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  • 1
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Schwerhörigkeit ; Implantierbare Hörgeräte ; Elektronisches Hörimplantat ; TICA ; Key words Sensorineural hearing loss ; Implantable hearing aid ; Electronic hearing implant ; TICA
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary Recently, Zenner et al. implanted the first totally implantable electronic hearing devices in patients with SNHL (HNO 46 [1998] 844–852). In the present report, technical and audiological features of the implant TICA are published. The development of the piezoelectric transducer and the microphone for implantation in the posterior wall of the auditory canal as components for the present fully implantable hearing system has already been described (HNO 45, 1997, 792–880). Here we report about our experience with the electronic main module that completes the TICA LZ 3001 system. This module is suited for implantation in the mastoid bone and contains the signal-processing electronics and an integrated battery that can be recharged transcutaneously with a portable charger. The recharging time is around 2 h for an implant operating time of 50h. The microphone and transducer connectors allow for easy replacement of the main module when the battery lifetime is reached. This lifetime is around 3–5 years. A small wireless remote control allows volume adjustment, contains an on/off switch, and permits selection of four different individual hearing programs. The basic audiological features are provided by a flexible, digitally programmable 3-channel-AGC-system with a peak clipping function. The total bandwidth is around 10 kHz. To our knowledge this is the first fully implantable hearing system that has been in implanted in humans.
    Notes: Zusammenfassung Kürzlich wurde über die Entwicklung eines elektromechanischen, piezoelektrischen Wandlers und eines Mikrofons zum subkutanen Einbau in die hintere Gehörgangswand als Komponenten eines zukünftigen vollständig implantierbaren Hörsystems für Innenohrschwerhörige berichtet (HNO 45, 1997, 792–880). Zwischenzeitlich konnte die Entwicklung eines elektronischen Hauptmoduls zur Implantation auf dem Planum mastoideum abgeschlossen werden, das diese Mikrofone und Wandler zu dem kompletten Hörimplantat TICA® LZ 3001 ergänzt. Dieses Hauptmodul enthält neben der signalverarbeitenden Elektronik eine spezielle Batterie, die transkutan mit einem portablen Ladegerät nachgeladen wird. Nach einer Volladung, die ca. 2 h benötigt, ist das Implantat für rund 50 h kontinuierlich betriebsbereit. Das Ladegerät wird ähnlich wie bei Mobiltelefonen in einer netzbetriebenen Station nachgeladen. Lösbare Steckverbindungen zu Mikrofon und Wandler ermöglichen den einfachen operativen Austausch des Hauptmoduls, wenn die Batterielebensdauer erreicht ist. Dies wird nach ca. 3–5 Jahren erwartet. Dem Patienten steht eine kleine, drahtlose Fernbedienung zur Verfügung, mit der Lautstärke, Ein/Aus sowie 4 Hörprogramme für unterschiedliche Hörsituationen eingestellt werden können. Die grundlegenden audiologischen Eigenschaften sind durch ein flexibel digital programmierbares 3-Kanal-AGC-System mit Peak-clipping-Funktion gegeben. Die gesamte Übertragungsbandbreite beträgt ca. 10 kHz. Das vollimplantierbare Hörsystem wurde im Rahmen der klinischen Erprobung Anfang Juni 1998 erstmals am Menschen angewendet.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 2
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Schwerhörigkeit ; Cochlea-amplifier-Implantat ; Implantierbares Hörgerät ; TICA ; Key words Sensorineural hearing loss ; Cochlea amplifier implant ; Implantable hearing aid ; Electronic hearing implant ; TICA
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary For the majority of patients with sensorineural hearing loss (SNHL) many available hearing aids often do not achieve satisfactory results. For these patients partially implantable hearing devices have been developed, allowing distortion-free hearing and speech intelligibility that may be superior to conventional hearing aids. The external parts of partial implants, however, may result in a patient’s stigmatization. Furthermore, they do not use the acoustic properties of the external auditory canal. Recently, we published the successful development of the first totally implantable hearing device for the treatment of SNHL (HNO 46 [1998] 853–863). Here we report the first implantations of this unique, totally implantable electronic hearing system in patients with SNHL: Implex TICA LZ 3001. The implant microphone is implanted subcutaneously in the outer ear canal near the ear drum. The signal is processed by a digitally programmable multichannel audioprocessor located subcutaneously on the bony skull behind the ear. A piezoelectric transducer is coupled to the body of the incus and drives the ossicular chain by vibratory actions. Energy is provided by an implantable battery. Implanted patients describe hearing as being distortion-free and transparent. Speech intelligibility and the hearing of music are improved. Patients may achieve better speech discrimination, especially in the presence of background noise. The aid can be used during sports, including swimming. To our knowledge, this is the first report of the implantation of a totally implantable electronic hearing system in patients. These results encourage further implantations of the totally implantable hearing system in the course of an ongoing clinical study.
