Passive and active middle ear implants

Besides eradication of chronic middle ear disease, the reconstruction of the sound conduction apparatus is a major goal of modern ear microsurgery. The material of choice in cases of partial ossicular replacement prosthesis is the autogenous ossicle. In the event of more extensive destruction of the ossicular chain diverse alloplastic materials, e.g. metals, ceramics, plastics or composits are used for total reconstruction. Their specialised role in conducting sound energy within a half-open implant bed sets high demands on the biocompatibility as well as the acoustic-mechanic properties of the prosthesis. Recently, sophisticated titanium middle ear implants allowing individual adaptation to anatomical variations are widely used for this procedure. However, despite modern developments, hearing restoration with passive implants often faces its limitations due to tubal-middle-ear dysfunction. Here, implantable hearing aids, successfully used in cases of sensorineural hearing loss, offer a promising alternative. This article reviews the actual state of affairs of passive and active middle ear implants

Smell and taste disorders

Smell and taste disorders can markedly affect the quality of life. In recent years we have become much better in the assessment of the ability to smell and taste. In addition, information is now available to say something about the prognosis of individual patients. With regard to therapy there also seems to be low but steady progress. Of special importance for the treatment is the ability of the olfactory epithelium to regenerate

Der Einfluss von druckinduzierten Trommelfellbewegungen auf vestibulospinale und vestibulookuläre Reaktionen bei Patienten mit Morbus Ménière

