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Pionierarbeit aus Leidenschaft Die Geschichte des Cochlea-Implantats

Mehr lesen Zuletzt aktualisiert: Dezember 2019
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Lesedauer: 6 Minuten

Unser Gehör ist das einzige Sinnesorgan, das mithilfe von Technik ersetzt werden kann. Cochlea-Implantat heißt das Wunderwerk, mit dem rund 800.000 hochgradig schwerhörige Menschen weltweit hören können. Noch vor 50 Jahren hätten sie alle in einer lautlosen Welt gelebt.

Was braucht es, um hunderttausenden Menschen das Hören zu ermöglichen?

Die Geschichte des Cochlea-Implantats wird dominiert vom Zusammenspiel zwischen innovativer Technik und Medizin, von Ausdauer und Leidenschaft.

Frühe akustische Experimente

Ludwig van Beethoven (* 1770) klagte mit 31 Jahren zum ersten Mal über sein nachlassendes Hörvermögen. Eigens für den genialen Komponisten angefertigte „Hörrohren“ sollten ihm Abhilfe schaffen. Da sich sein Gehör allerdings immer weiter verschlechterte, waren diese mechanischen Verstärker bald nutzlos.

Die ersten Berichte über eine elektronische Stimulation des Gehörs datieren ins frühe 18. Jahrhundert zurück. Allesandro Volta, der Vater der modernen Batterie, vernahm bei einem elektrischen Selbstexperiment mit Drähten in seinem Gehörgang Geräusche, die er mit dickflüssiger, kochender Suppe verglich. Über einhundert Jahre später kamen die beiden Forscher Wever und Bray in den nach ihnen benannten Experimenten zu dem Schluss, dass es unter bestimmten Bedingungen möglich sei, den Hörsinn zu ersetzen.

Die ersten Hörprothesen

Den ersten Schritt zum modernen Cochlea-Implantat setzten der Physiker André Djourno und der Ohrenarzt Charles Eyriès 1957, als sie einen tauben Patienten in Frankreich mit einer elektrischen Prothese versorgten, die den Hörnerv direkt stimulierte. Der Patient konnte verschiedene Lautstärken unterscheiden, das Verstehen von Sprache war allerdings nicht möglich. Das Gerät versagte kurz nach der Implantation, ebenso wie das eines anderen Patienten. Eyriès beendete daraufhin, nach persönlichen und ethischen Konflikten, seine Forschungstätigkeit.

Die Vorarbeit von Djourno und Eyriès motivierte jedoch einen anderen Pionier in der Hörprothetik: Dr. William House, HNO-Arzt in Los Angeles und oft als Vater der Neurootologie bezeichnet. 1961 versorgte er die ersten Patienten mit einem einkanaligen Cochlea-Implantat. Seine Ergebnisse waren erfolgsversprechender als jene der Franzosen: seine Patienten konnten einige Wörter verstehen. Gesundheitliche Komplikationen seiner Patienten, verursacht durch die von Dr. House verwendete Technologie, zwangen ihn jedoch zu einer mehrjährigen Pause.

Vor rund 40 Jahren stand die Cochlea-Implantat-Forschung im Kreuzfeuer der Kritik. Audiologen und HNO-Ärzte bezweifelten stark, dass das Hören mittels elektrischer Stimulation möglich sei. Die Stimulationsmuster unterschieden sich einfach zu sehr von den Nervenreaktion des gesunden Ohres, so die Argumentation der Kritiker.

Endlich (Hör-)Erfolg!

Doch die Pioniere der Cochlea-Implantat-Forschung in aller Welt gaben nicht auf. Eine Gruppe von Elektroingenieuren an der Technischen Universität Wien, unter ihnen die junge Doktorandin Ingeborg Hochmair-Desoyer, arbeitete unbeirrbar an einer Lösung zur Behandlung von schwerem Hörverlust. Mit Leidenschaft und Ausdauer verfolgten sie einen anderen Weg, nämlich die Stimulation mit mehr als einem Kanal. Am 16. Dezember 1977 wurde ihre Erfindung, ein mehrkanaliges Cochlea-Implantat, am Wiener AKH erfolgreich vom HNO-Chirurgen Dr. Kurt Burian implantiert. Das weltweit erste „moderne“ Cochlea-Implantat.