    Notes: Zusammenfassung: Für die Mehrzahl der Innenohrschwerhörigen kann selbst mit modernster Hörgerätetechnik keine die Patienten zufriedenstellende Hörrehabilitation erzielt werden. Für diese große Zahl von Betroffenen ohne adäquate Versorgung sind teilimplantierbare Hörgeräte entwickelt worden, die konventionellen Hörgeräten besonders bei Klangtreue und Sprachverständlichkeit deutlich überlegen sein können. Allerdings können sie den Kranken durch außen an Kopf oder Körper zu tragende Teile stigmatisieren. Auch nutzen sie die Störschallunterdrückung als auch die auditorische Raumorientierung mittels des äußeren Gehörgangs noch nicht aus. Hier berichten wir über die ersten Implantationen eines neuartigen, vollständig implantierbaren Hörsystems (TICA® LZ 3001) bei Innenohrschwerhörigen. Es nimmt den Schall über ein trommelfellnahes Mikrophon durch die intakte Gehörgangshaut auf. Ein retroaurikulär subkutan implantierter, mehrkanaliger digital programmierbarer Audioprozessor verarbeitet das Signal und gibt es über einen piezoelektronischen Wandler im Mastoid an den Amboßkörper weiter. Energie wird durch eine implantierbare Batterie bereitgestellt. Implantierte Patienten empfinden das Gehörte als verzerrungsfrei und transparent. Sie verstehen Sprache und empfinden Musik besser als ohne Implantat. Insbesondere im Störlärm kann z.T. ein erheblich verbessertes Sprachverständnis erreicht werden. Die bisherigen Ergebnisse ermutigen, weitere Implantationserfahrungen mit dem vollständig implantierbaren Hörsystem zu sammeln.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 3
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Piezoelektrischer Wandler ; Implantierbares Hörgerät ; Implantierbares Mikrofon ; Implantierbarer Wandler ; Innenohrschwerhörigkeit ; Schwerhörigkeit ; CAI ; TICA ; Key words Piezoelectric transducer ; Implantable hearing aid ; Implantable microphone ; Implantable transducer ; Sensori-neural hearing loss ; Cochlea amplifier implant ; TICA
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary A microphone constructed for implantation in the posterior wall of the auditory canal and a piezoelectric transducer serving as the main components of an implantable hearing aid were temporally implanted in five patients during middle ear surgery under local anesthesia. The microphone was positioned beneath the skin of the auditory canal such that it completely covered the microphone membrane. The vibratory element of the transducer was coupled to the malleus in four patients with normal ossicular chains and directly to the stapes in one patient with missing incus. The microphone and transducer were electrically connected with an external battery-driven signal amplifier. Speech material and music were presented in the operation room at a sound level of 65 dB SPL under free-field conditions. The patients had to estimate the quality of speech, music, and their own voice as well as the effects of bone-conducting noises. All patients were able to hear with the system. An intraoperative talk without vision contact was possible without any problems, as was understanding of numerals („Freiburger Zahlentest”). Perception of music was judged as „clear and undistorted with all broadband component.” The estimation was also valid for one patient with a sensorineural hearing loss. One patient declared the music to be „a little of unnatural.” Bone-conducted sound was estimated as normal in two patients, better than without an implant in one patient with sensorineural hearing loss, and „somewhat metallic” in another patient. Hearing the own voice was considered „normal” in two cases „monotonous” in one case, and „a little bit roaring” in another case. An amplification factor that can be technically realized in an implantable hearing aid was necessary for one of the patients with sensorineural hearing loss to perceive music at a pleasant volume. On the basis of this study, essential requirements for the construction of a fully implantable hearing aid are fulfilled.
