und der Klinik für Hals- Nasen-Ohren- Heilkunde der Medizinischen Hochschule Hannover
Multifrequenztympanometrie
in experimenteller und klinischer Anwendung
INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer Doktorin
der Veterinärmedizin
(Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von
Christine Koch
aus Kiel
Hannover 2003
Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. med. vet. H.-J. Hedrich
für die Tierärztlichen Hochschule Hannover Prof. Dr. rer. biol. hum. R.-D. Battmer und
Dr. med. M. Stieve
für die Medizinische Hochschule Hannover
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. med. vet. H.-J. Hedrich 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. rer. nat. H. Seifert
Tag der mündlichen Prüfung: 5. Juni 2003
Meinen Eltern
1 Einleitung ... 1
2 Literaturübersicht ... 3
2.1 Anatomie des Ohres ... 3
2.2 Physiologie und Pathophysiologie des Mittelohres ... 7
2.2.1 Physiologie des Mittelohres ... 7
2.2.2 Pathophysiologie des Mittelohres ... 10
2.3 Impedanzaudiometrie ... 11
2.3.1 Tympanometrie ... 12
2.3.2 Multifrequenztympanometrie (MFT)... 16
2.3.3 Äußere Einflüsse und Fehlerquellen ... 19
2.3.4 Anwendungsgebiete der Tympanometrie und Multifrequenztympanometrie... 20
2.4 Tonaudiometrie ... 20
2.5 Therapie von Schallleitungsschwerhörigkeiten... 21
2.6 Eignung unterschiedlichen Materials zur Kettenrekonstruktion... 23
2.7 Schwingungsverhalten der rekonstruierten Gehörknöchelchenkette... 25
2.8 Implantierbare Hörsysteme ... 26
3 Material und Methode ... 28
3.1 Zeitraum und Ort der Untersuchungen... 28
3.2 Material ... 28
3.2.1 Geräte und Implantate... 28
3.2.1.1 Tympanometer... 28
3.2.1.2 Ohrstopfen... 30
3.2.1.3 OP - Mikroskop ... 30
3.2.1.4 Implantate... 30
3.2.2 Versuchstiere... 31
3.2.3 Patienten... 32
3.3 Methode... 32
3.3.1 Versuchsplan... 32
3.3.1.1 Tierexperimentelle Untersuchung ... 32
3.3.1.1.1 Gruppeneinteilung und Zeitablauf ... 32
3.3.1.1.2 Anästhesie... 33
3.3.1.1.3 Implantation ... 35
3.3.1.1.4 Postoperative Versorgung... 36
3.3.1.1.5 Explantation ... 36
3.3.1.1.6 Messvorbereitungen... 36
3.3.1.2 Klinische Untersuchung ... 37
3.3.1.2.1 Gruppeneinteilung... 37
3.3.1.2.2 Messvorbereitungen... 39
3.3.2 Geräteeinstellungen... 39
3.3.2.1 Tympanometrie ... 39
3.3.2.2 Multifrequenztympanometrie ... 41
3.3.3 Dokumentation... 43
3.3.4 Auswertung ... 43
3.3.5 Statistik ... 44
4.1.1 Vergleich der präoperativen Resonanzfrequenz der implantierten und der nicht implantierten
Seite ... 45
4.1.2 Mittelwerte der Resonanzfrequenz der implantierten Seite ... 47
4.1.2.1 28 Tage postoperativ ... 47
4.1.2.2 84 Tage postoperativ ... 48
4.1.2.3 300 Tage postoperativ ... 49
4.1.3 Mittelwerte der Resonanzfrequenz der nicht implantierten Seite ... 50
4.1.3.1 28 Tage postoperativ ... 51
4.1.3.2 84 Tage postoperativ ... 52
4.1.3.3 300 Tage postoperativ ... 53
4.1.4 Einfluss der Porengröße auf den Resonanzpunkt... 54
4.1.5 Fallbeispiele ... 55
4.1.6 Makroskopische Befunde... 57
4.1.6.1 Makroskopischer Befund 28 Tage postoperativ ... 58
4.1.6.2 Makroskopischer Befund 84 Tage postoperativ ... 60
4.1.6.3 Makroskopische Befunde 300 Tage postoperativ... 62
4.2 Klinische Untersuchung beim Menschen... 64
4.2.1 Klinische Untersuchung am Menschen bei Otosklerose, bzw. eingesetzter Stapes- oder Typ III Plastik... 65
4.2.1.1 Gehörgangvolumen ... 65
4.2.1.2 Komplianz ... 66
4.2.1.3 Gipfeldruck... 67
4.2.1.4 Gradient... 68
4.2.1.5 Resonanzfrequenz ... 69
4.2.1.6 Fallbeispiel für den Verlauf des Resonanzpunktes bei Otosklerose und nach erfolgter Stapesplastik Operation ... 70
4.2.1.7 Einzelergebnisse nach Einsetzen einer Typ III Plastik ... 71
4.2.1.8 Korrelation zwischen der Resonanzfrequenz und der Knochen - Luftleitungdifferenz bzw. Hörschwelle... 71
4.2.2 Klinische Untersuchung: Menschen mit teilimplantierbaren Hörsystemen ... 71
4.2.2.1 Vibrant Soundbridge der Firma Symphonix... 71
4.2.2.1.1 Gehörgangvolumen... 71
4.2.2.1.2 Komplianz... 73
4.2.2.1.3 Gipfeldruck ... 75
4.2.2.1.4 Gradient ... 76
4.2.2.1.5 Resonanzfrequenz... 79
4.2.2.1.6 Einzelergebnisse ... 80
4.2.2.1.7 Tonaudiogramm... 80
4.2.2.2 Hörsystem der Firma Otologics... 80
4.2.2.2.1 Gehörgangvolumen... 80
4.2.2.2.2 Komplianz... 82
4.2.2.2.3 Gipfeldruck ... 84
4.2.2.2.4 Gradient ... 85
4.2.2.2.5 Resonanzfrequenz... 87
4.2.2.2.6 Tonaudiogramme ... 88
5 Diskussion... 89
5.1 Diskussion von Material und Methode... 89
5.2 Diskussion der Narkose ... 90
5.3 Diskussion der Ergebnisse der tierexperimentellen Untersuchung... 91
5.3.1 Präoperativer Resonanzpunkt... 92
5.3.2 Postoperativer Verlauf des Resonanzpunktes ... 93
5.3.3 Zusammenhang zwischen makroskopischem Befund und Resonanzfrequenz bei Kaninchen .... 95
5.5 Diskussion der Tympanometrie und MFT Ergebnisse nach Versorgung mit
einem teilimplantierbaren Hörsystem... 102
5.6 Abschließende Betrachtung... 104
6 Zusammenfassung ... 106
7 Summary ... 109
8 Literaturverzeichnis ... 112
9 Anhang... 126
Abb. Abbildung
B Suszeptanz
Bldg. Bildung
bzw. beziehungsweise
°C Grad Celsius
ca. circa
cm Zentimeter
daPa deka Pascal
dB Dezibel
dB HL Dezibel Hörschwelle dB SPL Dezibel Schalldruckpegel
EKG Elektrokardiogramm
et al. und andere
evtl. eventuell
Fa. Firma
FMT Floating Mass Transducer
G Konduktanz
g Gramm
GGK Gehörknöchelchenkette
GGV Gehörgangvolumen
h Stunde
HNO Hals – Nasen - Ohren
Inc. Incorporated
impl. implantiert
IOS Innenohrschwerhörigkeit
Hz Hertz
Kap. Kapitel
KHz Kilohertz
kg Kilogramm
KGW Körpergewicht
Kompl. Komplianz
lfd. laufend
MET Middle Ear Transducer MFT Multifrequenztympanometrie
mg Milligramm
ml Milliliter
mm Millimeter
MMM mechanisches Mittelohr Modell
mmho Millisiemens
mj Millijoul
n Stichprobenumfang
Nr. Nummer
p Signifikanz
PORP Partial Ossicular Replacement Prothesis post impl. post implantationem
post op post operationem
Proc. Processus
prä op prä operationem
RF Resonanzfrequenz
S. Seite
s. siehe s Standardabweichung
SP Schnittpunkt
TA Tonaudiogramm
Tab. Tabelle
TORP Total Ossicular Replacement Prothesis TGA Trommelfellgehörknöchelchenapparat
Tymp. Tympanometrie
u. und
V. Vena
Y Admittanz
z.B. zum Beispiel
z. Zt. zur Zeit
1 Einleitung
Im Bereich des Mittelohres kann es durch rezidivierende Entzündungen, chronisch infizierte Epithelproliferationen (Cholesteatome) oder traumatische Einflüsse zu einer Zerstörung der Gehörknöchelchenkette kommen. Dieser Defekt kann durch eine Prothese (Tympanoplastik) überbrückt werden. Da bei den bisher eingesetzten Materialien Auflösungserscheinungen der Prothese und/oder Entzündungszellen im umliegenden Gewebe des Implantates auftraten, wird unterschiedliches Ersatzmaterial für die Kettenrekonstruktion getestet. Neben der Biokompatibilität spielen aber auch die Schallübertragungseigenschaften der Prothese eine wichtige Rolle. In dieser Arbeit sollen deshalb die Schallübertragungseigenschaften des Prototyps einer neu entwickelten Prothese aus Titanoxid im Kaninchenohr untersucht werden, um sie für eine evtl. klinische Anwendung am Menschen zu testen.
Die Schallübertragungseigenschaften von Prothesen wurden bisher nur an Felsenbein-, mechanischen- sowie mathematischen Modellen untersucht. Bei diesen Modellen konnte nur der Einfluss einzelner Parameter wie Form und Masse der Prothese beurteilt werden. In vivo spielt neben dem Operationsergebnis auch der Einheilungsprozesses für die Schallübertragung eine entscheidende Rolle. Die Schallübertragung soll in dieser Arbeit mittels der Multifrequenztympanometrie (MFT) untersucht werden. Mit ihrer Hilfe kann der Resonanzpunkt des Ohres bestimmt werden.
