H. KIETZ: Die physikalischen Effekte bei einer SchwerhSrigkeit. 431

bei beweglicher StapesfuBplatte vor, so sprieht das Ergebnis der Sondenh6rpriifung gegen die Stapesfixation, wie wir dies bei operativ verifizierten F~llen feststellen konnten. Der Wert der SondenhSrprtis besteht darin, in F~llen yon Sch~llei- tungsschwerh6rigkeit mit unklarer Genese und intaktem Trommelfell, bei welehen die Sondenh6rprfifung gegen die Stapesfixation sprichL den Ot0erateur zu einer genauen Revision der Fenstergegend und des Attic zu veranlassen.

32. H. KIETz-Bremen: Die physikalischen Effekte bei einer Schwer- hiirigkeit, verursacht dureh gleichsinnige Erregung des runden und des ovalen Fensters*. (Mit 8 Textabbildungen.)

In dem Mai-Iteft 1955 der Zeitschrfft fiir Laryngologie, Rhinologie, Otologie und ihre Grenzgebiete ist yon mir eine Arbeit erschienen ,,Die Interferenzeffekte im Innenohr bei gemeins~mer Schallerregung des runden und des ovalen Fensters."

Es wh'd d~rin rein rechneriseh ermittelt, welche Schwerh5rigkeit auf Grund des Interferenzeffektes zu erwarten ist. Es handel~ sich dabei

Mso um die HSrfi~higkeit bei ~ Patienten ohne GehSrknS-

chelchenkette, deren Ohr

~ stellt wird. Solche Menschen

60 120

~ 0 " ..

2O

5O

100

db

I

Abb. 1. Schematisierte Dars~elllmg des Ohres bei Menschen ohne GehSrknSchelchenkette,

D = SchaIlwegdifferenz.

miissen natiirlich infolge der fehlenden GehSrkn5chelchenkette einen gewissen HSrverlust fiir Luftschallerregung haben, so da~ sich bei intak- tern Innenohr etwa ein Audiogramm (idealisiert gezeichnet) en~sprechend Abb. 2 ergeben wird. ]~ei der Aufnahme eines solchen Audiogramms ist

* Mitteilung aus dem elektroakustischen Laboratorium der Aflas-Werke, A.G. Bremen.

28*

250 500 I000 2000 4000 8000 Hz

..... 0

2O >...

!

Abb. 2. Angenommenes Audiogramm (idealisier~ gezeichnet) bei Pa~ielltea ohne GehSrknSchelchenkette; Knochen- kurve bei ~-ull; Luftkurve zeigt fiir

alle ]~reqllenzen 30 db :E[Srverlust. l~undes Fenster dabei akustisch v511ig

abgeschattet.

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6o

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I00

db

432 H. KIETZ:

Vorauusetzung, dab eins der beiden Fensterehen (ira allgemeinen das runde Fenster) akustisch so abgeschirmt wird, dab der Sehall praktisch nur das ovale Fenster anregen und in Sehwingungen versetzen kann.

Entfernt man diese akustische Abschirmung, so dab wieder beide Fensterehen veto Schall erreicht und erreg~ werden, so tri t t der bekannte Interferenzeffekt ein. Im Grenzfall heben sich die Schalleinwirkungen auf die beiden Fensterchen gegenseitig v611ig auf, so dab die Basflar- membran in Ruhe bleibt. Die St/~rke dieses Interferenzeffektes ist ab- h~ngig yon der Schallfrequenz und yon der geringen zeitlichen Differenz, mit der die beiden Fensterchen naeheinander yon den Schallwellen er-

60 120 250 500 I006 2000 4000 BOO0 Nz

Abscha#un~

0 I 0 . i 0

20 20 Igd b... 20

40 / / i / l / / / H / l l J . ~ ' - / > < ~ 40 40

80 ~ i 80 0 80

TIIZTL I00 100 I00

db db db

Abb. 3. �9 ...... T,uf tkurve mi~ Abscha t tung des runden Fensters . * - - �9 -- �9 L u f t k u r v e ohne Abscha t tung be i gleiohsinniger ]~rregung

der beiden Fens~erchen. D = Schallwegdifferenz (siehe Abb. 1).

