On Direct Drive Bone Conduction Devices - Hearing Rehabilitation and Objective Assessment of Stimulation Methods
Doktorsavhandling, 2019
In this thesis, several aspects related to direct drive stimulation were addressed with objective and subjective measurements. Vibrational measurements were performed to assess how the transducer to bone attachment affects the vibrations transmission to the cochleae. Three different attachments for active transcutaneous stimulation were compared to each other and to the BAHA screw. A comparative study was done also between the BAHA system and the novel active transcutaneous Bone Conduction Implant (BCI), where the transducer is attached to the skull bone via a flat surface contact. The BCI is currently on a clinical trial, and a comprehensive assessment of the rehabilitation after three years of device usage is included in this thesis, reporting on a number of audiometric tests, self-reported questionnaires, and objective measurements. Among the objective measures, a new method for intra and post operative verification of the implant functionality was evaluated, consisting in the measurement of the induced sound pressure in the nostril under bone conduction stimulation. In addition to the test battery from the clinical trial protocol, an exploratory study was conducted to investigate the effect of the BCI in a complex multi-talker listening environment.
The results from the vibrational measurements were highly frequency-dependent, with a general trend of improved transmission when the contact area between transducer and bone was limited, especially for frequencies above 5 kHz. Sound field tone and speech tests, and user reported questionnaires show that the BCI provides considerable improvement from the unaided condition and contributes to a general increase of patients' life quality, with consistent outcomes over time. The implant verification method seems promising and showed stable properties of the implant to bone transmission. When compared to BAHAs, the BCI was found to be a viable alternative for indicated patients. In noisy and complex listening environments, the BCI users showed a lower ability to make use of the spatial cues when aided with their device, but an overall greater tolerance to interfering talkers.
Bone Conduction Implant
audiology
comparative study
Direct Drive
active transcutaneous
vibrations
Bone Conduction Devices
Författare
Cristina Rigato
Chalmers, Elektroteknik, Signalbehandling och medicinsk teknik
Direct bone conduction stimulation: Ipsilateral effect of different transducer attachments in active transcutaneous devices
Hearing Research,;Vol. 361(2018)p. 103-112
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Effect of transducer attachment on vibration transmission and transcranial attenuation for direct drive bone conduction stimulation
Hearing research,;Vol. 381(2019)p. 107763-
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Audiometric Comparison Between the First Patients With the Transcutaneous Bone Conduction Implant and Matched Percutaneous Bone Anchored Hearing Device Users
Otology and Neurotology,;Vol. 37(2016)p. 1381-1387
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Nasal sound pressure as objective verification of implant in active transcutaneous bone conduction devices
Medical Devices: Evidence and Research,;Vol. 12(2019)p. 193-202
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Three-Year Follow-Up with the Bone Conduction Implant
Audiology and Neuro-Otology,;Vol. 25(2020)p. 263-275
Artikel i vetenskaplig tidskrift
The effect of an active transcutaneous bone conduction device on spatial release from masking
International Journal of Audiology,;Vol. 59(2020)p. 348-359
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Benledningshörapparater används för att kunna rehabilitera patienter med hörselnedsättning i ytter- eller mellanöra, och de som inte kan utnyttja traditionella luftledningshörapparater på grund av till exempel eksem i hörselgången eller rinnande öron. Apparaten tar upp ljudvågor och omvandlar dessa till mekaniska vibrationer som överförs till skallbenet. För att kunna skicka vibrationer mer effektivt kan vibratorn kopplas direkt till skallbenet, antingen med en skruv som penetrerar huden (som i den benförankrade BAHA, Bone Anchored Hearing Aid), eller genom att operera in hela vibratorn under huden (som i den Chalmersutvecklade BCI, Bone Conduction Implant).
I mitt doktorandprojekt har jag fokuserat delvis på hur vibratorn kan förankras i skallbenet och hur det påverkar signaltransmissionen, och delvis på utvärdering av BCIn och jämförelse med andra apparater genom olika subjektiva och objektiva mätmetoder. Mätningarna kan innefatta till exempel hörselresultat, subjektiv apparatupplevelse, samt tekniska egenskaper av apparaten. I forskargruppen började vi också undersöka inverkan av BCI-apparaten på den binaurala hörseln, det vill säga när man lyssnar med båda öronen, till exempel för att lokalisera ljudkällor eller för att kunna förstå tal i komplexa och brusiga miljöer. BCIn har än så länge visat lovande resultat, både vad gäller rehabiliteringskvalitet samt patientnöjdhet. Taluppfattning och hörtrösklar förbättrades med BCIn på, och patienterna bekräftar att apparaten höjer deras livskvalitet. Jämfört med BAHA, visade BCIn liknande resultat för de inkluderade patienterna. På ett sätt minskar apparaten den binaurala hörseln, men samtidigt lyckas patienterna förstå tal i brusigare miljöer med BCIn än utan den. Med tanke på designen av vibratorn och dess fastsättning i skallbenet, verkar våra studier indikera att ju mindre kontaktytan mellan ben och implantat är, desto bättre blir överföringen av vibrationer till hörselsnäckan, vilket kan hjälpa till att uppnå en mer tillfredsställande rehabilitering.
Ämneskategorier
Övrig annan medicin och hälsovetenskap
Medicinteknik
Oto-rhino-laryngologi
ISBN
978-91-7597-874-1
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 4555
Utgivare
Chalmers
EA-salen, Hörsalsvägen 11
Opponent: Christof Röösli, University of Zürich, Switzerland