Cochlea-Implantat (CI-System): Unterschied zwischen den Versionen

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Das '''Cochlea-Implantat''' (CI) ist eine chirurgisch implantierte Neuroprothese, die Menschen mit schwerem Hörverlust dabei unterstützen kann, Schall und Sprache wahrzunehmen, indem der Hörnerv direkt stimuliert wird.<ref>{{Internetquelle|url=https://www.cochlear.com/de/de/home/diagnosis-and-treatment/how-cochlear-solutions-work/cochlear-implants/how-cochlear-implants-work|titel=So funktionieren Cochlea-Implantate, So sorgen Cochlea-Implantate für einen klareren Klang|autor=Cochlear Limited|abruf=2023-12-07}}</ref> Der Begriff wird meist für das gesamte Hörsystem verwendet, das neben dem [[Entwicklung:Implantat|Implantat]] auch den [[Sprachprozessor|CI-Sprachprozessor]] beinhaltet. Es gibt zwei verschiedene Typen von CI-Hörsystemen: Bei den einen wird der [[Sprachprozessor]] hinter dem Ohr, bei den anderen frei vom Ohr seitlich oben am Kopf getragen.
[[Datei:CI-System.png|mini|250px|alternativtext=Grafische Darstellung eines implantierten CI-Systems am Kopf|Bild: © MED-EL]]
Das '''Cochlea-Implantat''' (CI) ist eine chirurgisch implantierte Neuroprothese, die Menschen mit schwerem Hörverlust dabei unterstützen kann, Schall und Sprache wahrzunehmen, indem der Hörnerv direkt stimuliert wird.<ref>{{Internetquelle|url=https://www.cochlear.com/de/de/home/diagnosis-and-treatment/how-cochlear-solutions-work/cochlear-implants/how-cochlear-implants-work|titel=So funktionieren Cochlea-Implantate, So sorgen Cochlea-Implantate für einen klareren Klang|autor=Cochlear Limited|abruf=2023-12-07}}</ref> Der Begriff wird meist für das gesamte Hörsystem verwendet, das neben dem [[Entwicklung:Implantat|Implantat]] auch den [[Sprachprozessor|CI-Sprachprozessor]] beinhaltet.  


== Aufbau und Funktionsweise ==
== Aufbau und Funktionsweise ==
Ein CI-Hörsystem (meist als CI bezeichnet) besteht aus folgenden Bestandteilen:
Ein CI-Hörsystem besteht aus folgenden Bestandteilen:
* Implantat im Innenohr, welches fest in der Hörschnecke (Cochlea) verankert ist<br>
''Innere Bestandteile'':
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* [[Implantat]] im Innenohr, welches fest in der Hörschnecke (Cochlea) verankert ist. Dieses besteht aus einer Spule zum Empfangen der Signale vom Sprachprozessor, Elektronik zum Verarbeiten der Signale und einem fadenartig aufgebauten Elektrodenträger<br>
0010.jpg|mini|HiRes™ Ultra Implantat ([[Advanced Bionics]])
''Äußere Bestandteile''
SYNCHRONY2_top.png|mini|alternativtext=Implantat SYNCHRONY 2 mit Elektroden|SYNCHRONY2 Implantat ([[MED-EL]])
CI612 45Degree.png|mini|alternativtext=Cochlear™ Nucleus® Profile Plus mit Contour Advance® Elektrode (CI612)|Nucleus® Profile Plus ([[Cochlear]])
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* Abnehm- und austauschbaren Sprachprozessor, welcher außerhalb des Schädels getragen wird<br>
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Advanced Bionics cochlear implant processor BTE (first-generation behind-the-ear processor).jpg|mini|Hinter dem Ohr getragener Sprachprozessor
Kanso2 Processor Brown.jpg|mini|Frei vom Ohr getragener Sprachprozessor (Single Unit)
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* Mikrofone zur Aufnahme des Schalls (meist Teil des [[Sprachprozessor|Sprachprozessors]])
* Mikrofone zur Aufnahme des Schalls (meist Teil des [[Sprachprozessor|Sprachprozessors]])
* Sendespule zur Übertragung des Schalls an das Implantat
* Abnehm- und austauschbarer Sprachprozessor (je nach Hersteller auch Klangprozessor, Audioprozessor oder Soundprozessor genannt). Dieser wird außerhalb des Schädels getragen und verarbeitet die  wandelt den Schall in digitale Signale um und leitet die Sendespule an das [[Implantat]] weiter<ref>Zeng FG, Rebscher S, Harrison W, Sun X, Feng H. Cochlear implants: system design, integration, and evaluation. IEEE Rev Biomed Eng. 2008;1:115-42. doi: 10.1109/RBME.2008.2008250. Epub 2008 Nov 5. PMID: 19946565; PMCID: PMC2782849.</ref>
* Sendespule zur Übertragung des Schalls an das Implantat. Sie empfängt die Signale über ein Kabel vom [[Sprachprozessor]] (HdO-Prozessor) und leitet sie drahtlos an das Implantat weiter.
* Magnet zum Halten des Systems am Kopf
* Magnet zum Halten des Systems am Kopf