6O 120

f J

25Q 500 1000 2000 &O00 8000 HZ

o

20

I ~ ~o

80

100

db

Abb. 4. Drei H 6 r k u r v e n bei Luf tschal le r regung, und zwar ffir eine akust ische Abscha t tung des runden Fens te rs yon 0 db (also ohne Ab-

scha t tung) , 2 db und 10 db. D = 3 m m (Schallwegdifferenz, siehe Abb. 1).

reieh~ werden. Auf jeden Fall wird stets die an sich sehon vorhandene SohwerhSrigkeit, die auf das Fehlen des Mittelohrapparates zuriiek- zufiihren ist (etwa 30 db, wie im Audiogramm der Abb. 2 ersichtlich), noch durch den Interferenzeffekt erhSht.

Diese zus/~tzliche Interferenzschwerh6rigkei~ kann man rein rechneriseh er- mitteln, wobei sieh die in Abb. 3 eingezeichneten H6rkurven ergeben. Das gestri- chel~ gezeichnete Gebiet entsprich~ der zu erwartenden zus~tzlichen Interferenz- sehwerhSrigkeit. Am unteren Rand dieses gestriehel~ gezeichneten Gebietes sieht man zwei Linien, und zwar fiir eine Wegdifferenz ,,D" (siehe Abb. 1) yon 3 und yon 6 ram. Diese Wegdifferenz wird yon Menseh zu Mensch ein wenig verschieden sein, sie wird aber in der GrSBenordnung yon 3 mm liegen.

Wenn man eines der beiden Fensterchen gegen den Sehall absehirmt, so muB diese zus~tzliche InterferenzschwerhSrigkeit verschwinden. Der Arzt wird im allgemeinen duzu das runde Fenster abschatten, indem er beispielsweise einen mit 01 getr~nkten Wattepfrolofen vor das Fenster legt. Abb. 4 zeigt, mit weleher KSrverbesserung bei einer derartigen Ab- schattung zu rechnen ist. Es sind dabei 3 Kurven gezeichnet, und zwar sind dies die Luftkurven, die sieh ohne Absehattung und bei einer Ab-

Die physikalischen Effekte bei einer Schwerh6rigkeit. 433

schattung yon 2 db und bei 10 db ergeben, wobei die Kurve yon 10 db praktisch einer 100%igen Abscha~tung gleichkommt. Man erkennt insbesondere, dab bereits eine geringe Abschattung yon nur 2 db gen/igt, um eine deutliche t tSrverbesserung zu erzielen.

Aus dieser Tatsache, dab eine geringe Abschattung bereits genfigt, ha t te ich in meiner vorigen Arbeit einen RficksehluB gezogen, der falsch ist. Wenn zwei Erregungsarten sich gegenseitig dureh Interferenz auf- heben, so muB einmal der Schall gleichzeitig oder doch fast gleichzeitig einwirken, es mfissen aber des weiteren beide Erregungs~rten genau gleich stark sein. Die Erregungsm6glichkeit des runden muB also genau gleich der Erregungsm6glichkeit des ovalen Fensters sein. Kleine Unterschiede in der Erregungsm6glichkeit, z. B. yon mehr als 2 db, mfissen das Auf- t reten einer zus/~tzlichen Interferenzschwerh6rigkeit auch bei genau gleiehzeitiger Schallerregung praktisch verhindern. Ich glaubte, in meiner damaligen Arbeit auf diese Tatsache hinweisen zu mfissen, und sehloB daraus, dab ieh daher als Physiker Zweifel hegen miiBte, dab so]the Interferenzschwerh6rigkeiten in praxi oft auftreten k6nnen. Ieh nahm an, dab fast immer durch Vernarbung und Verwachsungen das ovale Fen- ster schlechter erregbar sein mfisse als das runde Fenster.

Dieser RiicksehluB ist f~lsch. Man hat es hierbei nicht mit zwei v611ig getrennten Schallempf/~ngern zu tun, die nur in ihrer Wirkung miteinander gekoppelt werden. Beim menschlichen Ohr sind das runde und das ovale Fenster nieht zwei v61lig getrennte und unabh/~ngig von- einander arbeitende Schallauffangorgane. I m Gegenteil: I s t beispiels- weise das ovale Fenster durch einen otosklerotischen KrankheitsprozeB vSllig fixiert, so ist auch das runde Fenster nicht mehr schall~ufnahme- f/~hig. Das runde und clas ovale Fenster bilden zusammen mit dem Innen- ohr ein gemeinsames Schwingungssystem, so dab durehweg die genau gleiche ErregungsmSglichkeit der beiden Fensterchen gew~hrleistet ist. I m Gegensatz zu meiner damaligen Aussage, bei der ich das h~ufige Auf- treten einer Interferenzschwerh6rigkeit bezweifelte, muB man wohl bei solchen Pat ienten ohne Geh6rkn6chelehen stets mi t einer zus~tzliehen Interferenzschwerh6rigkeit reehnen dfirfen.

Abb. 5 zeigt das Audiogramm eines solehen Patienten, aufgenommen in der Praxis yon Herrn Dr. ZA~G~,IST~, und Abb. 6 gibt dasselbe Audiogramm, aber so umgezeiehnet, dab die innenohrbedingte Komponente der SehwerhSrigkeit reehnerisch bzw. zeichenteehnisch kompensiert wurde. Das gestrichelte Gebiet ent- spricht dabei dem I-I6rgewinn, der dureh die Abschattung des runden Fensters er- zielt wurde.

Dieses praktische Ergebnis weieht sowohl bei hohen als aueh bei ganz tiefen T6nen yon den Erwartungen deutlieh ab. Bei hohen T6nen (ins- besondere bei 2000 tIz) ist das H6ren bei Luftschallerregung und bei akustiseher Absehattung des runden Fensters nur etwa 10 db sehleehter

434 H. Kz~TZ:

als bei Knoohenscha l le r regung. Man muJ~ den wahrsoheinl ioh auoh be- r eoh t ig ten RiickschluB ziehen, dab das Feh len der GehOrkn6chelohenket te die hohen TSne nich~ u m 30 db, sondern nu r u m 15 db versohlechter t .

60 "~2(] 250 500 1000 2000 4000 8000 HZ 60 120 250 500 1000 2000 /*000 8000 HZ I

o . ~ ) o o o

z0 \ , i l l ::, 'T?J ~?~ 20

60 60 60 60

80 80 80 80

100 100 100 / i 100

d b db Cib d b

Abb. 5. Audiogramm eines Paf ienten ohne Geh0rkn6chelehenke~t e.

x - - x - - x Knochenkurve, o ~ o ~ o Luf tkurve , � 9 Luf tkurve nach Abscha~ung des

runde~ Fensters.

Abb. 6. Das Audiogramm der Abb. 5, aber so umgezeichnet, dab d i e Knochenkurve genau auf der Null inie liegt. Die Differenz der beiden Luf tkurven zur Knochenkurve blieb dabei ' zeichentechnisch f i i r aUe Frequenzen erhaRen.

Bei t iefen TOnen dagegen wird m a n besser den HSrve r lus t infolge de r feh lenden GehSrknSchelchenketf ie a n s t a t t m i t 30 db m i t 35 db ansetzen.

Man wird daher das Audiogramm der Abb. 2 so um&ndern, wio es in Abb. 7 dar- gestellt ist. Bei vollstandiger Abschattung des runden Fensters war in Abb. 2 ange- nommen worden, dal~ sich eine Luftkurve ergab, die fOr alle Frequenzen bei 30 db lag. Es wird besser sein, mifi einer HOrkurve en~sprechend Abb. 7 zu rechnen, bei der bei tiefen Frequenzen ein H6rverlusfi yon 35 db und bei hohen TSnen (ober halb 2000 Hz) yon 15 db angenommen worde. Man vergleiche jetz~ die ttSr- kurve der Abb. 6, und zwar die Luft- kurve ohne Abschattung, also die Luft- kurve, die der Patient aufwies, bevor der Arzt das runde Fenster akusfisoh abschattete, mit der erreohneten ttSr- kurve ohne Absoha~tung in der Abb. 7. Bei dieser Kurve der Abb. 6 ist for 60 ttz der HSrverlus~ 40 db anstatt fast 80 db, wie es die Theorie entsprechend Abb. 2 oder besser entspreohend Abb. 7 fordert.