Die vorliegende Arbeit untersucht beim Kaninchen die Veränderungen des Resonanzverhaltens nach Implantation einer Titanoxid Prothese. Um den Einfluss des Operationsergebnisses und des Heilungsprozesses beurteilen zu können, wird der Resonanzpunkt am 28., 84. und 300. Tag nach der Implantation ermittelt. Um einen Zusammenhang zwischen dem funktionellen und morphologischen Ergebnis herzustellen, wird nach Abschluss der Messung die Position der Prothese in der Paukenhöhle beurteilt. Im Verlauf der Arbeit sollen zusätzlich erstmals Referenzwerte der Resonanzfrequenz beim Kaninchen bestimmt werden. Außerdem soll geprüft werden, ob sich Kaninchen für weitere tierexperimentelle Untersuchungen mit ähnlichen Fragestellungen eignen.
Im zweiten Teil der Arbeit wird die MFT bei Patienten eingesetzt, die ebenso wie die Kaninchen eine Prothese erhalten haben oder bei denen es durch Erkrankungen sowie operative Eingriffe zu Veränderungen innerhalb der Gehörknöchelchenkette gekommen ist.
Ziel dieses Teils der Arbeit ist es zu untersuchen, ob sich beim Menschen und Kaninchen das Resonanzverhalten nach Einsatz einer Prothese in ähnlicher Weise verhält. Weiter soll eine Aussage darüber getroffen werden, ob sich die MFT für einen routinemäßigen Einsatz zur Erkennung von Schallleitungsschwerhörigkeiten eignet.
2 Literaturübersicht
2.1 Anatomie des Ohres
Das auditorische System lässt sich anatomisch und funktionell in einen peripheren (äußeres Ohr, Mittelohr, Innenohr) und einen zentralen Teil (zentrale Hörbahn und kortikale Hörzentren) gliedern. Die Anatomie des Ohres ist bei Mensch und Kaninchen prinzipiell gleich. Speziesbedingte Unterschiede werden im Text erläutert.
Im Verlauf dieses Kapitels werden nur die Anatomie und Physiologie des Mittelohres erläutert, da sich die durchgeführten funktionellen Messungen auf diesen Teil des Ohres beziehen.
Abb. 2.1 Anatomie des Ohres (BOENNINGHAUS u. LENARZ 2001)
Das äußere Ohr besteht aus der Ohrmuschel und dem äußeren Gehörgang. Es wird durch das Trommelfell vom Mittelohr abgegrenzt. Die Ohrmuschel erhält durch den Ohrmuschelknorpel ihre typische Form. Die Ohrmuschel kann insbesondere beim Kaninchen je nach Rasse unterschiedlich groß sein (BROWN 1994). Der äußere Gehörgang besteht aus einem knorpeligen und einem knöchernen Anteil. Beide verlaufen beim Kaninchen und beim Menschen nahezu gerade. Beim Menschen sind knorpeliger und knöcherner Anteil etwas gegeneinander abgeknickt (LIPPERT 1996). Das Trommelfell ist eine dünne Membran, die
trichterförmig nach innen eingezogen ist. Das Trommelfell ist ca. 45° zum Gehörgang geneigt (s. Abb. 2.1).
Das Mittelohr liegt in der luftgefüllten Paukenhöhle, die durch das ovale Fenster vom Innenohr abgetrennt ist. Im Mittelohr befinden sich die drei Gehörknöchelchen Hammer (Malleus), Amboss (Incus), Steigbügel (Stapes) sowie die Muskeln (M. tensor tympani und M. stapedius) und Bänder, die der elastischen Aufhängung der Gehörknöchelchenkette dienen. Die Gehörknöchelchen bilden mit dem Trommelfell und den beiden Muskeln eine Einheit, den Schallleitungsapparat (ZENNER 1994). Wie in Abbildung 2.2 dargestellt, wird die Paukenhöhle (Cavum tympani) in Hypotympanum (unterer Teil), Mesotympanum (mittlerer Teil) und Epitympanum (oberer Teil) unterteilt. Die Paukenhöhle ist durch die Ohrtrompete (Tuba auditiva eustachii), die im Hypotympanum endet, mit dem Rachenraum (Pharynx) verbunden. Innerhalb der Ohrtrompete unterscheidet man zwischen einem knöchernen und einem knorpeligen Anteil. Die Ohrtrompete ist geschlossen, wird aber durch jeden Schluckvorgang geöffnet. Dadurch kommt es zum Druckausgleich zwischen Paukenhöhle und ihrer Umgebung.
Abb. 2.2 Schnitt durch die Paukenhöhle (BOENNINGHAUS u. LENARZ 2001)
Der Hammer besteht aus Handgriff (Manubrium mallei), Hals (Collum mallei) und Kopf (Caput mallei). Über das Manubrium mallei ist er fest mit dem Trommelfell verbunden. An der Hinterseite des Caput mallei ist eine Gelenkfläche ausgebildet, die als Teil eines Sattelgelenks den Hammer mit dem Amboss verbindet (s. Abb. 2.2 und 2.3). Beim Kaninchen fehlt eine gelenkige Verbindung zwischen Hammer und Amboss (MOFTY u. SERAFY 1967). Das Gelenk ist verknöchert (HÜTTENBRINK 1992).
Der Amboss lässt sich in einen Körper (Corpus indicus) und zwei Fortsätze (Crus longum und brevis) unterteilen. An der Vorderseite des Corpus liegt die Gelenkfläche, die den Amboss mit dem Hammer verbindet. Das Endstück (Proc. lenticularis) des langen Fortsatzes (Crus longum) verläuft fast parallel zum Manubrium mallei. Der Proc. lenticularis artikuliert über eine konvexe Gelenkfläche mit dem Steigbügel (s. Abb. 2.2 und 2.3). Beim Kaninchen verbindet das Linsenbeinchen (Os lenticulare) den langen Fortsatz des Amboss mit dem Steigbügel (BARONE et al. 1973).
Wie in Abb. 2.3 dargestellt, besteht der Steigbügel (Stapes) aus einem Köpfchen (Caput stapedis), dem vorderen und hinteren Schenkel (Crus anterior und posterior) sowie der Fußplatte (Basis stapedis). Am Caput befindet sich die Gelenkfläche, über die der Stapes mit dem Amboss verbunden ist. Mit seiner Fußplatte ist der Steigbügel durch das Lig. anulare stapedis in das ovale Fenster eingespannt (SCHIEBLER et al. 1994).
Abb.2.3 Gehörknöchelchenkette des Menschen; aus: SCHIEBLER et al. (1994)
Die Bänder im Mittelohr dienen der Aufhängung der Gehörknöchelchen. Sie verbinden den Hammer mit dem Dach der Paukenhöhle und der oberen Wand des Gehörgangs sowie den Amboss mit der lateralen Wand und dem Dach der Paukenhöhle (SCHIEBLER et al. 1994).
Neben diesen Bändern beeinflusst der M. tensor tympani und der M. stapedius die Mechanik der Gehörknöchelchenkette. Zusätzlich arbeiten sie als Schallschutzsystem. Sie kontrahieren sich in Abhängigkeit von der Intensität und Frequenz des Stimulus und regulieren so die Schallübertragung durch die Ossikelkette. Der M. tensor tympani setzt am Hammergriff an;
bei Kontraktion spannt er das Trommelfell; es kommt zur vermehrten Schallreflexion und somit zur verminderten Schallübertragung. Die Kontraktion des M. stapedius bewirkt die Feststellung des Stapes am ovalen Fenster und führt somit zu einer geringeren
Energieübertragung (SCHRÖDER 1989; DAVID 1999). HÜTTENBRINK (1992) vertritt die Meinung, dass durch die Kontraktion der Muskeln die Gelenke der Ossikelkette bewegt werden und somit für die Zirkulation der Synovialflüssigkeit sorgen und damit die Ernährung des hyalinen Knorpels sicherstellen.
Das Innenohr liegt im Felsenbein. Wie in Abb. 2.1 dargestellt, besteht es aus dem Gleichgewichtsorgan (Vestibularorgan), aufgebaut aus drei senkrecht zueinander stehenden Bogengängen, und der Hörschnecke (Cochlea).
Der funktionelle Aufbau des Ohres ist bei Menschen und Kaninchen ähnlich. Deutliche Unterschiede ergeben sich jedoch aus der Größe (s. Tab. 2.1). Nach SCHÖNFELDER et al.
(1990) und SCHÖNFELDER u. ZSCHÄKEL (1985) ist die Fläche des Trommelfells, die Basis des Stapes und die Länge des Ambosses beim Menschen fast doppelt so groß wie beim Kaninchen. Die Hammerschaftlänge sowie der Flächenquotient aus Trommelfellfläche und Basis des Stapes sind dagegen bei Mensch und Tier etwa gleich. Der Hebelquotient aus Hammer und Amboss und der gesamte Verstärkungsfaktor sind beim Kaninchen etwa doppelt so hoch wie beim Menschen (s. Tab 2.1). Der Hebelquotient berechnet sich aus der doppelhebelartigen Anordnung von Hammer und Amboss. Der Verstärkungsfaktor ergibt sich aus dem Produkt des Flächenquotienten (Verhältnis von Trommelfellfläche und Steigbügelfußplatte) und dem Hebelquotienten.
