M. E. WmA~D und tt.-J. BOl~UCKI: Zum Zeit~uflSsungsvermSgen des Ohres 655

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31. M. E. WIGANl)-Wfirzburg und H.-J . BORUCKI-Wiesbaden: Zum Zeitaufliisungsvermiigen des 0hres nach gehiirverbessernden 0perationen ()/[it 2 Textabbildungen)

l~ach gehSrverbcssernden Operationen, speziell nach der Stapedek- tomie, begegnot man nicht selten einer interessanten Erscheinung: Nach der Normalisierung der HSrschwelle, selbst bei noch vorhandener gerin- ger SchwellenerhShung, klagen die Pat ienten fiber Beli~stigungen durch mittlcre und hohe Lautst~rken yon Ger~uschen. Trotz des Gcwinns an Lauthei t ist die Versti~ndlichkeit von Sprache oft herabgesetzt, und es t r i t t eine der I typeracusis ~hnliche Gers auf, die meistens nach wenigen Wochen oder Monaten abklingt. Sic sagen: ,,Es klingt alles so drShnend, etwa wie in einer leeren Kirche", ,,wie ein Laut- sprccher, der schreit", ,,es hallt", ,,wie wenn ein Echo widerhallt", ,,ich hSre doppe]t", , e in Nachhall stSrt" usw. Was ist die Ursache davon?

Es k6nnte sich erstens um eine StSrung der Reizvcrarbeitung handeln nach Art einer Adaptationsschw~che, die erst nach Einspie]cn der Stoff- wechselvorg~nge auf das neue Erregungsniveau fiberwunden wfirde. Es kSnnte zweitens die Folge einer versti~rktcn Verdeckung durch tiefe TSne sein, da in vielen Fi~llen ein vorfibergehender postoperat iver Perceptionsvcrlust ffir hohe TSne auftritt . Abcr es kSnnte drittens auch an einer Verminderung der Mittelohrd~mpfung liegen, denn durch die Operationen findet gewShnlich eine Lockerung des Ambol~/Steigbfigel- Gelenkes, eine Veri~nderung der elastischen Aufhi~ngung im Ringband sowie cinc Ausschaltung des Stapediusmuskels start. Nur mit der MSg- lichkeit 3, der Rolle der Mittelohrd~mpfung, besch~ftigen sich folgende Uberlegungen und Messungen.

Vom Tierexperiment her wissen wir, daI~ die Mittclohrmuskeln nur eine gcringe D~mpfung dcr Schwingungsamplituden im mitt leren Frequenzbereich bewirken. W~hrend ihrer Kontrakt ion nehmen die ReizfolgestrSme am runden Fenster yon wachen Kaninchen und Katzen um einen Bruchtefl der Amplitude ab, selbst bei sti~rkster Kont rakt ion um hSchstens 6 dB zwischen 1 und 2 kHz (CARMEL U. S~A~R; WIGAND). Die Diimpfung auf niedrigen und mitt leren Lautsti~rkepegeln ist noch

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geringer. Da unsere Lautheitsempfindung logarithmisch arbeitet, dfirfte auch die dazugehSrige Lautheitsminderung entsprechend wenig ins Gewicht fallen. Bedeutsamer k6nnte die mit der Dgmpfung verbundene

wach wach _1 I--~ 1, 2/see _ F ] - 20/sec

Abb. 1. Erh6hung der Impulsrate aktiviert die Mittelohrmuskeln des wachen Xaninchens und ver- ktirzt die Ausschwingzeit beim HSren yon Impulsen. (Zeilensehrift: Stapediusmuskel, Tensor tym-

pani, Coehleapotentiale, Reiz, jeweils yon oben nach unten.)