=== Äußere Bestandteile ===
== Typen von CI-Hörsystemen ==
Die Mikrofone im externen [[Sprachprozessor]] (je nach Hersteller auch Klangprozessor, Audioprozessor oder Soundprozessor genannt) registrieren den vorherrschenden Schall. Der Prozessor wandelt den Schall mithilfe von Elektronik in Form von digitalen Signalprozessor-Chips (DSP-Chips) in digitale Signale um und leitet diese über eine Sendespule drahtlos an das unter der Haut sitzende Implantat weiter.<ref>Zeng FG, Rebscher S, Harrison W, Sun X, Feng H. Cochlear implants: system design, integration, and evaluation. IEEE Rev Biomed Eng. 2008;1:115-42. doi: 10.1109/RBME.2008.2008250. Epub 2008 Nov 5. PMID: 19946565; PMCID: PMC2782849.</ref>
Es gibt zwei verschiedene Typen von CI-Hörsystemen (meist als CI bezeichnet):
 
* Systeme mit HdO-Prozessor: Der [[Sprachprozessor]] wird hinter dem Ohr und der separate Überträger seitlich oben am Kopf getragen
Die Sendespule befindet sich in einer Überträgereinheit (Headpiece, Kopfteil, Spulenträger), die per Magnet am Kopf gehalten wird. Bei frei vom Ohr oben am Kopf getragenen CIs (Single Unit Modellen) befinden sich Sendespule, Magnet, Sprachprozessor und Akku in einer Komponente. Bei hinter dem Ohr getragenen CIs wird der Sprachprozessor auf dem Knorpel am Ohr getragen und der Schall über ein Kabel an die Sendespule in der magnetisch gehaltenen Überträgereinheit geschickt. Der Sprachprozessor kann aber auch, beispielsweise bei kleinen Kindern, an der Kleidung befestigt werden.
* Single-Unit-Prozessor: Dieser wird frei vom Ohr seitlich oben am Kopf getragen und beinhaltet den Prozessor und den Überträger in einem Gerät.
 
Sofern die Implantattechnik nicht völlig veraltet ist, kann der Sprachprozessor ohne operativen Eingriff ausgetauscht werden.
 
=== Innere Bestandteile ===
Die nicht sichtbaren Bestandteile, das eigentliche Implantat, besteht aus einer Spule zum Empfangen von Signalen, Elektronik und einem fadenartig aufgebauten Elektrodenträger, der in die Cochlea eingebracht wird. Im Idealfall deckt er alle Frequenzbereiche und damit die vollständige Cochlea ab. Dafür besitzt er an verschiedenen Stellen Elektrodenausgänge (herstellerspezifisch), die den Hörnerv mittels elektrischen Impulsen stimulieren. Die Elektroden – je nach Modell sind es 12 bis 24 - stimulieren gezielt die Hörnervenfasern. Diese Impulse werden vom Gehirn als Klänge interpretiert.<ref>Wiebke Rötz: ''Aufbau und Funktionsweise des CI.'' In: Wiebke Rötz: ''Cochlea Implantat bei Erwachsenen. Versorgung und Rehabilitation in der Logopädie und Sprachtherapie.'' S.&nbsp;8</ref>.  