Tab. 2.1 Gegenüberstellung der Dimensionen, Flächen- und Hebelverhältnisse sowie
der Verstärkungsfaktoren bei Mensch und Kaninchen (SCHÖNFELDER et al. 1990) Mensch Kaninchen Trommelfellfläche [mm2 ] 51,7 ± 6,24 27,1 ± 1,27
Stapesbasis [mm2] 3,22 ± 0,34 1,57 ± 0,12 Hammerschaftlänge [mm] 5,32 ± 0,42 4,83 ± 0,31 Ambosslänge (crus longum) [mm] 4,1 ± 0,29 1,68 ± 0,12 Flächenquotient 16.39 ± 2,25 16,88 Hebelquotient von Hammer und
Amboss 1,3 ± 0,11 2,88
Verstärkungsfaktor 21,35 ± 3,76 48,61 Gehörknöchelchenkettengewicht [mg] 56,55 ± 4,5 13,2 ± 2,54
2.2 Physiologie und Pathophysiologie des Mittelohres
2.2.1 Physiologie des Mittelohres
Durch den äußeren Gehörgang trifft der Schall auf das Trommelfell, das einen Teil der Energie reflektiert. Amplitude und Phase der reflektierten Schallwelle sind abhängig von den biomechanischen Eigenschaften des Trommelfells und der Gehörknöchelchenkette (LEHNHARDT 1965).
Der Trommelfellgehörknöchelchenapparat (TGA) und das flüssigkeitsgefüllte Innenohr stellen für die ankommende Schallwelle einen Widerstand (Impedanz) dar. Der Widerstand ist definiert als Verhältnis von Schalldruck zur Schnelle (des Schalls); er ist abhängig von der Frequenz (KIESSLING 1982). Die Luft des äußeren Gehörganges hat eine sehr niedrige Impedanz, die des flüssigkeitsgefüllten Innenohres ist dagegen sehr hoch. Damit aufgrund der Impedanzunterschiede nicht ein Großteil des Schalls am Trommelfell reflektiert wird, muss es im Mittelohr zu einer Impedanzanpassung kommen.
Der Schall wird vom Medium Luft in ein anderes entsprechend dem Verhältnis der akustischen Widerstände zueinander weitergeleitet. Der akustische Widerstand eines Mediums hängt von seiner Dichte und Elastizität ab. Die Impedanz der Luft beträgt 41,5 mechanische Ohm (g x cm-2 x sec -1 ); die des Wassers 148 000 mechanische Ohm. Daraus resultiert, dass ca. 99% des Schalls reflektiert würde, wenn es nicht im Mittelohr zu einem Transformationvorgang (Impedanzanpassung) käme (HELMS 1977).
Die Impedanzanpassung wird durch eine Druckverstärkung erreicht. Das Mittelohr hat daher die Funktion eines Schalldruckverstärkers (PIERAU 2000). Je besser die Impedanzanpassung, desto geringer der Anteil des reflektierten Schalls. Die Schalldrucktransformation erfolgt durch:
- Hebelwirkung des Trommelfells auf den Hammergriff - Hebelwirkung des Hammer - Ambossgelenkes
- Flächenverhältnis von Trommelfell und Steigbügelfußplatte
• Hebelwirkung des Trommelfells auf den Hammergriff
Die Hebelwirkung entsteht, weil das Trommelfell nach dem "Prinzip der gekrümmten Membranen" (HELMHOLTZ 1868) arbeitet. Dies bedeutet, eine gleichmäßige auf eine gekrümmte Membran (Trommelfell) einwirkende Kraft hat an den Aufhängepunkten der Membran ihr Wirkungsmaximum. Aufgehängt ist das Trommelfell am Anulus fibrosus, der nicht nachgeben kann, sowie am Hammergriff, an dem die Kraft gegen Auslenkung eingetauscht wird (LEHNHARDT 1965).
• Hebelwirkung des Hammer - Ambossgelenkes
Die Druckerhöhung wird durch die unterschiedliche Länge der Hebelarme von Hammer und Amboss erreicht (KLINKE 2000). Beim Menschen kommt es zu einer Verstärkung um das 1,3 - fache und beim Kaninchen um das 2,8 - fache (SCHÖNFELDER et al. 1990).
• Flächenverhältnis von Trommelfell und Steigbügelfußplatte
Durch die unterschiedlich großen Flächen von Trommelfell und Steigbügelfußplatte verstärkt sich der Druck um das 16,4 (Mensch) bzw. 16,9-fache beim Kaninchen. Wie in Tab. 2.1 dargestellt, ergibt sich aus der Hebelwirkung zwischen Trommelfell und Hammergriff, Hammer - und Ambossgelenk sowie dem unterschiedlichen Flächenverhältnis von Trommelfell und Steigbügelfußplatte ein Gesamtverstärkungsfaktor des Mittelohres von 21,4 beim Menschen und 48,6 beim Kaninchen (LEHNHARDT 1965 und LETENS 1988).
Das Mittelohr ist ein schwingendes System, dessen Eigenschaften von den Parametern Masse, Federkraft und Reibung bestimmt sind. Insbesondere beeinflussen diese drei Größen auch die akustische Impedanz des Systems (KIESSLING 1982). Die Masse des Ohres wird durch die Masse des Trommelfells, der Gehörknöchelchen sowie der Perilymphe der Kochlea bestimmt.
Die Steifheit (Federkraft) ist bedingt durch die Spannung des Trommelfells und des Luftpolsters der Paukenhöhle. Bänder, Muskeln, Gelenke und die Charakteristika der Wellenbewegung des Innenohres beeinflussen die Reibung des Systems (s. Abb. 2.5).
Da drei Größen (Steifheit, Masse und Reibung) die Impedanz verändern (s. Abb. 2.4), wird sie nicht als eindimensionale Größe, sondern als Vektor dargestellt (KIESSLING 1982).
• Negative Reaktanz (Federkraft)
• Positive Reaktanz (Masse) und
• Resistanz (Reibung)
Abb. 2.4 A Das Mittelohr als schwingungsfähiges System, bestehend aus Federkräften,
Massen und Reibung;
B Vektorielle Zusammensetzung der Impedanz Z aus Resistanz und Reaktanz (KIESSLING 1982)
Die Impedanz ist nicht für alle Frequenzen gleich, sondern abhängig von der Frequenz der auf das Trommelfell treffenden Schallwelle. KIESSLING (1982) und LEHNHARDT u. LASZIG (2001) zeigen, dass bei niedrigen Schallfrequenzen der Einfluss von Reibung und Masse zu vernachlässigen ist. In diesem Frequenzbereich wird das System nur durch die Federkraft beeinflusst. Mit steigender Frequenz nimmt der Einfluss der Masse auf das schwingende System zu.
Jedes schwingende System hat eine Eigenfrequenz. Hierunter versteht man die Frequenz, in der ein System nach Verlagerung aus der Ruhelage schwingt. Die Erregungsfrequenz ist die Frequenz, mit der eine Kraft auf einen Körper von außen einwirkt. Ist die Erregungsfrequenz einer periodisch von außen einwirkenden Kraft gleich der Eigenfrequenz eines schwingungsfähigen Körpers (dazu gehört das Mittelohr), bezeichnet man diese Frequenz als Resonanzfrequenz (www.forum-stimme.de ). Die Resonanzfrequenz wird beeinflusst von den Schwingungseigenschaften des Systems. Diese hängen im Wesentlichen von seinen Dämpfungseigenschaften ab (LEHNHARDT u. LASZIG 2001). Die Dämpfungseigenschaften wiederum werden durch die im System wirksame Reibung und Masse beeinflusst. Aufgrund dieses Zusammenhanges zwischen Impedanz und Resonanz des
Systems kann mittels der Impedanzmessung die Resonanzfrequenz des Ohres untersucht werden. Die Resonanzfrequenz des menschlichen Ohres liegt zwischen 600 Hz und 1340 Hz (COLLETTI 1977) bzw. 800 Hz und 1000 Hz (SHANKS 1984). Für das Kaninchen konnten keine Angaben in der Literatur gefunden werden.
Im Bereich der Resonanzfrequenz haben Masse, Steifheit und Reibung den geringsten Einfluss. Unterhalb der Resonanzfrequenz wird das System überwiegend von der Steifheit beeinflusst, oberhalb der Resonanzfrequenz von der Masse. Bei zunehmender Steifheit verschiebt sich die Resonanzfrequenz in einen höheren Bereich. Eine vermehrte Masse lässt die Resonanzfrequenz dagegen sinken (LEHNHARDT 1965). Abhängig vom Verhältnis von Masse zur Elastizität des Trommelfells, kommt es zu Phasenverschiebungen zwischen der zugeführten und reflektierten Schallwelle. Ist die Reibung dominierend, kommt es zu einem Phasenvorsprung der reflektierten Welle. Überwiegt dagegen die Masse, wird eine Phasenverzögerung beobachtet (LEHNHARDT 1965).
Abb. 2.5 Schematische Darstellung der Impedanz und an ihr beteiligten Komponenten;
modifiziert nach LEHNHARDT (1965)
2.2.2 Pathophysiologie des Mittelohres
Veränderungen im äußeren Gehörgang, am Trommelfell oder an den Gehörknöchelchen können die Ursache für Störungen der Schallleitung sein.
• Versteifung des Mittelohres
Durch eine knöcherne Fixierung der Stapesfußplatte (Otosklerose) kommt es zu einer Versteifung des Mittelohres. Dadurch verschiebt sich der Resonanzpunkt in einen höheren
Bereich (theoretisch bis zu 30000 Hz). Auf die hohen Frequenzen spricht das Ohr unverändert gut an. In den tiefen und mittleren Frequenzen kommt es zu Hörverlusten (LEHNHARDT u.
LASZIG 2001). Auch eine Verknöcherung der Bandaufhängung von Hammer und Amboss sowie Unterdruck in der Paukehöhle bedingen eine Versteifung des Mittelohres.