    Notes: Zusammenfassung Ein zur Implantation in die hintere Gehörgangswand vorgesehenes Mikrofon und ein piezoelektrischer Wandler als Hauptkomponenten eines implantierbaren Hörgeräts wurden bei fünf Patienten während Mittelohroperationen in Lokalanästhesie akut implantiert. Das Mikrofon wurde unter die Gehörgangshaut so positioniert, daß die Haut flach und bündig die Mikrofonmembran bedeckte. Bei vier Patienten mit intakter Ossikelkette wurde das schwingungsübertragende Wandlerelement an den Hammer angekoppelt, bei einem Patient mit Kettenunterbrechung direkt an den Steigbügel. Mikrofon und Wandler waren mit einem externen, batteriebetriebenen Signalverstärker verbunden. Im Operationssaal wurden genormtes Sprachmaterial und Musik unter Freifeldbedingungen bei einem Schallpegel von 65 dB SPL dargeboten. Die Patienten beurteilten die Übertragungsqualität von Sprache, Musik, der eigenen Stimme sowie von mechanischen Reibgeräuschen am Kopf. Alle Patienten konnten mit dem System hören. Ein intraoperatives Gespräch ohne Sichtkontakt war problemlos möglich, ebenso wurden Freiburger Zahlworte durchwegs richtig wiedergegeben. Die Musikdarbietung wurde als „reiner Klang”, „klar” und mit „ausgeprägten Höhen und Bässen” bezeichnet. Dies galt auch für einen Patienten mit deutlicher Innenohrschwerhörigkeit. Ein Patient gab die Musik als „etwas unnatürlich klingend” an. Körperschall wurde in 2 Fällen als normal, bei einem Patient mit Innenohrkomponente als besser als ohne Implantat empfunden sowie in einem Fall als „metallisch” klingend angegeben. Die Empfindung der eigenen Stimme wurde von 3 Patienten in einem Fall als normal, beim 2. als „monoton” und vom 3. Patienten als „leicht dröhnend” beschrieben. Bei dem Patient mit deutlicher Innenohrbeteiligung war für eine angenehme Lautstärke bei Musik ein Verstärkungsfaktor notwendig, der bei einem implantierbaren Hörgerät technisch möglich ist. Damit sind die wesentlichen Voraussetzungen geschaffen, mit den beiden getesteten Komponenten Mikrofon und Wandler ein vollständig implantierbares Hörgerät zu realisieren.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 4
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Cochlea-Amplifier-Implantat ; Elektromechanischer Wandler ; Gehörknöchelchenkette ; Hörverbesserung ; Implantierbares Hörgerät ; Implantierbares Mikrofon ; Implantierbare ; wiederaufladbare Batterie ; Innenohrschwerhörigkeit ; Innenohrstimulator ; Mastoid ; Medizinprodukt ; Mittelohr ; Ohr ; Ossikel ; piezoelektrischer Wandler ; Schallempfindungsschwerhörigkeit ; TICA ; Transkutane Energieübertragung ; Tübinger Implantat ; Key words Cochlea-amplifier implant ; Ear ; Electromechanical transducer ; Hearing aid ; Hearing improvement ; Hearing loss ; Implant ; Implantable hearing aid ; Implantable microphone ; Implantable rechargeable battery ; Inner ear stimulator ; Mastoid ; Medical device ; Middle ear ; Ossicles ; Ossicular chain ; Piezoelectric transducer ; Sensorineural hearing loss ; TICA ; Transcutaneous energy transmission ; Tuebingen implant
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary A fully implantable hearing aid consists of a sound receptor (microphone), an electronic amplifier including active audio-signal processing, an electromechanical transducer (actuator) for stimulating the ear by vibration, and an energy source. The energy source may be either a primary cell or a rechargeable (secondary) cell. As the energy requirements of an implantable hearing aid are dependent on the operating principle of the actuator, the operating principles of electromagnetic and piezoelectric transducers were examined with respect to their relative power consumption. The analysis showed that the energy requirements of an implantable hearing aid are