Multifrequenztympanometrie in experimenteller und ... · GGK Gehörknöchelchenkette GGV Gehörgangvolumen h Stunde HNO Hals – Nasen - Ohren Inc. Incorporated impl. implantiert

Aus dem Institut für Versuchstierkunde

der Medizinischen Hochschule Hannover

und der Klinik für Hals- Nasen-Ohren- Heilkunde

der Medizinischen Hochschule Hannover

Multifrequenztympanometrie

in experimenteller und klinischer Anwendung

INAUGURAL-DISSERTATION

zur Erlangung des Grades einer Doktorin

der Veterinärmedizin

(Dr. med. vet.)

durch die Tierärztliche Hochschule Hannover

Vorgelegt von

Christine Koch

aus Kiel

Hannover 2003

Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. med. vet. H.-J. Hedrich für die Tierärztlichen Hochschule Hannover

Prof. Dr. rer. biol. hum. R.-D. Battmer und Dr. med. M. Stieve für die Medizinische Hochschule Hannover

1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. med. vet. H.-J. Hedrich

2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. rer. nat. H. Seifert

Tag der mündlichen Prüfung: 5. Juni 2003

Meinen Eltern

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung ....................................................................................................... 1

2 Literaturübersicht ......................................................................................... 3 2.1 Anatomie des Ohres .................................................................................................. 3

2.2 Physiologie und Pathophysiologie des Mittelohres ................................................ 7 2.2.1 Physiologie des Mittelohres ........................................................................................................... 7 2.2.2 Pathophysiologie des Mittelohres ................................................................................................ 10

2.3 Impedanzaudiometrie ............................................................................................. 11 2.3.1 Tympanometrie ............................................................................................................................ 12 2.3.2 Multifrequenztympanometrie (MFT)........................................................................................... 16 2.3.3 Äußere Einflüsse und Fehlerquellen ............................................................................................ 19 2.3.4 Anwendungsgebiete der Tympanometrie und Multifrequenztympanometrie .............................. 20

2.4 Tonaudiometrie ....................................................................................................... 20

2.5 Therapie von Schallleitungsschwerhörigkeiten.................................................... 21

2.6 Eignung unterschiedlichen Materials zur Kettenrekonstruktion....................... 23

2.7 Schwingungsverhalten der rekonstruierten Gehörknöchelchenkette................ 25

2.8 Implantierbare Hörsysteme ................................................................................... 26

3 Material und Methode ................................................................................ 28 3.1 Zeitraum und Ort der Untersuchungen................................................................ 28

3.2 Material .................................................................................................................... 28 3.2.1 Geräte und Implantate.................................................................................................................. 28

3.2.1.1 Tympanometer.......................................................................................................................... 28 3.2.1.2 Ohrstopfen................................................................................................................................ 30 3.2.1.3 OP - Mikroskop ........................................................................................................................ 30 3.2.1.4 Implantate................................................................................................................................. 30

3.2.2 Versuchstiere................................................................................................................................ 31 3.2.3 Patienten....................................................................................................................................... 32

3.3 Methode.................................................................................................................... 32 3.3.1 Versuchsplan................................................................................................................................ 32

3.3.1.1 Tierexperimentelle Untersuchung ............................................................................................ 32 3.3.1.1.1 Gruppeneinteilung und Zeitablauf .................................................................................. 32 3.3.1.1.2 Anästhesie....................................................................................................................... 33 3.3.1.1.3 Implantation .................................................................................................................... 35 3.3.1.1.4 Postoperative Versorgung............................................................................................... 36 3.3.1.1.5 Explantation .................................................................................................................... 36 3.3.1.1.6 Messvorbereitungen........................................................................................................ 36

3.3.1.2 Klinische Untersuchung ........................................................................................................... 37 3.3.1.2.1 Gruppeneinteilung........................................................................................................... 37 3.3.1.2.2 Messvorbereitungen........................................................................................................ 39

3.3.2 Geräteeinstellungen...................................................................................................................... 39 3.3.2.1 Tympanometrie ........................................................................................................................ 39 3.3.2.2 Multifrequenztympanometrie ................................................................................................... 41

3.3.3 Dokumentation............................................................................................................................. 43 3.3.4 Auswertung .................................................................................................................................. 43 3.3.5 Statistik ........................................................................................................................................ 44

4 Ergebnisse..................................................................................................... 45 4.1 Tierexperimentelle Untersuchung ......................................................................... 45

4.1.1 Vergleich der präoperativen Resonanzfrequenz der implantierten und der nicht implantierten Seite ............................................................................................................................................. 45

4.1.2 Mittelwerte der Resonanzfrequenz der implantierten Seite ......................................................... 47 4.1.2.1 28 Tage postoperativ ................................................................................................................ 47 4.1.2.2 84 Tage postoperativ ................................................................................................................ 48 4.1.2.3 300 Tage postoperativ .............................................................................................................. 49

4.1.3 Mittelwerte der Resonanzfrequenz der nicht implantierten Seite ................................................ 50 4.1.3.1 28 Tage postoperativ ................................................................................................................ 51 4.1.3.2 84 Tage postoperativ ................................................................................................................ 52 4.1.3.3 300 Tage postoperativ .............................................................................................................. 53

4.1.4 Einfluss der Porengröße auf den Resonanzpunkt......................................................................... 54 4.1.5 Fallbeispiele ................................................................................................................................. 55 4.1.6 Makroskopische Befunde............................................................................................................. 57

4.1.6.1 Makroskopischer Befund 28 Tage postoperativ ....................................................................... 58 4.1.6.2 Makroskopischer Befund 84 Tage postoperativ ....................................................................... 60 4.1.6.3 Makroskopische Befunde 300 Tage postoperativ..................................................................... 62

4.2 Klinische Untersuchung beim Menschen.............................................................. 64 4.2.1 Klinische Untersuchung am Menschen bei Otosklerose, bzw. eingesetzter Stapes- oder Typ III

Plastik........................................................................................................................................... 65 4.2.1.1 Gehörgangvolumen .................................................................................................................. 65 4.2.1.2 Komplianz ................................................................................................................................ 66 4.2.1.3 Gipfeldruck............................................................................................................................... 67 4.2.1.4 Gradient .................................................................................................................................... 68 4.2.1.5 Resonanzfrequenz .................................................................................................................... 69 4.2.1.6 Fallbeispiel für den Verlauf des Resonanzpunktes bei Otosklerose und nach erfolgter

Stapesplastik Operation ............................................................................................................ 70 4.2.1.7 Einzelergebnisse nach Einsetzen einer Typ III Plastik ............................................................. 71 4.2.1.8 Korrelation zwischen der Resonanzfrequenz und der Knochen - Luftleitungdifferenz bzw.

Hörschwelle.............................................................................................................................. 71 4.2.2 Klinische Untersuchung: Menschen mit teilimplantierbaren Hörsystemen ................................. 71

4.2.2.1 Vibrant Soundbridge der Firma Symphonix............................................................................. 71 4.2.2.1.1 Gehörgangvolumen......................................................................................................... 71 4.2.2.1.2 Komplianz....................................................................................................................... 73 4.2.2.1.3 Gipfeldruck ..................................................................................................................... 75 4.2.2.1.4 Gradient .......................................................................................................................... 76 4.2.2.1.5 Resonanzfrequenz ........................................................................................................... 79 4.2.2.1.6 Einzelergebnisse ............................................................................................................. 80 4.2.2.1.7 Tonaudiogramm.............................................................................................................. 80

4.2.2.2 Hörsystem der Firma Otologics................................................................................................ 80 4.2.2.2.1 Gehörgangvolumen......................................................................................................... 80 4.2.2.2.2 Komplianz....................................................................................................................... 82 4.2.2.2.3 Gipfeldruck ..................................................................................................................... 84 4.2.2.2.4 Gradient .......................................................................................................................... 85 4.2.2.2.5 Resonanzfrequenz ........................................................................................................... 87 4.2.2.2.6 Tonaudiogramme ............................................................................................................ 88

5 Diskussion..................................................................................................... 89 5.1 Diskussion von Material und Methode.................................................................. 89

5.2 Diskussion der Narkose .......................................................................................... 90

5.3 Diskussion der Ergebnisse der tierexperimentellen Untersuchung.................... 91 5.3.1 Präoperativer Resonanzpunkt....................................................................................................... 92 5.3.2 Postoperativer Verlauf des Resonanzpunktes .............................................................................. 93 5.3.3 Zusammenhang zwischen makroskopischem Befund und Resonanzfrequenz bei Kaninchen .... 95

5.4 Diskussion der klinischen Untersuchungen .......................................................... 96 5.4.1 Diskussion der Tympanometrie und MFT Ergebnisse beim Menschen bei Otosklerose, nach

Stapes - und Typ III Plastik Operationen ..................................................................................... 96

5.5 Diskussion der Tympanometrie und MFT Ergebnisse nach Versorgung mit einem teilimplantierbaren Hörsystem................................................................. 102

5.6 Abschließende Betrachtung.................................................................................. 104

6 Zusammenfassung ..................................................................................... 106

7 Summary .................................................................................................... 109

8 Literaturverzeichnis .................................................................................. 112

9 Anhang........................................................................................................ 126

Abkürzungen

Abb. Abbildung

B Suszeptanz

Bldg. Bildung

bzw. beziehungsweise

°C Grad Celsius

ca. circa

cm Zentimeter

daPa deka Pascal

dB Dezibel

dB HL Dezibel Hörschwelle

dB SPL Dezibel Schalldruckpegel

EKG Elektrokardiogramm

et al. und andere

evtl. eventuell

Fa. Firma

FMT Floating Mass Transducer

G Konduktanz

g Gramm

GGK Gehörknöchelchenkette

GGV Gehörgangvolumen

h Stunde

HNO Hals – Nasen - Ohren

Inc. Incorporated

impl. implantiert

IOS Innenohrschwerhörigkeit

Hz Hertz

Kap. Kapitel

KHz Kilohertz

kg Kilogramm

KGW Körpergewicht

Kompl. Komplianz

lfd. laufend

Ω Ohm

M. Musculus

MET Middle Ear Transducer

MFT Multifrequenztympanometrie

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

MMM mechanisches Mittelohr Modell

mmho Millisiemens

mj Millijoul

n Stichprobenumfang

Nr. Nummer

p Signifikanz

PORP Partial Ossicular Replacement Prothesis

post impl. post implantationem

post op post operationem

Proc. Processus

prä op prä operationem

RF Resonanzfrequenz

S. Seite

s. siehe

s Standardabweichung

SP Schnittpunkt

TA Tonaudiogramm

Tab. Tabelle

TORP Total Ossicular Replacement Prothesis

TGA Trommelfellgehörknöchelchenapparat

Tymp. Tympanometrie

u. und

V. Vena

Y Admittanz

z.B. zum Beispiel

z. Zt. zur Zeit

Einleitung 1

1 Einleitung

Im Bereich des Mittelohres kann es durch rezidivierende Entzündungen, chronisch infizierte

Epithelproliferationen (Cholesteatome) oder traumatische Einflüsse zu einer Zerstörung der

Gehörknöchelchenkette kommen. Dieser Defekt kann durch eine Prothese (Tympanoplastik)

überbrückt werden. Da bei den bisher eingesetzten Materialien Auflösungserscheinungen der

Prothese und/oder Entzündungszellen im umliegenden Gewebe des Implantates auftraten,

wird unterschiedliches Ersatzmaterial für die Kettenrekonstruktion getestet. Neben der

Biokompatibilität spielen aber auch die Schallübertragungseigenschaften der Prothese eine

wichtige Rolle. In dieser Arbeit sollen deshalb die Schallübertragungseigenschaften des

Prototyps einer neu entwickelten Prothese aus Titanoxid im Kaninchenohr untersucht werden,

um sie für eine evtl. klinische Anwendung am Menschen zu testen.

Die Schallübertragungseigenschaften von Prothesen wurden bisher nur an Felsenbein-,

mechanischen- sowie mathematischen Modellen untersucht. Bei diesen Modellen konnte nur

der Einfluss einzelner Parameter wie Form und Masse der Prothese beurteilt werden. In vivo

spielt neben dem Operationsergebnis auch der Einheilungsprozesses für die

Schallübertragung eine entscheidende Rolle. Die Schallübertragung soll in dieser Arbeit

mittels der Multifrequenztympanometrie (MFT) untersucht werden. Mit ihrer Hilfe kann der

Resonanzpunkt des Ohres bestimmt werden.