• Dämpfung des Mittelohres
Das Ohr wird durch eine Zunahme der Masse und Reibung gedämpft. Zusätzliche Masse entsteht durch Sekret oder Schleim, der in Kontakt mit dem Trommelfell oder den Gehörknöchelchen steht. Der Reibungswiderstand ist vermehrt, wenn das System infolge eines Mittelohrergusses in schleimig visköser Flüssigkeit statt in Luft schwingen muss. Bei beiden pathologischen Veränderungen verschiebt sich der Resonanzpunkt in einen tieferen Frequenzbereich.
Die durch eine Dämpfung und Versteifung verursachte Schwerhörigkeit ist frequenzunabhängig, da sich die Wirkung beider pathologischen Veränderungen gegenseitig aufheben. Dies ist z. B. der Fall bei fortschreitender Otosklerose oder bei entzündlicher Zerstörung von Trommelfell und Gehörknöchelchen (LEHNHARDT u. LASZIG 2001).
• Defekte im Bereich des Trommelfells
Bei Perforationen des Trommelfells entsteht an den defekten Rändern eine vermehrte Reibung. Zusätzlich bedingt die Fixation des defekten Trommelfells eine Versteifung des Systems. Bei grossen Defekte des Trommelfells dagegen ist die Steifheit des TGA herabgesetzt und dadurch der Resonanzpunkt erniedrigt. Der Hörverlust ist meist frequenzunabhängig, da sich mehrere Parameter überlagern und/oder aufheben (LEHNHARDT u. LASZIG 2001).
2.3 Impedanzaudiometrie
Mit der Impedanzaudiometrie wird die Funktionalität des Mittelohres untersucht, und zwar wird die Reaktion des Mittelohres auf einen akustischen Reiz festgestellt (BÖHME u.
WELZL-MÜLLER 1998). Tympanometrie, Tubenfunktionsprüfung (Überprüfung der Funktionalität der Tuba auditiva eustachii) und die Reflexprüfung (Überprüfung der Kontraktionsfähigkeit der Mittelohrmuskeln) sind Bestandteile der Impedanzaudiometrie.
2.3.1 Tympanometrie
Die Tympanometrie, die zuerst von TERKILDSEN u. THOMSEN (1959) eingesetzt wurde, erfasst die Mittelohrimpedanz (bzw. -admittanz) in Abhängigkeit vom Druck im äußeren Gehörgang. Die Admittanz ist der Kehrwert der Impedanz. Sie beschreibt die akustische Durchlässigkeit des Mittelohrs. Die Admittanz ist, wie die Impedanz, eine vektorielle Größe, die durch die Konduktanz (Reibung) und Suszeptanz (Masse und Steifheit) beschrieben wird (KIESSLING 1982).
Der äußere Gehörgang wird mittels einer Sonde, die mit drei Schlauchleitungen verbunden ist, luftdicht verschlossen. Das Trommelfell wird mit einem Sondenton beschallt und der reflektierte Anteil über die zweite Schlauchleitung einem Mikrofon zugeführt. Über die dritte Schlauchleitung wird mit Hilfe einer Pumpe ein Über - und Unterdruck im äußeren Gehörgang aufgebaut. Die Änderungen der Trommelfellbeweglichkeit bedingen eine Veränderung des vom Mikrofon gemessenen Sondentonpegels. Aus dem Sondenton wird die Komplianz (Steifigkeitsanteil der Suszeptanz) berechnet. Gewöhnlich wird ein Schalldruckpegel von 85 dB SPL (Sound Pressure Level) verwendet. Der verwendete Sondenton liegt üblicherweise bei einer Frequenz von 226 Hz, da bei höheren Frequenzen Tympanogramme häufig eine von der Norm abweichende Form aufweisen (ALBERTI u.
JERGER 1974). Im äußeren Gehörgang sollte zuerst Überdruck und dann Unterdruck im Gehörgang aufgebaut werden, da vor allem bei höheren Frequenzen bei einem Wechsel von negativem zu positivem Druck häufiger Tympanogramme mit komplexeren Formen auftreten (BEATTI u. LEAMY 1975; MARGOLIS et al. 1978; MARGOLIS u. SMITH 1977;
SHANKS u. WILSON 1986; WILSON et al. 1984).
Bei Über- bzw. Unterdruck im äußeren Gehörgang versteift sich das Trommelfell, so dass der größte Teil des ankommenden Schalls reflektiert wird. Die Komplianz des Trommelfells ist in diesem Falle minimal. Ändert sich der Druck in den Bereich des atmosphärischen Drucks, steigen die Beweglichkeit des Trommelfells und damit auch die Komplianz an. Herrschen im äußeren Gehörgang und im Mittelohr gleicher Druck, ist die Komplianz maximal.
Physiologischerweise liegt das Maximum der Komplianz zwischen + 50 und -100 daPa (deka Pascal). Die Höhe der Komplianz ist ein Maß für die Beweglichkeit des TGA. Sie wird ausgedrückt in Milliliter (ml). Der Druck, bei dem die Komplianz maximal ist (Gipfeldruck), ist ein Maß für den im Mittelohr herrschenden Druck (KIESSLING 1982, BÖHME u.
WELZL - MÜLLER 1998, LEHNHARDT u. LASZIG 2001).
Bei der Tympanometrie werden
- der Druck, bei dem die Komplianz ein Maximum (Gipfeldruck) hat, - die Amplitude und
- die Form des Tympanogramms untersucht.
Der Gipfeldruck gibt gewisse Informationen über den Druck, der im Mittelohr herrscht. Die Komplianz kann ihr Maximum bei Atmosphärendruck, bei Über- und bei Unterdruck haben.
Das Maximum kann aber auch vollständig fehlen.
Ein Funktionsstörung der Ohrtrompete, Otitis media und Adhäsivprozesse gehen mit einem Komplianzmaximum im Unterdruckbereich einher. Ein Überdruck wird in seltenen Fällen im Frühstadium einer Otitis media beobachtet. Bei einem Erguss im Mittelohr oder bei Perforation des Trommelfells ist kein Gipfeldruck festzustellen.
Die Höhe der Amplitude steht im direkten Zusammenhang mit der Beweglichkeit des TGA.
Je beweglicher der TGA, desto höher die Amplitude. Die Komplianz liegt bei gesunden Ohren zwischen 0,5 und 1,7 ml (KOEBEL u. MARGOLIS 1986). Sie ist abnorm erhöht bei Unterbrechung der Kette. Zu einer Verringerung der Amplitude können knöcherne oder bindegewebige Fixierungen der Gehörknöchelchen, Cholesteatome und Tumore führen. Der Verschluss der Ohrtrompete, akute Otitis media und Otosklerose bedingen keine Veränderungen der Amplitude.
Unterschiede zwischen verschiedenen Tympanogrammen hinsichtlich der Form betreffen die Steilheit der Kurve oder den Gesamtverlauf. Die Steilheit wird mittels des Gradienten dargestellt (s. Abb. 2.6). Er beschreibt quantitativ die Form des Tympanogramms im Bereich des Gipfeldrucks. Berechnet wird der Gradient, indem die Breite des Tympanogramms in daPa bei 50% der Amplitude gemessen wird. Je geringer die Amplitude, desto flacher das Tympanogramm und desto größer der Gradient.
Abb.2.6 Tympanogramm Gradient
Eine eindeutige Zuordnung von pathologisch veränderten Tympanogrammen und pathologischen Befunden im Bereich des TGA und der Pauke ist nicht möglich. So bewirken sowohl Unterdruck in der Pauke als auch schlaff in die Paukenhöhle gezogene Narben bei normalem Paukendruck eine Verschiebung des Maximums zum Unterdruck. Eine Abflachung der Kurve kann bedingt sein durch die Zunahme der Dicke des Trommelfells oder einer Verringerung der schwingenden Trommelfellfläche (SHANKS u. SKELTON 1991). Auch bei abnormer Beweglichkeit des Trommelfells kann ein normales Tympanogramm auftreten.
Daher schließt ein normales Tympanogramm (Typ A; Abb. 2.7) keine pathologischen Veränderungen im Bereich des TGA aus (BÖHME u. WELZL - MÜLLER 1998).
Die meist verbreitete Einteilung verschiedener Tympanogramme (Typ A, Ad, B und C) beschreibt JERGER (1970). Diese Einteilung bezieht sich nur auf Tympanogramme, die bei 226 Hz aufgezeichnet werden (s. Abb. 2.7).
Abb. 2.7 Einteilung von Tympanogrammen in 4 Typen; modifiziert nach JERGER (1970)
2.3.2 Multifrequenztympanometrie (MFT)
Die Multifrequenztympanometrie ist eine Erweiterung der Tympanometrie. Der Unterschied gegenüber der Tympanometrie liegt darin, dass die Impedanz nicht nur bei einer Frequenz (226 Hz) gemessen wird, sondern stufenweise in einem Frequenzbereich von 250 Hz bis 2000 Hz. Wie in Kap. 2.2 beschrieben, können mit einer Sondentonfrequenz von 226 Hz nur Veränderungen des Trommelfells und der Ohrtrompete beurteilt werden. Bei einer Frequenz von 226 Hz ist das Ohr vor allem steifheitskontrolliert. Die Messung in einem Frequenzbereich von 250 Hz bis 2000 Hz erlaubt es hingegen, auch pathologische Veränderungen der Gehörknöchelchenkette zu untersuchen, die mit einer Veränderung der massebedingten Komponenten des Mittelohres einhergehen.
COLLETTI (1975, 1976, 1977) hat als erster den Zusammenhang zwischen der Form des Tympanogramms und der Sondentonfrequenz untersucht. Er beschreibt drei charakteristische Tympanogrammformen, die mit steigender Sondentonfrequenz auftreten (s. Abb. 2.8).
