DE4234964A1 - Tinnitus-Behandlungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tinnitus-Behandlungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Tinnitus-Maskiergerät für die Behandlung von Tinnitus ist bereits aus der DE 40 14 872.6 A1 bekannt. Bei diesem Gerät ist mindestens ein Signalgene­ rator vorgesehen, der ein sich kontinuierlich wiederholendes, den Hörfrequenz­ bereich langsam überstreichendes sinusförmiges Tonsignal erzeugt, dessen Zy­ klusdauer zwischen 0,1 und maximal 1000 Sekunden beträgt, und dessen obere und untere Grenzfrequenz sowie die Mittenfrequenz wahlweise einstellbar sind. Dieses Signal wird mittels eines elektroakustischen Wandlers dem Ohr des Benutzers zugeführt.

Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung hat in der einen oder anderen Form mit Tinnitus zu tun. Dabei handelt es sich um eine im Gehörsystem auftretende Erscheinung, über deren Ursachen noch recht wenig Klarheit herrscht. Dabei kann es sich um einen schwachen Ton, der nur einige Male im Jahr auftritt, bis zu einem kontinuierlich hörbaren lauten Ge­ räusch, Rauschen, Summen oder sogar um einen sehr lauten Ton handeln, der niemals unterbrochen wird.

Tinnitus steht für einen weiten Bereich von Erscheinungen, die alle mit der Gehörfunktion zu tun haben, insbesondere mit dem Mittelohr, dem Organ der Corti, den Nervenzellen und den Nervensträngen, und den Nervenzentren, die vom Organ der Corti nach dem Gehirn führen.

Die wirklichen Ursachen für Tinnitus sind noch nicht so recht erkannt, und es ist schwierig, sie genau zu lokalisieren.

Kürzlich gewonnene Erkenntnisse haben gezeigt, daß die Nervenzentren zwischen dem Organ der Corti und dem Gehirn eine derart komplexe Signalverarbeitung bewirken, daß man in der obersten Ebene des achten Gehirnnervs eine einzelne Nervenzelle ausmachen kann, die nur dann erregt wird, wenn durch die Nervenzentren ein ganz bestimmter Laut identifiziert wird. Dieser Laut kann z. B. ganz spezifisch ein Phonem oder ein Ton einer ganz bestimmten Frequenz sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, scheint es sich so zu verhalten, daß einzelne oder alle Ner­ venzellen dieser obersten Ebene die Aufgabe haben, das Gehirn darüber zu informieren, daß ein bestimmter Laut oder Ton oder ein komplexes Ton- oder Lautgemisch aufgetreten ist. Da das menschliche Ohr eine hoch entwickelte Fähigkeit aufweist, Töne, Laute oder Geräusche unter­ schiedlicher Frequenzen oder Frequenzgemische zu unterscheiden, ist es durchaus möglich, daß eine sehr große Anzahl dieser Nerven zum Erken­ nen aller derjenigen Töne bestimmt ist, die den hörbaren Frequenzbereich umfassen.

Das kann einer der Grunde dafür sein, daß Tinnitus sehr häufig als ein Ton wahrgenommen wird.

Mit anderen Worten ausgedrückt, der Grund dafür, daß der Patient einen Ton einer bestimmten Frequenz zu hören glaubt, ist offenbar darin zu sehen, daß gerade derjenige Nerv, der normalerweise einen wirklich hörbaren Ton dieser Frequenz dem Gehirn übermitteln wurde, aus irgendwelchen Gründen sporadisch oder ständig angeregt ist oder wird und länger oder kurzer andau­ ernd in diesem Anregungszustand verbleibt. Dies könnte beispielsweise durch eine elektromechanische Störung oder eine derartige "Fehlzündung" in dieser Nervenzelle oder einer vorhergehenden Nervenzelle verursacht sein.

Früher durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß es in einigen Fällen möglich war, Tinnitus für eine gewisse Zeit oder sogar permanent dadurch zu unterdrücken, daß man den Patienten für kürzere oder längere Zeitin­ tervalle verschiedenen lauten und/oder Tönen unterschiedlicher Art und mit unterschiedlichem Schalldruck aussetzte. Meistens wurden reine Sinus­ töne entweder mit hohen Schalldrücken von kurzer Dauer oder als sogenann­ te Tinnitus-Maskierer verwendet.