Die vorliegende Arbeit untersucht beim Kaninchen die Veränderungen des

Resonanzverhaltens nach Implantation einer Titanoxid Prothese. Um den Einfluss des

Operationsergebnisses und des Heilungsprozesses beurteilen zu können, wird der

Resonanzpunkt am 28., 84. und 300. Tag nach der Implantation ermittelt. Um einen

Zusammenhang zwischen dem funktionellen und morphologischen Ergebnis herzustellen,

wird nach Abschluss der Messung die Position der Prothese in der Paukenhöhle beurteilt. Im

Verlauf der Arbeit sollen zusätzlich erstmals Referenzwerte der Resonanzfrequenz beim

Kaninchen bestimmt werden. Außerdem soll geprüft werden, ob sich Kaninchen für weitere

tierexperimentelle Untersuchungen mit ähnlichen Fragestellungen eignen.

Im zweiten Teil der Arbeit wird die MFT bei Patienten eingesetzt, die ebenso wie die

Kaninchen eine Prothese erhalten haben oder bei denen es durch Erkrankungen sowie

operative Eingriffe zu Veränderungen innerhalb der Gehörknöchelchenkette gekommen ist.

Einleitung 2

Ziel dieses Teils der Arbeit ist es zu untersuchen, ob sich beim Menschen und Kaninchen das

Resonanzverhalten nach Einsatz einer Prothese in ähnlicher Weise verhält. Weiter soll eine

Aussage darüber getroffen werden, ob sich die MFT für einen routinemäßigen Einsatz zur

Erkennung von Schallleitungsschwerhörigkeiten eignet.

Literaturübersicht 3

2 Literaturübersicht

2.1 Anatomie des Ohres

Das auditorische System lässt sich anatomisch und funktionell in einen peripheren (äußeres

Ohr, Mittelohr, Innenohr) und einen zentralen Teil (zentrale Hörbahn und kortikale

Hörzentren) gliedern. Die Anatomie des Ohres ist bei Mensch und Kaninchen prinzipiell

gleich. Speziesbedingte Unterschiede werden im Text erläutert.

Im Verlauf dieses Kapitels werden nur die Anatomie und Physiologie des Mittelohres

erläutert, da sich die durchgeführten funktionellen Messungen auf diesen Teil des Ohres

beziehen.

Abb. 2.1 Anatomie des Ohres (BOENNINGHAUS u. LENARZ 2001)

Das äußere Ohr besteht aus der Ohrmuschel und dem äußeren Gehörgang. Es wird durch das

Trommelfell vom Mittelohr abgegrenzt. Die Ohrmuschel erhält durch den Ohrmuschelknorpel

ihre typische Form. Die Ohrmuschel kann insbesondere beim Kaninchen je nach Rasse

unterschiedlich groß sein (BROWN 1994). Der äußere Gehörgang besteht aus einem

knorpeligen und einem knöchernen Anteil. Beide verlaufen beim Kaninchen und beim

Menschen nahezu gerade. Beim Menschen sind knorpeliger und knöcherner Anteil etwas

gegeneinander abgeknickt (LIPPERT 1996). Das Trommelfell ist eine dünne Membran, die


trichterförmig nach innen eingezogen ist. Das Trommelfell ist ca. 45° zum Gehörgang geneigt

(s. Abb. 2.1).

Das Mittelohr liegt in der luftgefüllten Paukenhöhle, die durch das ovale Fenster vom

Innenohr abgetrennt ist. Im Mittelohr befinden sich die drei Gehörknöchelchen Hammer

(Malleus), Amboss (Incus), Steigbügel (Stapes) sowie die Muskeln (M. tensor tympani und

M. stapedius) und Bänder, die der elastischen Aufhängung der Gehörknöchelchenkette

dienen. Die Gehörknöchelchen bilden mit dem Trommelfell und den beiden Muskeln eine

Einheit, den Schallleitungsapparat (ZENNER 1994). Wie in Abbildung 2.2 dargestellt, wird

die Paukenhöhle (Cavum tympani) in Hypotympanum (unterer Teil), Mesotympanum

(mittlerer Teil) und Epitympanum (oberer Teil) unterteilt. Die Paukenhöhle ist durch die

Ohrtrompete (Tuba auditiva eustachii), die im Hypotympanum endet, mit dem Rachenraum

(Pharynx) verbunden. Innerhalb der Ohrtrompete unterscheidet man zwischen einem

knöchernen und einem knorpeligen Anteil. Die Ohrtrompete ist geschlossen, wird aber durch

jeden Schluckvorgang geöffnet. Dadurch kommt es zum Druckausgleich zwischen

Paukenhöhle und ihrer Umgebung.

Abb. 2.2 Schnitt durch die Paukenhöhle (BOENNINGHAUS u. LENARZ 2001)

Der Hammer besteht aus Handgriff (Manubrium mallei), Hals (Collum mallei) und Kopf

(Caput mallei). Über das Manubrium mallei ist er fest mit dem Trommelfell verbunden. An

der Hinterseite des Caput mallei ist eine Gelenkfläche ausgebildet, die als Teil eines

Sattelgelenks den Hammer mit dem Amboss verbindet (s. Abb. 2.2 und 2.3). Beim Kaninchen

fehlt eine gelenkige Verbindung zwischen Hammer und Amboss (MOFTY u. SERAFY

1967). Das Gelenk ist verknöchert (HÜTTENBRINK 1992).


Der Amboss lässt sich in einen Körper (Corpus indicus) und zwei Fortsätze (Crus longum und

brevis) unterteilen. An der Vorderseite des Corpus liegt die Gelenkfläche, die den Amboss

mit dem Hammer verbindet. Das Endstück (Proc. lenticularis) des langen Fortsatzes (Crus

longum) verläuft fast parallel zum Manubrium mallei. Der Proc. lenticularis artikuliert über

eine konvexe Gelenkfläche mit dem Steigbügel (s. Abb. 2.2 und 2.3). Beim Kaninchen

verbindet das Linsenbeinchen (Os lenticulare) den langen Fortsatz des Amboss mit dem

Steigbügel (BARONE et al. 1973).

Wie in Abb. 2.3 dargestellt, besteht der Steigbügel (Stapes) aus einem Köpfchen (Caput

stapedis), dem vorderen und hinteren Schenkel (Crus anterior und posterior) sowie der

Fußplatte (Basis stapedis). Am Caput befindet sich die Gelenkfläche, über die der Stapes mit

dem Amboss verbunden ist. Mit seiner Fußplatte ist der Steigbügel durch das Lig. anulare

stapedis in das ovale Fenster eingespannt (SCHIEBLER et al. 1994).

Abb.2.3 Gehörknöchelchenkette des Menschen; aus: SCHIEBLER et al. (1994)

Die Bänder im Mittelohr dienen der Aufhängung der Gehörknöchelchen. Sie verbinden den

Hammer mit dem Dach der Paukenhöhle und der oberen Wand des Gehörgangs sowie den

Amboss mit der lateralen Wand und dem Dach der Paukenhöhle (SCHIEBLER et al. 1994).

Neben diesen Bändern beeinflusst der M. tensor tympani und der M. stapedius die Mechanik

der Gehörknöchelchenkette. Zusätzlich arbeiten sie als Schallschutzsystem. Sie kontrahieren

sich in Abhängigkeit von der Intensität und Frequenz des Stimulus und regulieren so die

Schallübertragung durch die Ossikelkette. Der M. tensor tympani setzt am Hammergriff an;

bei Kontraktion spannt er das Trommelfell; es kommt zur vermehrten Schallreflexion und

somit zur verminderten Schallübertragung. Die Kontraktion des M. stapedius bewirkt die

Feststellung des Stapes am ovalen Fenster und führt somit zu einer geringeren


Energieübertragung (SCHRÖDER 1989; DAVID 1999). HÜTTENBRINK (1992) vertritt die

Meinung, dass durch die Kontraktion der Muskeln die Gelenke der Ossikelkette bewegt

werden und somit für die Zirkulation der Synovialflüssigkeit sorgen und damit die Ernährung

des hyalinen Knorpels sicherstellen.

Das Innenohr liegt im Felsenbein. Wie in Abb. 2.1 dargestellt, besteht es aus dem

Gleichgewichtsorgan (Vestibularorgan), aufgebaut aus drei senkrecht zueinander stehenden

Bogengängen, und der Hörschnecke (Cochlea).

Der funktionelle Aufbau des Ohres ist bei Menschen und Kaninchen ähnlich. Deutliche

Unterschiede ergeben sich jedoch aus der Größe (s. Tab. 2.1). Nach SCHÖNFELDER et al.

(1990) und SCHÖNFELDER u. ZSCHÄKEL (1985) ist die Fläche des Trommelfells, die

Basis des Stapes und die Länge des Ambosses beim Menschen fast doppelt so groß wie beim

Kaninchen. Die Hammerschaftlänge sowie der Flächenquotient aus Trommelfellfläche und

Basis des Stapes sind dagegen bei Mensch und Tier etwa gleich. Der Hebelquotient aus

Hammer und Amboss und der gesamte Verstärkungsfaktor sind beim Kaninchen etwa doppelt

so hoch wie beim Menschen (s. Tab 2.1). Der Hebelquotient berechnet sich aus der

doppelhebelartigen Anordnung von Hammer und Amboss. Der Verstärkungsfaktor ergibt sich

aus dem Produkt des Flächenquotienten (Verhältnis von Trommelfellfläche und

Steigbügelfußplatte) und dem Hebelquotienten.

Tab. 2.1 Gegenüberstellung der Dimensionen, Flächen- und Hebelverhältnisse sowie

der Verstärkungsfaktoren bei Mensch und Kaninchen (SCHÖNFELDER et al. 1990)

Mensch Kaninchen

Trommelfellfläche [mm2 ] 51,7 ± 6,24 27,1 ± 1,27

Stapesbasis [mm2] 3,22 ± 0,34 1,57 ± 0,12

Hammerschaftlänge [mm] 5,32 ± 0,42 4,83 ± 0,31

Ambosslänge (crus longum) [mm] 4,1 ± 0,29 1,68 ± 0,12

Flächenquotient 16.39 ± 2,25 16,88

Hebelquotient von Hammer und

Amboss 1,3 ± 0,11 2,88

Verstärkungsfaktor 21,35 ± 3,76 48,61

Gehörknöchelchenkettengewicht [mg] 56,55 ± 4,5 13,2 ± 2,54


2.2 Physiologie und Pathophysiologie des Mittelohres

2.2.1 Physiologie des Mittelohres

Durch den äußeren Gehörgang trifft der Schall auf das Trommelfell, das einen Teil der

Energie reflektiert. Amplitude und Phase der reflektierten Schallwelle sind abhängig von den

biomechanischen Eigenschaften des Trommelfells und der Gehörknöchelchenkette

(LEHNHARDT 1965).

Der Trommelfellgehörknöchelchenapparat (TGA) und das flüssigkeitsgefüllte Innenohr

stellen für die ankommende Schallwelle einen Widerstand (Impedanz) dar. Der Widerstand

ist definiert als Verhältnis von Schalldruck zur Schnelle (des Schalls); er ist abhängig von der

Frequenz (KIESSLING 1982). Die Luft des äußeren Gehörganges hat eine sehr niedrige

Impedanz, die des flüssigkeitsgefüllten Innenohres ist dagegen sehr hoch. Damit aufgrund der

Impedanzunterschiede nicht ein Großteil des Schalls am Trommelfell reflektiert wird, muss es

im Mittelohr zu einer Impedanzanpassung kommen.

Der Schall wird vom Medium Luft in ein anderes entsprechend dem Verhältnis der

akustischen Widerstände zueinander weitergeleitet. Der akustische Widerstand eines

Mediums hängt von seiner Dichte und Elastizität ab. Die Impedanz der Luft beträgt 41,5

mechanische Ohm (g x cm-2 x sec -1 ); die des Wassers 148 000 mechanische Ohm. Daraus

resultiert, dass ca. 99% des Schalls reflektiert würde, wenn es nicht im Mittelohr zu einem

Transformationvorgang (Impedanzanpassung) käme (HELMS 1977).