Abb. 2.8 Tympanogrammformen eines gesunden Ohres bei verschiedenen Frequenzen LILLY (1984) modifiziert nach COLLETTI (1975)
Bei niedrigen Frequenzen hat das Tympanogramm die Form eines umgekehrten "V". Ein solches Tympanogramm ist in Abb. 2.8, Tympanogramme d) und e) dargestellt. Im Frequenzbereich zwischen 700 und 1400 Hz (in Abb. 2.8 mit RF bezeichnet) befindet sich das gesunde Ohr im Resonanzbereich. Die Tympanogramme haben eine Einkerbung und zwei Maxima (s. Abb. 2.8. Tympanogramme b) und c)). COLLETTI (1975) bezeichnet diese Tympanogramme als "W". Im Frequenzbereich oberhalb 1400 Hz nimmt das Tympanogramm im Bereich von 0 daPa die "V" Form an (Tympanogramm a) in Abb. 2.8). Diese drei Tympanogrammformen treten auch bei pathologischen Veränderungen der Gehörknöchelchenkette auf, aber in veränderten Frequenzbereichen. So zeigt COLLETTI (1975), dass bei Otosklerose die "W" Form in einem höheren, bei Unterbrechung der Gehörknöchelchenkette in einem niedrigeren Frequenzbereich auftritt.
VANHUYSE et al. (1975) und LUTMANN (1984) zeigen dass die Suszeptanz mit steigender Frequenz von einem positiven Wert gegen null strebt. Aus Berechnungen von LUTMAN (1984) geht hervor, dass im Bereich der Resonanzfrequenz der Anteil der Masse und Steifheit der Suszeptanz gleich groß ist. Unterhalb der Resonanzfrequenz ist das Ohr steifheitskontrolliert; oberhalb der Resonanzfrequenz massekontrolliert (NISHIHARA et al.
1993).
Bei der Bestimmung der Resonanzfrequenz muss beachtet werden, dass sich der Wert der Admittanz bzw. Impedanz, die durch das Gerät gemessen wird, aus der Summe der Impedanz des Mittelohres (Ymo) und der des Gehörgangs (Yg) zusammensetzt. Da nur die Admittanz des Mittelohres von Bedeutung ist, muss die Differenz von Ymo und Yg gebildet werden.
Dazu wird die Admittanz bei einem sehr hohen Über- oder Unterdruck im äußeren Gehörgang gemessen. Hierbei ist das Trommelfell maximal versteift und die Admittanz des Mittelohres wird auf ein Minimum reduziert.
In allen modernen Impedanzmessgeräten befindet sich Resonanzfrequenz bei der Frequenz, bei der die Suszeptanz beim Gipfeldruck gleich der Suszeptanz bei Über- oder Unterdruck im äußeren Gehörgang ist. Bei dieser Frequenz ist die Suszeptanz des Mittelohres gleich null.
Das ist das Kriterium für die Resonanzfrequenz.
Bei einigen Impedanzmessgeräten, wie z.B. dem GRASON STADLER GSI 33 VERSION 2, werden die Suszeptanzwerte zuerst bei positivem Druck und dann beim Gipfeldruck
stufenweise in einem Frequenzbereich von 250 Hz bis 2000 Hz ermittelt. Anschließend wird die Differenz der Suszeptanzwerte (∆B) bei den einzelnen Frequenzen bestimmt und die Frequenz ermittelt, bei der ∆B den Nullwert erreicht (s. Abb. 2.9). Diese Methode wird von FEREKIDIS et al. (1999), HANKS u. MORTENSEN (1997), RUSSOLO et al. (1991) und VALVIK et al. (1994) verwendet.
-2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1
250 750 1250 1750
[Hz]
Delta B (mmho)
Abb.2.9 Multifrequenztympanogramm (Suszeptanz als Funktion der Frequenz) x- Achse: Frequenzbereich; y- Achse:
∆
B; B = SuszeptanzBei anderen Impedanzgeräten (z.B. VIRTUAL 310) wird die Suszeptanz als Funktion des Druckes bei verschiedenen Frequenzen aufgezeichnet (s. Abb. 2.10). Das Ohr befindet sich in Resonanz, wenn der tiefste Punkt der Kurve auf gleicher Ebene mit dem Beginn oder Ende der Kurve liegt, da bei dieser Frequenz der Anteil der Steifheit und der Masse gleich groß ist (∆B =0). Dies ist in Abb. 2.8 (Tympanogramm b) und 2.10 dargestellt.
Abb. 2.10 Tympanogramm als Funktion des Druckes dargestellt
In der Literatur gibt es unterschiedliche Auffassungen darüber, ob der tiefste Punkt der Kurve mit dem Beginn, dem Ende oder mit dem Beginn und dem Ende der Kurve verglichen werden soll. MARGOLIS u. GOYCOOLEA (1993) vergleichen die drei verschiedene Methoden und kommen zu dem Ergebnis, dass, wenn der tiefste Punkt mit dem Beginn der Kurve (+400
daPa) verglichen wird, die Resonanzfrequenz niedriger ist, als wenn man den Punkt mit dem Ende der Kurve (-400 daPa) oder sowohl mit dem Anfang als auch mit dem Ende vergleicht.
Sie schlagen vor, je nach Erkrankung eine unterschiedliche Methode anzuwenden. Zum gleichen Ergebnis kommen SHANAZ u. POLKA (1997) sowie SHANKS et al. (1993).
2.3.3 Äußere Einflüsse und Fehlerquellen
Für die Untersuchung muss der Gehörgang luftdicht verschlossen sein, da sonst ein Aufbau von Unter- bzw. Überdruck im äußeren Gehörgang nicht möglich ist. Tritt Luft in den Gehörgang ein, wird der Messvorgang durch das Gerät automatisch abgebrochen. Weiter ist darauf zu achten, dass der Gehörgang frei von Cerumen ist und der Sondenton senkrecht auf das Trommelfell trifft. Trifft der Schall die Gehörgangswand, entsteht ein sehr flaches Tympanogramm.
Bei Tieren müssen Tympanometrie und MFT unter Sedation oder Narkose durchgeführt werden, da der Druckaufbau im Ohr unangenehm ist (aber nicht schädlich). KITZMANN et al. (1982) und COLE et al. (2000) untersuchen den Einfluss verschiedener Pharmaka auf die Tympanometrie. Acepromazin, Ketamin und Xylacin führen nicht zu Veränderungen.
Inhalationsnarkotika ergeben dagegen höhere Komplianzwerte (COLE et al. 2000). Einflüsse von Inhalationsnarkotika auf die Multifrequenztympanometrie sind in der zugänglichen Literatur noch nicht beschrieben worden. MARGOLIS et al. (1978, 1995, 1998) verwenden Injektionsnarkotika.
Um eine exakte Messung durchführen zu können, muss das Gerät kalibriert sein. Da die Impedanz eines definierten abgeschlossenen Luftvolumens bekannt ist, kann das Gerät mit Hilfe von Boxen, die mit verschiedenen definierten Luftvolumina ausgestattet sind, kalibriert werden (LILLY u. SHANKS 1981). Das Pneumatiksystem des Gerätes lässt sich mittels eines externen Manometers überprüfen.
2.3.4 Anwendungsgebiete der Tympanometrie und Multifrequenztympanometrie
Die Tympanometrie ist als diagnostisches Hilfsmittel der Audiometrie ein etabliertes Verfahren (LIDEN et al. 1977, GERULL et al.1979). Im Vordergrund stehen Untersuchungen zur Diagnose von Otitis media (LIDEN et al. 1970, ALBERTI u. JERGER 1974, FIELLAU- NIKOLAJSEN 1983, KONTRAGIANNI et al. 1999, VLACHOU et al 1999), Otosklerose (FELDMAN 1976, LIDEN et al. 1970, IVEY 1979, ALBERTI u. JERGER 1974) und Kettenluxationen (LIDEN 1974, ALBERTI u. JERGER 1974, FELDMAN 1976, MARGOLIS et al. 1994). Die Autoren betonen die gute Aussagekraft der Tympanometrie als diagnostische Hilfsmittel, weisen aber darauf hin, dass die Wahl des Sondentons entscheidend ist (LIDEN 1974, ALBERTI u. JERGER 1974, COLETTI 1975). THOMA et al. (1988) untersuchen, ob mit Hilfe der Tympanometrie postoperative Aussagen über Schallleitungsstörungen gemacht werden können.
Die MFT ist zuerst von COLETTI (1975, 1976, 1977) eingesetzt worden, nachdem aus Untersuchungen hervorging, dass sich pathologische Veränderungen der Gehörknöchelchenkette besser diagnostizieren lassen, wenn die Messungen in einem größeren Frequenzbereich durchgeführt werden. Mittels MFT werden Untersuchungen zur Diagnose von Otosklerose (COLETTI 1977, VALVIK et al. 1994, SHANAZ u. POLKA 1997, RUSSOLO et al. 1991; WADA et al 1989), Kettenluxationen sowie Cholesteatomen (benigner Plattenephitel Tumor im Bereich des Mittelohres) vorgenommen (COLETTI 1997).
Im Bereich der Tiermedizin untersuchen MARGOLIS et al. (1978, 1995, 1998, 2000) an Chinchillas und Katzen künstlich herbeigeführte Mittelohrpathologien (Mittelohrerguss und Kettenluxation). JERGER et al. (1978) führen Impedanzmessungen zur Klärung von Mittelohroperationen bei Eichhörnchen durch.