significantly increased when an electromagnetic transducer is used. The power consumption of a piezoelectric transducer was found to be less than that of the electronic components alone. The energy needed to run a fully implantable hearing aid under these conditions would be 38 mWH per day. Primary cells cannot provide the energy needed for a minimum operation time of 5 years (70 WH), and therefore rechargeable cells must be used. A theoretical appraisal was carried out on nickel-cadmium, nickel-metal hydride, and lithium-ion cells to determine their suitability as well as to assess the risks associated with their use in an implant. Safety measures were drawn up from the results. Ni-MH cells were found to be the most suitable for use as an energy source for implantable hearing-aids because they are more robust than Li ion cells and their storage capacity is double that of Ni-Cd cells of similar size.
    Notes: Zusammenfassung Ein vollständig implantierbares Hörgerät besteht aus einem Schallempfänger (Mikrophon), einer Verstärkungselektronik mit Filtern und Regelbausteinen, einem elektromechanischen Wandler (Aktor) zur vibratorischen Anregung des Gehörs und einem Energiespeicher. Dieser Energiespeicher kann aus einer Primärbatterie oder aus einer wiederaufladbaren (Sekundär) Batterie bestehen. Der Energiebedarf des implantierbaren Hörgeräts ist davon abhängig, mit welchem Wandlerprinzip der Aktor arbeitet. Hier werden das elektromagnetische und das piezoelektrische Wandlerprinzip hinsichtlich ihrer Leistungsaufnahme betrachtet. Dabei zeigt sich, daß ein elektromagnetischer Wandler den Energiebedarf des implantierbaren Hörgeräts beträchtlich erhöht, während bei geeigneter Auslegung eines piezoelektrischen Wandlers die Leistungsaufnahme des Wandlers so gering gestaltet werden kann, daß sie gegenüber der Leistungsaufnahme der elektronischen Komponenten eine untergeordnete Rolle spielt. Bei optimierter Auslegung beträgt die für den Betrieb eines vollständig implantierbaren Hörgeräts benötigte Energie 38 mWh/Tag. Die für eine Lebensdauer von mindestens 5 Jahren benötigte Energiemenge von 70 Wh ist in Primärbatterien nicht mehr speicherbar, so daß wiederaufladbare Batterien eingesetzt werden müssen. Es werden Nickel-Cadmium (Ni-Cd-)-Nickel-Methallhydrid (Ni-MH-)- und Lithiumion-(Li-Ion-)-Zellen auf ihre Eignung für die Anwendung theoretisch untersucht. Dabei wird eine Risikobetrachtung für den Einsatz dieser Zellen in einem Implantat vorgenommen und ein Katalog von daraus folgenden Sicherheitsmaßnahmen aufgestellt. Als Ergebnis zeigt sich, daß die NI-MH-Zelle wegen ihrer Robustheit verglichen mit Li-Ion-Zellen und der ca. doppelt so großen Kapazität wie eine gleich große Ni-Cd-Zelle ein geeignetes System für die energetische Versorgung eines implantierbaren Hörgeräts darstellt.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 5
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Elektromechanischer Wandler ; Gehörknöchelchenkette ; Hörverbesserung ; Implantat ; Implantierbares Hörgerät ; Innenohrschwerhörigkeit ; Mittelohr ; Ossikel ; Piezoelektrischer Wandler ; Schwerhörigkeit ; TICA ; Key words Electromechanical transducer ; Hearing aid ; Hearing improvement ; Hering loss ; Implantable hearing aid ; Middle ear ; Ossicular chain ; Piezoelectric transducer ; Senorineural hearing loss ; TICA