Es ist jedoch eine Tatsache, daß viele Tinnitus-Patienten auch einen Hör­ verlust haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zur Behandlung von Tinnitus bei normal­ hörigen Benutzern geeignetes Gerät der eingangs genannten Art auch für den Schwerhörigen oder Hörbehinderten, der ebenfalls unter Tinnitus leidet, brauchbar zu machen.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den beigefügten Figuren näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Hörkurve mit einem Hörverlust, wie er für viele Tinnitus-Patienten typisch ist;

Fig. 2 Verlauf des den Bereich des Hörverlustes überstreichenden Tonsignals;

Fig. 3 Verlauf einer Kurve der durch den Patienten wahrge­ nommenen scheinbar gleichmäßigen Lautheit, wie sie durch das Gerät angenähert werden kann;

Fig. 4 Verlauf einer Kurve des durch den Patienten wahr­ genommenen scheinbar gleichmäßigen Lautheitsprofils, wie es durch eine andere Ausführungsform des Gerätes angenähert werden kann und

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild des Tinnitus-Behandlungsgerätes gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist rein schematisch der Verlauf einer Hörkurve dargestellt, die einen zwischen 2000 Hz und 4000 Hz liegenden Bereich einer Hörbehinderung enthält, wie sie häufig vorkommt. In diesem Bereich soll auch ein mehr oder weniger stark, kontinuierlich oder intermittierend vorkommender, als störend oder gar lästig empfundener Tinnitus auftreten, der hier mit seiner Frequenz durch eine gestrichelte Linie 1 angedeutet ist. Diese gestrichelte Linie steht auch stellvertretend für mehrere nebeneinander liegende Frequenzen. Das diesen Bereich überstreichende, vorzugsweise sinusförmige Tonsignal ist durch eine mit Pfeilen versehene Ellipse 2 angedeutet.

Fig. 2 zeigt den Verlauf der Hörkurve 2, wo ein sonst mit ständig gleichför­ migem Pegel zugeführtes, den Frequenzbereich 2000 Hz bis 4000 Hz über­ streichendes Tonsignal der Hörkurve angepaßt oder 50 modifiziert werden soll, daß für den Benutzer ein möglichst gleichförmiger Höreindruck entsteht. Das den Bereich überstreichende Tonsignal ist ebenfalls durch die Ellipse 2 angedeutet.

Wie noch gezeigt werden wird, sind für den Benutzer auch ungleichförmige Höreindrucke denkbar und darstellbar.

Zunächst soll aber davon ausgegangen werden, daß das für den Benutzer hörbare Signal beispielsweise ständig um 20 db über der Hörschwelle in diesem Bereich liegen soll, so daß für den Benutzer in dem den Tinnitus ent­ haltenden Bereich ein konstanter Höreindruck entsteht.

In Fig. 3 ist dies im Prinzip gezeigt. Die Kurve 4 zeigt den idealen Verlauf des Pegels des den Bereich überstreichenden Tonsignals, der möglichst eng angenähert werden soll. Durch die programmierte oder programmgesteuerte Dämpfung von beispielsweise zwei Filtern, etwa einem Tiefpaßfilter 1 und einem Hoch­ paßfilter 11 mit aneinander anschließenden, sich vorzugsweise geringfügig überlappenden Durchlaßbereichen, und den durch die gestrichelten Linien 5 und 6 dargestellten Dämpfungsverläufen läßt sich eine resultierende Kurve 7 darstellen, die sich der gewünschten Kurve schon ziemlich annähert.

Selbstverständlich ist dies eine stark idealisierte und damit vereinfachte Darstellung. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß das gleiche Prinzip auch mit mehreren Filtern und feinerer Unterteilung bei einem ungleichmäßigen Verlauf der Hörkurve in diesem Bereich angewandt werden kann.

Ein weiteres Beispiel zeigt Fig. 4. Der Idealverlauf 4 ist wieder in der stark vereinfachten Form dargestellt.

Für eine Annäherung an den idealen Verlauf wird hier ein auf dem gleichen Prinzip beruhendes Verfahren verwendet, das im Zusammenhang mit Fig. 5 verständlich wird.

Die Frequenz der sinusförmigen Schwingungen des den Bereich überstreichenden Ausgangssignals ändert sich nunmehr nicht kontinuierlich, sondern weist einen treppenförmigen Verlauf auf.

In gleicher Weise wird jeder dieser einzelnen diskreten Frequenzen der Treppenstufen ein entsprechendes Dämpfungssignal zuzuordnen sein, so daß man den in Fig. 4 dargestellten resultierenden Verlauf 7 erhält.