Ingeborg und Erwin Hochmair
1975 beginnen Ingeborg und Erwin Hochmair mit der Entwicklung von Cochlea-Implantaten an der Technischen Universität Wien.
© MED-EL

Am anderen Ende der Welt gelang dies rund acht Monate später dem australischen Ohrenarzt Graeme Clark mit seiner Version eines mehrkanaligen Cochlea-Implantats.

Neben den Elektroingenieuren als technische Vorreiter leisteten die ersten CI-Chirurgen ebenfalls bahnbrechende Pionierarbeit. In den späten 1970er Jahren gab es für Dr. Kurt Burian kein Chirurgie-Handbuch für Cochlea-Implantationen, er musste seinen eigenen chirurgischen Ansatz finden. Auch konnte er sich keiner bildgebenden Verfahren zur Vorbereitung der Operation bedienen. Computer- und Magnetresonanztomographie (kurz CT und MRT), heute Standard in der Cochlea-Implantat-Chirurgie, waren damals noch gar nicht erfunden. „Die erste Cochlea-Implantation war für die Ohrchirurgie das, was die Mondlandung 1969 für die Raumfahrt war“, zieht Wolf-Dieter Baumgartner, HNO-Arzt am AKH Wien, einen bildhaften Vergleich.

CI

Die Geschichte von Hörimplantaten

Als Ingeborg und Erwin Hochmair damit anfingen, Cochlea-Implantate zu erfinden, die gehörlose Menschen wieder hörend machen sollten, wurde ihnen gesagt, dass dies nie funktionieren würde. Trotzdem schafften sie es entgegen aller Wahrscheinlichkeit.

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Schneller, kleiner, stärker

Die Cochlea-Implantate der späten 1970er Jahre waren bei weitem noch nicht so ausgereift wie die heutigen. Sie lieferten Schallinformationen und unterstützten beim Lippenlesen. Doch die Technik, allen voran moderne Sprachkodierungstrategien, entwickelte sich rasch weiter. Im März 1980 verstand Conny, Patientin des Wiener Teams, als erste Cochlea-Implantat Nutzerin Sprache ohne Lippenlesen. Immer bessere Klangkodierungsstrategien und Gerätekomponenten brachten CI-Trägern enorme Fortschritte in ihrer Hörleistung.

CI Patientin Conny
Conny war die erste Cochlea-Implantat Nutzerin, die Sprache ganz ohne Lippenlesen verstehen konnte. Ein Druchbruch, im März 1980.
© MED-EL

Für Menschen mit Hörverlust

Mit dem Erfolg des Cochlea-Implantats kam gleichzeitig seine Kommerzialisierung. 1990 startete Ingeborg Hochmair mit drei Mitarbeitern die erste Cochlea-Implantat-Fertigung in Europa und dadurch das Unternehmen MED-EL. Die Entwicklung auf dem Gebiet der Cochlea-Implantation schritt unaufhörlich voran und es entstanden viele Spezialbereiche: die beidseitige (bilaterale) Versorgung, binaurales Hören, einseitige Ertaubung, Elektrisch Akustische Stimulation, oder Hörerhalt sind nur einige davon. Die Geräte selbst haben sich über die Jahre hinweg enorm verbessert.

Zuverlässigkeit ist das Um und Auf

Während die Hörprothesen der späten 1960er Jahre nur wenige Wochen liefen, können Träger moderner Cochlea-Implantate viele Jahre Nutzungsdauer erwarten. Die Zuverlässigkeit der Geräte ist daher enorm wichtig.