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary Implantable hearing aids can form the basis of new surgical techniques for dealing with hearing problems originating in the inner ear, provided they are fully implantable. Accordingly, a comprehensive, interdisciplinary, combined project was initiated at the ENT clinic of the University of Tübingen which was to conclude with operations to improve hearing via fully implantable hearing aids. A novel electromechanical transducer for implantable hearing aids based on the piezoelectric principle is described. Unlike the piezoelectric transducers reported so far, this transducer does not rely on the bimorphic principle but on a circle-shaped, heteromorphic combination system consisting of a piezoceramic disc and metal membrane. The transducer can be hermetically sealed and is designed for implantation into the mastoid. Transfer of mechanical oscillations to an ossicle in the middle ear is effected by a directly fixed coupling rod or via suitable coupling elements. The transducer is highly tuned with a resonance frequency at the upper end of the spectral transfer range (greater than 10 kHz). Below this resonance and down to low frequencies, the frequency response of elongation is smooth with amplitudes of around 20 nm. At low and middle frequencies of up to 1 kHz, these vibration amplitudes correspond to sound-pressure levels of around 90 dB SPL. At higher frequencies of up to 10 kHz, the output level increases to about 130 dB SPL. Nonlinear distortions are also very small at the highest levels (less than 0.1%) throughout the whole transfer range. Electric power consumption at maximum levels is in the range of a few microwatts and is therefore significantly lower than that of electromagnetic systems. Particularly, this makes it possible to use the transducer in fully implantable hearing aids for rehabilitation of sensorineural hearing loss.
    Notes: Zusammenfassung Implantierbare Hörgeräte können die Basis neuer ohrchirurgischer Techniken bei Innenohrschwerhörigkeiten werden, wenn sie vollständig implantierbar sind. An der Universitäts-HNO-Klinik Tübingen wurde daher ein umfassendes, interdisziplinäres Verbundprojekt initiiert, an dessen Ende hörverbessernde Operationen mit vollständig implantierbaren Hörgeräten stehen sollen. Hier wird ein neuer elektromechanischer Wandler für implantierbare Hörgeräte auf der Basis des piezoelektrischen Verfahrens beschrieben. Gegenüber bisher publizierten Piezowandlern beruht dieser Aktor nicht auf dem Bimorphprinzip, sondern auf einem kreisförmigen, heteromorphen Verbundsystem aus einer aktiven Piezokeramikscheibe und einer passiven Metallmembran. Der Wandler ist allseitig hermetisch gasdicht verschließbar und zur Implantation im Mastoid vorgesehen. Die Auskopplung der mechanischen Schwingungen erfolgt mit einer Koppelstange, die universell direkt oder über adäquate Koppelelemente an einem Mittelohrossikel fixiert wird. Der Wandler ist hochabgestimmt mit einer Resonanzfrequenz am oberen Ende des spektralen Übertragungsbereichs (größer 10 kHz). Unterhalb dieser Resonanz ist der Auslenkungsfrequenzgang mit Amplituden um 20 nm bis zu tiefen Frequenzen eben. Diese Auslenkungswerte entsprechen äquivalenten Schalldruckpegeln von ca. 90 dB SPL bei tiefen und mittleren Frequenzen bis ca. 1 kHz; bei höheren Frequenzen bis 10 kHz nimmt der Ausgangspegel zu und erreicht etwa 130 dB SPL. Die nicht-linearen Verzerrungen sind auch bei höchsten Pegeln im gesamten Übertragungsbereich sehr gering (kleiner 0,1%). Die elektrische Leistungsaufnahme liegt bei maximalen Pegeln im Bereich einiger µW und ist damit erheblich niedriger als bei elektromagnetischen Systemen. Insbesondere dieser Aspekt ermöglicht die Realisierung vollständig implantierbarer Hörgeräte zur Rehabilitation von Innenohrschwerhörigkeiten.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 6