2.4 Tonaudiometrie
Die Tonaudiometrie dient der Überprüfung des Tongehörs, insbesondere der Hörschwelle, mit elektroakustischen Mitteln. Üblicherweise wird ein Frequenzbereich von 125 Hz bis 8 kHz untersucht. Es werden die Luftleitung (Prüfschall wird über einen Kopfhörer angeboten) und die Knochenleitung untersucht. Der Knochenleitungshörer, ein schwingender Vibrator, wird am Mastoid aufgesetzt. Er versetzt den Schädelknochen und die Weichteile in Schwingung,
wodurch es zur Schallübertragung in das Innenohr kommt. Als Bezugswert wird bei jeder Frequenz die Hörschwelle der Normalhörenden herangezogen. Der Hörverlust wird mit dB HL (dB = Dezibel; HL = Hearing Level) bezeichnet. Das Dezibel ist das logarithmische Verhältnis zwischen dem Bezugsschalldruck (0 dB) und dem Prüfschalldruck. Bei einer Schallleitungsschwerhörigkeit besteht eine Differenz zwischen der Hörschwellenkurve der Knochenleitung und der für Luftleitung; der Hörverlust bei der Luftleitung ist immer größer als bei der Knochenleitung.
2.5 Therapie von Schallleitungsschwerhörigkeiten
Schallleitungsschwerhörigkeiten können durch eine Perforation des Trommelfells oder eine Veränderungen innerhalb der Gehörknöchelchenkette (Luxation, Fixation oder Destruktion durch Entzündungen) verursacht sein. Das Grundprinzip der gehörverbessernden Operation ist eine Wiederherstellung der mechanischen Schallübertragung zwischen Trommelfell und Innenohr (JAHNKE 1992). Je nach Situation muss die Distanz zwischen Trommelfell und Steigbügel oder Trommelfell und Fußplatte überbrückt werden. Dafür stehen Implantate in verschiedenen Größen und Formen sowie aus unterschiedlichem Material zur Verfügung. Das Prinzip der Tympanoplastik Operation beruht auf der Wiederherstellung des Hörvermögens nach Beseitigung evtl. vorliegender Entzündungen. Die Pauke soll vollständig belüftet und das Trommelfell verschlossen sein sowie eine funktionsfähige Gehörknöchelchenkette hergestellt werden (WULLSTEIN 1953, ZÖLLNER 1957). Bei Beachtung dieser Grundprinzipien kann die Mittelohrfunktion in zwei Drittel der Fälle wiederhergestellt werden (HEUMANN u. ZENNER 1993). Je nach Zustand der Paukenhöhle und der Gehörknöchelchenkette werden unterschiedliche Tympanoplastiken eingesetzt. WULLSTEIN (1986) teilte sie in vier Typen ein (Typ I bis IV):
• Typ I (Trommelfellplastik)
Eine Tympanoplastik Typ I wird bei defektem Trommelfell und erhaltener schwingungsfähigen Gehörknöchelchenkette eingesetzt. Der Trommelfelldefekt wird durch autologes Gewebe verschlossen.
• Typ II (Ossikuloplastik)
Typ II wird bei unterbrochener Gehörknöchelchenkette angewendet. Die eventuell fehlenden Teile der Kette werden ersetzt oder reponiert.
• Typ III
Eine Tympanoplastik Typ III wird durchgeführt, wenn die Gehörknöchelchenkette defekt ist.
Durch Einsetzen eines autogenes Ambossteiles, eines Keramikstempels oder einer Gold- bzw.
Titanprothese zwischen Trommelfell und erhaltenem Steigbügel wird der Schall über die Prothese direkt vom Trommelfell zum Innenohr übertragen. Die Technik der Operation ist abhängig von den noch erhaltenen Kettenanteilen. Ist der Steigbügel noch intakt, wird ein Implantat mit einer Vertiefung auf das Steigbügelköpfchen gesetzt (PORP = Partial Ossicular Replacement Prothesis). Wenn nur noch die Fußplatte des Steigbügels vorhanden ist, wird auf diese eine stabförmige Kolumella (benannt nach den Ossikeln der Vögel) gesetzt (TORP = Total Ossicular Replacement Prothesis) (s. Abb. 2.11).
Abb. 2.11 Tympanoplastiken Typ III als
a) PORP zwischen Trommelfellebene und Steigbügelkopf;
b) TORP zwischen Trommelfellebene und Steigbügelfußplatte (Kolumellaeffekt);
BOENNINHGAUS u. LENARZ (2001)
• Typ IV
Hier ist keine Schallübertragung über die Gehörknöchelchen mehr möglich. Der Schall trifft direkt auf das ovale Fenster. Das runde Fenster wird gegen den Schall geschützt, damit der Schall nicht gleichzeitig auf das ovale und das runde Fenster trifft.
• Stapesplastik
Eine Stapesplastik wird eingesetzt, wenn es durch eine nicht entzündliche Veränderung im Bereich des Knochens zu einer Fixierung des Steigbügels gekommen ist. Der Steigbügeloberbau wird mit einem Teil der Fußplatte entfernt und durch die Prothese (Platindraht) ersetzt (s. Abb. 2.12).
Abb. 2.12 Stapesplastik; BOENNINGHAUS u. LENARZ (2001)
2.6 Eignung unterschiedlichen Materials zur Kettenrekonstruktion
Die zur Defektübertragung eingesetzte Prothese hat die mechanische Aufgabe, die vom Trommelfell aufgefangene Schallwelle zum Steigbügel zu transportieren (JAHNKE 1992).
Grundsätzlich ist jedes Material hierfür geeignet. Bei der Auswahl ist aber zu bedenken, dass biologisches Material Abbau- und Unverträglichkeitsvorgängen unterworfen sein kann, obwohl das Mittelohr immunologisch ein privilegierter Ort ist (HÜTTENBRINK 1994). Im Tierversuch wird verschiedenes Material getestet und gegebenenfalls als geeignet eingestuft.
Bei chronisch entzündeten Mittelohren zeigt sich beim klinischen Einsatz aber immer wieder, dass ein Großteil der Materialen abgebaut und/oder abgestoßen wird (HÜTTENBRINK 1997).
Zur Rekonstruktion sind körpereigene Gehörknöchelchen am besten geeignet, stehen aber meistens nicht zur Verfügung, da sie durch Grunderkrankungen zerstört sind (FRESE u.
HOPPE 1996). Vom Einsatz allogener Gehörknöchelchen wurde schnell Abstand genommen,
da eine Übertragung von Infektionserkrankungen nicht auszuschließen ist (HELMS 1995, GEYER 1992, HÜTTENBRINK 1994). In der Folgezeit wurde versucht, alloplastisches Material einzusetzen. Hier kommen vor allem Polymere, Glasionomerzemente, Metalle und Keramiken zum Einsatz (SCHWAGER 1998). Beim Einsatz von Prothesen aus Polymeren ist kritisch zu betrachten, dass Entzündungs- und Riesenzellen nachgewiesen wurden (TEICHGRÄBER et al. 1983). Bei Verwendung von Prothesen aus Glasionomerzement konnten zwar positive Ergebnisse erzielt werden, aber die in Langzeitversuchen beobachteten Auflösungsvorgänge sprechen gegen die Verwendung dieser Stoffe (GEYER 1999). Für Metallprothesen wird vorwiegend gehämmertes Feingold genutzt. Dagegen spricht allerdings der Nachweis von Riesenzellen (SCHWAGER 2000).
• Titanoxidkeramik als Implantationsmaterial
Keramische Implantate werden hauptsächlich in der Hüftendprothetik und in der Dentalchirurgie verwendet. Sie sind durch eine hohe Festigkeit und inertes Verhalten in physiologischer Umgebung gekennzeichnet. Die poröse Oberfläche der Keramik führt zu einer verbesserten Nährstoffversorgung der eingeschlossenen Zellen. Die Oberflächenbeschaffenheit der Keramik wirkt sich auch auf die Bindegewebsreaktionen positiv aus. Im Tiermodell ergeben sich keinerlei Hinweise auf fibröse Einkapselungen.
Tierversuche weisen vielmehr auf ein reizloses Einwachsen und das Fehlen von Entzündungszellen hin (WINTERMANTEL et al.1999).
Titanoxid ist in wässrigen Lösungen das stabilste Material. Bei Lösungsversuchen in simulierten Körperflüssigkeiten konnte auch nach längerer Zeit keine Löslichkeit nachgewiesen werden. Diese chemische Stabilität bestimmt auch die Biokompatibilität metallischer Titanimplantate. Untersuchungen ergaben, dass die Anwendung von Titanoxidkeramik auch im Bereich des Mittelohres möglich ist. Die Rigidität dieses Materials unterstützt die schallübertragende Funktion des Implantates. Die biokompatiblen Eigenschaften unterstützen den Kontakt mit dem Knochen und mit den bindegewebigen Strukturen des Trommelfells (WINTERMANTEL et al. 1999).
Titan ist in der Zahnheilkunde seit Jahren ein bewährtes Implantationsmaterial. Es wird auch in der HNO-Heilkunde als transkutane Halterung für Knochenleitungshörgeräte genutzt (GEYER 1999). Da eine unkritische Übertragung dieser Ergebnisse auf das Mittelohr wegen der besonderen Situation der Paukenhöhle problematisch ist, führt SCHWAGER (1998)
tierexperimentelle Untersuchungen zur Epithelisierung von Titanprothesen im Mittelohr des Kaninchens durch. Die positive Eigenschaft dieses Materials führt nach seinen Untersuchungen dazu, dass bereits nach 28 Tagen die eingebrachten Prothesen vollständig bewachsen sind. Weder am trommelfellnahen Rand noch am stapesnahen Prothesenrand fanden sich Hinweise auf Fremdkörperreaktionen. Die zarte Umhüllung mit Bindegewebe und Mukosa sowie fehlende zelluläre Fremdkörperreaktionen gelten als weitere Hinweise für die Biostabilität und Biokompatibilität von Titan (SCHWAGER 1998).