Fragestellung: Mögliche Interaktionen zwischen Mittelohrdruck und Gleichgewichtsstörungen werden seit vielen Jahren diskutiert. Der Rolle der druckausgelösten Trommelfellbewegungen, die bei degenerativ fixierten Ossikelgelenken aufgrund des Hydraulikfaktors eine viel grössere Kraft ausüben als der direkte Druck an den Innenohrfenstern, wurde dabei nur geringe Aufmerksamkeit gewidmet. Patienten und Methodik: Wir untersuchten bei 19 Patienten mit einseitigem Morbus Ménière die durch wechselnde Drucke im äusseren Gehörgang (analog zur Tympanometrie) ausgelösten Interaktionen zwischen Trommelfellauslenkungen und vestibulären Reaktionen in der Elektronystagmographie und in der Posturographie. Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Bei schnellen und langsamen Druckwechseln konnten zwischen –600 und +400 daPa weder auf dem gesunden noch auf dem erkrankten Ohr im Elektronystagmogramm Nystagmen nachgewiesen werden. Die posturographische Aufzeichnung der vestibulospinalen Reaktionen auf einer Luzerner Messplatte erwies sich dagegen als sensibler. Die Längenzunahme der Schwankungslinie zeigte bei beiden durchgeführten Druckwechseln auf dem kranken Ohr signifikante Unterschiede gegenüber der Messung bei Reizung des gesunden Ohres. Diese Methode ist somit der klassischen Prüfung des Hennebertschen Fistelsymptoms überlegen. Das vestibulospinale System reagiert möglicherweise empfindlicher als das vestibulookuläre auf Druckschwankungen der Perilymphe. Darüber hinaus könnte der nachgewiesene Zusammenhang der druckausgelösten Trommelfellbewegungen mit cochleovestibulären Symptomen bei einigen Patienten mit M. Ménière den Erfolg einer Paukenröhrcheneinlage erklären, da hiermit aussendruckinduzierte Trommelfellbewegungen und damit verbundene Perilymphschwankungen von vornherein unterbunden werden.Objectives: Interactions between middle ear pressure and vestibular disturbances have been discussed for many years. Less attention has been paid to the influence of ear drum movements caused by pressure changes in the external auditory meatus. Because of the hydraulic amplification in case of fixed ossicular joints the impact of these movements is bigger than the direct pressure on the internal ear windows. Material and Patients: We examined the interaction between ear drum movements and vestibular reactions caused in the external auditory meatus of 19 patients suffering from unilateral Ménière’s disease. Results and Conclusions: Both fast as well as slow pressure changes between –600 and +400 daPa were not able to induce nystagmus in the electronystagmogram of either the healthy or the damaged ear. Posturographic recordings of the vestibulospinal responses on the ‘Luzerner measuring platform’ were significantly more sensitive. The increase in length of the postural staggering line showed significant differences between the healthy and the damaged ear for fast and for slow pressure changes compared to calibration. In conclusion, the sensitivity of this examination is superior to the classical examination of Hennebert’s fistula symptom. The vestibulospinal system is more sensitive towards pressure changes of the perilymph than the vestibuloocular system. The proven correlation between ear drum movements and internal ear symptomatology could explain the success of the treatment of patients suffering from Ménière’s disease with tympanic grommets. Thus grommets prevent the pressure-induced ear drum movements and avoid perilymph movements induced by pressure changes.Chez les patients souffrant de la maladie de Ménière, les variations de pression entraıˆnent des mouvements du tympan, influant ainsi sur les réactions vestibulaires. Objectifs: Si l’on s’est longtemps intéressé aux possibles interactions entre la pression de l’oreille moyenne et les troubles de l’équilibre, on a en revanche prêté moins d’attention à l’influence que peuvent exercer les mouvements du tympan dus aux variations de pression dans le conduit auditif externe. Or, lorsque les articulations ossiculaires sont bloquées, l’amplification hydraulique fait que ces mouvements ont un impact plus important que la pression directe exercée aux fenêtres de l’oreille interne. Méthodes et patients: Chez 19 malades souffrant d’un syndrome de Ménière unilatéral, nous avons étudié par ENG et posturographie la relation entre les réactions vestibulaires et les mouvements du tympan que déclenchent les variations de pression dans le conduit auditif externe. Résultats et conclusions: Qu’il s’agisse de variations de pression lentes ou rapides (entre –600 et +400 daPa), de l’oreille saine ou déficiente, l’ENG n’a révélé aucun nystagmus. En revanche, les enregistrements posturographiques des réactions vestibulo-spinales sur la plate-forme de mesure de Lucerne ont été plus sensibles. L’allongement de la courbe de variation a montré des différences significatives entre l’oreille saine et déficiente, que ce soit lors de variations de pression rapides ou lentes. En conclusion, la précision de ce type d’examen se révèle nettement supérieure à celle de l’examen classique du signe de la fistule d’Hennebert (signe d’Hennebert). Le système vestibulo-spinal réagit apparemment de manière plus sensible que le système vestibulo-oculaire aux variations de pression du périlymphe. De plus, la relation que l’on a établie entre les mouvements du tympan dus aux variations de pression et les symptômes vestibulo-cochléaires pourrait expliquer les succès de la pose de diabolos chez certains patients souffrant de la maladie de Ménière. Ces diabolos empêchent les mouvements du tympan liés au changement de pression, évitant ainsi les mouvements du périlymphe.Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich

Clinical Results with an Active Middle Ear Implant in the Oval Window

Background: Some patients with chronic middle ear disease and multiple failed revisions, who also need a hearing aid, may benefit from an active middle ear implant. An advantage of an active middle ear implant is that the ear canal is unoccluded. Methods: Following extensive experimental development in temporal bones and investigations of various locations and attachments of a Vibrant Soundbridge transducer, a new titanium clip holder for the vibrant floating mass transducer was developed. This assembly is a total ossicular replacement prosthesis (TORP) that is placed on the stapes footplate. Six patients were implanted with this device. Results: Acoustic results demonstrate significantly improved gain, especially in the high frequencies, which is typically unobtainable by conventional hearing aids. Conclusion: The simple procedure of placing an active TORP assembly on the stapes footplate, similar to the implantation of a passive TORP prosthesis during tympanoplasty, offers promising treatment for cases of incurable middle ear disease.Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich

Biologic Fixation of the Electrode Cable of Cochlea Implants

Objectives: To verify the necessity for special surgical techniques or clips for fixation of the electrode cable of a cochlea implant against dislocation, and to test the stability of postoperative biologic cicatrization as the sole and solid anchoring of the cable. Material: Temporal bone experiments with a simulated connective tissue sheath around conventional (Med El Combi 40+) and prototype (profiled surface) electrode cables. Results and Conclusions: The electrode cable is anchored securely in a sheath of scar tissue, since unphysiologic loads are needed for pulling it out of its anchorage. The drag during one extraction trial with a profiled cable even resulted in the rupture of the cable. These results confirm our confidence in this biologic fixation of the electrode cable inside its postoperative cicatric tissue sheath. More than 80 cochlea implantations with the electrode simply imbedded in a drop of fibrin glue in the posterior tympanotomy never demonstrated a shift of the electrodes in the last 8 years. Therefore, special fixation of the electrode cable with clips or surgical techniques is not necessary.Fragestellung: Muss das Elektrodenkabel eines Kochlearimplantats durch spezielle operative Techniken oder Halterungen gegen ein Herausrutschen aus der Kochlea gesichert werden, oder genügt die Einscheidung in dem postoperativ sich ausbildenden Narbengewebe für eine ausreichend stabile Fixierung? Material: Felsenbeinexperimente mit einer Simulation der narbigen Einbettung konventioneller und modifizierter (geriffelter Oberfläche) Elektrodenkabel eines Kochlearimplantats (Med El Combi 40+). Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Ein Herausziehen eines in simuliertem Narbengewebe eingescheideten Elektrodenkabels gelang erst bei erheblichen, unphysiologischen Kräften; eine Rifflung der Oberfläche des Silikonkabels erhöhte den Reibungswiderstand über die Reissfestigkeit des Kabels. Das Vertrauen in die biologische Fixierung des Elektrodenkabels durch die Verankerung im Narbengewebe ist somit gerechtfertigt, und wird auch durch unsere klinische Erfahrung bestätigt: in über 80 Operationen, bei denen das Kabel des Kochlearimplantats nur durch Einbettung in Fibrinkleber am Rahmen der posterioren Tympanotomie gesichert worden war, liess sich in den letzten 8 Jahren in keinem Fall eine Elektrodenverlagerung nachweisen. Eine gezielte Fixation des Elektrodenkabels durch künstliche Halterungen oder spezielle OP-Techniken erscheint somit nicht erforderlich.Problématique: Afin d’éviter tout glissement de l’électrode de l’implant cochléaire, est-il préférable d’en assurer la fixation par une technique opératoire particulière ou bien est-il suffisant de gainer l’électrode dans les tissus cicatriciels qui se forment après l’opération? Méthode: Nous avons procédé à des expériences sur le rocher en simulant une inclusion cicatricielle d’un câble-électrode classique (Med El Combi 40+), d’une part, et modifié (surface cannelée), d’autre part. Résultats et conclusion: Une force dépassant les réalités physiologiques a été nécessaire pour retirer le câble-électrode gainé dans les tissus cicatriciels simulés. Le câble avec la surface cannelée s’avérait encore plus résistant: il déchirait même lorsqu’on a essayé de le retirer. Ceci vient donc conforter la confiance que nous avons dans la fixation biologique, c’est-à-dire dans l’ancrage de l’électrode dans les tissus cicatriciels. Une confiance qui est d’ailleurs confirmée par les expériences que nous avons pu faire dans notre clinique. Ainsi, en 8 ans, sur 80 opérations, au cours desquelles le câble de l’implant a été fixé en étant simplement placé dans de la fibrine, dans le cadre d’une tympanotomie postérieure, aucun déplacement de l’électrode n’a été constaté. Par conséquent, il ne s’avère pas nécessaire d’avoir recours à une fixation artificielle ou à une technique opératoire particulière pour assurer le bon maintien de l’électrodeDieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich

Identification of Parameters for the Middle Ear Model

This paper presents a method of parameter identification for a finite-element model of the human middle ear. The parameter values are estimated using a characterization of the difference in natural frequencies and mode shapes of the tympanic membrane between the model and the specimens. Experimental results were obtained from temporal bone specimens under sound excitation (300–3,000 Hz). The first 3 modes of the tympanic membrane could be observed with a laser scanning vibrometer and were used to estimate the stiffness parameters for the orthotropic finite-element model of the eardrum. A further point of discussion is the parameter sensitivity and its implication for the identification process.Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich