COMBINE: COmbined stimulation Modelling of the Bionic INner Ear

Zeitraum: 2022 - 2025

Projektleiter (IEBE): Univ.-Prof. Dr. Daniel Baumgarten

Projektpartner: MED-EL GmbH (Innsbruck, Österreich)

Assoziierter Projektpartner:
Maastricht University Medical Center+ (MUMC+) (Maastricht, Niederlande)

Förderung:
Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) - Projektnummer: FO999895336

Ziel:
Computermodelle des Innenohrs unter Berücksichtigung realistischer Anatomie und neuronaler Strukturen bieten die Möglichkeit, neuartige Stimulationsstrategien von Cochlea-Implantaten (CIs) und Vestibularimplantaten (VIs) vor ihrer Anwendung am Patienten zu simulieren und zu optimieren. Diese Modelle wurden bereits zur Analyse der gezielten Aktivierung des Cochlea-Nervs sowie der vestibulären Nerven eingesetzt. Durch die Berücksichtigung realistischer Computermodelle können reproduzierbare und objektive Auswertungen auf Basis quantitativer Daten durchgeführt werden, was die Grundlage für Verbesserungen des Stimulationsaufbaus darstellt.

Derzeitige Modellierungsansätze berücksichtigen bei der Simulation und Analyse möglicher Stimulationsstrategien meist nur einen spezifischen Bereich, also entweder die Cochlea oder das Vestibularorgan. Die Modellierung von kombinierten Cochlea- und Vestibularimplantaten (CVIs) und deren Auswirkungen auf beide Organe wurde bisher noch nicht zufriedenstellend untersucht. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es daher, ein grundlagennahes und fortgeschrittenes Verständnis der Auswirkungen und des Zusammenspiels bei der kombinierten Stimulation des vestibulären und des cochleären Systems zu erlangen, das für charakteristische Signalformen in neuralen Antworten, unbeabsichtigte Stimulation benachbarter Nervenbahnen, aber auch für potenziell selektivere Stimulationsergebnisse sowohl für intakte als auch für degenerierte Nerven verantwortlich ist. Zu diesem Zweck wird ein realitätsnahes Modell für die kombinierte CVI-Stimulation entwickelt, das die Auswirkungen auf beide Organe und ihre Wechselwirkungen berücksichtigt. Auf der Grundlage der Simulationen mit diesem Modell und auf der Grundlage experimenteller/klinischer Daten sollen die Auswirkungen verschiedener Stimulations- und Bewertungsstrategien untersucht werden, was eine verbesserte gezielte Stimulation und möglicherweise auch neuartige diagnostische Bewertungsmöglichkeiten der aufgezeichneten eCAPs, eABRs und eVBRs ermöglicht. Diese kombinierte Stimulation wirft herausfordernde Fragestellungen auf, die im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts untersucht werden sollen. Die im Rahmen dieses Projekts entwickelten Methoden werden wertvolle Instrumente zur Verbesserung der kombinierten Cochlea- und Vestibularis-Stimulation liefern. Dadurch wird eine wissenschaftliche Grundlage/Plattform geschaffen, die MED-EL bei der weiteren Entwicklung von Innenohrimplantaten unterstützen wird.