== Implantierung ==
Der chirurgische Eingriff wird unter Vollnarkose durchgeführt. Bei der Operation wird der Elektrodenträger in die Hörschnecke eingesetzt und ein elektrischer Stimulator mit Empfangsspule und Magnetverbindung hinter der Ohrmuschel im Schädelknochen platziert.<ref>{{Internetquelle|autor=Uniklinikum Würzburg|url=https://www.ukw.de/hno-klinik/schwerpunkte/hoerzentrum-chc/cochlea-implantate-ci/ci-operation-und-erstanpassung/|titel= Cochlea-Implantate: Operation und Erstanpassung|abruf=2023-12-01}}</ref>
Der chirurgische Eingriff wird unter Vollnarkose durchgeführt. Bei der Operation wird der Elektrodenträger in die Hörschnecke eingesetzt und ein elektrischer Stimulator mit Empfangsspule und Magnetverbindung hinter der Ohrmuschel im Schädelknochen platziert.<ref>{{Internetquelle|autor=Uniklinikum Würzburg|url=https://www.ukw.de/hno-klinik/schwerpunkte/hoerzentrum-chc/cochlea-implantate-ci/ci-operation-und-erstanpassung/|titel= Cochlea-Implantate: Operation und Erstanpassung|abruf=2023-12-01}}</ref>


== Anwendungsgebiete ==
== Anwendungsgebiete ==
Cochlea-Implantate (CIs) gelten als eine der effektivsten neuralen Prothesen und kommen zum Einsatz, sobald das stärkste auf dem Markt verfügbare Hörgerät beim Patienten keine ausreichende Abhilfe mehr im Hörverständnis erzielen kann. Mit Hilfe von verschiedenen Therapien kann ein Cochlea-Implantat zu einem verbesserten Sprachverständnis sowohl in ruhiger Umgebung als auch in lauter Umgebung führen. Seit den Anfängen der Implantation in den 1970er und 1980er Jahren hat sich das Sprachverständnis über ein Implantat kontinuierlich verbessert. Bis 2023 haben in Deutschland mehr als 500.000 Menschen mit schwerem bis hochgradigem Hörverlust ein CI erhalten, um einen Teil ihres Hörvermögens wiederherzustellen.  
Cochlea-Implantate (CIs) gelten als eine der effektivsten neuralen Prothesen und kommen zum Einsatz, sobald das stärkste auf dem Markt verfügbare Hörgerät beim Patienten keine ausreichende Abhilfe mehr im Hörverständnis erzielen kann. Mit Hilfe von verschiedenen Therapien kann ein Cochlea-Implantat zu einem verbesserten Sprachverständnis sowohl in ruhiger Umgebung als auch in lauter Umgebung führen. Seit den Anfängen der Implantation in den 1970er und 1980er Jahren hat sich das Sprachverständnis über ein Implantat kontinuierlich verbessert. Bis 2023 haben Schätzungen zufolge in Deutschland mehr als 50.000 Menschen mit schwerem bis hochgradigem Hörverlust ein CI erhalten, um einen Teil ihres Hörvermögens wiederherzustellen<ref>{{Internetquelle|autor=Wissenschaftliche Dienste Deutscher Bundestag|titel=Aktuelle statistische Daten zu Cochlea-Implantaten|abruf=2024-01-13|url=https://www.bundestag.de/resource/blob/909018/7a57be6e6721ed9c032d73839a698213/WD-9-046-22-pdf-data.pdf}}
 
</ref>.  


