Deutsche Gesellschaft für Audiologie - Jahrestagung

PD Dr.

Vorsitz

Prof. Dr.-Ing

A Fused Deep Denoising Sound Coding Strategy for Bilateral Cochlear Implants

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Cochlear implants (CIs) provide a solution for individuals with severe sensorineural hearing loss to regain their hearing abilities. When someone experiences this form of hearing impairment in both ears, they may be equipped with two separate CI devices, which will typically further improve their spatial hearing. This spatial hearing is particularly crucial when tackling the challenge of understanding speech in noisy environments, a common issue CI users face. Currently, extensive research is dedicated to developing algorithms that can autonomously filter out undesired background noises from desired speech signals. At present, some research focuses on achieving end-to-end denoising, either as an integral component of the initial CI signal processing or by fully integrating the denoising process into the CI sound coding strategy. This work is presented in the context of bilateral CI (BiCI) systems, where we propose a deep-learning-based bilateral speech enhancement model that shares information between both hearing sides. Specifically, we connect two monaural end-to-end deep denoising sound coding techniques through intermediary latent fusion layers. These layers amalgamate the latent representations generated by these techniques by multiplying them together, resulting in an enhanced ability to reduce noise and improve learning generalization. The objective instrumental results demonstrate that the proposed fused BiCI sound coding strategy achieves higher interaural coherence, superior noise reduction, and enhanced predicted speech intelligibility scores compared to the baseline methods. Furthermore, our speech-in-noise intelligibility results reveal that the deep denoising sound coding strategy can attain scores similar to those achieved in quiet conditions.

Cochleaimplanate (CI)

Kurzvortrag

Dr.-Ing

Towards Extracochlear Electric-Acoustic Stimulation of the Auditory System

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Introduction lectric-acoustic stimulation (EAS) provide great benefits for CI-users with low-frequency residual hearing. However, cochlear implantation remains traumatic and carries the risk of causing high-frequency hearing loss after implantation. For this reason EAS is only recommended for patients with limited residual hearing at low frequencies. Extracochlear electrical stimulation has the potential to minimize cochlear trauma, thus providing benefits of electrical stimulation to a larger number of patients with substantial residual hearing. However, it is not known to what extent extracochlear electric stimulation can be used in conjunction with residual hearing. The purpose of this study is to investigate potential benefits of extracochlear electrical stimulation combined with acoustic stimulation. For this, the feasibility of extracochlear electrical stimulation at the round window was examined in CI users with partially inserted electrode arrays. Furthermore, the benefit of single electrode basal electric stimulation in combination with acoustic stimulation was investigated. Speech understanding as well as consonant identification performance was evaluated with and without electrical stimulation in normal hearing (NH) subjects using vocoder simulations as well as in CI users. Potential benefits of single electrode extracochlear electric stimulation was evaluated in NH subjects using vocoder simulation as well as in a unique population of CI users that retain acoustic hearing after partial cochlear implantation. We refer to this subjects partial insertion CI users. In these subjects some electrodes of the CI are placed inside and some others outside the cochlea, so that it is possible to investigate benefits of electrical stimulation delivered through electrodes located close to the round window. Improvements in speech understanding and logatome identification using single electrode electric stimulation was evaluated in 5 NH subjects using vocoder simulations as well as in 5 partial insertion EAS users. Low-frequency information of speech was delivered up to a cutoff frequency via acoustic stimulation. High-frequency information of speech above the cutoff frequency was delivered either acoustically using a single-channel vocoder (in NH subjects) or via electrical stimulation through single CI electrodes located close to the round window (in partial insertion EAS users). The results of the study show that speech reception thresholds obtained from low-frequency acoustic hearing significantly improved by approx. 8 dB signal to noise ratio (SNR) on average if combined with simulated single channel electrical stimulation in NH subjects (p=0.022). A trend towards improved consonant identification (12% on average) was observed for the same listening condition. Preliminary results in partial insertion EAS subjects showed that extra-cochlear electric stimulation can improve consonant recognition

Prof. Dr.