2.7 Schwingungsverhalten der rekonstruierten Gehörknöchelchenkette
Bei Auswahl geeigneter Prothesen spielen neben der Biokompatibilität des Materials auch die funktionellen Eigenschaften der Prothese eine große Rolle. Ziel der Rekonstruktion ist neben der Verbesserung des Hörvermögens die Erhaltung der physiologischen Mittelohrmechanik.
Um zu untersuchen, wieweit die funktionellen Eigenschaften - neben dem Operationsverlauf - das postoperative Hörvermögen beeinflussen, entwickeln MEISTER et al. (1997) ein mechanisches Mittelohrmodell (MMM). Mit ihm überprüfen sie unter definierten Bedingungen verschiedene Prothesenformen und verschiedenes Prothesenmaterial hinsichtlich ihrer Übertragungseigenschaften. Das Modell ist so aufgebaut, dass die Trommelfell- und Innenohrimpedanz nachgebildet wird. Die entsprechenden Massen und Nachgiebigkeiten sind modelliert. Am Eingang des MMM wird ein Schalldruck mittels eines Lautsprechers erzeugt. Am Ausgang wird die Auslenkung der Stapesfußplatte mit Hilfe einer optischen Sonde gemessen. Die Übertragungsfunktion wird aus dem Quotienten von Eingangs- und Ausgangsimpedanz berechnet (MEISTER et al. 1997). Zunächst untersuchen sie die Effekte unterschiedlich fester Einspannung und damit höherer Steifigkeit des Gesamtsystems. Bei vergrößerter Steifigkeit verschiebt sich die Resonanzfrequenz in einen höheren Bereich. Bei Erhöhung der Masse sinkt die Resonanzfrequenz. Wird die Prothese verkantet eingespannt, treten mehrdimensionale Kippbewegungen auf, die zusätzliche Nebenresonanzen erzeugen. MEISTER et al. (1998) untersuchen Prothesen aus unterschiedlichem Material (Titan und Plastipore) und unterschiedlichen Massen (4-25 mg).
Sie zeigen, dass für die Schallübertragung nicht das Material der Prothese, sondern deren physikalische Parameter wie Masse und Nachgiebigkeit eine bedeutende Rolle spielen.
HÜTTENBRINK u. HUDDE (1994) messen mittels eines Hydrophons den Schalldruck im Innenohr. Sie bestimmen die Übertragungsfunktion des rekonstruierten Mittelohrs durch den Vergleich des Schalldrucks im Innenohr mit dem am Trommelfell herrschenden Schalldruck.
Sie führen an Felsenbeinpräparaten verschiedene Manipulationen im Bereich der Gehörknöchelchenkette durch. So wird die Kette durchtrennt und anschließend die Kettenspannung verändert. Fehlende Gehörknöchelchen werden durch unterschiedliche Prothesen ersetzt. Der Zug an den Mittelohrmuskeln wird durch Massenbelastung erhöht und Trommelfelldefekte mit verschiedenem Material unterfüttert. Sie können zeigen, dass eine Kettenunterbrechung zu einer Senkung des Resonanzpunktes führt, eine erhöhte Steifigkeit der Gehörknöchelchenkette dagegen zu einer Verschiebung der Resonanzfrequenz in einen höheren Bereich und dass nur eine gerade Verbindung zwischen Trommelfell und Steigbügel eine effektive Schallübertragung gewährleistet. Die akustische Übertragung wird beeinflusst von der Lage, Spannung, Verbindung, Steifheit und Masse der verschiedenen Elemente der Gehörknöchelchenkette (HÄUSLER 1999).
2.8 Implantierbare Hörsysteme
Zur symptomatischen Behandlung der Innenohrschwerhörigkeit (IOS) bieten implantierbare Hörsysteme eine Alternative zu akustischen Hörgeräten. Hörsysteme sind für Patienten geeignet, die an einer mittel - bis hochgradigen IOS leiden. Diese Patienten finden in dieser Arbeit Berücksichtigung, da es bei der Implantation des Transducers zu einer Veränderung der Mechanik im Mittelohr kommt und diese untersucht werden soll. In Hannover stehen den Patienten das Vibrant Soundbridge System (Fa. Symphonix Device, San Jose, Kalifornien, USA) und der Middle Ear Transducer (Fa. Otologics, Boulder, Colorado, USA) zur Verfügung.
Vibrant Soundbridge-System
Die Vibrant Soundbridge ist ein teilimplantierbares Hörsystem, bestehend aus einem äußeren und einem inneren Teil (s. Abb. 2.13). Der äußere Teil ist der Audioprozessor, der unter dem Haar getragen werden kann. Er besteht aus einem Mikrofon zur Aufnahme des Schallsignals, einem Chip zur Signalverarbeitung, einer Sendespule und einem Magneten. Der implantierte Teil dieses Systems setzt sich zusammen aus dem internen Empfänger, dem Gegenmagneten (der den Audioprozessor hält) und dem Floating Mass Transducer (FMT). Der FMT hat ein
Gewicht von ca. 25 mg. Das Signal des Audioprozessors wird transkutan zum internen Empfänger übertragen, der das Signal über eine Golddrahtverbindung zum FMT weiter gibt.
Der FMT wird mit Hilfe eines aus Titan gefertigten Koppelelements am Amboss fixiert (Einpunktfixierung). Auf diese Weise wird eine akustisch feste Kopplung zur intakten Gehörknöchelchenkette hergestellt (LENARZ et al. 1998).
Abb. 2.13 Vibrant Soundbridge (LENARZ et al. 1998)
Middle Ear Transducer (MET)
Bei dem MET handelt es sich ebenfalls um ein teilimplantierbares Hörsystem, bestehend aus einer implantierten Komponente sowie einem extern getragenen Audioprozessor. In ihm befindet sich neben dem Mikrofon ein Prozessor zur Signalverarbeitung. Das aufgenommene Signal wird über eine Sendespule an den MET weitergeleitet. Die Gehörknöchelchenkette wird über eine Stößelstange, die auf der einen Seite mit dem MET verbunden und auf der anderen Seite mit ihrer Spitze in einem gelaserten Loch im Amboss befestigt ist (Zweipunktfixierung), angeregt (KASIC und FREDERICKSON 2001). Der Middle Ear Transducer ist in Abb. 2.14 dargestellt.
Abb. 2.14 Middle Ear Transducer (KASIC und FREDERICKSON 2001)
3 Material und Methode
Die vorliegende Arbeit ist Teil eines interdisziplinären Projektes zur Entwicklung einer Gehörknöchelchenprothese als Prototyp für eine klinische Anwendung. Im Rahmen dieses Projektes sollen funktionelle Messungen im Bereich des Mittelohres mittels Multifrequenztympanometrie im Tierversuch und bei Patienten durchgeführt werden.
Das Tierversuchsvorhaben Nr. 509c-42502-97/990 ist gemäß § 8 des Tierschutzgesetzes vom 25.05.1998 durch die Bezirksregierung Hannover genehmigt worden.
3.1 Zeitraum und Ort der Untersuchungen
Die tierexperimentellen Untersuchungen fanden im Zentralen Tierlabor der Medizinischen Hochschule Hannover im Zeitraum vom 28.06.2001 - 14.06.2002 statt. Die klinische Datenerhebung wurde in der Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde durchgeführt.
3.2 Material
3.2.1 Geräte und Implantate
3.2.1.1 Tympanometer
Die Tympanometrie und Multifrequenztympanometrie wurden mit dem Impedanzmessgerät GSI 33, Version 2 der Firma GRASON STADLER, INC, Littleton, USA durchgeführt.
Das Gerät besteht aus einer Bedienerkonsole, einem Display und einem integrierten Mikroprozessor (s. Abb. 3.1). Die angeschlossene Sondenbox (s. Abb. 3.2) enthält einen Lautsprecher, der den Sondenton liefert, mit dem der äußere Gehörgang beschallt wird, ferner ein Mikrofon, das den Schalldruck des reflektierten Sondentons misst, und ein Pneumatiksystem, mit dem der Druckbereich automatisch oder manuell vom positiven zum negativen Druck oder umgekehrt durchfahren werden kann. Zusätzlich wurde eine handelsübliche Computertastatur angeschlossen, über die Patientendaten eingegeben wurden.
Abb. 3.1 Tympanometer GSI 33 Version 2 der Firma GRASON STADLER, USA
Abb. 3.2 Sondenbox mit drei angeschlossenen Schlauchleitungen und Sondenspitze, auf die die Ohrstopfen aufgesetzt werden
3.2.1.2 Ohrstopfen
Es wurden Ohrstöpsel der Firma GRASON-STADLER, INC verwendet (s. Abb. 3.3). Sie bestehen aus Silikon, haben pilzförmige Kappen und stehen in verschiedenen Größen zur Verfügung (4, 6, 10, 13, 15, 18, 23 mm).
Abb. 3.3 Ohrstopfen der Fa. GRASON-STADLER
3.2.1.3 OP - Mikroskop
Für die Implantation wurde ein OPMITwinER Lasermikroskop der Firma ZEISS verwendet. Das Gerät besteht aus einem Fuß, einem Trag- und einem Schwenkarm. An das Mikroskop adaptiert ist ein Laser (Typenbezeichnung: Er:YAG; Fa. ZEISS), dessen Impulse über einen Fußschalter gesteuert werden. Die Impulsstärke wird über einen Bedienerkonsole eingestellt.