Die Impedanzanpassung wird durch eine Druckverstärkung erreicht. Das Mittelohr hat daher

die Funktion eines Schalldruckverstärkers (PIERAU 2000). Je besser die Impedanzanpassung,

desto geringer der Anteil des reflektierten Schalls. Die Schalldrucktransformation erfolgt

durch:

- Hebelwirkung des Trommelfells auf den Hammergriff

- Hebelwirkung des Hammer - Ambossgelenkes

- Flächenverhältnis von Trommelfell und Steigbügelfußplatte


• Hebelwirkung des Trommelfells auf den Hammergriff

Die Hebelwirkung entsteht, weil das Trommelfell nach dem "Prinzip der gekrümmten

Membranen" (HELMHOLTZ 1868) arbeitet. Dies bedeutet, eine gleichmäßige auf eine

gekrümmte Membran (Trommelfell) einwirkende Kraft hat an den Aufhängepunkten der

Membran ihr Wirkungsmaximum. Aufgehängt ist das Trommelfell am Anulus fibrosus, der

nicht nachgeben kann, sowie am Hammergriff, an dem die Kraft gegen Auslenkung

eingetauscht wird (LEHNHARDT 1965).

• Hebelwirkung des Hammer - Ambossgelenkes

Die Druckerhöhung wird durch die unterschiedliche Länge der Hebelarme von Hammer und

Amboss erreicht (KLINKE 2000). Beim Menschen kommt es zu einer Verstärkung um das

1,3 - fache und beim Kaninchen um das 2,8 - fache (SCHÖNFELDER et al. 1990).

• Flächenverhältnis von Trommelfell und Steigbügelfußplatte

Durch die unterschiedlich großen Flächen von Trommelfell und Steigbügelfußplatte verstärkt

sich der Druck um das 16,4 (Mensch) bzw. 16,9-fache beim Kaninchen. Wie in Tab. 2.1

dargestellt, ergibt sich aus der Hebelwirkung zwischen Trommelfell und Hammergriff,

Hammer - und Ambossgelenk sowie dem unterschiedlichen Flächenverhältnis von

Trommelfell und Steigbügelfußplatte ein Gesamtverstärkungsfaktor des Mittelohres von 21,4

beim Menschen und 48,6 beim Kaninchen (LEHNHARDT 1965 und LETENS 1988).

Das Mittelohr ist ein schwingendes System, dessen Eigenschaften von den Parametern Masse,

Federkraft und Reibung bestimmt sind. Insbesondere beeinflussen diese drei Größen auch die

akustische Impedanz des Systems (KIESSLING 1982). Die Masse des Ohres wird durch die

Masse des Trommelfells, der Gehörknöchelchen sowie der Perilymphe der Kochlea bestimmt.

Die Steifheit (Federkraft) ist bedingt durch die Spannung des Trommelfells und des

Luftpolsters der Paukenhöhle. Bänder, Muskeln, Gelenke und die Charakteristika der

Wellenbewegung des Innenohres beeinflussen die Reibung des Systems (s. Abb. 2.5).

Da drei Größen (Steifheit, Masse und Reibung) die Impedanz verändern (s. Abb. 2.4), wird

sie nicht als eindimensionale Größe, sondern als Vektor dargestellt (KIESSLING 1982).

• Negative Reaktanz (Federkraft)

• Positive Reaktanz (Masse) und

• Resistanz (Reibung)


Abb. 2.4 A Das Mittelohr als schwingungsfähiges System, bestehend aus Federkräften,

Massen und Reibung;

B Vektorielle Zusammensetzung der Impedanz Z aus Resistanz und Reaktanz

(KIESSLING 1982)

Die Impedanz ist nicht für alle Frequenzen gleich, sondern abhängig von der Frequenz der auf

das Trommelfell treffenden Schallwelle. KIESSLING (1982) und LEHNHARDT u. LASZIG

(2001) zeigen, dass bei niedrigen Schallfrequenzen der Einfluss von Reibung und Masse zu

vernachlässigen ist. In diesem Frequenzbereich wird das System nur durch die Federkraft

beeinflusst. Mit steigender Frequenz nimmt der Einfluss der Masse auf das schwingende

System zu.

Jedes schwingende System hat eine Eigenfrequenz. Hierunter versteht man die Frequenz, in

der ein System nach Verlagerung aus der Ruhelage schwingt. Die Erregungsfrequenz ist die

Frequenz, mit der eine Kraft auf einen Körper von außen einwirkt. Ist die Erregungsfrequenz

einer periodisch von außen einwirkenden Kraft gleich der Eigenfrequenz eines

schwingungsfähigen Körpers (dazu gehört das Mittelohr), bezeichnet man diese Frequenz als

Resonanzfrequenz (www.forum-stimme.de ). Die Resonanzfrequenz wird beeinflusst von den

Schwingungseigenschaften des Systems. Diese hängen im Wesentlichen von seinen

Dämpfungseigenschaften ab (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Die

Dämpfungseigenschaften wiederum werden durch die im System wirksame Reibung und

Masse beeinflusst. Aufgrund dieses Zusammenhanges zwischen Impedanz und Resonanz des


Systems kann mittels der Impedanzmessung die Resonanzfrequenz des Ohres untersucht

werden. Die Resonanzfrequenz des menschlichen Ohres liegt zwischen 600 Hz und 1340 Hz

(COLLETTI 1977) bzw. 800 Hz und 1000 Hz (SHANKS 1984). Für das Kaninchen konnten

keine Angaben in der Literatur gefunden werden.

Im Bereich der Resonanzfrequenz haben Masse, Steifheit und Reibung den geringsten

Einfluss. Unterhalb der Resonanzfrequenz wird das System überwiegend von der Steifheit

beeinflusst, oberhalb der Resonanzfrequenz von der Masse. Bei zunehmender Steifheit

verschiebt sich die Resonanzfrequenz in einen höheren Bereich. Eine vermehrte Masse lässt

die Resonanzfrequenz dagegen sinken (LEHNHARDT 1965). Abhängig vom Verhältnis von

Masse zur Elastizität des Trommelfells, kommt es zu Phasenverschiebungen zwischen der

zugeführten und reflektierten Schallwelle. Ist die Reibung dominierend, kommt es zu einem

Phasenvorsprung der reflektierten Welle. Überwiegt dagegen die Masse, wird eine

Phasenverzögerung beobachtet (LEHNHARDT 1965).

Abb. 2.5 Schematische Darstellung der Impedanz und an ihr beteiligten Komponenten;

modifiziert nach LEHNHARDT (1965)

2.2.2 Pathophysiologie des Mittelohres

Veränderungen im äußeren Gehörgang, am Trommelfell oder an den Gehörknöchelchen

können die Ursache für Störungen der Schallleitung sein.

• Versteifung des Mittelohres

Durch eine knöcherne Fixierung der Stapesfußplatte (Otosklerose) kommt es zu einer

Versteifung des Mittelohres. Dadurch verschiebt sich der Resonanzpunkt in einen höheren


Bereich (theoretisch bis zu 30000 Hz). Auf die hohen Frequenzen spricht das Ohr unverändert

gut an. In den tiefen und mittleren Frequenzen kommt es zu Hörverlusten (LEHNHARDT u.

LASZIG 2001). Auch eine Verknöcherung der Bandaufhängung von Hammer und Amboss

sowie Unterdruck in der Paukehöhle bedingen eine Versteifung des Mittelohres.

• Dämpfung des Mittelohres

Das Ohr wird durch eine Zunahme der Masse und Reibung gedämpft. Zusätzliche Masse

entsteht durch Sekret oder Schleim, der in Kontakt mit dem Trommelfell oder den

Gehörknöchelchen steht. Der Reibungswiderstand ist vermehrt, wenn das System infolge

eines Mittelohrergusses in schleimig visköser Flüssigkeit statt in Luft schwingen muss. Bei

beiden pathologischen Veränderungen verschiebt sich der Resonanzpunkt in einen tieferen

Frequenzbereich.

Die durch eine Dämpfung und Versteifung verursachte Schwerhörigkeit ist

frequenzunabhängig, da sich die Wirkung beider pathologischen Veränderungen gegenseitig

aufheben. Dies ist z. B. der Fall bei fortschreitender Otosklerose oder bei entzündlicher

Zerstörung von Trommelfell und Gehörknöchelchen (LEHNHARDT u. LASZIG 2001).

• Defekte im Bereich des Trommelfells

Bei Perforationen des Trommelfells entsteht an den defekten Rändern eine vermehrte

Reibung. Zusätzlich bedingt die Fixation des defekten Trommelfells eine Versteifung des

Systems. Bei grossen Defekte des Trommelfells dagegen ist die Steifheit des TGA

herabgesetzt und dadurch der Resonanzpunkt erniedrigt. Der Hörverlust ist meist

frequenzunabhängig, da sich mehrere Parameter überlagern und/oder aufheben

(LEHNHARDT u. LASZIG 2001).

2.3 Impedanzaudiometrie

Mit der Impedanzaudiometrie wird die Funktionalität des Mittelohres untersucht, und zwar

wird die Reaktion des Mittelohres auf einen akustischen Reiz festgestellt (BÖHME u.

WELZL-MÜLLER 1998). Tympanometrie, Tubenfunktionsprüfung (Überprüfung der

Funktionalität der Tuba auditiva eustachii) und die Reflexprüfung (Überprüfung der

Kontraktionsfähigkeit der Mittelohrmuskeln) sind Bestandteile der Impedanzaudiometrie.


2.3.1 Tympanometrie

Die Tympanometrie, die zuerst von TERKILDSEN u. THOMSEN (1959) eingesetzt wurde,

erfasst die Mittelohrimpedanz (bzw. -admittanz) in Abhängigkeit vom Druck im äußeren

Gehörgang. Die Admittanz ist der Kehrwert der Impedanz. Sie beschreibt die akustische

Durchlässigkeit des Mittelohrs. Die Admittanz ist, wie die Impedanz, eine vektorielle Größe,

die durch die Konduktanz (Reibung) und Suszeptanz (Masse und Steifheit) beschrieben wird

(KIESSLING 1982).

Der äußere Gehörgang wird mittels einer Sonde, die mit drei Schlauchleitungen verbunden

ist, luftdicht verschlossen. Das Trommelfell wird mit einem Sondenton beschallt und der

reflektierte Anteil über die zweite Schlauchleitung einem Mikrofon zugeführt. Über die dritte

Schlauchleitung wird mit Hilfe einer Pumpe ein Über - und Unterdruck im äußeren

Gehörgang aufgebaut. Die Änderungen der Trommelfellbeweglichkeit bedingen eine

Veränderung des vom Mikrofon gemessenen Sondentonpegels. Aus dem Sondenton wird die

Komplianz (Steifigkeitsanteil der Suszeptanz) berechnet. Gewöhnlich wird ein

Schalldruckpegel von 85 dB SPL (Sound Pressure Level) verwendet. Der verwendete

Sondenton liegt üblicherweise bei einer Frequenz von 226 Hz, da bei höheren Frequenzen

Tympanogramme häufig eine von der Norm abweichende Form aufweisen (ALBERTI u.

JERGER 1974). Im äußeren Gehörgang sollte zuerst Überdruck und dann Unterdruck im

Gehörgang aufgebaut werden, da vor allem bei höheren Frequenzen bei einem Wechsel von

negativem zu positivem Druck häufiger Tympanogramme mit komplexeren Formen auftreten

(BEATTI u. LEAMY 1975; MARGOLIS et al. 1978; MARGOLIS u. SMITH 1977;

SHANKS u. WILSON 1986; WILSON et al. 1984).

Bei Über- bzw. Unterdruck im äußeren Gehörgang versteift sich das Trommelfell, so dass der

größte Teil des ankommenden Schalls reflektiert wird. Die Komplianz des Trommelfells ist in

diesem Falle minimal. Ändert sich der Druck in den Bereich des atmosphärischen Drucks,

steigen die Beweglichkeit des Trommelfells und damit auch die Komplianz an. Herrschen im

äußeren Gehörgang und im Mittelohr gleicher Druck, ist die Komplianz maximal.