Sprachverstehen im Vertäubungsrauschen bei Cochlea-Implantat-Versorgung und Normalgehör

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Die Versorgung einer einseitigen Taubheit mit einem Cochlear-Implantat (CI) bringt die Herausforderung, in der Evaluation des Hörerfolgs allein das CI-Ohr zu testen. Der nachfolgende Hörerfolg hängt von der Möglichkeit, den Sprachinput gerade in der Übungssituation auf das CI-versorgte Ohr zu beschränken ab. Die CI-Träger berichten häufig weiterhin davon, nur auf dem gut hörenden Ohr Sprache zu verstehen. In der Audiometrie muss das gute hörende Ohr entsprechend laut vertäubt werden oder spezielle Audiometer müssen genutzt werden, die den CI-Sprachprozessor direkt ansteuern. Die Vertäubungssituation kommt der Testung des Sprachverstehens im Störschall gleich. Es wurden die Audiometrie-Daten von 26 CI-Versorgten gesammelt (12 weiblich, 14 männlich; 14 mit Implantaten von Cochlear, 7 Med-El und 5 Advanced Bionics). Das Einschlusskriterium war auf dem nicht mit einem CI versorgten Ohr eine mittlere Hörschwelle von besser als 40 dB nHL im Bereich von 0,5 bis 4 kHz. Der Freiburger Einsilber wurde im Freifeld von vorne bei 65 dB, 75 dB und 85 dB angeboten, wobei das gut hörende Ohr entsprechend mit Breitbandrauschen bei 75 dB, 85 dB und 85 dB über einen Kopfhörer DT48 vertäubt wurde. Auf der CI-Seite wurde die Messung einmal mit und einmal ohne den Sprachprozessor des CI-Trägers durchgeführt. Die Messungen ohne Sprachprozessor zeigten trotz der Vertäubung von +10 dB bei 65 dB Nutzschall bei 4 Probanden und bei 75 dB bei 11 Probanden ein Wortverständnis größer null. 18 der 26 Probanden zeigten bei 85 dB und einer Veräubung von +0 dB der Gegenseite ein Wortverständnis größer null. Im Verlauf der CI-Versorgung nahm der Anteil der Probanden mit einem Sprachverstehen auf dem guten Ohr trotz Vertäubung weiter ab. Die Messung mit und ohne Sprachprozessor bietet die Möglichkeit den Hörerfolg, den das Cochlea-Implantat bringt, zu testen und auch diesen dem CI-Träger zu demonstrieren. Anfänglich nach der CI-Versorgung wurde bei einem Teil der Patienten eine bessere Verstehensleistung auf dem besseren Ohr trotz Vertäubung festgestellt, die im Verlauf der CI-Versorgung dann nachließ. Dies kann auf eine Kompensation in schwierigen Hörumgebungen in der einohrigen Situation hindeuten, deren Notwendigkeit mit der besser werdenden Leistung des CI-versorgten Ohres nachlässt.

First clinical experiences with a new device for the removal of cochlear schwannoma

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Background: In most of the cases intra-labyrinthine schwannoma (ILS) occur in patients with unilateral hearing deterioration or neurofibromatosis typ II (NF II). The pattern of localization of these tumors is various but affects mostly the cochlea. Extirpation of the ILS, if hidden by the cochlea modiolus, is difficult under the aspect of complete removal. Therefore, a tissue removal device (TRD) was designed and tested in temporal bones. Principle of handling of the new device is a pushing and pipe cleaner handling inside the cochlea. The aim of this present study was to describe the first in vivo experience with the newly developed TRD for the removal of cochlear intra-labyrinthine schwannoma. Methods: In three patients the TRD was used for the tumor removal of ILS. In one patient with a cochlear schwannoma in a combination with a cochlea implantation and in one patient with suffering from NF II a cochlear schwannoma was removed with the TRD. The access was performed about a posterior tympanotomy, enlarged round window approach and an additional second turn access. The device was inserted and extracted gradually from the second turn access until the rings were visible in the second turn access. By a pushing and pipe cleaner handling the tumors were removed. An MRI control was performed on the day postoperatively with a T1 GAD sequence. Results: Tumor removal with the TRD was performed in a 15 min procedure. MRI control confirmed a complete removal on the postoperative day in both cases. Conclusion: In vivo handling of the device confirmed a straight forward handling for tumor removal. MRI scanning showed a complete removal of the tumor by the TRD.

