TY - THES A1 - Hallak, Basel T1 - „Direct Drive Simulation“ - Entwicklung spezieller präoperativer Hörtestverfahren vor Implantation aktiver Mittelohrprothesen T1 - Direct-Drive-Audiometry and Direct-Drive-Auditory Brainstem Response – new subjective and objective audiologic measurements before the Implantation of Middle-Ear-Implants N2 - Einleitung: Die sog. Direct-Drive-Simulation (DDS) bietet Patienten präoperativ eine Klangsimulation des "Vibrant Soundbridge®-Hörens". Ein Floating-Mass-Transducer (FMT) wird auf das Trommelfell oder die rekonstruierte Paukenabdeckung aufgesetzt, worüber den Patienten Testsignale dargeboten werden. Ziel der Arbeit war die Evaluation einer Weiterentwicklung des Tests hin zur DDS-Tonaudiometrie und DDS-Sprachaudiometrie. Bei Bestätigung der ersten Hypothese, soll darüber hinaus geprüft werden, ob eine Hirnstammaudiometrie (BERA) über den DDS durchgeführt werden kann. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es Referenzdaten an einer Population Normalhörender zu generieren. Zusammenfassung: Sowohl die DDS-Ton- und Sprachaudiometrie als auch die Ableitung einer BERA über den DDS-FMT sind möglich. Mit der DDS-BERA besteht nun erstmals die Möglichkeit eines objektiven DDS-Tests präoperativ. Die notwendige Einschätzung der Ankopplungsqualität zur korrekten Interpretation der DDS-BERA lässt sich elegant mit Hilfe der DDS-Tonaudiometrie ermitteln. N2 - Background: The direct drive simulation (DDS) offers patients a preoperative sound simulation of the active middle ear implant "Vibrant Soundbridge®". The floating mass transducer (FMT) is placed on the eardrum or on the tympanic membrane graft, where the signals are applied. The aim of this study was first to evaluate and develop a specific Direct Drive-Pure-Tone-Audiometry (DD-PTA) as well as a Direct-Drive-Speech-Audiometry (DD-SA) and if feasible, expand the test to an objective audiometric test, the Direct-Drive-Auditory Brainstem Response (DD-ABR). 20 normal hearing subjects were tested. Summary: DD-PTA, DD-SA and DD-ABR are possible examinations that could be used in the daily hospital routine. The DD-ABR threshold correlates well with the DD-PTA. For the first time DD-ABR offers the possibility of an objective DDS-test. DD-PTA is the key tool to evaluate the coupling quality which is a precondition for correct interpretation of the DD-ABR. KW - Hals-Nasen-Ohrheilkunde KW - Audiologie KW - Direct Drive Simulation KW - DDS KW - DDS-Test KW - Vibrant Soundbridge KW - VSB KW - Audiology Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-243164 ER - TY - THES A1 - Strenger, Georg Tobias T1 - Laservibrometrische Schwingungsmessungen am "Floating Mass Transducer" des teilimplantierbaren Mittelohrhörgerätes "Vibrant Soundbridge" T1 - Laservibrometric vibration measurements of the „Floating Mass Transducer“ part of the semi-implantable middle ear hearing device „Vibrant Soundbridge“ N2 - Zur apparativen Versorgung von Schwerhörigkeiten stehen seit mehreren Jahrzehnten äußerlich zu tragende (konventionelle) Hörgeräte zur Verfügung. Fast ebenso lange wird an implantierbaren Hörgeräten geforscht, um verschiedene systembedingte Eigenschaften konventioneller Hörgeräte zu verbessern. Konventionelle Hörgeräte wandeln Luftschall in elektrische Signale um und geben diese verstärkt als Luftschall wieder aus. Statt der Lautsprechermembran konventioneller Hörgeräte, versetzt der elektromechanische Wandler implantierbarer Mittelohrhörgeräte über eine direkte Ankopplung das Mittel- bzw. das Innenohr in Schwingungen. Erst im letzten Jahrzehnt konnten sich (teil-)implantierbare Mittelohrhörgeräte in der klinischen Anwendung durchsetzen und stehen heutzutage zwar nicht als Ersatz der konventionellen Hörgeräte, jedoch als sinnvolle Ergänzung in der Patientenversorgung zur Verfügung. Das weltweit am häufigsten implantierte System ist die sogenannte Vibrant Soundbridge. Der elektromechanische Wandler des Systems Vibrant Soundbridge nennt sich Floating Mass Transducer (FMT). Diese flottierende Masse ist ein kleiner Magnet im Innern eines etwa 2 mm großen Titantönnchens, das von einer elektrischen Spule umwickelt ist. Wird ein Wechselstrom an diese Spule angelegt, bewegt sich der Magnet mit der Frequenz des Stromes vor- und zurück. Das Gehäuse bewegt sich entgegengesetzt und überträgt die Schwingungen nach entsprechender Ankopplung auf die Gehörknöchelchenkette bzw. das runde Fenster. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Schwingungsvorgänge und die Leistungsfähigkeit des FMT von der technischen Seite aus zu untersuchen, um Hinweise zu gewinnen, den klinischen Erfolg verbessern zu können. Zum besseren Verständnis der verwendeten (und dem Mediziner meist nicht trivialen) mathematischen und physikalischen Methoden werden einige theoretische Grundlagen zu Schwingungsmodellen und deren Berechnung in der Arbeit referiert. Das Schwingungsverhalten zweier zur Verfügung stehender FMTs als Messobjekte wurde mittels eines Laserdopplervibrometers (LDV) untersucht. Die Laserdopplervibrometrie ist ein berührungsloses Messverfahren, bei dem durch die Frequenzverschiebung des vom Objekt reflektierten Lasermessstrahls kleinste Schwingungsgeschwindigkeiten und damit -auslenkungen bis in den Femtometerbereich (10^-15 m) gemessen werden können. Es wurde zunächst die messtechnische Linearität der FMTs geprüft. Danach wurde der Einfluss der Kabellänge des Anregungskabels auf die Schwingung untersucht. In weiteren Messreihen erfolgte die Bestimmung der Anzahl der Freiheitsgrade, die der FMT während der Schwingung ausnutzt. Mit einem veränderten Versuchsaufbau wurde schließlich noch die Kraft bestimmt, die der FMT je anliegender Spannung auf eine angekoppelte Struktur auszuüben vermag. Es konnte gezeigt werden, dass die Schwingungsamplitude des FMTs linear proportional zu Anregungsspannung ist. Die Kabellänge des Zuleitungskabels nimmt normalerweise keinen Einfluss auf das Schwingungsverhalten des FMTs. Bei sehr kurz eingefasstem Kabel konnte jedoch ein deutlicher Effekt nachgewiesen werden. Die Schwingung in 5 von 6 Freiheitsgraden wurde nachgewiesen, wobei der FMT hauptsächlich 3 Freiheitsgrade nutzt. Es überwiegt die gewünschte pistonartige translatorische Bewegung entlang der Längsachse. Unter der Verwendung von physikalischen Schwingungsmodellen zu gekoppelten Schwingungen konnten die Messwerte der FMT-Schwingung mit einem theoretisch berechneten Kurvenverlauf zur Deckung gebracht werden. Anschließend konnten dadurch die Schwingungskoeffizienten der Differentialgleichung bestimmt werden. Aus dem Ergebnis ließ sich eine Kraft von größenordnungsmäßig 3 mN pro Volt Anregungsspannung errechnen. Über die Umrechnung der Kraft auf äquivalente Schalldruckpegel am Stapes konnten die Messwerte mit Literaturangaben verglichen werden und eine gute Korrelation gezeigt werden. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund der Anwendbarkeit in der Klinik und der Forschung diskutiert. Während das Schwingungsverhalten in drei Dimensionen Untersuchungsansätze zur Ankopplung des FMTs am Amboss und am runden Fenster aufzeigt, lassen sich die Angaben der Kraft und der Koeffizienten der Differentialgleichung für Felsenbeinmessungen z. B. mit einem FMT als Schwingungs-Aktor nutzen. N2 - Besides conventional hearing aids for treatment of sensorineural hearing loss there are implantable hearing devices in focus of investigation since decades. Where conventional hearing aids have a loudspeaker to lead the amplified sound to the tympanic membrane, implantable hearing devices include an electromechanical transducer which directly connects to the middle ear structures. The electromechanical transducer of the Vibrant Soundbridge is the so-called Floating Mass Transducer (FMT). It consists of a floating magnet built in a tiny titanium housing surrounded by an electric coil. An alternating current passing through the coil sets the magnet and therefore the housing in a back and forth motion. Since the FMT is affixed to the long process of the incus or to the round window of the middle ear, the vibrations are forwarded to the inner ear. Two FMTs were analyzed and characterized by Laser Doppler Vibrometry (LDV). LDV is a non-contact measurement system used to measure smallest vibrations with displacement dimensions of even femtometer (10^-15 m). First, the linearity of the specimen were proved. Then the influence of the length of the electric connection wire of the FMT was investigated. In a third set up the number of degrees of freedom of the FMT was determined. In another examination the theoretically possible driving force of the FMT was measured. The vibration amplitude of the FMT is linear proportional to the excitation voltage. Only with a very short handled connection wire the vibration motion of the FMT is affected. The motion follows mainly 3 of 6 degrees of freedom whereas the favourable piston like motion is most. The driving force was calculated in a dimension of 3 millinewton per volt. The measured data were compared with current literature and proved a good correlation. Findings are discussed in view of practicability in clinical and research scope, i.e. connection of the FMT to the incus or to the round window and using the FMT as a vibrating actor in temporal bone experiments. KW - Mittelohr KW - Hörgerät KW - Laservibrometer KW - Vibrant Soundbridge KW - implantierbar KW - Laservibrometry KW - Vibrant Soundbridge KW - implantable KW - middle ear KW - hearing aid Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-39531 ER -