Physiologischerweise liegt das Maximum der Komplianz zwischen + 50 und -100 daPa (deka

Pascal). Die Höhe der Komplianz ist ein Maß für die Beweglichkeit des TGA. Sie wird

ausgedrückt in Milliliter (ml). Der Druck, bei dem die Komplianz maximal ist (Gipfeldruck),

ist ein Maß für den im Mittelohr herrschenden Druck (KIESSLING 1982, BÖHME u.

WELZL - MÜLLER 1998, LEHNHARDT u. LASZIG 2001).


Bei der Tympanometrie werden

- der Druck, bei dem die Komplianz ein Maximum (Gipfeldruck) hat,

- die Amplitude und

- die Form des Tympanogramms

untersucht.

Der Gipfeldruck gibt gewisse Informationen über den Druck, der im Mittelohr herrscht. Die

Komplianz kann ihr Maximum bei Atmosphärendruck, bei Über- und bei Unterdruck haben.

Das Maximum kann aber auch vollständig fehlen.

Ein Funktionsstörung der Ohrtrompete, Otitis media und Adhäsivprozesse gehen mit einem

Komplianzmaximum im Unterdruckbereich einher. Ein Überdruck wird in seltenen Fällen im

Frühstadium einer Otitis media beobachtet. Bei einem Erguss im Mittelohr oder bei

Perforation des Trommelfells ist kein Gipfeldruck festzustellen.

Die Höhe der Amplitude steht im direkten Zusammenhang mit der Beweglichkeit des TGA.

Je beweglicher der TGA, desto höher die Amplitude. Die Komplianz liegt bei gesunden

Ohren zwischen 0,5 und 1,7 ml (KOEBEL u. MARGOLIS 1986). Sie ist abnorm erhöht bei

Unterbrechung der Kette. Zu einer Verringerung der Amplitude können knöcherne oder

bindegewebige Fixierungen der Gehörknöchelchen, Cholesteatome und Tumore führen. Der

Verschluss der Ohrtrompete, akute Otitis media und Otosklerose bedingen keine

Veränderungen der Amplitude.

Unterschiede zwischen verschiedenen Tympanogrammen hinsichtlich der Form betreffen die

Steilheit der Kurve oder den Gesamtverlauf. Die Steilheit wird mittels des Gradienten

dargestellt (s. Abb. 2.6). Er beschreibt quantitativ die Form des Tympanogramms im Bereich

des Gipfeldrucks. Berechnet wird der Gradient, indem die Breite des Tympanogramms in

daPa bei 50% der Amplitude gemessen wird. Je geringer die Amplitude, desto flacher das

Tympanogramm und desto größer der Gradient.


Abb.2.6 Tympanogramm Gradient

Eine eindeutige Zuordnung von pathologisch veränderten Tympanogrammen und

pathologischen Befunden im Bereich des TGA und der Pauke ist nicht möglich. So bewirken

sowohl Unterdruck in der Pauke als auch schlaff in die Paukenhöhle gezogene Narben bei

normalem Paukendruck eine Verschiebung des Maximums zum Unterdruck. Eine Abflachung

der Kurve kann bedingt sein durch die Zunahme der Dicke des Trommelfells oder einer

Verringerung der schwingenden Trommelfellfläche (SHANKS u. SKELTON 1991). Auch bei

abnormer Beweglichkeit des Trommelfells kann ein normales Tympanogramm auftreten.

Daher schließt ein normales Tympanogramm (Typ A; Abb. 2.7) keine pathologischen

Veränderungen im Bereich des TGA aus (BÖHME u. WELZL - MÜLLER 1998).

Die meist verbreitete Einteilung verschiedener Tympanogramme (Typ A, Ad, B und C)

beschreibt JERGER (1970). Diese Einteilung bezieht sich nur auf Tympanogramme, die bei

226 Hz aufgezeichnet werden (s. Abb. 2.7).


Abb. 2.7 Einteilung von Tympanogrammen in 4 Typen; modifiziert nach JERGER (1970)


2.3.2 Multifrequenztympanometrie (MFT)

Die Multifrequenztympanometrie ist eine Erweiterung der Tympanometrie. Der Unterschied

gegenüber der Tympanometrie liegt darin, dass die Impedanz nicht nur bei einer Frequenz

(226 Hz) gemessen wird, sondern stufenweise in einem Frequenzbereich von 250 Hz bis 2000

Hz. Wie in Kap. 2.2 beschrieben, können mit einer Sondentonfrequenz von 226 Hz nur

Veränderungen des Trommelfells und der Ohrtrompete beurteilt werden. Bei einer Frequenz

von 226 Hz ist das Ohr vor allem steifheitskontrolliert. Die Messung in einem

Frequenzbereich von 250 Hz bis 2000 Hz erlaubt es hingegen, auch pathologische

Veränderungen der Gehörknöchelchenkette zu untersuchen, die mit einer Veränderung der

massebedingten Komponenten des Mittelohres einhergehen.

COLLETTI (1975, 1976, 1977) hat als erster den Zusammenhang zwischen der Form des

Tympanogramms und der Sondentonfrequenz untersucht. Er beschreibt drei charakteristische

Tympanogrammformen, die mit steigender Sondentonfrequenz auftreten (s. Abb. 2.8).

Abb. 2.8 Tympanogrammformen eines gesunden Ohres bei verschiedenen Frequenzen

LILLY (1984) modifiziert nach COLLETTI (1975)


Bei niedrigen Frequenzen hat das Tympanogramm die Form eines umgekehrten "V". Ein

solches Tympanogramm ist in Abb. 2.8, Tympanogramme d) und e) dargestellt. Im

Frequenzbereich zwischen 700 und 1400 Hz (in Abb. 2.8 mit RF bezeichnet) befindet sich das

gesunde Ohr im Resonanzbereich. Die Tympanogramme haben eine Einkerbung und zwei

Maxima (s. Abb. 2.8. Tympanogramme b) und c)). COLLETTI (1975) bezeichnet diese

Tympanogramme als "W". Im Frequenzbereich oberhalb 1400 Hz nimmt das Tympanogramm

im Bereich von 0 daPa die "V" Form an (Tympanogramm a) in Abb. 2.8). Diese drei

Tympanogrammformen treten auch bei pathologischen Veränderungen der

Gehörknöchelchenkette auf, aber in veränderten Frequenzbereichen. So zeigt COLLETTI

(1975), dass bei Otosklerose die "W" Form in einem höheren, bei Unterbrechung der

Gehörknöchelchenkette in einem niedrigeren Frequenzbereich auftritt.

VANHUYSE et al. (1975) und LUTMANN (1984) zeigen dass die Suszeptanz mit steigender

Frequenz von einem positiven Wert gegen null strebt. Aus Berechnungen von LUTMAN

(1984) geht hervor, dass im Bereich der Resonanzfrequenz der Anteil der Masse und Steifheit

der Suszeptanz gleich groß ist. Unterhalb der Resonanzfrequenz ist das Ohr

steifheitskontrolliert; oberhalb der Resonanzfrequenz massekontrolliert (NISHIHARA et al.

1993).

Bei der Bestimmung der Resonanzfrequenz muss beachtet werden, dass sich der Wert der

Admittanz bzw. Impedanz, die durch das Gerät gemessen wird, aus der Summe der Impedanz

des Mittelohres (Ymo) und der des Gehörgangs (Yg) zusammensetzt. Da nur die Admittanz

des Mittelohres von Bedeutung ist, muss die Differenz von Ymo und Yg gebildet werden.

Dazu wird die Admittanz bei einem sehr hohen Über- oder Unterdruck im äußeren Gehörgang

gemessen. Hierbei ist das Trommelfell maximal versteift und die Admittanz des Mittelohres

wird auf ein Minimum reduziert.

In allen modernen Impedanzmessgeräten befindet sich Resonanzfrequenz bei der Frequenz,

bei der die Suszeptanz beim Gipfeldruck gleich der Suszeptanz bei Über- oder Unterdruck im

äußeren Gehörgang ist. Bei dieser Frequenz ist die Suszeptanz des Mittelohres gleich null.

Das ist das Kriterium für die Resonanzfrequenz.

Bei einigen Impedanzmessgeräten, wie z.B. dem GRASON STADLER GSI 33 VERSION 2,

werden die Suszeptanzwerte zuerst bei positivem Druck und dann beim Gipfeldruck


stufenweise in einem Frequenzbereich von 250 Hz bis 2000 Hz ermittelt. Anschließend wird

die Differenz der Suszeptanzwerte (∆B) bei den einzelnen Frequenzen bestimmt und die

Frequenz ermittelt, bei der ∆B den Nullwert erreicht (s. Abb. 2.9). Diese Methode wird von

FEREKIDIS et al. (1999), HANKS u. MORTENSEN (1997), RUSSOLO et al. (1991) und

VALVIK et al. (1994) verwendet.

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

250 750 1250 1750

[Hz]

Del

ta B

(mm

ho)

Abb.2.9 Multifrequenztympanogramm (Suszeptanz als Funktion der Frequenz)

x- Achse: Frequenzbereich; y- Achse: ∆ B; B = Suszeptanz

Bei anderen Impedanzgeräten (z.B. VIRTUAL 310) wird die Suszeptanz als Funktion des

Druckes bei verschiedenen Frequenzen aufgezeichnet (s. Abb. 2.10). Das Ohr befindet sich in

Resonanz, wenn der tiefste Punkt der Kurve auf gleicher Ebene mit dem Beginn oder Ende

der Kurve liegt, da bei dieser Frequenz der Anteil der Steifheit und der Masse gleich groß ist

(∆B =0). Dies ist in Abb. 2.8 (Tympanogramm b) und 2.10 dargestellt.

Abb. 2.10 Tympanogramm als Funktion des Druckes dargestellt

In der Literatur gibt es unterschiedliche Auffassungen darüber, ob der tiefste Punkt der Kurve

mit dem Beginn, dem Ende oder mit dem Beginn und dem Ende der Kurve verglichen werden

soll. MARGOLIS u. GOYCOOLEA (1993) vergleichen die drei verschiedene Methoden und

kommen zu dem Ergebnis, dass, wenn der tiefste Punkt mit dem Beginn der Kurve (+400


daPa) verglichen wird, die Resonanzfrequenz niedriger ist, als wenn man den Punkt mit dem

Ende der Kurve (-400 daPa) oder sowohl mit dem Anfang als auch mit dem Ende vergleicht.

Sie schlagen vor, je nach Erkrankung eine unterschiedliche Methode anzuwenden. Zum

gleichen Ergebnis kommen SHANAZ u. POLKA (1997) sowie SHANKS et al. (1993).

2.3.3 Äußere Einflüsse und Fehlerquellen

Für die Untersuchung muss der Gehörgang luftdicht verschlossen sein, da sonst ein Aufbau

von Unter- bzw. Überdruck im äußeren Gehörgang nicht möglich ist. Tritt Luft in den

Gehörgang ein, wird der Messvorgang durch das Gerät automatisch abgebrochen. Weiter ist

darauf zu achten, dass der Gehörgang frei von Cerumen ist und der Sondenton senkrecht auf

das Trommelfell trifft. Trifft der Schall die Gehörgangswand, entsteht ein sehr flaches

Tympanogramm.

Bei Tieren müssen Tympanometrie und MFT unter Sedation oder Narkose durchgeführt

werden, da der Druckaufbau im Ohr unangenehm ist (aber nicht schädlich). KITZMANN et

al. (1982) und COLE et al. (2000) untersuchen den Einfluss verschiedener Pharmaka auf die

Tympanometrie. Acepromazin, Ketamin und Xylacin führen nicht zu Veränderungen.

Inhalationsnarkotika ergeben dagegen höhere Komplianzwerte (COLE et al. 2000). Einflüsse

von Inhalationsnarkotika auf die Multifrequenztympanometrie sind in der zugänglichen

Literatur noch nicht beschrieben worden. MARGOLIS et al. (1978, 1995, 1998) verwenden

Injektionsnarkotika.