Wenn dann die einzelnen Frequenzintervalle nur genügend klein gemacht wer­ den, kann man - rein theoretisch - eine beliebig enge Annäherung des Pegels dieses Signals an den idealen Verlauf erzielen. Auch hier gilt das gleiche wie zuvor, d. h. daß auch bei einem ungleichmäßigen Verlauf der Hörkurve dieses Verfahren anwendbar ist.

Fig. 5 zeigt im Prinzip eine Schaltungsanordnung, mit der ein solches Signal erzeugt werden kann.

Das ganze Gerät, das sowohl in einem einzigen Gehäuse als auch in einem zweigeteilten Gehäuse untergebracht sein kann, enthält eine Steuerschaltung 21, die z. B. ein Mikroprozessor sein kann, der mit einer Eingabe/Ausgabe­ vorrichtung 22 unmittelbar oder mittelbar verbunden sein oder verbunden wer­ den kann.

Diese Eingabe/Ausgabevorrichtung kann beispielsweise Druck tasten, Schalter oder eine ganze Tastatur enthalten, sie kann auch für serielle oder parallele Daten/Informationseingabe eingerichtet sein, beispielsweise in Verbindung mit einer programmierbaren datenverarbeitenden Anlage.

Mit der Steuerschaltung 21 sind zwei Tabellenspeicher 23 und 24 über Daten- Sammelleitungen 25 und 26 verbunden. In dem Tabellenspeicher 23 sind dann z. B. diskrete Frequenzen oder Frequenzintervalle gespeichert, während in dem Tabellenspeicher 24 diesen Frequenzen bzw. Frequenzintervallen zuzu­ ordnende Dämpfungswerte gespeichert sind. Dies wird noch näher erläutert.

Ausgangsseitig ist an der Steuerschaltung 21 ein Digital/Analogwandler 27 angeschlossen, mit dem eine Umsetzerstufe 28 verbunden ist, die Frequenzen bzw. Frequenzintervalle in Spannungswerte oder Spannungspegel umsetzt. Diese Spannungswerte werden einem programmierten oder programmierbaren Dämpfungsglied 29 zugeführt, durch das die einzelnen Pegelwerte entsprechend dem gewünschten Verlauf des Ausgangssignals erzeugt werden. An das Dämpfungs­ glied 29 ist ein Ausgangsverstärker 30 angeschlossen, der einen elektro-akusti­ schen Wandler 31 steuert.

Mit der Steuerschaltung 21 ist weiterhin ein erster Taktgeber 32 für die Fre­ quenzintervalle verbunden. Außerdem ist noch ein einstellbarer oder program­ mierbarer Taktgeber 33 für die Behandlungsdauer vorgesehen. Dieser Taktgeber kann ebenfalls für die Wiederholungsfrequenz, d. h. für die Steuerung der Zyklusdauer des Ausgangssignals eingesetzt werden.

Es bedarf wohl keiner besonderen Erwähnung mit Einzelheiten, daß entsprechende Spannungsquellen vorzusehen sind.

Diese Schaltung arbeitet wie folgt:

Über die Eingabe/Ausgabevorrichtung 22 kann zum Beispiel Information über den Frequenzbereich eingegeben werden, der von dem Ausgangssignal periodisch kontinuierlich oder diskontinuierlich überstrichen werden soll. Außerdem kann eine Pegelfunktion eingegeben werden, die die für jede Frequenz bzw. jedes Frequenzintervall erforderliche Dämpfung festlegt, die dann im Tabellenspeicher 24 gespeichert wird.

Es ist ebenfalls möglich, den gewünschten Frequenzverlauf des Ausgangssignals über die Eingabe/Ausgabevorrichtung einzugeben und im Tabellenspeicher 23 zu speichern.

Die Frequenzangaben könnten auch als eine stetige Folge von diskreten Fre­ quenzen oder Frequenzintervallen über die Steuerschaltung 21 und die Daten­ leitungen in den Tabellenspeicher 23 eingegeben werden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß nur die obere und untere Eckfrequenz des zu überstreichenden Bereichs vorgegeben werden, während dazu dann die gleichförmige oder ungleichförmige Größe der einzelnen Stufen des treppen­ förmigen Signalverlaufs festgelegt werden können. Dies ist von besonderer Bedeutung für einen unregelmäßigen Verlauf der Hörkurve in dem fraglichen Bereich. Die Steuerschaltung 21 wurde dann alle Frequenzparameter berechnen und in dem Tabellenspeicher 23 speichern.

