Innenohrforschung in Wien: bewegte Jahre

Das Cochlea-Implantat (CI) ist heutzutage mit circa einer Million durchgeführten Eingriffen die erfolgreichste Neuroprothese der Welt.¹ Seit der Implantation des weltweit ersten Mehrkanal-CI an der Wiener Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten im Jahr 1977 ist die Geschichte der Cochlea-Implantation bis heute mit der Wiener HNO-Klinik verknüpft.

Anfänge der Cochlea-Implantation in Wien

Beginnend mit der CI-Entwicklungdurch Univ.-Doz. DDr. Ingeborg Hochmair-Desoyer und Univ.-Prof. DDr. Erwin Hochmair 1975 in Wien konnte am 16. Dezember 1977 das weltweit erste mikroelektrische Mehrkanal-CI durch den damaligen Vorstand der II. HNO-Klinik, Univ.-Prof. Dr. Kurt Burian, erfolgreich implantiert werden. Das neu entwickelte Implantat wurde über das runde Fenster in die Scala tympani eingeführt, sodass nach elektrischer Stimulation bei einem bilateral ertaubten Patienten erstmals ein Höreindruck erzeugt werden konnte. Dies stellt bis heute einen Meilenstein auf dem Gebiet der Cochlea-Implantation dar. Der damals verwendete erste Prototyp des CI verfügte über acht Kanäle mit einer intracochleären Einführtiefe von 22 bis 25mm.² Die Wiener Erfahrungen mit der neuartigen, implantierbaren Hörprothese spiegelten sich auch in zahlreichen Publikationen wider, die zur Weiterentwicklung des CI maßgebend beitragen konnten.^3–5

Ursprünglich an der technischen Universität Wien entwickelt, führten die neu erworbenen Erkenntnisse über die Cochlea-Implantation zur Gründung der Firma MED-EL durch das Ehepaar Hochmair im Jahr 1990. Heute ist MED-EL mit Firmensitz und Produktionsstandort in Innsbruck der zweitgrößte CI-Hersteller weltweit und dominiert den europäischen Markt für implantierbare Innenohrprothesen.¹

Die gute Zusammenarbeit mit der Wiener HNO-Klinik Anfang der 1980er-Jahre legte den Grundstein der bis heute andauernden, innovativen Kooperation in Klinik und Wissenschaft.

Innovationen in Technik und Forschung

Die von Prof. Dr. Blake Wilson entwickelte, neue CI-Sprachkodierungsstrategie (CIS-Strategie) mit hoher Stimulationsrate gilt als weiterer Meilenstein der CI-Entwicklung.⁶ So konnte unter Mitwirkung der Wiener Klinik im Jahr 1997, damals unter Leitung von Univ.-Prof. Dr. Klaus Ehrenberger, ein neuartiges Implantat mit ebenjener CIS-Strategie beeindruckende Verbesserungen bei erwachsenen CI-Träger*innen mit postlingualem Hörverlust aufzeigen. Mit dem neuen Implantat lag die Verständnisquote von einsilbigen Wörtern sechs Monate nach Implantation bei über 50 Prozent.⁷ Dies ermöglichte implantierten Patient*innen erstmals, ein Telefongespräch mit einer fremden Person über ein unbekanntes Thema verstehen zu können.

Die letzten 20 Jahre: Erhalt von Restgehör und Schonung der Strukturen

Um die Jahrtausendwende trugen vor allem die Arbeiten von Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Gstöttner zu einer Verbesserung der CI-Versorgung bei. Dabei wurde erstmals eine neue Technik zur tiefen Elektrodeninsertion („deep insertion surgery“) beschrieben, bei der handelsübliche CI-Elektroden bis zu 32mm in die Gehörschnecke inseriert wurden, um weiter apikal gelegene Regionen der Cochlea zu erreichen, ohne ein zusätzliches Implantationstrauma zu verursachen.⁸

Die Weiterentwicklung hin zur kombinierten elektrisch-akustischen Stimulation (EAS), bei der erhaltenes Restgehör in tiefen Frequenzen eine partielle Implantation der CI-Elektrode ermöglicht, stellt einen weiteren wichtigen Fortschritt in der CI-Versorgung dar. Studien zur restgehörerhaltenden Cochlea-Implantation unter Leitung von Gstöttner in Wien und Frankfurt konnten hier maßgeblich zu einer verbesserten Patient*innenversorgung beitragen.^{9, 10}

Bis zum Jahr 2005 wurden bereits knapp 500 CI-Patient*innen versorgt, was das Wiener AKH österreichweit zur Universitätsklinik mit der meisten Erfahrung im Bereich der Cochlea-Implantation und somit zum größten CI-Implantationsprogramm des Landes machte.¹¹