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Elektromechanischer Wandler ; Gehörknöchelchenkette ; Hörverbesserung ; Implantierbares Hörgerät ; Wiederaufladbare Batterie ; Implantierbarer Mikromanipulator ; Innenohrschwerhörigkeit ; Mastoid ; Medizinprodukt ; Mittelohr ; Ossikel ; Piezoelektrischer Wandler ; Schallempfindungsschwerhörigkeit ; Schwerhörigkeit ; TICA ; Key words Electromechanical transducer ; Hearing aid ; Hearing improvement ; Hearing loss ; Implant ; Implantable hearing aid ; Implantable rechargeable battery ; Implantable micromanipulator ; Mastoid ; Medical device ; Middle ear ; Ossicular chain ; Piezoelectric transducer ; Sensorineural hearing loss ; TICA
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary A miniature, hermetically sealed implant was development and manufactured in several clinical and technical iteration steps based on the prototype of an implantable piezoelectric hearing-aid transducer described in Part 1 of the work presented here. The transducer is made of pure titanium (medical grade 2, ASTM F67) and designed to be implanted into the mastoid cavity. Transfer of mechanical oscillations to an ossicle in the middle ear is effected by a fixed directly coupling rod of pure titanium or via suitable coupling elements. The transducer is highly tuned with a resonance frequency in the range of 7–10 kHz, depending on the dynamic mass load. Below this resonance and down to low frequencies, the frequency response of elongation is smooth with a very small ripple of less than ±1 dB. Unlike the prototype, an increase in vibration amplitude of around 10 dB was achieved for a comparable power consumption. Vibration amplitude at low and middle frequencies is about 60 nm with a transducer voltage of 1 V, corresponding to an equivalent sound-pressure level of around 100 dB SPL at up to 1 kHz. At higher frequencies of up to 10 kHz, the output level increases to beyond 130 dB SPL. Nonlinear distortions at maximum volume (1 V) are extremely small (THD 〈0.1%) throughout the whole transfer range. Due to an extremely short attack time (50 µs) and short release time (approximately 2 ms), the dynamic properties of the transducer allow good transmission of audio signals with fast changes in the time domain, i.e., plosives in speech signals. Electric power consumption at full volume and broadband signals is in the region of 1 µW. Unlike electromagnetic transducers described in the literature, the low power consumption of this piezoelectric transducer allows the realization of fully implantable hearing aids for rehabilitation of moderate to severe sensorineural hearing loss.
    Notes: Zusammenfassung Auf der Basis des in Teil I der vorliegenden Arbeit beschriebenen Prototypen eines implantierbaren, piezoelektrischen Hörgerätewandlers wurde in mehreren klinischen und technischen Iterationsschritten ein miniaturisiertes, hermetisch gasdichtes Implantat entwickelt und gefertigt. Der Wandler ist aus reinem Titan hergestellt (medical grade 2, ASTM F67) gefertigt und zur Implantation in der Mastoidhöhle vorgesehen. Die Auskopplung der mechanischen Schwingungen erfolgt mit einer Reintitankoppelstange, die universell direkt oder über adäquate Koppelelemente an einem Mittelohrossikel fixiert wird. Der Wandler ist hochabgestimmt mit einer Resonanzfrequenz je nach dynamischer Massenbelastung im Bereich von 7–10 kHz. Unterhalb dieser Resonanz ist der Auslenkungsfrequenzgang bis zu tiefen Frequenzen eben mit einer sehr geringen Welligkeit von kleiner ±1 dB. Gegenüber dem Prototypen konnte bei etwa gleicher elektrischer Leistungsaufnahme eine Auslenkungserhöhung um annähernd 10 dB erreicht werden. Die Auslenkungsamplitude bei tiefen und mittleren Frequenzen beträgt ca. 60 nm bei 1 V Wandlerspannung entsprechend einem äquivalenten Schalldruckpegel von rund 100 dB SPL bis ca 1 kHz; bei höheren Frequenzen bis 10 kHz nimmt der Ausgangspegel zu und erreicht über 130 dB SPL. Die nicht-linearen Verzerrungen sind bei Vollaussteuerung (1 V) im gesamten Übertragungsbereich extrem niedrig (THD 〈0,1%). Das dynamische Verhalten ermöglicht aufgrund extrem kurzer Einschwingzeiten (50 µs) und kleiner Ausschwingzeiten (um 2 ms) eine gute Wiedergabe zeitlich stark veränderlicher Signale. Die elektrische Leistungsaufnahme liegt bei Vollaussteuerung und breitbandigen Schallen im Bereich von 1 µW. Diese geringe Leistungsaufnahme ermöglicht gegenüber den in der Literatur beschriebenen elektromagnetischen Wandlersystemen die Realisierung vollständig implantierbarer Hörgeräte zur Rehabilitation von mittleren bis hochgradigen Innenohrschwerhörigkeiten.