Erhaltung des Restgehörs und Verbesserung der Sprachleistung durch individuelle Platzierung des Cochlea-Implantat-Elektroden-Arrays

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Einführung In den letzten Jahren wurde der Einsatz von Cochlear-Implantaten auf Schwerhörigkeiten mit signifikantem Resthörvermögen bei niedrigen Frequenzen erweitert. Eine personalisierte Platzierung der CI-Elektrode, angepasst an das individuelle Resthörvermögen, könnte das Insertionstrauma minimieren und den Erhalt des Resthörvermögens verbessern. Diese Studie untersucht die Machbarkeit dieser Methode mithilfe präoperativer CT-Bilder und intraoperativem ECochG-Monitoring. Material und Methoden In die Studie eingeschlossen wurden CI Kandidaten mit prä-operativen 55 dB HL oder besser bei ≤ 500 Hz. Anhand der CT Bilder wurde mit einer Bildverarbeitungssoftware von Advanced Bionics (AB) patientenindividuell ein digitales 3D Modell der Cochlea, ein Höhenprofil der Scala Tympani und ein Greenwood Frequenz-Profil bestimmt. Das prä-operative Audiogramm und das berechnete Greenwood Frequenz-Profil wurden verwendet um eine Ziel-Insertionstiefe für eine AB HiFocus SlimJ CI Elektrode zu bestimmen. Während der Operation wurden ECochG-Signale mit einem AB AIM System erfasst und verwendet um die Insertion zu kontrollieren. Ergebnisse Mit der Bildverarbeitungssoftware konnten die CT Bilder erfolgreich ausgewertet und eine individuelles Greenwood Frequenzprofil bestimmt werden. In Kombination mit dem prä-operativen Audiogramm war es möglich eine individuelle Insertionstiefe zu bestimmen. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass eine intra-operative Platzierung des Elektroden-Arrays an der zuvor bestimmten Stelle machbar ist. Post-operative Messungen der Sprachverständlichkeit und der Hörschwellen zeigen eine kontinuierliche Verbesserung in den ersten sechs Monaten. Bei allen Patienten konnte das Restgehör insoweit erhalten werden, dass im Rahmen der Erstanpassung eine Versorgung mit einer akustischen Komponente (ACO) möglich war. Schlussfolgerung Der kombinierte Einsatz von prä-operativer CT Bild Analyse und intra-operativerem ECochG Monitoring ist ein sehr hilfreiches Hilfsmittel für eine optimierte, patientenindividualisierte CI Elektrodenplatzierung mit einer Elektrodeninsertionstiefe, die auf das prä-operative Hörvermögen angepasst ist.

PD. Dr.

Wie der Pistondurchmesser die Übertragungsleistung bei der elektromechanischen Stimulation des ovalen Fensters beeinfluss

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung Liegt bei einem Patienten eine Schallleitungs- oder kombinierte Schwerhörigkeit vor, so kann man das aktive Mittelohrimplantat Vibrant Soundbridge (MED-EL, Österreich) mit einem pistonförmigen Koppler auf die Stapesfußplatte aufsetzen, aber auch diesen als Piston mit einer Stapedotomie oder Stapedektomie als Innenohrstimulator verwenden. Während bei der chirurgischen Rekonstruktion der Pistondurchmesser eine untergeordnete Rolle spielt, hat die Größe des Pistons bei der Stimulation durch ein aktives Mittelohrimplantat einen großen Einfluss (Busch et al. 2021). In der hier vorgestellten Studie wurde experimentell untersucht, ob eine vergrößerte Oberfläche des Pistons die Effizienz verbessert. Methode Um die Leistung verschiedener Pistongrößen im ovalen Fenster mit Hilfe von intracochleären Druckmessungen zu untersuchen, wurden frisch eingefrorene Felsenbein-Präparate von Körperspenden (N=6) verwendet. Nach der Stapedektomie wurde die Cochlea mit einem piezoelektrischen Wandler (Physik Instrument, Karlsruhe, Deutschland) elektromechanisch stimuliert der an einem Standardkoppler für das ovale Fenster (MED-EL) verankert war. Um die Auswirkung verschiedener Pistondurchmesser zu untersuchen, kamen neben dem Standardkoppler (⌀=0,7 mm) zwei zusätzliche, oval-geformte Silikonadapter mit größeren Oberflächen (1 x 1.6 mm und 1.5 x 2.6 mm) zum Einsatz. Die jeweils erzielte äquivalente Ausgangslautstärke wurde durch die intracochleären Druckunterschiede über der Basilarmembran (Psv-Pst) bestimmt. Ergebnisse Die durchschnittliche Übertragungsleistung als Reaktion auf elektromechanische Stimulation mit dem größten Kolben war im Vergleich zum Standardkoppler bei tiefen Frequenzen zwischen 0,1 und 1 kHz um bis zu 20 dB höher. Bei Frequenzen über 1 kHz war die durchschnittliche Ausgangsleistung um etwa 10 dB höher. Schlussfolgerung Unsere Analyse bestätigt, dass ein größerer Pistondurchmesser die Ausgangseffizienz bei elektromechanischer Stimulation am ovalen Fenster erhöht.

Implantierbare Systeme

Mittelohrimplantate oder Knochenleitungsimplantate? – Vergleich audiologischer Ergebnisse in Patienten mit kombinierter Schwerhörigkeit

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung: Patienten mit kombinierter Schwerhörigkeit, die für ein Implantat vorgesehen sind, können sowohl von einem Mittelohrimplantat (MOI) als auch von einem Knochenleitungsimplantat profitieren. Da die Indikationsbereiche beider Implantate stark überlappen, können häufig beide Systeme bei der Hörrehabilitation eingesetzt werden. Chirurgen und Audiologen müssen dann zusammen entscheiden, mit welchem Implantatsystem die Bedürfnisse des Patienten berücksichtigt und die besten audiologischen Ergebnisse erzielt werden. Das Ziel der Studie war der Vergleich audiologischer Ergebnisse von Patienten mit kombinierter Schwerhörigkeit die entweder mit dem MOI Vibrant Soundbridge (VSB) oder dem Knochenleitungshörsystem Bonebridge (BB) versorgt sind. Methode: Retrospektiv wurden 62 implantierte Fälle (17 BB, 45 VSB) zwischen 14.3 und 75.6 Jahren ausgewertet. Preoperative mittlere (0.5 - 4 kHz) Knochenleitungsschwellen von 26.3 ± 5.5 dB HL (BB) und 29.7 ± 7.4 dB HL (VSB) wurden mit postoperativen Daten zum Zeitpunkt der Erstaktivierung (EA) und des ersten Jahrestermins (J1) verglichen. Zusätzlich wurden die versorgten Hörschwellen und das Sprachverstehen in Ruhe (Freiburger Einsilbertests bei 65 dB SPL) mit beiden Implantatsystemen postoperative verglichen. Ergebnis: Die preoperative Knochenleitungsschwellen beider Gruppen waren vergleichbar mit nur geringen aber signifikanten Unterschieden von ≤6.6 dB zwischen 2 und 4 kHz (p&lt;0.05). Keine signifikanten Unterschiede wurde zwischen dem Sprachverstehen mit der BB und der VSB zum Zeitpunkt der EA (BB: 78.4%, n=16 vs. VSB: 78.2%, n=38) und des ersten Jahrestermins (BB: 86.6%, n=16 vs. VSB: 80.5%, n=38) gefunden. Die mittlere versorgte Hörschwelle betrug 33.6 dB HL mit der BB (n=17) und 36.1 dB HL mit der VSB (n=45) bei EA und 31.3 dB HL mit der BB (n=15) und 33.6 dB HL mit der VBS (n=38) nach einem Jahr Tragedauer. Signifikante Unterschiede zwischen BB und VSB wurden bei 2 kHz (Median 30 vs. 35 dB HL, p=0.015) und 4 kHz (median 40 vs. 30 dB HL, p=0.007) bei EA und bei 4 kHz (Median 40 vs. 25 dB HL, p=0.008) beim Jahrestermin gefunden. Zuletzt zeigte der Vergleich der maskierten und unmaskierten Hörschwelle auf der ipsilateralen Seite, dass lediglich 55.5% der VSB Patienten alternativ mit einer BB hätten versorgt werden können, wenn das Überhören bei mehr als einer Frequenz vermieden werden soll. Im Gegensatz dazu hätten alle BB Patienten mit einer VSB versorgt werden können. Diskussion: Mit der BB können durchschnittlich etwas bessere Ergebnisse erzielt werden als mit der VSB. Jedoch muss bei dem Einsatz der BB oder eines anderen Knochenleitungshörsystems das contralaterale Ohr mitberücksichtigt werden, um das Überhören auf ein möglicherweise besser hörendes Ohr zu vermeiden, wenn eine ipsilaterale Stimulation beabsichtigt wird.

Rundfensterankopplung eines Mittelohrimplantates: Langzeitdaten zu Ankopplungseffizienz und Sprachverstehen

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften) Einleitung: Seit 2005 wird der Floating Mass Transducer (FMT) der Vibrant Soundbridge (VSB) erfolgreich an die Rundfenstermembran (RW) gekoppelt. Dabei unterscheidet man zwischen direkter (DC) und indirekter Ankopplung. Eine indirekte Ankopplung kann über Faszie (FZ), Tutopatch (TP) oder einen Coupler wie den Round Window Coupler (RWC), den Round Window Soft Coupler (RWS) oder den Hannover Coupler (HCV2 als CMD) erfolgen. Ziel der Studie ist es, die Ankopplungseffizienz und das Sprachverstehen (SV) von implantierten Patienten mit unterschiedlichen Ankopplungen zu evaluieren. Methoden: Zwischen 2006 und 2021 wurden 103 VSB Implantationen mit RW-Ankopplung durchgeführt. Die audiologischen Daten wurden erhoben und nach durchschnittlich 2 Monaten (Erstaktivierung, EA), 2,7 Jahren (J2) und 5,4 Jahren (J5) statistisch analysiert. Als Einschlusskriterium wurde eine präoperativ eindeutig messbare Knochenleitungsschwelle (innerhalb der Messgrenzen, ohne Überhören) definiert. Betrachtet wurde der Mittelwert (0,5, 1, 2 und 4 kHz) der Ankopplungseffizienz (in situ Messung – Knochenleitungsschwelle) sowie das versorgte Sprachverstehen (SV) in Ruhe ermittelt mit dem Freiburger Einsilbertests bei 65 dB SPL. Ergebnisse: Insgesamt konnten 56 Fälle (n=4 DC, n=5 FZ, n=13 TP, n=14 RWC, n=8 RWS, n=12 HCV2) in die Analyse einbezogen werden. Die Gruppen HCV2 und RWS wurden zu den Zeitpunkten EA und J2 untersucht. Für die Gruppen DC, FZ und TP lagen zum Zeitpunkt EA keine in situ-Messungen vor. Weder für die Ankopplungseffizienz noch das SV ergaben sich zu einem der Zeitpunkte statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen. Zur EA wies die Gruppe HCV2 mit 20,9 dB die beste Ankopplungseffizienz auf (RWS 22,3 dB, RWC 26,7 dB). Zum J2 Termin zeigte sich in der Gruppe TP mit 26,6 dB die schlechteste Ankopplungseffizienz, mit einer Differenz zu den anderen Gruppen von mindestens 6 dB (RWC, HCV2). Während sich die Ankopplungseffizienz für die Gruppe FZ um 3,5 dB vom J2 Termin zum J5 Termin verschlechterte, verbesserte sie sich für die anderen Gruppen. Für die Gruppe RWC erwies sich die Verbesserung zu den Jahresterminen um insgesamt 9,9 dB auf 16,8 dB zum J5 Termin als statistisch signifikant (paarweiser t-Test, EA zu J2: p=0,035; J2 zu J5: p=0,015). Bezüglich des SVs erreichten die Gruppen zur EA ein Ergebnis zwischen 50,0 % (FZ) und 80,0 % (DC). In allen Gruppen verbesserte sich das SV zum J2. Die Gruppe HCV2 zeigte das beste Ergebnis mit 90,8 %, errichte damit eine statistisch signifikante Steigerung um 23,3 Prozentpunkte (paarweiser t-Test; p=0,001). Das SV zeigte sich nach über 5 Jahren unverändert im Vergleich zum J2 Termin. Schlussfolgerungen: Bei der Analyse der unterschiedlichen RW-Ankopplungen bezüglich Ankopplungseffizienz und SV erzielten die Gruppen RWC und HCV2 mit indirekter Ankopplung die besten Langzeitergebnisse.

Freie Vorträge 13
Cochlea Implantate/Implantierbare Hörsysteme

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