institutionen för signaler och system chalmers tekniska ...¥kansson.pdfalgot key-Åberg ....

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Benledningshörapparater i dag och i framtiden

Bo Håkansson Professor i Medicinsk teknik

Institutionen för Signaler och System Chalmers tekniska högskola

Göteborg

Chalmers Sabine Reinfeldt, Docent Filip Asp, Post doc Karl-Johan Fredén Jansson, PhD stud Cristina Regato, PhD stud

Sahlgrenska Academy Måns Eeg-Olofsson, Docent Erik Renvall, Dr - PhD stud Tomas Tengstrand, Civ ing Teknisk audiolog Ann-Charlotte Persson, Audionom - PhD stud

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Flera kopplingar till Linköping…….

Algot Key-Åberg 1854-1918 Sveriges första praktiserande öronläkare, Professor i rättsmedicin KI

Hans Key-Åberg 1886-1964 Öronklinikens chef 1923-1949

Key Åberg et al. 1918

Undersökning av Karl XII kranium 1917

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Man kan höra genom skallbenet = Benledning (BC) Många studier på kranier!

Tillämpningar: • Benledningshörapparter • Diagnostik – benhörseltrösklar, ABR, OAE, VEMP • Headset och Kommunikation • Egna rösten - talträning!

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Egna rösten hur fungerar det? Egna rösten hörs genom två vägar: Luftledning ))))))) Benledning )))))))

Bandspelaren registerar bara luftledningskomponenten

Slutsats: Vi hör alltså vår egen röst naturligt genom skallbenet!!!

Resten går igenom gom och tänder via skallbenet direkt till innerörat

Egna rösten 50 % luftledning via hörselgång 50 % benledning via skallbenet

Sabine Reinfeldt, Per Östli, Bo Håkansson and Stefan Stenfelt, Hearing one’s own voice during phoneme vocalization —Transmission by air and bone conduction J. Acoust. Soc. Am. 128 (2), August 2010.

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Örats funktion och hörselskador

Nervskada Ledningsfel

Ljudvåg

Vibration Impulser i hörselnerv

Luftledningshörapparater

Kokleärt implantat CI

Benledningshörapparater

Benförankrad hörapparater

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Nackdelar med konventionella benledningsapparater

• Obehagligt att bära

• Dålig ljudkvalité

• Återkoppling

Ledningsfel där luftapparat inte bör/kan användas

• Kronisk infektion

• Missbildning/avsaknad av hörselgång/mellanöra

• Otoskleros (bentillväxt som fixerar mellanörat)

En sista utväg!!!

Benledningshörapparat vid ledningshinder

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Benförankrad hörapparat - BAHA En Göteborgsuppfinning baserad på Prof P-I Brånemarks tandimplantat

Med ett hudpenetrerande implantat leds ljudet direkt till skallbenet

Allt i ett hus - man “känner” ingenting man bara “hör”

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

1977 Första tre patienterna Doc Anders Tjellström och Prof P-I Brånemark

Snäppkoppling på separat vibrator

Proof of concept: Hörseltröklar Med respektive utan hudgenomföring

Håkansson, B., Tjellström, A., and Rosenhall, U., 1984 Hearing Thresholds with Direct Bone Conduction Versus Conventional Bone Conduction.Scand. Audiol. 13:3.

10-15 dB vinst!

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Lång utveckling av benförankrad hörapparat - BAHA

Första patienten 1977

>200.000 pat År 2016!

Utveckling tar tid! Idag stor framgång!

“Godkänd” i Sverige 1987 Seriös kommersiell satsning 1992

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Cochlear BAS Två Göteborgsbaserade internationellt ledande företag

Oticon Medical The Ponto system The Baha system

Totalt 2015: >1 miljard i omsättning >500 anställda

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Är BAHA det den slutliga lösningen? Lyckad behandling av patienter med ledningsfel

Okomplicerad och säker kirurgi för patienten

Växande marknad

• Hudgenomföringen kräver daglig livslång skötsel • Hudinfektioner inträffar hos vissa patienter • Implant lossnar pga slag eller spontant • Vissa patienter vill inte ha en skruv ut genom huden

De positiva resultaten för BAHA överväger ev nackdelar Men, inget är så bra att det inte kan bli bättre!

Är man forskare vill man hitta på något nytt och bättre!!!