Um eine exakte Messung durchführen zu können, muss das Gerät kalibriert sein. Da die

Impedanz eines definierten abgeschlossenen Luftvolumens bekannt ist, kann das Gerät mit

Hilfe von Boxen, die mit verschiedenen definierten Luftvolumina ausgestattet sind, kalibriert

werden (LILLY u. SHANKS 1981). Das Pneumatiksystem des Gerätes lässt sich mittels eines

externen Manometers überprüfen.


2.3.4 Anwendungsgebiete der Tympanometrie und Multifrequenztympanometrie

Die Tympanometrie ist als diagnostisches Hilfsmittel der Audiometrie ein etabliertes

Verfahren (LIDEN et al. 1977, GERULL et al.1979). Im Vordergrund stehen Untersuchungen

zur Diagnose von Otitis media (LIDEN et al. 1970, ALBERTI u. JERGER 1974, FIELLAU-

NIKOLAJSEN 1983, KONTRAGIANNI et al. 1999, VLACHOU et al 1999), Otosklerose

(FELDMAN 1976, LIDEN et al. 1970, IVEY 1979, ALBERTI u. JERGER 1974) und

Kettenluxationen (LIDEN 1974, ALBERTI u. JERGER 1974, FELDMAN 1976,

MARGOLIS et al. 1994). Die Autoren betonen die gute Aussagekraft der Tympanometrie als

diagnostische Hilfsmittel, weisen aber darauf hin, dass die Wahl des Sondentons entscheidend

ist (LIDEN 1974, ALBERTI u. JERGER 1974, COLETTI 1975). THOMA et al. (1988)

untersuchen, ob mit Hilfe der Tympanometrie postoperative Aussagen über

Schallleitungsstörungen gemacht werden können.

Die MFT ist zuerst von COLETTI (1975, 1976, 1977) eingesetzt worden, nachdem aus

Untersuchungen hervorging, dass sich pathologische Veränderungen der

Gehörknöchelchenkette besser diagnostizieren lassen, wenn die Messungen in einem größeren

Frequenzbereich durchgeführt werden. Mittels MFT werden Untersuchungen zur Diagnose

von Otosklerose (COLETTI 1977, VALVIK et al. 1994, SHANAZ u. POLKA 1997,

RUSSOLO et al. 1991; WADA et al 1989), Kettenluxationen sowie Cholesteatomen

(benigner Plattenephitel Tumor im Bereich des Mittelohres) vorgenommen (COLETTI 1997).

Im Bereich der Tiermedizin untersuchen MARGOLIS et al. (1978, 1995, 1998, 2000) an

Chinchillas und Katzen künstlich herbeigeführte Mittelohrpathologien (Mittelohrerguss und

Kettenluxation). JERGER et al. (1978) führen Impedanzmessungen zur Klärung von

Mittelohroperationen bei Eichhörnchen durch.

2.4 Tonaudiometrie

Die Tonaudiometrie dient der Überprüfung des Tongehörs, insbesondere der Hörschwelle, mit

elektroakustischen Mitteln. Üblicherweise wird ein Frequenzbereich von 125 Hz bis 8 kHz

untersucht. Es werden die Luftleitung (Prüfschall wird über einen Kopfhörer angeboten) und

die Knochenleitung untersucht. Der Knochenleitungshörer, ein schwingender Vibrator, wird

am Mastoid aufgesetzt. Er versetzt den Schädelknochen und die Weichteile in Schwingung,


wodurch es zur Schallübertragung in das Innenohr kommt. Als Bezugswert wird bei jeder

Frequenz die Hörschwelle der Normalhörenden herangezogen. Der Hörverlust wird mit dB

HL (dB = Dezibel; HL = Hearing Level) bezeichnet. Das Dezibel ist das logarithmische

Verhältnis zwischen dem Bezugsschalldruck (0 dB) und dem Prüfschalldruck. Bei einer

Schallleitungsschwerhörigkeit besteht eine Differenz zwischen der Hörschwellenkurve der

Knochenleitung und der für Luftleitung; der Hörverlust bei der Luftleitung ist immer größer

als bei der Knochenleitung.

2.5 Therapie von Schallleitungsschwerhörigkeiten

Schallleitungsschwerhörigkeiten können durch eine Perforation des Trommelfells oder eine

Veränderungen innerhalb der Gehörknöchelchenkette (Luxation, Fixation oder Destruktion

durch Entzündungen) verursacht sein. Das Grundprinzip der gehörverbessernden Operation

ist eine Wiederherstellung der mechanischen Schallübertragung zwischen Trommelfell und

Innenohr (JAHNKE 1992). Je nach Situation muss die Distanz zwischen Trommelfell und

Steigbügel oder Trommelfell und Fußplatte überbrückt werden. Dafür stehen Implantate in

verschiedenen Größen und Formen sowie aus unterschiedlichem Material zur Verfügung. Das

Prinzip der Tympanoplastik Operation beruht auf der Wiederherstellung des Hörvermögens

nach Beseitigung evtl. vorliegender Entzündungen. Die Pauke soll vollständig belüftet und

das Trommelfell verschlossen sein sowie eine funktionsfähige Gehörknöchelchenkette

hergestellt werden (WULLSTEIN 1953, ZÖLLNER 1957). Bei Beachtung dieser

Grundprinzipien kann die Mittelohrfunktion in zwei Drittel der Fälle wiederhergestellt

werden (HEUMANN u. ZENNER 1993). Je nach Zustand der Paukenhöhle und der

Gehörknöchelchenkette werden unterschiedliche Tympanoplastiken eingesetzt. WULLSTEIN

(1986) teilte sie in vier Typen ein (Typ I bis IV):

• Typ I (Trommelfellplastik)

Eine Tympanoplastik Typ I wird bei defektem Trommelfell und erhaltener

schwingungsfähigen Gehörknöchelchenkette eingesetzt. Der Trommelfelldefekt wird durch

autologes Gewebe verschlossen.


• Typ II (Ossikuloplastik)

Typ II wird bei unterbrochener Gehörknöchelchenkette angewendet. Die eventuell fehlenden

Teile der Kette werden ersetzt oder reponiert.

• Typ III

Eine Tympanoplastik Typ III wird durchgeführt, wenn die Gehörknöchelchenkette defekt ist.

Durch Einsetzen eines autogenes Ambossteiles, eines Keramikstempels oder einer Gold- bzw.

Titanprothese zwischen Trommelfell und erhaltenem Steigbügel wird der Schall über die

Prothese direkt vom Trommelfell zum Innenohr übertragen. Die Technik der Operation ist

abhängig von den noch erhaltenen Kettenanteilen. Ist der Steigbügel noch intakt, wird ein

Implantat mit einer Vertiefung auf das Steigbügelköpfchen gesetzt (PORP = Partial Ossicular

Replacement Prothesis). Wenn nur noch die Fußplatte des Steigbügels vorhanden ist, wird auf

diese eine stabförmige Kolumella (benannt nach den Ossikeln der Vögel) gesetzt (TORP =

Total Ossicular Replacement Prothesis) (s. Abb. 2.11).

Abb. 2.11 Tympanoplastiken Typ III als

a) PORP zwischen Trommelfellebene und Steigbügelkopf; b) TORP zwischen Trommelfellebene und Steigbügelfußplatte (Kolumellaeffekt);

BOENNINHGAUS u. LENARZ (2001)

• Typ IV

Hier ist keine Schallübertragung über die Gehörknöchelchen mehr möglich. Der Schall trifft

direkt auf das ovale Fenster. Das runde Fenster wird gegen den Schall geschützt, damit der

Schall nicht gleichzeitig auf das ovale und das runde Fenster trifft.


• Stapesplastik

Eine Stapesplastik wird eingesetzt, wenn es durch eine nicht entzündliche Veränderung im

Bereich des Knochens zu einer Fixierung des Steigbügels gekommen ist. Der

Steigbügeloberbau wird mit einem Teil der Fußplatte entfernt und durch die Prothese

(Platindraht) ersetzt (s. Abb. 2.12).

Abb. 2.12 Stapesplastik; BOENNINGHAUS u. LENARZ (2001)

2.6 Eignung unterschiedlichen Materials zur Kettenrekonstruktion

Die zur Defektübertragung eingesetzte Prothese hat die mechanische Aufgabe, die vom

Trommelfell aufgefangene Schallwelle zum Steigbügel zu transportieren (JAHNKE 1992).

Grundsätzlich ist jedes Material hierfür geeignet. Bei der Auswahl ist aber zu bedenken, dass

biologisches Material Abbau- und Unverträglichkeitsvorgängen unterworfen sein kann,

obwohl das Mittelohr immunologisch ein privilegierter Ort ist (HÜTTENBRINK 1994). Im

Tierversuch wird verschiedenes Material getestet und gegebenenfalls als geeignet eingestuft.

Bei chronisch entzündeten Mittelohren zeigt sich beim klinischen Einsatz aber immer wieder,

dass ein Großteil der Materialen abgebaut und/oder abgestoßen wird (HÜTTENBRINK

1997).

Zur Rekonstruktion sind körpereigene Gehörknöchelchen am besten geeignet, stehen aber

meistens nicht zur Verfügung, da sie durch Grunderkrankungen zerstört sind (FRESE u.

HOPPE 1996). Vom Einsatz allogener Gehörknöchelchen wurde schnell Abstand genommen,


da eine Übertragung von Infektionserkrankungen nicht auszuschließen ist (HELMS 1995,

GEYER 1992, HÜTTENBRINK 1994). In der Folgezeit wurde versucht, alloplastisches

Material einzusetzen. Hier kommen vor allem Polymere, Glasionomerzemente, Metalle und

Keramiken zum Einsatz (SCHWAGER 1998). Beim Einsatz von Prothesen aus Polymeren ist

kritisch zu betrachten, dass Entzündungs- und Riesenzellen nachgewiesen wurden

(TEICHGRÄBER et al. 1983). Bei Verwendung von Prothesen aus Glasionomerzement

konnten zwar positive Ergebnisse erzielt werden, aber die in Langzeitversuchen beobachteten

Auflösungsvorgänge sprechen gegen die Verwendung dieser Stoffe (GEYER 1999). Für

Metallprothesen wird vorwiegend gehämmertes Feingold genutzt. Dagegen spricht allerdings

der Nachweis von Riesenzellen (SCHWAGER 2000).

• Titanoxidkeramik als Implantationsmaterial

Keramische Implantate werden hauptsächlich in der Hüftendprothetik und in der

Dentalchirurgie verwendet. Sie sind durch eine hohe Festigkeit und inertes Verhalten in

physiologischer Umgebung gekennzeichnet. Die poröse Oberfläche der Keramik führt zu

einer verbesserten Nährstoffversorgung der eingeschlossenen Zellen. Die

Oberflächenbeschaffenheit der Keramik wirkt sich auch auf die Bindegewebsreaktionen

positiv aus. Im Tiermodell ergeben sich keinerlei Hinweise auf fibröse Einkapselungen.

Tierversuche weisen vielmehr auf ein reizloses Einwachsen und das Fehlen von

Entzündungszellen hin (WINTERMANTEL et al.1999).

Titanoxid ist in wässrigen Lösungen das stabilste Material. Bei Lösungsversuchen in

simulierten Körperflüssigkeiten konnte auch nach längerer Zeit keine Löslichkeit

nachgewiesen werden. Diese chemische Stabilität bestimmt auch die Biokompatibilität

metallischer Titanimplantate. Untersuchungen ergaben, dass die Anwendung von

Titanoxidkeramik auch im Bereich des Mittelohres möglich ist. Die Rigidität dieses Materials

unterstützt die schallübertragende Funktion des Implantates. Die biokompatiblen

Eigenschaften unterstützen den Kontakt mit dem Knochen und mit den bindegewebigen

Strukturen des Trommelfells (WINTERMANTEL et al. 1999).