Auf die Größe kommt es an

Für Cochlea-Implantate gilt: klein, aber fein. Erst vor 20 Jahren lösten handliche, hinter dem Ohr getragene Sprachprozessoren die damals üblichen Taschenprozessoren im Walkman-Format ab. Die Nutzer erfreuen sich seither an mehr Bewegungsfreiheit beim Hören. 2013 kamen mit den Single-Unit Prozessoren noch kleinere externe Geräte auf den Markt.

Ein Kind mit Hinter-dem-Ohr Audioprozessor
Im Jahr 1991 brachte MED-EL den weltweit ersten Hinter-dem-Ohr-Audioprozessor (HdO) auf den Markt.
© MED-EL

Kodiert für besseres Hören

Die heutigen CI-Nutzer hören wesentlich besser als jene vor 30 oder 40 Jahren. Technisch ausgereiftere Klangkodierungsstrategien, also die Art der Dekodierung und Übertragung von Schall ans Implantat, gelten als ein wesentlicher Faktor für den Hörerfolg. Schallinformationen werden detailgetreuer übermittelt, was sich in besseren Hörleistungen messen lässt. In den Anfangszeiten der Cochlea-Implantation galt das Verstehen von Sprache ohne Lippenlesen als Sensation. Musik hören und telefonieren erachtete man damals als unmöglich. Doch die Forschung brachte den Durchbruch. Heute kann der Großteil der Nutzer telefonieren, Musik hören, selbst musizieren, Fremdsprachen lernen, Regelschulen besuchen, studieren und ein Leben fast ohne Einschränkungen führen.

Flexibilität für das Restgehör

Mit den frühen Cochlea-Implantaten ging bei der Operation meist unweigerlich das Restgehör der Patienten verloren. Steife Elektrodenträger zerstörten die sensiblen Strukturen der nur erbsengroßen Cochlea. Dank flexibler und atraumatischer Elektrodenträger in Kombination mit ausgereiften OP-Techniken kann das Restgehör heute besser bewahrt werden.

Hilfe für mehr Menschen

Mitte der 2000er-Jahre wurden spezielle Elektroden für Menschen mit partieller Ertaubung auf den Markt gebracht. Das Erfolgskonzept der Elektrisch Akustischen Stimulation war geboren.

Die Ausweitung der Indikationskriterien für Cochlea-Implantate vergrößerte den Pool an potentiellen Kandidaten. Vor noch ca. 30 Jahren erhielten nur Patienten mit hochgradiger, beidseitiger Schwerhörigkeit ein Cochlea-Implantat. 1996 wurde der erste Mensch mit zwei Cochlea-Implantaten versorgt. Die bilaterale Implantation war anfangs umstritten, doch wieder gab der Erfolg den Pionieren recht. 20 Jahre später werden in Österreich Kinder im ersten Lebensjahr standardmäßig mit zwei Implantaten in einer Operation versorgt, wenn zutreffend.

Hören mit zwei Ohren ist die natürliche Art des Hörens. Doch was ist mit jenen Menschen, die nur auf einem Ohr gut hören, die einseitig ertaubt sind? Ähnlich wie bei der bilateralen Implantation bezweifelten Kritiker, dass das Gehirn gleichzeitig natürliche und elektrische Schallinformationen verarbeiten könne. Und wieder gelang es den beharrlichen Wissenschaftlern, das Gegenteil zu beweisen. Im Jahr 2013 wurden Cochlea-Implantate für einseitig ertaubte Menschen zugelassen, deren Lebensqualität sich dadurch drastisch steigerte.

Cochlea-Implantate haben eine beeindruckende Erfolgsgeschichte hinter sich. Viele Forschungsgebiete wie die direkte Medikamentenabgabe in die Cochlea oder vollimplantierbare Geräte harren der näheren Erkundung. Diese Herausforderungen werden von den Pionieren der Zukunft in Angriff genommen, von Persönlichkeiten, die sich nicht durch Misserfolge entmutigen lassen, sondern die beharrlich, mit Leidenschaft und Ausdauer, nach Lösungen suchen.

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