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 7
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Innenohrschwerhörigkeit ; Implantierbare Wandler ; Implantierbares Hörgerät ; TICA ; CAI ; Key words Sensory neural hearing loss ; Implantable hearing aid ; Implantable transducer ; TICA ; Cochlea amplifier implant
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary During routine middle ear surgery prototypes of implantable piezoelectric hearing aid transducers were coupled to the ossicular chain of 28 patients. Pure tone thresholds in a broad frequency range (250 Hz–8 kHz) and perception of music were the basis of psychoacoustic evaluation of the transfer properties of the prototypes in this human study. The piezoelectric transducer reached an equivalent transducer sound-pressure level of up to 145 dB SPL and frequencies of 10 kHz. The dynamics for music reached 32 dB, which was identical with the results of the preoperative investigations using hi-fi headsets (33 dB). The low nonlinear distortions of around 0.1% and the frequency range up to 10 kHz are reflected in the positive evaluation of sound quality by 84% of the patients involved. The study is the basis for realizing a piezoelectric transducer designed for routine clinical implantations. The transducer is thought to be part of a totally implantable future hearing aid for rehabilitation of moderate and severe sensory neural hearing loss predominantly in the middle and high frequency range.
    Notes: Zusammenfassung Prototypen eines implantierbaren, piezoelektrischen Hörgerätewandlers wurden temporär bei 28 Patienten mit und ohne Knochenleitungshörverluste intraoperativ an die Ossikelkette angekoppelt. Dabei wurden Reintonschwellenmessungen in einem weiten Frequenzbereich (250 Hz bis 8 kHz) sowie Qualitätsbeurteilungen bei Musikdarbietung durchgeführt. Unter Annahme eines maximalen elektrischen Wandlerpegels von 0 dBv zeigen sich maximale äquivalente Wandlerschalldruckpegel bis zu 145 dB SPL. Für die erreichbare Dynamik bei Musikdarbietung (Wandlerpegeldifferenz zwischen Unbehaglichkeits- und Wahrnehmungsschwelle) ergab sich intraoperativ ein Mittelwert von 32 dB. Dies entsprach der Dynamik präoperativer Untersuchungen mittels eines HiFi-Kopfhörers (33 dB). Das vorliegende Wandlersystem hat eine Resonanzfrequenz erst ab 10 kHz, wodurch auch Hochtonverluste voraussichtlich versorgt werden können. Dieser Frequenzgang und die sehr geringen nichtlinearen Verzerrungen im Bereich um 0,1% spiegeln sich in der durchwegs positiven Beurteilung der Klangqualität von 84% der beteiligten Patienten wieder. Damit ist die Basis für die Realisierung eines für die klinische Anwendung geeigneten elektromechanischen Wandlerimplantats gegeben. Dies gilt insbesondere für implantierbare Hörgeräte zur Rehabilitation von mittleren und schweren Innenohrschwerhörigkeiten vorzugsweise im Mittel- und Hochtonbereich.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 8
    ISSN: 1433-0458
    Keywords: Schlüsselwörter Piezoelektrischer Wandler ; Implantierbares Hörgerät ; Innenohrschwerhörigkeit ; Akustisch evozierte Potentiale ; TICA ; Key words Piezoelectrical transducer ; Implantable hearing aid ; Sensorineural hearing loss ; Acoustically evoked potentials ; TICA
