Endlich wieder besser hören

03.04.2013

Foto: Labormuster des Schallwandlers

Das Labormuster des Schallwandlers is nocht quadratisch. Künftig wird er jedoch kreisförmig ausgelegt sein;
© Fraunhofer IPA

Rund 17 Millionen Menschen hierzulande sind schwerhörig. Bei vielen ist die Erkrankung so stark ausgeprägt, dass eine normale Hörhilfe nicht mehr ausreicht. Künftig soll ein ambulant implantierbares Gerät das Hörvermögen der Patienten verbessern.

Wer sein Gegenüber nur noch mit Mühe versteht, gerät nicht nur schnell ins soziale Abseits, sondern auch in gefährliche Situationen – etwa im Straßenverkehr. Eine Hörhilfe ist daher für die Betroffenen – in Europa ist das fast jeder Zweite über 65 Jahre – unverzichtbar. Bei stark Hörgeschädigten stoßen jedoch herkömmliche, hinter der Ohrmuschel getragene Geräte an ihre Grenzen. Den Betroffenen hilft nur ein Implantat, das den Klang mehr verstärkt als klassische Systeme und das sich durch eine bessere Tonqualität auszeichnet.

Das Problem: Diese Mittelohrimplantate lassen sich nur in mehrstündigen Operationen einsetzen. Die aufwändigen Eingriffe sind risikoreich und teuer – sie werden daher nur selten durchgeführt. Doch die Patienten dürfen hoffen: Derzeit arbeiten Wissenschaftler an einem neuartigen Hörgerät, das sich wesentlich einfacher implantieren lässt und daher für viele erschwinglich wird.

Die neue Lösung besteht aus drei Teilen: Einem externen Gehäuse mit Mikrofon und Batterie, einer drahtlosen, optischen Signal- und Energieübertragung zwischen Außen- und Mittelohr sowie einem Schallwandler – Herzstück und Lautsprecher des Implantats. Forscher vom Fraunhofer- Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart entwickeln den rund 1,2 Millimeter großen, runden Schallwandler.

„Unser Ziel ist es, die bessere Klangqualität implantierbarer Hörgeräte mit einer stark vereinfachten Operation zu kombinieren“, sagt Dominik Kaltenbacher, Ingenieur am IPA. „Um unser System einsetzen zu können, muss lediglich das Trommelfell seitlich gelöst und aufgeklappt werden. Dies ist in einem ambulanten Eingriff möglich.“

Der Schallwandler, der als piezoelektrischer Mikroaktor realisiert ist, lässt sich dann direkt an der Verbindung zwischen Mittel- und Innenohr – rundes Fenster genannt – platzieren. Dort überträgt er das Hörsignal in Form von verstärkten mechanischen Schwingungen an das Innenohr und steigert so das Hörvermögen. „Der Schallwandler funktioniert nach dem Prinzip des Biegeaktors“, erläutert Kaltenbacher. „Die kuchenförmig angeordneten Biegeelemente bestehen aus einem Schichtverbund aus Piezokeramik und Silizium. Wird eine elektrische Spannung angelegt, biegen sich die Elemente nach oben und erzeugen eine mechanische Schwingung. Diese überträgt sich auf die Membran des runden Fensters sowie das Innenohr und regt so den Hörnerv an.“

Der Effekt: Obwohl das Rundfensterimplantat nicht größer als ein Stecknadelkopf ist, erzielt es eine rechnerische Leistung von bis zu 120 Dezibel. Dies entspricht der Lautstärke eines Presslufthammers. „Vor allem bei hohen Tönen ist diese große Leistung für ein sehr gutes Sprachverstehen notwendig, denn insbesondere die Höhen nehmen stark Schwerhörige nicht mehr wahr“, sagt der Forscher vom IPA.

Derzeit testen die Experten ein erstes Funktionsmuster im Labor positiv. „Die einzelnen Komponenten des Hörgeräts sind entwickelt, im nächsten Schritt müssen sie optimiert und zusammengebaut werden“, so Kaltenbacher.

Die Anforderungen an das Implantat sind hoch: Das Material muss körperverträglich verkapselt werden und langzeitstabil sein, schließlich müssen Hörgeräteimplantate mindestens zehn Jahre halten. Im Juni dieses Jahres sollen die optimierten Einzelkomponenten vorliegen, der Test des Gesamtsystems ist für 2014 geplant.

REHACARE.de; Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft

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