Verkiirzung von Abldingvorg~ngen sein. Nach der D~mpfungsformel

~ x ) wiirde eine des Dekrements d = In amplitudex + 1 Verdoppelung /

etwa die Abklingzeit halbieren. Das Exper iment zeigt, dal~ die Kon- t rakt ion der Mittelohrmuskeln Ausschwingvorg~nge um fast die H~lfte verkiirzen kann, GrS~enordnung Faktor 1,75. Das ist eine ErhShung des Dekrementes um rund 0,56.

Reizt man das wache Kaninchen (Preparation Encgph~le isol~) mit Schallimpulsen, so erkennt man die yon den Impulsen angestol~enen Ausschwingvorg~nge in der Ableitung yore runden Fenster (lgeizfolge-

Zum ZeitauflSsungsvermSgen des Ohres 657

strom), und man sieht, dal? sic yon fund 35 msec (ohne Reflex) auf fund 20 msec (w/~hrend des Staloediusreflexes ) verkiirzt werden.

Den Wert einer solchen Verkiirzung fiir die Informationskapazit/~t des GehSrs abzuseh/~tzen, ist schwierig. Man darf festste]len, dab selbst eine Amplitudend~mpfung um rund 6 dB -- und das ist die maximale D~mpfung durch die Mittelohrmuskeln -- in dem entspreehenden Intensi- ts und Frequenzbereich keinen praktisehen Gewinn fiir die Intensit/~ts- Unterschiedsschwelle (naeh K ~ u ] ) s ~ ; RIESZ) noeh einen fiir die Fre- quenz-Untersehiedssehwelle (naeh SHOWW~ u. BD])~PH) einbringt. ttingegen wird die Kapazit/~t, ausgedriiekt in Zeiehen pro Sekunde, durch die D~mpfungserhShung fast verdoppelt. Giinstig erscheint dabei iibri- gens die Tatsache, dab die Zeitverkiirzung sieh nur wenig als Lautheits- einbul~e bemerkbar macht, denn die Lautheitsbewertung yon kurzen Ton- stSl~en und Rauschimpulsen folgt dem Logarithmus der Schalldauer (log I �9 log t ---- eonst., v. B~K~sY; PO~T).

Man mug sich bier an L~rsOttEl~S Feststellung erinnern, dab die Mittel- ohrmuskeln wohl nieht erst auf hohe Sehallst~rken hin als Schutzmuskeln des Innenohrs kontrahieren, sondern aueh auf niedrigere Lautst/irke- pegel anspreehen und im Wachzustand fast st/~ndig t/~tig sind, um sich vorzustellen, dab ihr plStzlieher Ausfall aueh unter allt~glichen Umwelt- bedingungen eine merkbare Verhallung des Ohres bewirkt. -- AuBerdem wissen wir, dab die Mittelohrmuskeln dureh viele niehtakustisehe Reize zur Kontrakt ion gebracht werden, mithin fast st~ndig wirksam sind.

Dazu sell ein kurzer Filmstreffen demonstrieren, dab sehon die Inner- vierung beim Spreehen den Stapediusmuskel mitnimmt:

Filmstreffen mit Stapediusbewegungen beim Spreehen aufgenom- men w/~hrend einer Tympanoplastik.

Anzumerken ist, dag dies als Test der Bewegliehkeit der FuBplatte nieht sehleeht ist. Wenn man den Patienten spreehen lgBt und unter dem Mikroskop die Stapesbewegung sieht, kann man sieh die Prtifung auf Weehseldruck am runden Fenster (WuLLSTEIZ~) sparen, yon der bei un- saehgem/iBer Ausf/ihrung aueh eine unerwfinschte Druekwelle auf das Cortische Organ ausgehen kann.

Wie laBt sieh nun die Vermutung verifizieren, dab die Verlgngerung der Abklingzeit des Mittelohres (Impulsverhalten) bei der postoperativen Hyperacusis eine Rolle spielt?