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Projektidé och start 1998: - Högtalaren implanterad - Intakt hud - ingen hudgenomföring - Stimulering närmre koklean

Ny implanterbar benledningshörapparat

Bone Conduction Implant – BCI (2016)

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

BAHA BCI

Permanent hudgenomföring Intakt hud – magnetisk induktionslänk Stimulering bakom mastoiden Stimulering närmare hörselsnäckan Vibrationerna går in genom en skruv Vibrationerna går genom en slät yta Högtalaren sitter i ljudprocessorn Högtalaren långt från ljudprocessorn

9 mm 15 mm

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Bone Conduction Implant (BCI) Electroacoustic Design

Skin thickness 2 - 8 mm

No vibrations through the skin

Vibrations directly to the bone

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Många prekliniska studier gjorda innan implantation på patient!

1. BCI on a Skullsimulator 2. BCI on a damped dry skull 3. BCI on cadaver skulls (three studies: 7 + 1 + 3 subjects) 4. BCI implant in an animal study (Sheep) 5. Normal subjects – BCI vs BAHA position via skin 6. Nostril sound pressure for implant verification during surgery 7. Computer Tomography (CT) on normal subjects 8. Feedback analysis BCI vs BAHA on dry skull 9. Magnet camera – MRI compartibility

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Klinisk studie för BCI godkänd oktober 2012 – upp till 20 patienter

Första patienten opererades 5 december 2012

Läkemedelsverket och Regional etisk prövningsnämnd

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Enkel och säker kirurgi Vibratorsäte i mastoiden: Ca 12x14 mm Ca 5 mm djup – direkt benkontakt

Positionering: Transducer - 20 mm bakom hörselgång Centrum av spole - 55 mm bakom hörselgång

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Inga skruvar – bara en flat yta mot benet

Säkrad med en tunn titan tråd

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Multicenter studie Ansvariga läkare: Docent Måns Eeg-Olofsson, Sahlgrenska och Prof Malou Hultcrantz, KI Totalt 11 patienter opererade (10 Sahlgrenska, 1 Karolinska Institutet) Ytterligare 6 patienter planerade (3 Sahlgrenska, 3 Karolinska Institutet)

Inga allvarliga komplikationer! Antal läkarbesök efter inläkningsperiod = 0!

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Kliniska studien Tidsplan för varje patient • Ponto Pro Power på softband testad i 1 månad Audiometriska tester + frågeformulär • Operation för BCI Anpassning 1 mån efter operation • Audiometriska tester BCI

1, 3, 6, 12, 36 månader efter anpassning • Frågeformulär efter 6, 12, 36 månader

Ljudfältstester med och utan apparat: • Trösklar med vobblade toner • Hörtröskel tal (SRT) • Tal i brus (SRS) • Hagerman (SNR-threshold)

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

F – 42 y Tympanosclerosis

M – 49 y Bil radical cavities

M– 49 y Multiple surgery Otosclerosis

F – 48 y Tympanoscl

F – 67 y Bilateral Chronic ext otitis

M – 18 y Unilateral atresia olika patienter – olika audiogram

Inklusionskriterier: Nervskada ≤ 30 dB HL Ledningsfel ≥ 20 dB

Reinfeldt S, Håkansson B, Taghavi H, Fredén Jansson KJ, Eeg-Olofsson M. 2015. The Bone Conduction Implant (BCI) – clinical results of the first six patients. International Journal of Audiology, 54(6):408-416.

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

PTA4 BCI vs Unaided = 31.4 dB ± 7.2 dB PTA4 Ref vs Unaided = 22.6 dB ± 8.7 dB

Unaided

Pat 1-8: 6 months

Tontröskelförbättringar Tontrösklar i fritt ljudfält

Ref hörapparat: Konventionell Benledningshörapparat Mot hud

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

SNRBCI = -6.1 dB ± 2.5 dB SNRRef = -3.2 dB ± 3.6 dB

Increased noise

Pat 1-8: 6 months

Signal to Noise Ratio (SNR) Hagermans meningar, konstant talnivå @ 63 dB SPL

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Nöjda patienter i olika reportage!

Patient 1: Hemmets journal, Juli 2013

Patient 4: Allers, Nov 2013

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

6 första BCI-patienterna vs matchade BAHA-patienter

Ponto Pro Power

Tontösklar med vs utan apparat

Cristina Rigato et al. 2016, submitted to Otology and Neurotology

Ungefär samma resultat med BCI och BAHA Frågeformulärresultat bättre för BCI

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Nya projekt – trenden är att behålla huden intakt

BoneBridge MedEl, Österrike

BCI Oticon Medical

Baha Attract Cochlear BAS

Sophono Medtronic, USA

Aktiva implantat med implanterad högtalare

Passiva implantat med implanterad magnet

HRF – Hörselkonforskning 2016, Linköping Bo Håkansson

Signals and Systems

Konklusion

I framtiden kommer patienterna att slippa hudgenomföring vid användning av implanterbara benledningshörapparater!

Tack !

Osseo 2015 Lake Louise, Canada