Cochlea-Implantate (CI) sind Neuro-Implantate, die bei hochgradiger Taubheit die Funktion des Innenohrs ersetzen. Derzeit besitzen weltweit mehr als 1.000.000 Patienten ein solches Implantat. Durch Fehlpositionierung und Zellbesetzung kann die Funktionalität jedoch erheblich beeinträchtigt werden, was zu einer verminderten elektrischen Stimulationseffizienz und damit zu einem Verlust der Implantatfunktion und somit des Hörvermögens führt.
Daher ist das Ziel dieses Projekts die Entwicklung einer neuen impedanzspektrometrischen Methode zur Erkennung von Fehlpositionierungen und Zellbesetzungen auf CI-Stimulationselektroden.
Cochlea-Implantate stellen eine besondere Herausforderung dar, weil jedes eingesetzte CI eine individuelle Elektrodengeometrie aufweist, die berücksichtigt werden muss. Daher zielt das Projekt darauf ab, die CI-Elektrodengeometrie und -position anhand der CI-Elektrodenimpedanzen vorherzusagen, so dass keine zusätzlichen Sensoren erforderlich sind. Diese Methode wird es ermöglichen, die CI-Position während des Einsetzens und sogar während der Langzeitnutzung zu überwachen, um einen möglichen Verlust der Stimulationseffizienz zu verstehen. Durch die Erweiterung des Frequenzbereichs und der Auflösung in Richtung Impedanzspektrometrie kann die Zellbesetzung auf den CI-Elektroden erkannt und analysiert werden. Mit einer geeigneten Mapping-Funktion und Interpolation zwischen simulierten Elektrodenimpedanzen können die gemessenen Impedanzen und Impedanzspektren spezifischen Zellbeschichtungen und Positionsparametern zugeordnet werden.
Wir haben ein impedanzspektrometrisches Messverfahren entwickelt, das sowohl mit vergrößerten CI-Modellen als auch mit kommerziellen CI-Elektroden erfolgreich getestet wurde. Außerdem entwickeln wir in vitro (Suspensionspartikel) und in silico (FEM) Simulationsmodelle, um die Zellbelegung um die CI-Elektroden herum zu erkennen und zukünftig auch die Ursache von Hörverschlechterungen bei CI-Patienten zu diagnostizieren.