3.2.1.4 Implantate
Die Implantate wurden als Prototypen speziell zur Verwendung im Kaninchenohr am Institut für Biokompatible Elemente der Eidgenössischen Hochschule Zürich, Schweiz, von der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. WINTERMANTEL hergestellt. Sie bestanden aus dem neuartigen Material Titanoxidkeramik. Die Geometrie wurde nach Angaben von SCHWAGER (1998) und STEINHOFF (1973) festgelegt. Die Prothese hatte einen runden Kopf (Durchmesser: 1,52 - 1,56 mm; Dicke: 0,45 - 0,52 mm), einen Schaft mit einer Länge von etwa 3,70 mm und einen Durchmesser von 0,60 - 0,64 mm (s. Abb. 3.4). Das Gewicht der Prothese betrug ca. 0,101g.
Es gab Implantate in zwei unterschiedlichen Porengrößen. Die makroporösen Prothesen hatten einen Porengrößendurchmesser zwischen 10 und 50 µm. Bei den mikroporösen Implantaten betrug der Porengrößendurchmesser zwischen 2 und 5 µm.
Abb. 3.4 Prothese aus Titanoxidkeramik zur Ossikelrekonstruktion
3.2.2 Versuchstiere
Als Versuchstiere wurden Kaninchen gewählt, da ein mikrochirurgischer Eingriff anatomisch gut möglich ist und standardisierte Zugänge für operative Eingriffe im Mittelohr bestehen (GEYER 1990, STEINBACH 1973). Für die Studie wurden 42 weibliche „New Zealand White“ Kaninchen der Firma Charles River (Crl: NZW) verwendet. Die Tiere hatten zu Beginn der Untersuchungen ein Körpergewicht zwischen 3,2 kg und 4,4 kg und waren ca. 6 Monate alt.
Die Tiere waren im Zentralen Tierlabor der Medizinischen Hochschule Hannover untergebracht, wo sie in einem klimatisierten Tierraum in Einzelkäfigen gehalten wurden. Die Käfige hatten eine Größe von ca. 50 cm x 60 x 45 cm; der Käfigboden bestand aus einer perforierten Metallplatte. Die Käfige waren in zwei Batterien mit jeweils 4 bzw. 5 Käfigen pro Ebene untergebracht. Die Käfige hatten eine Nippeltränke, über die den Tieren Wasser ad libitum zur Verfügung stand. Die Kaninchen erhielten täglich 100g eines pelletierten Alleinfutters (Fa. SNIFF) und ca.150g autoklaviertes Heu. Die Temperatur im Tierraum betrug etwa 20 ± 2 °C, die Luftfeuchtigkeit lag bei 55 ± 5 %. Das Lichtprogramm steuerte die Hell-Dunkelphasen im 12h Rhythmus. Etwa zweimal wöchentlich erhielten die Tiere in einem Raum von ca. 3 x 5 m paarweise Auslauf.
3.2.3 Patienten
Die klinische Studie wurde in der Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde durchgeführt. Bei den untersuchten Patienten wurden eine Tympanometrie und eine Multifrequenztympanometrie Messung durchgeführt.
Für die klinische Studie wurden Patienten ausgewählt, bei denen:
I. in Analogie zum Tierversuch eine prothetische Versorgung durchgeführt wurde II. eine Stapesplastikoperation vorgenommen wurde
III. es durch Einbringen eines Aktors (Teil eines implantierbaren Hörgerätes) zu Veränderungen innerhalb der Gehörknöchelchenkette kam
3.3 Methode
3.3.1 Versuchsplan
3.3.1.1 Tierexperimentelle Untersuchung 3.3.1.1.1 Gruppeneinteilung und Zeitablauf
Insgesamt wurden 42 NZW Kaninchen untersucht. Nach dem Zufallsprinzip wurden drei Gruppen zu je 14 Tieren gebildet. Jede Gruppe wurde ebenfalls nach dem Zufallsprinzip in zwei gleich große Untergruppen geteilt. Bei der Untergruppe A wurden makroporöse Prothesen und in der Untergruppe B mikroporöse Prothesen implantiert.
Präoperativ verstarben 4 Tiere. Bei den Tieren trat zu Beginn der Narkoseeinleitung eine vermutlich vagal bedingte Herzinsuffizienz auf. Bei einem Tier (Nr. 20) kam es nach Entfernung der nativen Gehörknöchelchen zu einer Verschlechterung des Allgemeinzustandes, woraufhin die Operation vorzeitig beendet wurde und keine Implantation stattfand. Bei einem zweiten Tier (Nr. 26) wurde der Eingriff nach der Eröffnung des Mittelohres abgebrochen, da sich der Allgemeinzustand ebenfalls verschlechterte. Somit wurden insgesamt 36 Kaninchen implantiert.
Präoperativ wurde bei allen Tieren eine Multifrequenztympanometrie durchgeführt. Diese Untersuchungen fanden unmittelbar vor der Implantation der Prothese statt. Postoperativ ist jedes Tier nach 28 Tagen gemessen worden Die Tiere der zweiten Gruppe wurden zusätzlich nach 84 und die der dritten Gruppe zusätzlich nach 300 Tage gemessen. Nach der jeweils letzten Messung wurden die Kaninchen euthanasiert. (s. Tab. 3.1).
Tab. 3.1 Gruppeneinteilung der Kaninchen
Gruppen Nummer
Präoperativ 28 Tage post OP
84 Tage post OP
300 Tage post OP
I A
undI B X X
II A
undII B X X X
III A
undIII B X X X X
A = mikroporös B = makroporös
Aus messtechnischen Gründen und aufgrund nicht verheilter Gehörgänge konnte nicht bei allen Tieren zum jeweiligen Messtermin der Resonanzpunkt ermittelt werden. Tab. 3.2 gibt einen Überblick über die Anzahl der tatsächlich gemessenen Kaninchen.
Tab. 3.2 Überblick über die durchgeführten Messungen auf der implantierten Seite präoperativ 28 Tage post OP 84 Tage post OP 300 Tage post OP Schnittpunkt
Methode* 27 (36) 12 (33) 7 (22) 4 (11)
"V" Methode*
29 (36) 23 (33) 18 (22) 10 (11)
*Die beiden verschiedenen Methoden werden in Kap. 3.3.2.2 erklärt.
3.3.1.1.2 Anästhesie
Die Operation und alle Messungen wurden in Inhalationsnarkose durchgeführt. Vor der Narkose wurde jedes Tier auf seinen Allgemeinzustand hin untersucht, um Narkoserisiken auszuschließen. Nur bei Tieren, die keine abweichenden Befunde von der physiologischen Norm aufwiesen, wurden Implantate eingesetzt. Zur genauen Dosierung der Medikamente
wurde das Körpergewicht ermittelt. Bei der ersten Narkose hatten die Tiere ein mittleres Körpergewicht von 3,5 ± 1,35 kg (n= 36). Im weiteren Versuchsablauf nahm das mittlere Körpergewicht zu. Es lag vor der zweiten Narkose bei 3,75 ± 1,60 kg (n= 33), vor der dritten bei 3,8 ± 1,22 kg (n= 22) und bei der letzen Narkose betrug es 4,5 ± 1,78 kg (n= 11).
Als Prämedikation wurden 25 mg/kg KGW Ketamin (Ketanest; Fa ALBRECHT) und 5 mg /kg KGW Midazolamhydrochlorid (Midazolam; Fa. CURAMED) intramuskulär als Mischspritze verabreicht. Zur Einleitung der Anästhesie erfolgte die Applikation des Kurzzeitnarkotikums Propofol - Lipuro 1 % ( Wirkstoff: Propofol; Fa. BRAUN) in einer Dosierung von 1 mg /kg KGW über einen Verweilkatheter (0,9 mm x 25 mm; Fa. BRAUN) in die V. auricularis des linken Ohres. Anschließend wurden dem Tier als Anticholinergikum 5 mg Glykopyrrolat (Robinul; Fa. RIEMSER) intramuskulär und als Analgetikum 5 mg Buprenorphinhydrochlorid (Temgesic; Fa. ESSEX) subcutan verabreicht. Um einem Austrocknen der Augen während der Narkose vorzubeugen, wurde in beide Lidsäcke Bepanthen Augen- und Nasensalbe (Fa. ROCHE) eingebracht. Danach wurde die Haare im Bereich des rechten und linken Ohres, der Stirn, des Nackens und der seitlichen Kopfpartien mit einer Kleintierschermaschine geschoren. Über den venösen Zugang erhielt das Tier Propofol bis zur Intubationstiefe, so dass die Tiere mit einem Spiraltubus (Durchmesser 2,5 mm; Fa. MALLINCKRODT, Inc) intubiert werden konnten. Der Spiraltubus war vorher mit Xylocainspray (Fa. ASTRA) besprüht worden. Die Intubation erfolgte blind unter akustischer Kontrolle in Bauchlage. Der Tubus wurde mit einem Stoffband fixiert.
Die Narkose wurde mit einem halboffenem Narkosegerät (Fa. DRÄGER) durchgeführt und durchschnittlich mit einem Isofluran (Forene; Fa. ABBOT) Sauerstoffgemisch (1,5%/1,5l/
min) aufrechterhalten. Zur Überwachung des Herz-Kreislaufsystems waren die Tiere an ein EKG Gerät angeschlossen. In regelmäßigen Abständen wurden Atmung, Temperatur und Puls überprüft; die Daten wurden alle 15 min. in einem Narkoseprotokoll festgehalten.
Mit Hilfe einer Wärmematte und einer Wärmelampe wurde die Körperinnentemperatur der Tiere bei 39,0°C +/- 0,6°C konstant gehalten. Während der Messung erhielten die Tiere zur Stabilisierung des Kreislaufs über den Verweilkatheter Stereofundin - HEG - 5 Lösung (10 ml/kg/Std.; Fa. BRAUN). Die Narkosedauer betrug bei der ersten Messung (mit Implantation) 6 bis 9,4 Std., bei den postoperativen Messungen zwischen 3 und 5,2 Std.
