CD-Labor für Aktive Implantierbare Systeme

Im Mittelpunkt der Tätigkeit stehen neue Strategien zur Stimulation von Hörnerven durch optimierte Implantate im Innenohr (Cochlea-Implantate). Besonderes Augenmerk liegt dabei auf einem neuen Lösungsansatz zur Übermittlung akustischer Feinstrukturinformationen.

Dieser Ansatz setzt auf die Verwendung gleichzeitiger elektrischer Stimulationspulse. So können Informationen über die Phasen akustischer Wellen für Cochlea-Implantate genutzt werden, denn gerade diese Phasen vermitteln die akustischen Feinstrukturinformationen. Dennoch können sie mit bisherigen Methoden häufig nicht elektronisch übermittelt werden, da diese Methoden oft auf einer als Continuous Interleaved Sampling (CIS) bezeichneten Strategie basieren. Dabei werden zeitlich nacheinander folgende Signalpulse zur direkten Elektrostimulation des Hörnervs genutzt. Sollen auf diese Weise akustische Feinstrukturinformationen, wie eben die Phaseninformation, genutzt werden, muss auf so kurze Pulsintervalle zurückgegriffen werden, dass sowohl die technische Trennung der einzelnen Signale als auch ihre physiologische Summierung die praktische Anwendung ausschließen.

Anders bei der Verwendung gleichzeitiger Stimulationspulse, wie sie hier angewendet werden. Damit kann die akustische Feinstrukturinformation in effektiver Art und Weise bei der Elektrostimulation übermittelt werden. Ein rein mathematischer Ansatz wird dabei das Hauptproblem lösen – verzerrende Wechselwirkungen zwischen den einzelnen elektrischen Kanälen des Cochlea-Implantats.

Zusätzlich zur Entwicklung und Bewertung dieses neuen Lösungsansatzes werden praxisnahe Algorithmen und Methoden für die Signalverarbeitung und das Design von Mikrochips entwickelt. So können technisch machbare und wirtschaftlich sinnvolle Optimierungen für Cochlea-Implantate erreicht werden. Das Ziel ist eine vollständig implantierbare Cochlea-Prothese ohne externe Komponenten. Dabei sind die zu erwartenden Verbesserungen für die PatientInnen bessere Tonqualität im Allgemeinen, besseres Sprachverständnis bei Umgebungsgeräuschen sowie besseres Musikverständnis. Für PatientInnen mit beidseitiger Versorgung kann außerdem mit einer Verbesserung des Richtungshörens gerechnet werden.

Ein derartiges System wäre das erste voll implantierte künstliche Sinnesorgan und damit zweifellos ein technologischer Meilenstein auf dem Gebiet der Medizintechnik.