Die Pegelfunktion könnte in Form von diskreten Pegelwerten für jede diskrete Frequenz eingegeben werden. Die Steuerschaltung wurde diese dann in dem Tabellenspeicher 24 speichern.

Andererseits könnte diese Pegelfunktion auch in Form von Parametern für einen Algorithmus eingegeben werden. Dann wurde die Steuerschaltung die einzelnen Pegelwerte für jede Frequenz bzw. für jedes Frequenzintervall berechnen und dann diese Werte in dem Tabellenspeicher 24 speichern.

Wenn das Gerät auf eine dieser Arten programmiert ist, dann kann es durch den Benutzer eingesetzt werden.

Eine Benutzung für eine Behandlung wird dadurch eingeleitet, daß der Benutzer einen Schalter oder Druckknopf in der Eingabe/Ausgabevorrichtung 22 betätigt.

Die Steuerschaltung 21 ruft daraufhin einen ersten Frequenzparameter aus dem Tabellenspeicher 23 ab und überträgt diesen an den Digital/Analog­ wandler 27. In gleicher Weise wird ein erster Pegelparameter aus dem Tabellenspeicher 24 abgerufen und dem programmierbaren Dämpfungsglied 29 zugeführt. Dies hat zur Folge, daß der Digital/Analogwandler an seinem Ausgang ein Signal mit einer entsprechenden Spannungsamplitude oder einem entsprechenden Spannungspegel abgibt. Dieses Signal wird dem Spannungs-/ Frequenzwandler 28 zugeführt, der eine entsprechende Sinusschwingung der gewünschten Frequenz abgibt. Die Frequenz dieser Sinusschwingung ist so­ mit durch den dem Digital/Analogwandler 27 zugeführten Frequenzpa­ rameter bestimmt.

Von dem Spannungs/Frequenzwandler 28 gelangt das sinusförmige Signal an das programmierbare Dämpfungsglied 29, so daß der Pegel des sinusförmigen Ausgangssignals des Dämpfungsgliedes durch den dem programmierbaren Dämpfungsglied 29 zugeführten Pegelparameter bestimmt wird. Das Ausgangs­ signal des Dämpfungsgliedes wird dann einem Ausgangsverstärker 30 zugeleitet, der einen elektroakustischen Wandler 31 steuert, so daß der Benutzer dieses sinusförmige Tonsignal hören kann.

Nach einer sehr kurzen Zeit, z. B. nach 1 bis 10 Mikrosekunden unterbricht der Taktgeber 32 die Steuerschaltung 21, die daraufhin das nächste Paar von Parametern aus den Tabellenspeichern abruft und an den Digital/Analog­ wandler und das Dämpfungsglied abgibt und damit die Erzeugung der nächsten Frequenz mit ihrem entsprechenden Pegel einleitet.

Diese Folge wird so lange wiederholt bis die Steuerschaltung das letzte Parameterpaar in den Tabellenspeichern erreicht hat. Daraufhin läuft das gesamte Verfahren in umgekehrter Richtung in den Tabellenspeichern ab, bis die Anfangsposition in den Tabellenspeichern wieder erreicht ist. Auf diese Weise erzeugt die Steuerschaltung die den Frequenzbereich kontinuierlich überstreichenden Abtastvorgang, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Das ganze Verfahren endet dann, nach einer programmierten Zeit, wenn der zweite Taktgeber 33 die Steuerschaltung 21 unterbricht, die dann den ganzen Vorgang anhält und für die Aufnahme weiterer Befehle von der Ein­ gabe/Ausgabevorrichtung 22 bereitsteht.

Eingangs war erwähnt worden, daß das Gerät auch zweiteilig sein kann. Insbesondere ist es denkbar, daß sämtliche Teile der Schaltung der Fig. 5 mit Ausnahme des Ausgangsverstärkers und des elektroakustischen Wandlers in einem Geräteteil untergebracht sind, und daß das dort auftretende Ausgangs­ signal beispielsweise auf einer Aufnahmevorrichtung, wie z. B. einer Mikro­ kassette aufgezeichnet werden kann.

Der Benutzer hätte dann nur ein Wiedergabegerät mit einem Vorverstärker und einem elektroakustischen Wandler, z. B. einem Ohrhörer oder Kopfhörer und könnte damit die Behandlung durchführen.