E n t s p r e o h e n d der Theor ie mu~, wenn ein In te r fe renzef fek t fiber- haupfl auftr i~t , dieser Effekfi u m so

60 120 250 500 10(]0 2000 h000 8000 Hz

~ [ ~ 20 _-2 TT} T ~ 20 '

80 80

100 I I 100

db ] db Abb. 7. Die in Abb. 2 angenommene Luffikurve, die bei 30 db lag, wird auZ Grund des Audio-

gramms der Abb. 6 neu gezeichne~. � 9 - �9 Luf tkurve m i t Absoha t tung des runden Fens~ers, - - Luf tkurve ohne Abschat~ung.

s t a rke r sein, je t ie fer die F requenz ist . I n P rax i s aber ve rschwinde t be i d e m t iefen Ton die geforder te zus~tzl iehe In te r fe renzschwerhSr igke i t . Man k a n n da raus vielleich~ den RfickschluJ3 ziehen, da~ f l i t diese t iefen TSne n ich t m e h r das H5ren fiber die be iden Fens t e r chen wi rksam ist , sondern d a b die E r r egung der B a s i l a r m e m b r a n au f e inem g a n z

Die physikalischen Effekte bei einer Sohwerh6rigkeit. 435

andersartigen Vorg~ng, der 'keinen :Interferenzeffek~ aufweist, beruht. Vielleieht wird bei tiefen TSnen das Innenohr ats Ganzes in Schwingungen versetz~. Vielleicht wird auch aus dem auftreffenden Luftsehall Knochen- schall, der dann als Knochenschatl da s Innenohr erregt. Bel einer Knochenschal!erregung gibt es bekanntlich ke inen Interferenzeffekt zwisehen dem ~runden und dew ovalen Fenster. Abb. 8 soll nun ver- ansehauliChen, wie sich eventuetl diese beiden HSrvorg~nge ~ z u s a m m e n -

setzen k6nnten. Bei Tgnen unterhalb 250 Itz wfirde der eine Vorgang (der

60 120 250 SO0 1000 2000 4000 8000 Hz

Andersar t iger .- "'~0 ..... fiber die Fenster

t t 6 rvo rgang "",..

Abb. 8. Neue Vors~ellung tiber das Zusammenwirken zweier versehiedener H6rvorgS~nge. Beide Fensterehen ohne Absehat~ung.

noeh unbekannte Vorgang) und bei TSnen oberhalb 500 Hz der bekannte tt5rvorgang, bei dem dann ein Interferenzeffekt auftritt , fiberwiegen.

Das in der Praxis erhaltene Audiogramm, wie es in Abb. 5 dargestelR wurde, scheint kein Einzelfall zu sein. Die bisher erhaltenen Ergebnisse weisen offensichtlich darauf bin, dab bei Patienten dieser Art stets die gleiche Abweichung yon der rechnerisch ermit~elten t t6rkurve auftreten wird.

Zusammenfassung. Bei P~tienten ohne GehSrkuSchelchenkette trifft der Schall durohweg

ungehindert auf die beiden Fensterchen. Dadurch ergibt sich eine zu- s/~tzliche InterferenzschwerhSrigkeit, die aber relativ leicht durch Ab- schattung, beispielsweise des runden Fensters, behoben werden kann. Dieser HSrgewinn durch Abschattung des runden Fensters wurde rech- nerisch ermittelt und in einem Audiogramm die zu erwartenden Luft- kurven vor und nach Abschattung eingezeichnet. Aufnahmen aus der Praxis zeigen aber deutliche Abweiehungen yon diesen Berechnungen. Es werden Uberlegungen angestellt, welche Riickschl/isse aus diesen Ab- weichungen gezogen werden kSnnen.