Nach den Angaben yon L~HN~A~DT betrggt die Zeitsehwelle des Mittelohres fiir Doppelimpulse etwa 1 msee. Die D/~mpfungswirkung der Mittelohrmuskeln hat sieh der Analyse im psycho-akustischen Versueh bisher entzogen. Wir haben verschiedene akustische Anordnungen dureh- geprobt, am weitesten gekommen sind wir bisher mit der Bestimmung der monauralen Trennseh/~rfe fiir einen Doppelimpuls. Jeder HSrer braueht eine minimale Zeitdifferenz zwisehen zwei identisehen Impulsen,

Arch. Ohr.-, Nas.-, u. Kehlk.-Heilk. , Bd. 185 (l~ongrel~bericht 1965) 4:2

658 M. E. WIOA~D and H.-J. Bo~CK~:

20

% 75

) so

20

o

z5

um sie deutlich ( !) auseinanderzuhSren. Sie liegt um 5 mseo mi~ oiner betr~chtlichen interindividuellen Streuung, aber mit einer Rechts/Links- Ubereinst immung yon sehr geringer Irrtumswahrscheinlichkeit .

Diaposit iv: Trennsch~rfe NormalhSrer. Es is~ nicht leieh~ zu s~gen, welche Parameter der einzelne HSrer be-

wertet hat, deshalb vielleicht die groBe Variationsbreite (3--20 reset).

, / IWormz/hbPer

f / Trennze// h'o2e3 0hr (reset)

7 ~z5 %

/ 20 0 5 10

Stzpedl2/Sflzresen y

/

15 2o /rennzeit bei Stapediusporese (reset)

b

25

/ $

/ $1apedoly~en I

/ §

70 15 20 7rennzeit operl'erte3 Oh/" ( msec)

C

4

25

A b b . 2 a - - c . ~Iindestintervalle (Trennzeiten) zum Ge~rennthGren eines Doppelimpulses bei NormalhSrern (a), Stapedektomierten (b) und

Stapediusparesen (c)

Sieht m~n sioh ngmlioh eine Folge yon Impnlspaaren an, deren Pausen- dauer yon 0 gegen 1 strebt, erkennt man im Osoillogramm des Mikro- phons eine Ver~nderung der Zeitfunktion des Schalldruckes:

Diapositiv: 0soillogramme und Spektralanalysen yon Doppel- impulsen mit versohiedenem Delta t.

Zugleich ~ndert sich die spektrale Verteilung der Schallereignisse mit anwachsender Pausenzeit. Das kann man auch subjektiv sehr gut wahr- nehmen als ~mderung der Klangfarbe der Impulspaare. Es kommt daher

Zum Zeitaufl6sungsvermSgen des Ohres 659

bei der Trennseh~rfenmessung des GehSrs mit Doppelimpulsen darauf an, vom H6rer einen Geh6rseindruck immer wieder abzufragen, der ainiger- maven markan t ist. Hierzu eignet sich des deutliche GetrennthSren yon Doppelimpulsen. Die Urteile erfolgen sicherer, wenn man delta t stets fiber dan Wert der Impuls t rennung anwachsen l ~ t , um des Klang- ged~chtnis zu zerstreuen.

Messungen dieser Art wurden an Pat ianten vor und nach gehSrver- bessernden Eingriffcn ausgeffihrt. Bei den Formen der Tympanop]ast ik mit untersehiedliehem Umbau des Mittelohrapparates resultierte tells eine Erh6hung, tails eine Verminderung der Trennsch~rfe. Die Versuehs- bedingungen sind unfibersichtlich, weft Masse-, Reibungs- und elastisehes Varhalten yon dem Operationstyp beeinflul3t werdan. Einfaeher liegen die Dinge bei der Platinektomie, bei der wenigstens Tromme]fell, Ham- mer und Ambo[], auch StapeskSrper, als Masse unver~ndert in des Schwingungssystam eingehen, i m n~ehsten Diapositiv (Trennsch~rfe nach Stapedolyse) sind ftir zebn Plat inektomien die Mittelwerte und Standardabweichungen ffir die Trennseharfe yon Doppelimpulsen ein- gezeiebnet. Man erkennt eine signifikante Verlangerung der Abklingzeit auf dem operierten Ohr um oft fast 100~ Irrtumswahrschein]iehkeit kleiner als 0,1 ~ nach dem t-Test (Studentverteilung). Mit Verl~ngerung der Trennzait n immt iibrigens die Streuung zu. Ob es regelm~13ig zu einer Vervielfachung der Trennzeit kommt , oder ob i.e. eine gewisse Verlangerung addiert wird (konstante Wirkung der Mittelohrmuskeln?), ist bei dem kleinen Material noeh nicht zu sagen. Interessant ist, dal3 der Ausfall der Stapediuswirkung allein dieselben Erseheinungen maeht , n~mlieh die Verl~ngerung der Trennzeit: Diapositiv: Trennseharfe bei Stapediusparese (Bellsehe Lahmung).