Es gibt große Unterschiede in der individuellen Wirksamkeit eines CI-Hörsystems. Während einige Patienten eine deutliche Verbesserung ihres funktionellen Hörvermögens erfahren, profitieren andere nur in begrenztem Maße von CIs. Faktoren wie das Implantationsalter, bei Kindern die Beteiligung und Kenntnis über CIs der Eltern, die Dauer und Ursache des Hörverlusts, die Positionierung des Implantats in der Cochlea, der allgemeine Gesundheitszustand des Hörnervs sowie individuelle Fähigkeiten des Wiederlernens werden als Einflussfaktoren für das gewonnene Hörvermögen betrachtet.
Es gibt große Unterschiede in der individuellen Wirksamkeit eines CI-Hörsystems. Während einige Patienten eine deutliche Verbesserung ihres funktionellen Hörvermögens erfahren, profitieren andere nur in begrenztem Maße von CIs. Faktoren wie das Implantationsalter, bei Kindern die Beteiligung und Kenntnis über CIs der Eltern, die Dauer und Ursache des Hörverlusts, die Positionierung des Implantats in der Cochlea, der allgemeine Gesundheitszustand des Hörnervs sowie individuelle Fähigkeiten des Wiederlernens werden als Einflussfaktoren für das gewonnene Hörvermögen betrachtet.
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Jedes Jahr erhalten in Deutschland ungefähr 5.000 Menschen ein Cochlea-Implantat.<ref>{{Internetquelle|autor=Norddeutscher Rundfunk|url=https://www.ndr.de/ratgeber/gesundheit/Cochlea-Implantat-Hoerimplantat-verbessert-Lebensqualitaet,cochleaimplantat114.html|titel=Cochlea-Implantat: Hörimplantat verbessert Lebensqualität|abruf=2023-12-01}}</ref>
Jedes Jahr erhalten in Deutschland ungefähr 5.000 Menschen ein Cochlea-Implantat.<ref>{{Internetquelle|autor=Norddeutscher Rundfunk|url=https://www.ndr.de/ratgeber/gesundheit/Cochlea-Implantat-Hoerimplantat-verbessert-Lebensqualitaet,cochleaimplantat114.html|titel=Cochlea-Implantat: Hörimplantat verbessert Lebensqualität|abruf=2023-12-01}}</ref>


== Weitere Forschung ==
=== Optisches CI ===
=== Optisches CI ===
Derzeit werden zwei Methoden der optischen Stimulation untersucht, die Optogenetik und die Infrarot-Neurale Stimulation (INS).<ref>{{Internetquelle|autor=Max-Planck-Gesellschaft|url=https://www.mpg.de/19707452/optische-cochlea-implantate|titel=Licht geht ins Ohr|abruf=2023-12-01}}</ref>
Derzeit werden zwei Methoden der optischen Stimulation untersucht, die Optogenetik und die Infrarot-Neurale Stimulation (INS).<ref>{{Internetquelle|autor=Max-Planck-Gesellschaft|url=https://www.mpg.de/19707452/optische-cochlea-implantate|titel=Licht geht ins Ohr|abruf=2023-12-01}}</ref>
=== Vollständig implantierbares CI-System (TICI) ===
Derzeit wird auch an einem vollständig implatierbaren CI-System geforscht. Dieses integriert die internen und externen Komponenten eines Cochlea-Implantats in ein System und wird unsichtbar unter die Haut eingesetzt. Die erste Implantation erfolgte 2020.<ref>{{{Internetquelle|autor=LMU Klinikum|titel=|Erstes vollständig implantierbares Cochlea-Implantat (TICI) in Deutschland eingesetzt|url=https://www.med.lmu.de/aktuell/2020/cochlea-implantat/index.html|abruf=2024-01-13}}}


== Literatur ==
== Literatur ==

Version vom 13. Januar 2024, 19:47 Uhr

Grafische Darstellung eines implantierten CI-Systems am Kopf
Bild: © MED-EL

Das Cochlea-Implantat (CI) ist eine chirurgisch implantierte Neuroprothese, die Menschen mit schwerem Hörverlust dabei unterstützen kann, Schall und Sprache wahrzunehmen, indem der Hörnerv direkt stimuliert wird.[1] Der Begriff wird meist für das gesamte Hörsystem verwendet, das neben dem Implantat auch den CI-Sprachprozessor beinhaltet.