Titan ist in der Zahnheilkunde seit Jahren ein bewährtes Implantationsmaterial. Es wird auch

in der HNO-Heilkunde als transkutane Halterung für Knochenleitungshörgeräte genutzt

(GEYER 1999). Da eine unkritische Übertragung dieser Ergebnisse auf das Mittelohr wegen

der besonderen Situation der Paukenhöhle problematisch ist, führt SCHWAGER (1998)


tierexperimentelle Untersuchungen zur Epithelisierung von Titanprothesen im Mittelohr des

Kaninchens durch. Die positive Eigenschaft dieses Materials führt nach seinen

Untersuchungen dazu, dass bereits nach 28 Tagen die eingebrachten Prothesen vollständig

bewachsen sind. Weder am trommelfellnahen Rand noch am stapesnahen Prothesenrand

fanden sich Hinweise auf Fremdkörperreaktionen. Die zarte Umhüllung mit Bindegewebe

und Mukosa sowie fehlende zelluläre Fremdkörperreaktionen gelten als weitere Hinweise für

die Biostabilität und Biokompatibilität von Titan (SCHWAGER 1998).

2.7 Schwingungsverhalten der rekonstruierten Gehörknöchelchenkette

Bei Auswahl geeigneter Prothesen spielen neben der Biokompatibilität des Materials auch die

funktionellen Eigenschaften der Prothese eine große Rolle. Ziel der Rekonstruktion ist neben

der Verbesserung des Hörvermögens die Erhaltung der physiologischen Mittelohrmechanik.

Um zu untersuchen, wieweit die funktionellen Eigenschaften - neben dem Operationsverlauf -

das postoperative Hörvermögen beeinflussen, entwickeln MEISTER et al. (1997) ein

mechanisches Mittelohrmodell (MMM). Mit ihm überprüfen sie unter definierten

Bedingungen verschiedene Prothesenformen und verschiedenes Prothesenmaterial

hinsichtlich ihrer Übertragungseigenschaften. Das Modell ist so aufgebaut, dass die

Trommelfell- und Innenohrimpedanz nachgebildet wird. Die entsprechenden Massen und

Nachgiebigkeiten sind modelliert. Am Eingang des MMM wird ein Schalldruck mittels eines

Lautsprechers erzeugt. Am Ausgang wird die Auslenkung der Stapesfußplatte mit Hilfe einer

optischen Sonde gemessen. Die Übertragungsfunktion wird aus dem Quotienten von

Eingangs- und Ausgangsimpedanz berechnet (MEISTER et al. 1997). Zunächst untersuchen

sie die Effekte unterschiedlich fester Einspannung und damit höherer Steifigkeit des

Gesamtsystems. Bei vergrößerter Steifigkeit verschiebt sich die Resonanzfrequenz in einen

höheren Bereich. Bei Erhöhung der Masse sinkt die Resonanzfrequenz. Wird die Prothese

verkantet eingespannt, treten mehrdimensionale Kippbewegungen auf, die zusätzliche

Nebenresonanzen erzeugen. MEISTER et al. (1998) untersuchen Prothesen aus

unterschiedlichem Material (Titan und Plastipore) und unterschiedlichen Massen (4-25 mg).

Sie zeigen, dass für die Schallübertragung nicht das Material der Prothese, sondern deren

physikalische Parameter wie Masse und Nachgiebigkeit eine bedeutende Rolle spielen.


HÜTTENBRINK u. HUDDE (1994) messen mittels eines Hydrophons den Schalldruck im

Innenohr. Sie bestimmen die Übertragungsfunktion des rekonstruierten Mittelohrs durch den

Vergleich des Schalldrucks im Innenohr mit dem am Trommelfell herrschenden Schalldruck.

Sie führen an Felsenbeinpräparaten verschiedene Manipulationen im Bereich der

Gehörknöchelchenkette durch. So wird die Kette durchtrennt und anschließend die

Kettenspannung verändert. Fehlende Gehörknöchelchen werden durch unterschiedliche

Prothesen ersetzt. Der Zug an den Mittelohrmuskeln wird durch Massenbelastung erhöht und

Trommelfelldefekte mit verschiedenem Material unterfüttert. Sie können zeigen, dass eine

Kettenunterbrechung zu einer Senkung des Resonanzpunktes führt, eine erhöhte Steifigkeit

der Gehörknöchelchenkette dagegen zu einer Verschiebung der Resonanzfrequenz in einen

höheren Bereich und dass nur eine gerade Verbindung zwischen Trommelfell und Steigbügel

eine effektive Schallübertragung gewährleistet. Die akustische Übertragung wird beeinflusst

von der Lage, Spannung, Verbindung, Steifheit und Masse der verschiedenen Elemente der

Gehörknöchelchenkette (HÄUSLER 1999).

2.8 Implantierbare Hörsysteme

Zur symptomatischen Behandlung der Innenohrschwerhörigkeit (IOS) bieten implantierbare

Hörsysteme eine Alternative zu akustischen Hörgeräten. Hörsysteme sind für Patienten

geeignet, die an einer mittel - bis hochgradigen IOS leiden. Diese Patienten finden in dieser

Arbeit Berücksichtigung, da es bei der Implantation des Transducers zu einer Veränderung

der Mechanik im Mittelohr kommt und diese untersucht werden soll. In Hannover stehen den

Patienten das Vibrant Soundbridge System (Fa. Symphonix Device, San Jose, Kalifornien,

USA) und der Middle Ear Transducer (Fa. Otologics, Boulder, Colorado, USA) zur

Verfügung.

Vibrant Soundbridge-System

Die Vibrant Soundbridge ist ein teilimplantierbares Hörsystem, bestehend aus einem äußeren

und einem inneren Teil (s. Abb. 2.13). Der äußere Teil ist der Audioprozessor, der unter dem

Haar getragen werden kann. Er besteht aus einem Mikrofon zur Aufnahme des Schallsignals,

einem Chip zur Signalverarbeitung, einer Sendespule und einem Magneten. Der implantierte

Teil dieses Systems setzt sich zusammen aus dem internen Empfänger, dem Gegenmagneten

(der den Audioprozessor hält) und dem Floating Mass Transducer (FMT). Der FMT hat ein


Gewicht von ca. 25 mg. Das Signal des Audioprozessors wird transkutan zum internen

Empfänger übertragen, der das Signal über eine Golddrahtverbindung zum FMT weiter gibt.

Der FMT wird mit Hilfe eines aus Titan gefertigten Koppelelements am Amboss fixiert

(Einpunktfixierung). Auf diese Weise wird eine akustisch feste Kopplung zur intakten

Gehörknöchelchenkette hergestellt (LENARZ et al. 1998).

Abb. 2.13 Vibrant Soundbridge (LENARZ et al. 1998)

Middle Ear Transducer (MET)

Bei dem MET handelt es sich ebenfalls um ein teilimplantierbares Hörsystem, bestehend aus

einer implantierten Komponente sowie einem extern getragenen Audioprozessor. In ihm

befindet sich neben dem Mikrofon ein Prozessor zur Signalverarbeitung. Das aufgenommene

Signal wird über eine Sendespule an den MET weitergeleitet. Die Gehörknöchelchenkette

wird über eine Stößelstange, die auf der einen Seite mit dem MET verbunden und auf der

anderen Seite mit ihrer Spitze in einem gelaserten Loch im Amboss befestigt ist

(Zweipunktfixierung), angeregt (KASIC und FREDERICKSON 2001). Der Middle Ear

Transducer ist in Abb. 2.14 dargestellt.

Abb. 2.14 Middle Ear Transducer (KASIC und FREDERICKSON 2001)

Material und Methode 28

3 Material und Methode

Die vorliegende Arbeit ist Teil eines interdisziplinären Projektes zur Entwicklung einer

Gehörknöchelchenprothese als Prototyp für eine klinische Anwendung. Im Rahmen dieses

Projektes sollen funktionelle Messungen im Bereich des Mittelohres mittels

Multifrequenztympanometrie im Tierversuch und bei Patienten durchgeführt werden.

Das Tierversuchsvorhaben Nr. 509c-42502-97/990 ist gemäß § 8 des Tierschutzgesetzes vom

25.05.1998 durch die Bezirksregierung Hannover genehmigt worden.

3.1 Zeitraum und Ort der Untersuchungen

Die tierexperimentellen Untersuchungen fanden im Zentralen Tierlabor der Medizinischen

Hochschule Hannover im Zeitraum vom 28.06.2001 - 14.06.2002 statt. Die klinische

Datenerhebung wurde in der Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde

durchgeführt.

3.2 Material

3.2.1 Geräte und Implantate

3.2.1.1 Tympanometer

Die Tympanometrie und Multifrequenztympanometrie wurden mit dem Impedanzmessgerät

GSI 33, Version 2 der Firma GRASON STADLER, INC, Littleton, USA durchgeführt.

Das Gerät besteht aus einer Bedienerkonsole, einem Display und einem integrierten

Mikroprozessor (s. Abb. 3.1). Die angeschlossene Sondenbox (s. Abb. 3.2) enthält einen

Lautsprecher, der den Sondenton liefert, mit dem der äußere Gehörgang beschallt wird, ferner

ein Mikrofon, das den Schalldruck des reflektierten Sondentons misst, und ein

Pneumatiksystem, mit dem der Druckbereich automatisch oder manuell vom positiven zum

negativen Druck oder umgekehrt durchfahren werden kann. Zusätzlich wurde eine

handelsübliche Computertastatur angeschlossen, über die Patientendaten eingegeben wurden.


Abb. 3.1 Tympanometer GSI 33 Version 2 der Firma GRASON STADLER, USA

Abb. 3.2 Sondenbox mit drei angeschlossenen Schlauchleitungen und Sondenspitze, auf die

die Ohrstopfen aufgesetzt werden


3.2.1.2 Ohrstopfen

Es wurden Ohrstöpsel der Firma GRASON-STADLER, INC verwendet (s. Abb. 3.3). Sie

bestehen aus Silikon, haben pilzförmige Kappen und stehen in verschiedenen Größen zur

Verfügung (4, 6, 10, 13, 15, 18, 23 mm).

Abb. 3.3 Ohrstopfen der Fa. GRASON-STADLER

3.2.1.3 OP - Mikroskop

Für die Implantation wurde ein OPMITwinER Lasermikroskop der Firma ZEISS

verwendet. Das Gerät besteht aus einem Fuß, einem Trag- und einem Schwenkarm. An das

Mikroskop adaptiert ist ein Laser (Typenbezeichnung: Er:YAG; Fa. ZEISS), dessen Impulse

über einen Fußschalter gesteuert werden. Die Impulsstärke wird über einen Bedienerkonsole

eingestellt.

3.2.1.4 Implantate

Die Implantate wurden als Prototypen speziell zur Verwendung im Kaninchenohr am Institut

für Biokompatible Elemente der Eidgenössischen Hochschule Zürich, Schweiz, von der

Arbeitsgruppe um Prof. Dr. WINTERMANTEL hergestellt. Sie bestanden aus dem

neuartigen Material Titanoxidkeramik. Die Geometrie wurde nach Angaben von

SCHWAGER (1998) und STEINHOFF (1973) festgelegt. Die Prothese hatte einen runden

Kopf (Durchmesser: 1,52 - 1,56 mm; Dicke: 0,45 - 0,52 mm), einen Schaft mit einer Länge

von etwa 3,70 mm und einen Durchmesser von 0,60 - 0,64 mm (s. Abb. 3.4). Das Gewicht der

Prothese betrug ca. 0,101g.


Es gab Implantate in zwei unterschiedlichen Porengrößen. Die makroporösen Prothesen

hatten einen Porengrößendurchmesser zwischen 10 und 50 µm. Bei den mikroporösen

Implantaten betrug der Porengrößendurchmesser zwischen 2 und 5 µm.

Abb. 3.4 Prothese aus Titanoxidkeramik zur Ossikelrekonstruktion

3.2.2 Versuchstiere

Als Versuchstiere wurden Kaninchen gewählt, da ein mikrochirurgischer Eingriff anatomisch

gut möglich ist und standardisierte Zugänge für operative Eingriffe im Mittelohr bestehen

(GEYER 1990, STEINBACH 1973). Für die Studie wurden 42 weibliche „New Zealand

White“ Kaninchen der Firma Charles River (Crl: NZW) verwendet. Die Tiere hatten zu

Beginn der Untersuchungen ein Körpergewicht zwischen 3,2 kg und 4,4 kg und waren ca. 6

Monate alt.