Dieses Ergebnis ist vor]aufig unser bestes Argument daffir, dab an der postoperat iven Verminderung des ZeitauflSsungsvermSgens des Ohres die M.O.-Dampfung, bzw. der Stapediusmuskel maBgeblich betei]igt ist.

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32. U. GANZl~tt und R. PFALZ-Hamburg: Messung der Schallst~irke an der Basilarmembran beim Bohren am Seh~idel (Seh~i~erhund) (Mit 2 Text- abbildungen)

Unsere Experimente warden an einem nieht curaesiert fief nar- kotisierten Hund (17,5 kg) mi t intakten Mittelohrmuskeln durchgeffihrt. Den tats~ehlieh an die Basf larmembran gelangenden Sehall kann man fiber die coehlearen Mikrophonpotentiale (CM) messen, wie friiher be- sehrieben wurde 4. Dabei wird die Cochlea selbst als biologisehes, geeichtes MeBmikrophon benutzt. Mikrophonmembran ist dann die Basflarmem- bran. Die Eiehkurven dieses biologischen Mikrophons mfissen zuvor aufgestellt werden und bestehen in einem Diagramm (Abb. 1), das die funktionellen Abh/~ngigkeiten yon Tonfrequenz, Tonst/~rke und CM- Voltage zusammenfaSt. Jeder Punkt des Diagrammes hat drei Koordina- ten. Sind zwei davon bekannt, e~wa durch Messung, so kann die dritte abgelesen werden.

In unserem Exper iment sollte die abzulesende GrS•e die Sehall- intensit/~t an der Basf larmembran sein. Folglich muI3ten a) CM-Voltage und b) Frequenz des Schalles w/~hrend der Bohrung der Messung zu- g~nglieh gemaeht werden, a) Die CM-Voltage wurde in Mikrovolt mit einem lackisolierten Plat indraht yon 100 ~ Durchmesser am runden Fenster abgegriffen. Der Frequenzgang der Verst~rkeranlage war bis 50 kHz linear, da der Plat indraht direkt am Gitter der ersten Rbhre, die als Kathodenfolger gesehaltet war, angelbtet wurde. Die wahrend deft- nierter Beschallung (Sondenmikrophon Bruel & Kjaer, Type 4134 und 2615) bei den einzelnen Frequenzen yon der Cochlea abgegebenen CM- Voltagen ergeben sieh aus Abb. 1.

b) Beim Bohren am os temporale oder Zahn en$steht ein komplexes Sehallbfld des Bohrger/~usehes, das yon der Cochlea wie yon einem Mikro- phon ins Elektrische transformiert wird. Dieses elektrische CM-Korrelat des Bohrgeriiusches an der Basf larmembran wurde dann auf Tonband gespeiehert. Das betreffende Tonbandstfick wird nach dem Versuch zur endlosen Sehleife geklebt und kann ohne Zeitdruck durch Terzfilter (Bruel & Kjaer Type 2109) in seine Frequenzb/s zerlegt werden. Dadureh erh/~lt man das Frequenzspektrum der CM-Voltage w/ihrend des