Die gesamte Programmierung des Gerätes sollte jedoch durch einen erfahrenen Hörgeräteakustiker vorgenommen werden. Auch ist es wichtig, daß das Gerät nur unter Anleitung oder Aufsicht eines erfahrenen Hörgeräteakustikers, noch besser aber unter Aufsicht eines Arztes in einer HNO-Klinik benutzt wird.

Mit diesem neuen Gerät läßt sich auch für Schwerhörige oder Hörbehinderte eine Behandlung von Tinnitus durchführen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer solchen Behandlung eine temporäre oder vollständige Unterdrückung von Tinnitus möglich ist.

Bei einer Behandlung war nach einer Behandlungsdauer von zwei bis drei Minuten der Tinnitus für etwa 10 Minuten vollkommen verschwunden, kam dann aber mit wesentlich verringerter Intensität wieder und war erst nach Tagen wieder stärker hörbar. In einigen anderen Fällen konnte der Tinnitus völlig zum Verschwinden gebracht werden.

Claims (10)

1. Tinnitus-Behandlungsgerät mit einem Generator zur Erzeugung eines den Hörfrequenzbereich wiederholt und langsam überstreichenden, vorzugsweise sinusförmigen Signals mit einstellbarer Zyklusdauer und einem elektroakustischen Wandler (31) zur Abgabe des entsprechenden Tonsignals an das menschliche Ohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Generators und damit das akustische Ausgangssignal des Gerätes als Funktion der Frequenz oder der Frequenzen gemäß einer vorgegebenen programmierten Charakteristik steuerbar ist.

2. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des frequenzabhängigen Ausgangspegels des Gene­ rators und damit des akustischen Ausgangspegels des Gerätes eines oder mehrere programmierbare oder programmgesteuerte Filter (29) als steuerbares Dämpfungsglied vorgesehen sind.

3. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die digitale Speicherung der frequenzabhängigen Ausgangs­ pegelfunktion ein Tabellenspeicher (23) vorgesehen ist, aus dem jeder einer großen Anzahl gespeicherter kleiner Frequenzintervalle oder diskreter Frequenzen zur Darstellung des Ausgangssignals abrufbar ist.

4. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die digitale Speicherung der den einzelnen Fre­ quenzen oder Frequenzintervallen zugeordneten Dämpfungswerte ein Dämpfungs- Tabellenspeicher (24) vorgesehen ist.

5. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der programmierte Verlauf des den Hörfrequenzbereich periodisch und langsam überstreichenden Ausgangssignals des Genera­ tors mit gesteuert frequenzabhängigem Verlauf des Ausgangspegels digital und/oder analog in einem einteiligen oder mehrteiligen Gerät gespeichert ist und vom Benutzer abgerufen und wiederholt für die vorgegebene Behandlungsdauer abgehört werden kann.

6. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine mit einer Ein-/Ausgabe-Vorrichtung (22) gekoppelte Steuerschaltung (21), die einerseits über eine Adressensammelleitung (25) mit einem Frequenz-Tabellenspeicher (23) und einem Dämpfungs- Tabellenspeicher (24) sowie andererseits auch über Daten- Sammellei­ tungen (26) mit den beiden Tabellenspeichern verbunden ist, und daß die Steuerschaltung (21) über einen Digital/Analogwandler (27), einen Spannungs-Frequenzwandler (28) und ein steuerbares Dämpfungs­ glied (29) über einen Ausgangsverstärker (30) mit einem elektroakusti­ schen Wandler (31) verbunden ist.

7. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerschaltung (21) ein steuerbarer Zeittaktgeber für Frequenzschritte (32) angeschlossen ist.

8. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerschaltung (21) ein steuerbarer Zeittaktgeber (33) für die Behandlungsdauer angeschlossen ist.

9. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Steuerschaltung (21) ein programmierbarer oder programmgesteuerter Mikroprozessor vorgesehen ist, und daß mindestens einer, vorzugsweise aber beide der Tabellenspeicher (23, 24) in dem Mikroprozessor integriert sind.

10. Tinnitus-Behandlungsgerät nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerschaltung (21), die beiden Tabellenspeicher (23, 24), der Digital/Analogwandler (27), der Spannungs-/Frequenzum­ setzer (28), das Dämpfungsglied (29) und die Zeittaktgeber (32, 33) in einer integrierten Schaltung integriert sind.