Durch den Fortschritt der letzten Jahrzehnte können heutzutage nicht mehr ausschließlich ertaubte und ausgeprägt schwerhörige Patient*innen, sondern auch Menschen mit präoperativ moderatem Sprachverständnis, bestehendem Restgehör und einseitiger Taubheit von einem CI profitieren.¹²

In den vergangenen Jahren nahm Wien eine Vorreiterrolle bei der Resektion von Vestibularisschwannomen mit simultaner CI-Versorgung ein. Bei translabyrinthärer Resektion der gutartigen Tumoren des Hör- und Gleichgewichtsnervs erhalten Patient*innen im selben operativen Eingriff ein Implantat, sodass ein Zweiteingriff vermieden werden kann und das Hören nach der Operation gewährleistet ist.^{13, 14}

Blick in die Zukunft

2021 leistete die Wiener Klinik mit der ersten roboterassistierten Cochlea-Implantation durch das HEARO®-System (Firma MED-EL) in Österreich Pionierarbeit. Durch eine auf präoperativer Bildgebung basierende, exakte Planung des OP-Zugangs mittels 3D-Visualisierung durch eine spezielle Software (OTOPLAN) kann vollautomatisch ein exakter, weniger als 2mm großer Tunnelzugang zum Innenohr gebohrt werden. Die eigentliche Implantation wird anschließend minimalinvasiv durch den/die Chirurg*in durchgeführt.¹⁵

Eine vielversprechende Neuerung ist das vollständig implantierbare CI („totally implantable cochlear implant“; TICI). Im Gegensatz zu den heute verwendeten semi-implantierbaren Modellen, bei denen Mikrofon, Sprachprozessor und Batterie hinter dem Ohr getragen werden, befinden sich sämtliche Komponenten eines TICI nicht sichtbar unter der Haut. Die soziale Entstigmatisierung ist wohl der größte Vorteil gegenüber den heute gängigen Implantaten. Außerdem sind die externen Komponenten eines CI durch ihre exponierte Lage anfällig für Beschädigung, was vor allem beim Sport bedacht werden muss. Zusätzlich müssen Patient*innen ihre Implantate während des Schlafens oder Duschens ablegen, was die vorliegende Hörbehinderung täglich ins Bewusstsein von Betroffenen ruft.¹⁶ Durch intensive Forschung ist das TICI bereits in klinischer Erprobung. Dies ist bereits die zweite Generation an TICI, wobei die erste nicht überzeugen konnte. Die zwei wichtigsten Probleme, die es zu überwinden galt, sind

1. eine ausreichende Stromversorgung des Implantats mit langer Batterielebedauer¹⁷ und

2. ein vollständig implantierbares Mikrofon, das zumindest gleichgute Ergebnisse wie die heute getragenen Mikrofone erreicht.¹⁸

Die erste multizentrische europäische Studie startete 2020 in Deutschland und Belgien. Dabei werden Patient*innen mit einer neuen, vollständig implantierbaren CI-Generation (Mi2000 Totally Implantable Cochlear Implant, Firma MED-EL) versorgt und nachbeobachtet.¹⁹

In der angewandten Grundlagenforschung etablierte sich Wien im letzten Jahrzehnt als Standort für die Verbesserung von CI-Systemen. So wurden im „Vienna Inner Ear Lab“ erfolgreich verschiedene Wirkstoffe auf ihr protektives Potenzial bei der restgehörerhaltenden Cochlea-Implantation untersucht.^20–22

Mit der Eröffnung des Christian-Doppler-Labors für Innenohrforschung 2022 wird die translationale Forschung in den kommenden Jahren auf diesem Gebiet noch weiter intensiviert werden. Dabei soll das gut abgeschirmte Innenohr im Rahmen der Cochlea-Implantation für Pharmaka sowie Zell- und Gentherapeutika zugänglich gemacht werden („augmented cochlear implant“).²³ Zusätzlich wird die Regeneration von Innenohrstrukturen durch Therapeutika und den Einsatz von beschichteten Elektroden-Arrays verbessert.

Die Wiener Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten konnte in den vergangenen 50 Jahren einen wichtigen Beitrag zur CI-Etablierung und -Weiterentwicklung leisten. Die neuen Möglichkeiten zum Wirkstofftransport ins Innenohr und aktuelle gentherapeutische Ansätze lassen jedoch auch mit Spannung auf eine neue Ära in den kommenden Jahren blicken.

Literatur: