All posts by : Karin Janz

Hintergrund

Ein Cochlea-Implantat (CI) ist eine etablierte und effektive elektronische Hörprothese, welche bei angeborener und erworbener Taubheit eingesetzt wird. Sie ermöglicht Sprache zu verstehen und in einigen Fällen sogar Musik zu hören.

Trotz vieler Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Cochlea-Implantate, gibt es präoperativ (vor der Implantation) noch immer keinen verlässlichen prognostischen Indikator, welcher den Nutzen eines geplanten Implantates abschätzen lässt. Während drei Viertel der implantierten Patienten vom Implantat deutlich profitieren, können die Erwartungen bezüglich Sprachverständnis bei einem Viertel nicht erreicht werden. Aufgrund fehlender prognostischer Parameter müssen sich Implantat-Kandidaten für den chirurgischen Eingriff entscheiden, ohne Gewissheit über das postoperative Resultat punkto Gehör zu haben. Es mehren sich die Hinweise, dass die unterschiedlichen Hörresultate nach Implantation auf Hirnveränderungen zurückzuführen sind. Die Reorganisation zentraler Hörbahnen beeinflusst dabei den zu erwartenden Nutzen eines CI massgeblich.

Forschungsprojekt

In unserem Forschungsprojekt «Postoperatives Sprachverständnis nach Cochlea-Implantation» möchten wir Hirnaktivierungsmuster bei CI-Kandidaten und -Trägern messen. Dazu wird die Technik der funktionellen Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS) verwendet. Dabei wird nah-infrarotes Licht ins Schädelinnere gestrahlt und dadurch die Aktivierung der Hirnrinde dargestellt (Abbildung 1). Die Technologie bietet sich für die Aufzeichnung funktioneller Hirn-Netzwerke bei CI-Kandidaten und -Trägern geradezu an. Die Methode ist nicht-invasiv, kompatibel mit dem Implantate-Magneten, läuft geräuschlos und kann in jedem Alter (auch bei Kleinkindern) angewandt werden.

Ziel und Relevanz

Ziel unseres Forschungprojekts ist die Identifikation von prognostischen Indikatoren (Biomarkern), welche eine verlässliche Abschätzung des Nutzens eines geplanten Cochlea-Implantates erlauben. Die Identifizierung zuverlässiger Biomarker wird i) unser Verständnis für die prothetische Hörversorgung verbessern, ii) die Patientenauswahl für ein geplantes Implantat optimieren, iii) die präoperative Beratung von Implantat-Kandidaten vereinfachen, iv) die Bestimmung der Implantationsseite im Falle einer einseitigen Operation massgeblich mitbestimmen und v) die Überwachung der postoperativen Rehabilitation verbessern.

Unterstützung durch die UniBern Forschungsstiftung

Durch die Unterstützung der UniBern Forschungsstiftung konnten wir zwei fNIRS-Mess-Kappen erwerben, welche für die funktionellen Hirnmessungen verwendet werden (Abbildung 2) Die beiden Messkappen sind bereits in regem Gebrauch.

Forschungsteam Auditory Objective Measures

PD Dr. med. Stefan Weder arbeitet an Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten (HNO), Kopf- und Halschirurgie am Inselspital Bern und ist gleichzeitig Forschungs-Teamleiter «Auditory Objective Measures» am ARTORG Zentrum der Universität Bern. Sein Forschungsteam beschäftigt sich mit der Identifizierung objektiver Biomarker, welche die Integrität und Funktion des auditorischen Systems (vom Innenohr bis zur Hirnrinde) anzeigen. Zudem wird am Verständnis und der Optimierung von Hörergebnissen bei hörgeschädigten Patienten und CI-Trägern geforscht.

PD Dr. med. Stefan Weder

www.artorg.unibe.ch

www.hno.insel.ch

Our group is performing research on anaesthetic and antinociceptive processes in animals. We have a solid expertise for applied veterinary neurophysiology.

One of our current research focus is the investigation of the electroencephalographic (EEG) modulation from anaesthetics. Our aim is to characterize means of monitoring depression of consciousness (depth of anaesthesia) during general anaesthesia. Many studies have been performed in humans, and refinement of the methods is still ongoing. Recent developments include the evaluation of the color density spectral array from the frequency analysis of the EEG signal. Data in animals is very sparse.

A further output of our research is oriented towards a better understanding of mechanisms of unconsciousness during anaesthesia and compared physiology among animal species.

The present project is focusing on the modulation of the EEG activity by Propofol in pigs. Up-to-date equipment to capture and record the EEG in real-time was purchased including an experimental amplifier-recording unit (BioPac) and its software package (Acknowledge). The Berne University Research Foundation has awarded us a grant for 2/3 of the costs of the acquisition of the electroencephalographic (EEG) machine and the related software.

Electroencephalographic and electromyographic activity was collected in pigs receiving increasing dose of Propofol. Data were obtained from electrodes placed at the surface of the skin over the skull of the animal (frontal, temporal and caudal brain regions). Raw EEG data were processed to obtain power spectrum and a continuous time course of the density spectral array was evaluated, as well as other EEG-derived parameters (e.g. spectral edge frequencies, suppression ratio, frequency band ratios).

Specific patterns on the EEG signal could be investigated in relation to propofol administration and species-specific standardized anaesthetic signature observed and investigated.

Dr. med. Vet. Olivier Levionnois
Departement für Klinische Veterinärmedizin (DKV)
Klinische Anästhesie

anaesthesie.dkv.unibe.ch