Aufbau und Funktionsweise

Ein CI-Hörsystem besteht aus folgenden Bestandteilen: Innere Bestandteile:

  • Implantat im Innenohr, welches fest in der Hörschnecke (Cochlea) verankert ist. Dieses besteht aus einer Spule zum Empfangen der Signale vom Sprachprozessor, Elektronik zum Verarbeiten der Signale und einem fadenartig aufgebauten Elektrodenträger

Äußere Bestandteile

  • Mikrofone zur Aufnahme des Schalls (meist Teil des Sprachprozessors)
  • Abnehm- und austauschbarer Sprachprozessor (je nach Hersteller auch Klangprozessor, Audioprozessor oder Soundprozessor genannt). Dieser wird außerhalb des Schädels getragen und verarbeitet die wandelt den Schall in digitale Signale um und leitet die Sendespule an das Implantat weiter[2]
  • Sendespule zur Übertragung des Schalls an das Implantat. Sie empfängt die Signale über ein Kabel vom Sprachprozessor (HdO-Prozessor) und leitet sie drahtlos an das Implantat weiter.
  • Magnet zum Halten des Systems am Kopf

Typen von CI-Hörsystemen

Es gibt zwei verschiedene Typen von CI-Hörsystemen (meist als CI bezeichnet):

  • Systeme mit HdO-Prozessor: Der Sprachprozessor wird hinter dem Ohr und der separate Überträger seitlich oben am Kopf getragen
  • Single-Unit-Prozessor: Dieser wird frei vom Ohr seitlich oben am Kopf getragen und beinhaltet den Prozessor und den Überträger in einem Gerät.

Implantierung

Der chirurgische Eingriff wird unter Vollnarkose durchgeführt. Bei der Operation wird der Elektrodenträger in die Hörschnecke eingesetzt und ein elektrischer Stimulator mit Empfangsspule und Magnetverbindung hinter der Ohrmuschel im Schädelknochen platziert.[3]

Anwendungsgebiete

Cochlea-Implantate (CIs) gelten als eine der effektivsten neuralen Prothesen und kommen zum Einsatz, sobald das stärkste auf dem Markt verfügbare Hörgerät beim Patienten keine ausreichende Abhilfe mehr im Hörverständnis erzielen kann. Mit Hilfe von verschiedenen Therapien kann ein Cochlea-Implantat zu einem verbesserten Sprachverständnis sowohl in ruhiger Umgebung als auch in lauter Umgebung führen. Seit den Anfängen der Implantation in den 1970er und 1980er Jahren hat sich das Sprachverständnis über ein Implantat kontinuierlich verbessert. Bis 2023 haben Schätzungen zufolge in Deutschland mehr als 50.000 Menschen mit schwerem bis hochgradigem Hörverlust ein CI erhalten, um einen Teil ihres Hörvermögens wiederherzustellen[4].

Es gibt große Unterschiede in der individuellen Wirksamkeit eines CI-Hörsystems. Während einige Patienten eine deutliche Verbesserung ihres funktionellen Hörvermögens erfahren, profitieren andere nur in begrenztem Maße von CIs. Faktoren wie das Implantationsalter, bei Kindern die Beteiligung und Kenntnis über CIs der Eltern, die Dauer und Ursache des Hörverlusts, die Positionierung des Implantats in der Cochlea, der allgemeine Gesundheitszustand des Hörnervs sowie individuelle Fähigkeiten des Wiederlernens werden als Einflussfaktoren für das gewonnene Hörvermögen betrachtet.

Vorraussetzungen für ein CI

Ausnahmen für den Einsatz eines CIs liegen vor, wenn Fehlbildungen der Cochlea, des Hörnervs oder der Hörbahn existieren, die eine elektrische Stimulation ausschließen. Bevor die Entscheidung für ein CI fällt, muss daher geprüft werden, ob sowohl das Innenohr (Cochlea) als auch der Hörnerv vorhanden sind und funktionieren. Der Hörnerv muss in gutem Zustand sein und ordnungsgemäß arbeiten. Andernfalls könnte der Hörnerv keine Signale übertragen, und die Informationen könnten nicht zum Gehirn gelangen, wo sie verarbeitet werden.

Wissenswertes

Seit den frühen 1980er Jahren wurden über 30 verschiedene Arten von CI entwickelt.[5]

Jedes Jahr erhalten in Deutschland ungefähr 5.000 Menschen ein Cochlea-Implantat.[6]

Weitere Forschung

Optisches CI

Derzeit werden zwei Methoden der optischen Stimulation untersucht, die Optogenetik und die Infrarot-Neurale Stimulation (INS).[7]

Vollständig implantierbares CI-System (TICI)

Derzeit wird auch an einem vollständig implatierbaren CI-System geforscht. Dieses integriert die internen und externen Komponenten eines Cochlea-Implantats in ein System und wird unsichtbar unter die Haut eingesetzt. Die erste Implantation erfolgte 2020.<ref>autor=LMU Klinikum

Literatur

  • Wiebke Rötz, Bodo Bertram: Cochlea Implantat bei Erwachsenen. Versorgung und Rehabilitation in der Logopädie und Sprachtherapie. Springer-Verlag 2022, ISBN 978-3-662-65201-5.
  • Sandra DeSaSouza: Cochlear Implants. Springer Singapore 2022, ISBN 978-981-19-0451-6. (englisch)

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Cochlear Limited: So funktionieren Cochlea-Implantate, So sorgen Cochlea-Implantate für einen klareren Klang; https://www.cochlear.com/de/de/home/diagnosis-and-treatment/how-cochlear-solutions-work/cochlear-implants/how-cochlear-implants-work, letzter Abruf: 2023-12-07
  2. ↑ Zeng FG, Rebscher S, Harrison W, Sun X, Feng H. Cochlear implants: system design, integration, and evaluation. IEEE Rev Biomed Eng. 2008;1:115-42. doi: 10.1109/RBME.2008.2008250. Epub 2008 Nov 5. PMID: 19946565; PMCID: PMC2782849.
  3. ↑ Uniklinikum Würzburg: Cochlea-Implantate: Operation und Erstanpassung; https://www.ukw.de/hno-klinik/schwerpunkte/hoerzentrum-chc/cochlea-implantate-ci/ci-operation-und-erstanpassung/, letzter Abruf: 2023-12-01
  4. ↑ Wissenschaftliche Dienste Deutscher Bundestag: Aktuelle statistische Daten zu Cochlea-Implantaten; https://www.bundestag.de/resource/blob/909018/7a57be6e6721ed9c032d73839a698213/WD-9-046-22-pdf-data.pdf, letzter Abruf: 2024-01-13
  5. ↑ Joachim M. Müller, Franz Schön, Stephan Brill und Jan Helms: Rückkehr in die Welt der Töne; https://www.hoereltern.de/cms/fileadmin/PDF/a/ci_rueckkehr_in_die_welt_der_toene.pdf, Pflegezeitschrift 5/2004, S. 322
  6. ↑ Norddeutscher Rundfunk: Cochlea-Implantat: Hörimplantat verbessert Lebensqualität; https://www.ndr.de/ratgeber/gesundheit/Cochlea-Implantat-Hoerimplantat-verbessert-Lebensqualitaet,cochleaimplantat114.html, letzter Abruf: 2023-12-01
  7. ↑ Max-Planck-Gesellschaft: Licht geht ins Ohr; https://www.mpg.de/19707452/optische-cochlea-implantate, letzter Abruf: 2023-12-01
Abgerufen von „https://hoer-wiki.tech/index.php?title=Cochlea-Implantat_(CI-System)&oldid=4318“