Die Tiere waren im Zentralen Tierlabor der Medizinischen Hochschule Hannover

untergebracht, wo sie in einem klimatisierten Tierraum in Einzelkäfigen gehalten wurden. Die

Käfige hatten eine Größe von ca. 50 cm x 60 x 45 cm; der Käfigboden bestand aus einer

perforierten Metallplatte. Die Käfige waren in zwei Batterien mit jeweils 4 bzw. 5 Käfigen

pro Ebene untergebracht. Die Käfige hatten eine Nippeltränke, über die den Tieren Wasser ad

libitum zur Verfügung stand. Die Kaninchen erhielten täglich 100g eines pelletierten

Alleinfutters (Fa. SNIFF) und ca.150g autoklaviertes Heu. Die Temperatur im Tierraum

betrug etwa 20 ± 2 °C, die Luftfeuchtigkeit lag bei 55 ± 5 %. Das Lichtprogramm steuerte die

Hell-Dunkelphasen im 12h Rhythmus. Etwa zweimal wöchentlich erhielten die Tiere in

einem Raum von ca. 3 x 5 m paarweise Auslauf.


3.2.3 Patienten

Die klinische Studie wurde in der Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde

durchgeführt. Bei den untersuchten Patienten wurden eine Tympanometrie und eine

Multifrequenztympanometrie Messung durchgeführt.

Für die klinische Studie wurden Patienten ausgewählt, bei denen:

I. in Analogie zum Tierversuch eine prothetische Versorgung durchgeführt wurde

II. eine Stapesplastikoperation vorgenommen wurde

III. es durch Einbringen eines Aktors (Teil eines implantierbaren Hörgerätes) zu Veränderungen innerhalb der Gehörknöchelchenkette kam

3.3 Methode

3.3.1 Versuchsplan

3.3.1.1 Tierexperimentelle Untersuchung

3.3.1.1.1 Gruppeneinteilung und Zeitablauf

Insgesamt wurden 42 NZW Kaninchen untersucht. Nach dem Zufallsprinzip wurden drei

Gruppen zu je 14 Tieren gebildet. Jede Gruppe wurde ebenfalls nach dem Zufallsprinzip in

zwei gleich große Untergruppen geteilt. Bei der Untergruppe A wurden makroporöse

Prothesen und in der Untergruppe B mikroporöse Prothesen implantiert.

Präoperativ verstarben 4 Tiere. Bei den Tieren trat zu Beginn der Narkoseeinleitung eine

vermutlich vagal bedingte Herzinsuffizienz auf. Bei einem Tier (Nr. 20) kam es nach

Entfernung der nativen Gehörknöchelchen zu einer Verschlechterung des

Allgemeinzustandes, woraufhin die Operation vorzeitig beendet wurde und keine

Implantation stattfand. Bei einem zweiten Tier (Nr. 26) wurde der Eingriff nach der

Eröffnung des Mittelohres abgebrochen, da sich der Allgemeinzustand ebenfalls

verschlechterte. Somit wurden insgesamt 36 Kaninchen implantiert.


Präoperativ wurde bei allen Tieren eine Multifrequenztympanometrie durchgeführt. Diese

Untersuchungen fanden unmittelbar vor der Implantation der Prothese statt. Postoperativ ist

jedes Tier nach 28 Tagen gemessen worden Die Tiere der zweiten Gruppe wurden zusätzlich

nach 84 und die der dritten Gruppe zusätzlich nach 300 Tage gemessen. Nach der jeweils

letzten Messung wurden die Kaninchen euthanasiert. (s. Tab. 3.1).

Tab. 3.1 Gruppeneinteilung der Kaninchen

Gruppen

Nummer

Präoperativ 28 Tage post

OP

84 Tage post

OP

300 Tage post

OP

I A und I B X X

II A und II B X X X

III A und III B X X X X A = mikroporös

B = makroporös

Aus messtechnischen Gründen und aufgrund nicht verheilter Gehörgänge konnte nicht bei

allen Tieren zum jeweiligen Messtermin der Resonanzpunkt ermittelt werden. Tab. 3.2 gibt

einen Überblick über die Anzahl der tatsächlich gemessenen Kaninchen.

Tab. 3.2 Überblick über die durchgeführten Messungen auf der implantierten Seite

präoperativ 28 Tage post OP 84 Tage post OP 300 Tage post OP

Schnittpunkt

Methode* 27 (36) 12 (33) 7 (22) 4 (11)

"V" Methode*

29 (36) 23 (33) 18 (22) 10 (11)

*Die beiden verschiedenen Methoden werden in Kap. 3.3.2.2 erklärt.

3.3.1.1.2 Anästhesie

Die Operation und alle Messungen wurden in Inhalationsnarkose durchgeführt. Vor der

Narkose wurde jedes Tier auf seinen Allgemeinzustand hin untersucht, um Narkoserisiken

auszuschließen. Nur bei Tieren, die keine abweichenden Befunde von der physiologischen

Norm aufwiesen, wurden Implantate eingesetzt. Zur genauen Dosierung der Medikamente


wurde das Körpergewicht ermittelt. Bei der ersten Narkose hatten die Tiere ein mittleres

Körpergewicht von 3,5 ± 1,35 kg (n= 36). Im weiteren Versuchsablauf nahm das mittlere

Körpergewicht zu. Es lag vor der zweiten Narkose bei 3,75 ± 1,60 kg (n= 33), vor der dritten

bei 3,8 ± 1,22 kg (n= 22) und bei der letzen Narkose betrug es 4,5 ± 1,78 kg (n= 11).

Als Prämedikation wurden 25 mg/kg KGW Ketamin (Ketanest; Fa ALBRECHT) und 5 mg

/kg KGW Midazolamhydrochlorid (Midazolam; Fa. CURAMED) intramuskulär als

Mischspritze verabreicht. Zur Einleitung der Anästhesie erfolgte die Applikation des

Kurzzeitnarkotikums Propofol - Lipuro 1 % ( Wirkstoff: Propofol; Fa. BRAUN) in einer

Dosierung von 1 mg /kg KGW über einen Verweilkatheter (0,9 mm x 25 mm; Fa. BRAUN)

in die V. auricularis des linken Ohres. Anschließend wurden dem Tier als Anticholinergikum

5 mg Glykopyrrolat (Robinul; Fa. RIEMSER) intramuskulär und als Analgetikum 5 mg

Buprenorphinhydrochlorid (Temgesic; Fa. ESSEX) subcutan verabreicht. Um einem

Austrocknen der Augen während der Narkose vorzubeugen, wurde in beide Lidsäcke

Bepanthen Augen- und Nasensalbe (Fa. ROCHE) eingebracht. Danach wurde die Haare im

Bereich des rechten und linken Ohres, der Stirn, des Nackens und der seitlichen Kopfpartien

mit einer Kleintierschermaschine geschoren. Über den venösen Zugang erhielt das Tier

Propofol bis zur Intubationstiefe, so dass die Tiere mit einem Spiraltubus (Durchmesser 2,5

mm; Fa. MALLINCKRODT, Inc) intubiert werden konnten. Der Spiraltubus war vorher mit

Xylocainspray (Fa. ASTRA) besprüht worden. Die Intubation erfolgte blind unter

akustischer Kontrolle in Bauchlage. Der Tubus wurde mit einem Stoffband fixiert.

Die Narkose wurde mit einem halboffenem Narkosegerät (Fa. DRÄGER) durchgeführt und

durchschnittlich mit einem Isofluran (Forene; Fa. ABBOT) Sauerstoffgemisch (1,5%/1,5l/

min) aufrechterhalten. Zur Überwachung des Herz-Kreislaufsystems waren die Tiere an ein

EKG Gerät angeschlossen. In regelmäßigen Abständen wurden Atmung, Temperatur und Puls

überprüft; die Daten wurden alle 15 min. in einem Narkoseprotokoll festgehalten.

Mit Hilfe einer Wärmematte und einer Wärmelampe wurde die Körperinnentemperatur der

Tiere bei 39,0°C +/- 0,6°C konstant gehalten. Während der Messung erhielten die Tiere zur

Stabilisierung des Kreislaufs über den Verweilkatheter Stereofundin - HEG - 5 Lösung (10

ml/kg/Std.; Fa. BRAUN). Die Narkosedauer betrug bei der ersten Messung (mit Implantation)

6 bis 9,4 Std., bei den postoperativen Messungen zwischen 3 und 5,2 Std.


3.3.1.1.3 Implantation

Die Implantation erfolgte in Anlehnung an die Arbeiten von STEINBACH (1973) und

SCHWAGER (1998). Sie wurde durchgeführt von Dr. M. Stieve (Klinik und Poliklinik für

Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde der Medizinischen Hochschule Hannover)

Zunächst wurde das Operationsfeld geschoren und anschließend mit Braunol (Fa.

ALBRECHT) desinfiziert. Die retroaurikuläre Eröffnung erfolgte durch einen etwa 4 cm

langen Hautschnitt. Die Muskulatur wurde scharf durchtrennt und mit Hilfe eines

Wundspreizers aus dem Operationsfeld ferngehalten. Es wurde ein 8 x 8 mm großes Knorpel-

Perichondrium Transplantat gewonnen und in steriler Kochsalzlösung bis zur Verwendung

gelagert. Der knorpelige Gehörgang wurde ca. 1 cm distal der Knorpel - Knochen Grenze

quer eröffnet. Von dieser Inzision ausgehend erfolgte die weitere Eröffnung nach kranial und

lateral. Das Trommelfell war jetzt vollständig einsehbar. Nach Bildung eines

tympanomeatalen Lappens wurde die Pauke an der hinteren Gehörgangswand mit einem

scharfen Löffel eröffnet. Es folgte die Darstellung des Hammer - Ambossgelenkes, dessen

bindegewebige Verbindung mit dem Laser (Fa. ZEISS; Er: YAG) durchtrennt wurde. Hierfür

wurden als Applikationsparameter eine Einzelimpulsenergie von 30 mJ und ca. 20

Einzelimpulse verwendet. Anschließend wurde der Hammerkopf vom Hammergriff mittels

Laser bei einer Einzelimpulsenergie von 50 mJ und ca. 30 Einzelimpulsen abgetrennt. Die

Stapessuprastruktur wurde, bis auf rudimentäre Schenkelreste, mit einer Einzelimpulsenergie

von 50 mJ und ca. 20 Einzelimpulsen abgetragen. Die Sehne des Musculus tensor tympani

blieb erhalten. Entsprechend den individuellen anatomischen Gegebenheiten wurde die

Prothese so angepasst, dass sie fest saß, aber nicht unter Druck stand. Um dies zu erreichen,

musste in den meisten Fällen der Schaft der Prothese, die als TORP (Total Ossicular

Replacement Prosthesis) eingesetzt wurden, gekürzt werden. Die Prothese wurde so

eingesetzt, dass ihr Schaft in direktem Kontakt zur Stapesfußplatte und der Kopf in

Verbindung mit dem Trommelfell standen.

Das Trommelfell sowie der tympanomeatale Lappen wurden anschließend zurückverlagert. In

fünf Fällen war wegen einer Trommelfellperforation eine Unterfütterung mit Tragus-

Perichondrium notwendig. Um die Bildung von Granulationsgewebe zu verhindern, wurde

am Übergang zum knorpeligen Gehörgang Silikonfolie eingelegt. Abschließend erfolgte die

Einlage einer Gelitta Tamponade, die mit dem Antibiotikum Doxycyclin (Wirkstoff:

Tetrazyklin; Fa. RATIOPHARM) benetzt war. Der Gehörgang und die Muskulatur wurden


mit Vicryl Nahtmaterial (4/0 1,5 metric; Fa. ETHICON) readaptiert und vernäht. Die

Hautnaht erfolgte mit Mersilene (2/0 3,0 metric; Fa. ETHICON). Die Tamponade wurde bei

der ersten postoperativen Messung entfernt.

3.3.1.1.4 Postoperative Versorgung

Täglich fand eine Wundkontrolle statt. Über eine Dauer von 10 Tagen wurde das

Antibiotikum Baytril (Fa. BAYER) in einer Dosierung von 10 mg /kg oral verabreicht. 10

Tage nach der Operation wurden die Hautfäden gezogen und die Wundränder mit einer

Zinksalbe (Mitosyl; Fa. CHASSOTT) versorgt. Bei keinem der Tiere kam es zu

Wundkomplikationen.