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary Recently, we presented an implantable piezoelectrical hearing aid transducer. Its characteristics make it suitable for implantation in patients with sensorineural hearing loss. The transducer transmits micromechanical vibrations instead of sound into the hearing organ. Efficiency of the transducer implant was investigated in ten cat ears. After determining preoperative (acoustical) BERA threshold, the middle ear was opened and the piezoelectrical transducer coupled to various ossicles or the perilymph. BERA responses were recorded following stimulation of umbo, long incus process, stapes head, stapes foot plate, and vestibulum. By comparing the acoustical and mechanical threshold, a correlation was found between the stimulus level of acoustical and mechanical stimulation. An electrical transducer voltage of 1 Vrms* was equivalent to sound-pressure levels between 100 and 128 dB SPL at the tympanic membrane. To judge hearing impression, stimulus-dependent latencies of the early acoustically and mechanically evoked potentials (waves P1 to P5) and their thresholds were analyzed. After coupling the piezoelectrical transducer to the long incus process, latencies corresponded well to stimulation. They were almost completely similar when the equivalent sound-pressure level of 100 dB SPL was achieved by the transducer voltage level.
    Notes: Zusammenfassung Kürzlich konnte von unserer Arbeitsgruppe ein implantierbarer piezoelektrischer Hörgerätwandler vorgestellt werden, der aufgrund seiner Eigenschaften für die Implantation bei Innenohrschwerhörigen geeignet ist. Dabei überträgt der Wandler keinen Schall, sondern mikromechanische Schwingungen auf das Gehör. Die Wirksamkeit dieses Wandlerimplantats zur direkten Übertragung von Schwingungen im hörbaren Frequenzbereich über die Gehörknöchelchenkette auf das Innenohr oder direkt in das Vestibulum des Innenohrs wurde tierexperimentell an 10 Katzenohren untersucht. Nach präoperativer (akustischer) BERA-Schwellenbestimmung wurde das Mittelohr eröffnet und der piezoelektrische Wandler an Gehörknöchelchen oder die Perilymphe angekoppelt. Dadurch konnten bei Stimulation am Umbo, langem Amboßfortsatz, Steigbügelköpfchen und an der Fußplatte sowie im Vestibulum die BERA-Schwellen an 8 Katzenohren erfolgreich aufgenommen werden. Durch einen Vergleich der akustischen mit der mikromechanischen Hörschwelle konnte eine Korrelation zwischen den Reizpegeln der akustischen und mechanischen Stimulation gefunden werden. Es zeigte sich, daß mit einer elektrischen Ansteuerspannung des angekoppelten Wandlers von 1 VRMSäquivalente Schalldruckpegel vor dem Trommelfell zwischen 100 und 128 dB SPL erreicht wurden. Zur Beurteilung des Höreindrucks wurden neben den Hörschwellen die Latenzen der frühen akustisch und mechanisch evozierten Potentiale (Wellen P1 bis P5) reizpegelabhängig analysiert und einander gegenübergestellt. Die Auswertung erfolgte an 4 normalhörenden Ohren, bei denen der piezoelektrische Wandler am langen Amboßfortsatz angekoppelt war. Die Mittelwerte der Latenzen und deren Streuungen zeigten sehr gute Übereinstimmungen zwischen beiden Stimulationsarten. Sie waren nahezu deckungsgleich bei Zuordnung eines äquivalenten Schalldruckpegels von 100 dB SPL zur maximal verwendeten elektrischen Ansteuerspannung von 1 VRMS. Nach der in vitro-Testung [22, 23] und der hier vorgelegten in vivo-Untersuchung besitzt der Wandler damit fundamentale Eigenschaften, die es sinnvoll erscheinen lassen, den Prototypen zu einem Bauteil eines implantierbaren Hörgeräts für Innenohrschwerhörige weiterzuentwickeln.
    Type of Medium: Electronic Resource
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