Operationsmikroskop

HÖREN MIT
COCHLEA IMPLANTATEN
Was ist ein Cochlea Implantat?
Operationsmikroskop
⇒ Eine Hörprothese zur Wiedererlangung der Hörfähigkeit
Spule zur
Signalübertragung
Implantat
Mikrofon
und Prozessor
Elektroden im
Innenohr (Cochlea)
Wer benötigt ein Cochlea Implantat?
⇒ Menschen mit völliger Ertaubung oder starkem Hörverlust
→ konventionelle Hörgeräte nicht mehr ausreichend
⇒ Hörverarbeitung ab dem Hörnerv intakt
⇒ Ertaubung im Kleinkindalter: möglichst baldige Versorgung
notwendig
⇒ Ertaubung nach dem normalen Spracherwerb: Zeitpunkt der
Versorung unkritisch
Stand 2008: > 250.000 Cochlea Implantationen (einseitig oder
beidseitig) weltweit (≈ 50% Kinder)
Wie funktioniert ein Cochlea Implantat?
Schallwelle
Mikrofon →
Sprachprozessor
Spule:
Magnetfeld
→ Implantat
Elektrode im
Innenohr
Elektrische
Anregung
des Hörnerven
Elektrode in der Cochlea
Operationsmikroskop
Wie gut hören Cochlea Implantat Träger?
⇒ Sprachwahrnehmung in Ruhe: gut
⇒ Sprachwahrnehmung im Störgeräusch: moderat
bis schlecht
⇒ Musikwahrnehmung:
• Wahrnehmung der Zeitstruktur (Rhythmus): gut
• Wahrnehmung der Frequenzstruktur
(Tonhöhe, Harmonie): schlecht
Hören Sie Hörbeispiele in unserer interaktiven
Computer-Demonstation!
Cochlea Implantate auf beiden Ohren?
⇒ Mögliche Vorteile
•
•
Bessere Lokalisation von Schallquellen
Bessere Sprachverständlichkeit im Störgeräusch
(z.B. Stimmengewirr, Straßenlärm, etc.)
Was gibt es zu erforschen/verbessern
bei Cochlea Implantaten?
•
Sprachwahrnehmung im Störgeräusch
•
Räumliches Hören
•
Tonhöhenwahrnehmung
•
Musikwahrnehmung
Mehr Info…
Probieren Sie die
interaktive Computer-Demonstration
zu Cochlea Implantaten aus!
Enthält auch Hörbeispiele!
⇓
Aktuelle Forschungsprojekte
Verbesserung der Wahrnehmung
Interauraler Zeitdifferenzen
Schallquelle
LINKS
RECHTS
Interaurale Zeitdifferenz
Konventionelle (periodische) Pulskette
Links
Rechts
Ergebnisse
•
Binaural (beidohrig) synchronisierter Jitter
(Zufälligkeit in den Pulsabständen)
verbessert Wahrnehmung von
Interauralen Zeitdifferenzen
•
Methode wurde patentiert und praktische
Anwendung bei Cochlea ImplantatSystemen wird derzeit entwickelt
Pulskette mit “binauralem Jitter”
Links
Rechts
Schallquellen-Lokalisation
•
•
Lokalisation von Schallquellen in vertikalen Ebenen
(vorne/hinten/oben/unten) mit derzeitigen Cochlea
Implantat-Systemen nicht möglich
Mechanismus bei Normalhörenden: spektrale
Färbung durch Außenohr- und Kopfabschattung bei
hohen Frequenzen
(siehe Poster „HRTFs“)
-90°
-60°
90°
120°
150°
60°
-30°
0°
30°
30°
180°
0°
60°
90°
Aktuelle Studie: Verbesserung der vertikalen Lokalisationsfähigkeit bei
Cochlea Implantat Trägern
•
Problemstellung 1: Reicht spektrale
Auflösung von Cochlea Implantaten aus?
L
Peak
L
ΔA
Elektrode (N) Elektrode (N)
•
Middlebrooks (1997)
Problemstellung 2: Können Cochlea Implantat Träger lernen, spektrale
Lokalisationsinformation zu verarbeiten, die im normalen Gehör bei höheren
Frequenzen vorkommt
⇒ 21-tägiges Lernexperiment mit
audio-visueller Stimulusdarbietung
Gruppierung auditorischer Ereignisse
basierend auf Lokalisations-Information
•
•
Das normale Gehör fasst Richtungsinformation über mehrere Frequenzbänder
zusammen, wenn sie von derselben
Schallquelle stammen
Dazu analysiert das Gehör den Signalverlauf
über die Zeit
Hoch
Testsignal
Stösignal
C
Tief
Hoch
I
Tief
Hoch
S
Tief
ƒ bei gleicher Zeitstruktur (Bedingung I): Ein kombiniertes
Hörereignis
ƒ bei unterschiedlicher Zeitstruktur (Bedingung S): Zwei
separierte Hörereignisse (Gruppierung)
Wichtig für Sprachverständlichkeit im Störgeräusch
Fragestellungen:
• Treten diese Effekte bei
Cochlea Implantat Trägern auf?
• Welche Bedingungen sind dafür notwendig?
Aktuelles Ergebnis (Beispiel eines CI Trägers):
→ beide Effekte treten auf
BICI: ITD Results
C
I
S
15
10
Relative lateralization
•
LINKS Positionsangabe RECHTS
•
5
0
-5
-10
-15
-600
-400
LINKS
-200
0
ITD (µs)
200
Quellenposition
400
600
RECHTS