3.3.1.1.5 Explantation

Nach Abschluss der Messungen wurde das Mittelohr mit 2,5%-iger Karnovsky-

Glutardialdehyd Lösung perfundiert. Im direkten Anschluss daran erfolgte die Euthanasie des

Tieres mit 3 ml Pentobarbital (Eutha 77, Fa. PITMANN-MOORE). Der Kopf wurde

abgetrennt und das Fell vom Schädel entfernt. Mittels einer Säge (Fa. PROXON) wurde der

Kopf in der Medianen durchtrennt und die Schädelhälften kaudal der Orbita quer gesägt.

Anschließend wurde das Felsenbein präpariert und die Bulla tympanica im 45° Winkel zur

Trommelfellebene eröffnet.

3.3.1.1.6 Messvorbereitungen

Die Messungen fanden im Zentralen Tierlabor der Medizinischen Hochschule Hannover statt.

Die Tiere wurden in Brust-Bauchlage auf einem Tisch gelagert und der Kopf mittels Tüchern

fixiert.

Nach trockener Ohrreinigung unter Mikroskopsicht und Entfernung möglicher

Verunreinigungen wie z.B. Cerumen mittels eines Stieltupfers, erfolgte die Positionierung des

Ohrstöpsels. Während der gesamten Messung wurde das Ohr durch den Untersucher so

gehalten, dass durch das Mikroskop das Trommelfell sichtbar war. In dieser Position wurde


der Ohrstöpsel in den äußeren Gehörgang eingeführt und soweit vorgeschoben, dass der

Gehörgang luftdicht verschlossen war.

Abb. 3.5 Verschluss des äußeren Gehörganges des Kaninchens mittels Ohrstöpsel

3.3.1.2 Klinische Untersuchung

3.3.1.2.1 Gruppeneinteilung

Im Rahmen der klinischen Untersuchung wurden 130 Patienten untersucht. Die Patienten

wurden in vier Gruppen eingeteilt (s. Tab. 3.3).

Zur ersten Gruppe gehörten Patienten mit einer Typ III Plastik. In der zweiten Gruppe

befanden sich die Patienten, die eine Stapesplastik erhalten hatten. Die dritte Gruppe umfasste

Patienten, bei denen Otosklerose diagnostiziert worden war. Bei Patienten der vierten Gruppe

war ein Hörsystem der Firma Symphonix (Vibrant Soundbridge) oder Otologics (MET)

implantiert worden. Die fünfte Gruppe bildete die Kontrollgruppe, bestehend aus

normalhörenden Probanden.


Tab.3.3 Patientengruppen der klinischen Studie

Gruppennummer Patientengruppe Patientenanzahl I Tympanoplastik Typ III 21

II Stapesplastik 19

III Otosklerose 20

IV a Implantiertes Hörsystem Symphonix (Vibrant

Soundbridge)

15

IVb Implantiertes Hörsystem Otologics (MET)

19

V Kontrollgruppe 36

Der Eingriff lag bei Personen der ersten Gruppe zwischen 3 und 50 Monaten und bei

Personen der zweiten Gruppe zwischen 4 und 65 Monaten zurück. Es erfolgte keine weitere

Unterteilung der ersten und zweiten Gruppe bezüglich des Zeitraumes nach dem Eingriff, da

die Gruppen für die Auswertung sonst zu klein gewesen wären. Bei allen Patienten wurden

ein Tympanogramm und ein Multifrequenztympanogramm aufgezeichnet. Außerdem wurden

die Tonaudiogramme zum Zeitpunkt der Messung ausgewertet.

Da die Patienten, die ein Hörsystem der Firma Symphonix trugen, bei Beginn dieser Arbeit

schon implantiert waren, wurden die in der Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde

vor der Implantation [prä Impl.S] sowie 2 [2 post Impl.S] und 12 Monate [12 post Impl.S]

postoperativ erstellten Daten ausgewertet. Zu einem späteren Zeitpunkt [>12 post Impl.S] (im

Mittel 34,5 Monate nach dem Eingriff) wurde ein zusätzliches Multifrequenztympanogramm

erstellt.

Bei Patienten mit einem implantierbaren Hörsystem der Firma Otologics wurden präoperativ

[prä Impl.O] sowie 2 [2 post Impl.O], 6 [6 post Impl.O] und 12 Monate [12 post Impl.O]

postoperativ eine Tympanometrie- und ein Multifrequenztympanometrie - Messung

durchgeführt. Da einige dieser Patienten auch schon implantiert waren, liegen nicht für alle

die Daten der präoperativen Multifrequenztympanometrie vor. Die Tonaudiogramme wurden

von Mitarbeiterinnen der Poliklinik erstellt. Tab. 3.4 und 3.5 geben eine Übersicht über die

einzelnen Messtermine und die jeweils durchgeführten Untersuchungen.


Tab. 3.4 Übersicht über die durchgeführten Messungen (Hörsystem Symphonix)

[prä Impl.S] [2 post Impl.S] [12 post Impl.S] [>12 post Impl.S]

Durchgeführte

Messungen

Tymp1

TA1 Tymp1

TA1

Tymp1

TA1

Tymp u. MFT

TA1

Patientenzahl 12 11 12 13

Tymp = Tympanometrie; TA = Tonaudiogramm; 1 von Mitarbeitern der HNO Poliklinik der

Medizinischen Hochschu

Multifrequenztympanometrie in experimenteller und ... · GGK Gehörknöchelchenkette GGV Gehörgangvolumen h Stunde HNO Hals – Nasen - Ohren Inc. Incorporated impl. implantiert

Text of Multifrequenztympanometrie in experimenteller und ... · GGK Gehörknöchelchenkette GGV...

GGV Nordseebad Carolinensiel-Harlesiel 2012

GRUNDEINTRAG - Wangerland · Beispiele Anzeigen GGV ... Wangerland Touristik GmbH 9001: 2015 Zum Hafen 3 · 26434 Wangerland · Tel. 04426 / 987 - 0 · [email protected] · wangerland.de

GGV 2009 NOH

Ökologische Wärme und Strom aus Holz - glock-oeko.com · GLOCK GGV 1.7 und GGV 2.7 sorgen mit einer elektrischen Leistung von 18 kW bzw . 50 kW und einer thermischen Leistung von

Aufbau einer Oracle { Datenbank - HTWK Leipzigkudrass/Lehrmaterial/DB2-Impl/DB2-15/Or… · 1.1 Tablespaces - Konzept, Arten Sysaux Tablespace5 I obligatorischer Tablespace seit Version

GGK Bestellhilfe-BR 18-03-07...678. Am schlechtesten sieht es aus bei Gebäuden, die zwischen 1950 und 1979 errichtet wurden – und die den Großteil des Bestandes in Deutschland

Informationen für Geschäftspartner und Kunden der GGK GmbH ... · Die sprichwörtlichen ersten 100 Tage sind vor-bei: Grund genug für die GGK Nachrichten, ein Interview mit dem

HTG 10 0524 GGV 2010 - prospektbestellung.toubiz.deprospektbestellung.toubiz.de/media/prospekt/file/HTG_GGV_2011_04... · Herr Werner Englert Hauptstraße 18 • 79877 Friedenweiler-Rötenbach

30 Hymnus IV Alltd Sçhnittkqž, · LiZE».z-Nr. Druck; GGV Dresden, ET Caswig Primed . Created Date: 6/2/2004 2:43:36 PM

15 Jahre Kulturwissenschaften im Zentrum: GGK und GCSC ...geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2016/12157/pdf/GUB_49_2016_S69_76.pdf · 71 schungsprogrammatiken und (oftmals marxis-tisch

Br.unlingen Image GGV 10...Zusätzlich sind in Bräunlingen und den Stadtteilen insgesamt 18 Rundwege mit einer ganz eigenen „Bräunlinger Beschilderung“ ausgeschildert – von

Jahresbericht 2012/13 - hss-wiesloch.de · Kurs R2012 Daniela Huhn D / GGK Kurs R2013 Ulrich Gräser FT / Ph Neue Praktikantinnen und Praktikanten Christina Forster E / D Hi / Dr

Jede Zahnlücke kann geschlossen werden. · proDente bietet noch weitere zahnmedizinische Informationen an: Info-Blätter: Bleaching Fehlstellung Impl an te I lays Kombinationszahnersatz

Der sechste Newsletter - gr-kaskade.eugr-kaskade.eu/assets/ggk-newsletter-6-deutsch.pdfBiopulping: Ligninschneider aus der Natur In der Natur gibt es eine sehr effektive Möglichkeit,

Münzbild Jodeln Gabriel Giger wurde 1981 geboren. Vor der ... · Director bei der GGK Zürich. Gleichzeitig besuchte er die ADC/ BSW Kreativschule und liess sich zum Kreativ-Konzepter

GGV-MITTEILUNGEN 3/00 - Glatzer Gebirgs-Verein · Anna Schindler mit 82 Jahren aus Braunschweig, früher Weigeisdorf Manfred Herla mit 68 Jahren aus Brake, früher Schweidnitz Menschen

Gastgeberverzeichnis · 2012/2013 · 2012. 2. 6. · Gastgeberverzeichnis · 2012/2013 1 Bräunlingen GGV 12 10.01.2012 13:02 Uhr Seite 1. ... genießen Sie unsere hervorragende Küche

Jahresbericht 2009/10 - hss-wiesloch.de · Kathrin Kohler E, GGK Bc / Gz Joachim Golly S, GGK Bc / Gz Dipl. Ing. Carsten Egolf ET, INF Ru Herr Gräser Kfz, Ph Wd / Ba Herzlichen Dank

Bürgerwindpark Ellhöft-Westre...2016/04/01 · 2006, LANU 2008, Dürr 2015). Foto O.Grell, 04.06.15. Plangebiet Ellhöft-Westre GGV 2015 Bürgerwindpark Ellhöft-Westre - Artenschutz

GGK Projektbericht 1112 Lay1 - ggk-online.com · Der GGK Pultkanal ermöglicht eine Installation, die sich harmo-nisch in das Architekturkonzept einfügt. auf mehrere Standorte verteilt

ggk bewerbung karriereAT S2€¢ Idealerweise BMD-, SAP- und/oder Leading Job- Kenntnisse • Genauigkeit, Engagement und Hands-on Mentalität • Selbständige und genaue Arbeitsweise,

Wangerland GGV 2015

GGV 2015 Chiemgau Chiemsee

Gemeinsam geht´s besser… - hss-wiesloch.de · Stefan Lippert S, GGK Gö Daniel Wunderlich M, INF Hä . Herzlichen Dank an alle beteiligten Kolleginnen und Kollegen für die Betreuung,

GGV Boltenhagen 2014

Parallele DBMS - imn.htwk-leipzig.dekudrass/Lehrmaterial/DB2-Impl/DB2-15/... · Fakultät Informatik, Mathematik und Naturwissenschaften HTWK Leipzig University of Applied Sciences

ERFAHRUNGEN MIT DER KONZEPTION UND DEM EINBAU VON … · 10/4010/40--65 NV 65 NV 3,03,0 gGk 2/5 ≈ 75 % gGk 2/5 ≈ 75 % Verformungsbeständigkeit Spurbildungstest stat. bzw. dyn

Bedienungsanleitung - ggv-exquisit.de+_0140… · WA H REN Bedienungsanleitung Kühlschrank RKS130-11A++ Sehr geehrte Kundin, sehr geehrter Kunde Wir danken Ihnen für den Kauf unseres

südl. Forstweg/westlich Heischkoppel (+ FNP-Änd.) Gemeinde ... · GGV 2019 B-Plan Nr. 12.1 / FNP-Änd. - Elsdorf-Westermühlen - Artenschutz ----- 3 Zusammenfassung In vorliegendem

20170108 Blumau2017 LP - tugraz.at · 5.2 Aspekte bei der Ermittlung der GGK ..... 64 5.3 Die Steigerung des Umsatzes des Bauvorhabens führt im Unternehmen zu keinen zusätzlichen

Documents

Multifrequenztympanometrie in experimenteller und ... · GGK Gehörknöchelchenkette GGV Gehörgangvolumen h Stunde HNO Hals – Nasen - Ohren Inc. Incorporated impl. implantiert

Text of Multifrequenztympanometrie in experimenteller und ... · GGK Gehörknöchelchenkette GGV...