Immittanzmetrische Analyse

Impedanzmessungen (Immitanzmessungen) spielen in der Audiologie eine entscheidende Rolle bei der Beurteilung der Mittelohrfunktionen. Der Zustand des Mittelohres wird dabei üblicherweise durch die Analyse von Schallenergie-Übertragung und -Reflexion bestimmt. Während die traditionelle 226-Hz-Tympanometrie Methoden wie Flüssigkeitsansammlungen oder eine Dysfunktion der Tuba Eustachii erkennen kann, liefern breitbandige akustische Immitanz-(WAI)-Tests umfassendere Informationen über einen größeren Frequenzbereich. WAI ermöglicht eine empfindlichere Diagnostik beispielsweise bei Otitis media und steigert im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren die Genauigkeit der Beurteilung. Diese Entwicklungen bieten Fachkräften im Gesundheitswesen deutliche Vorteile, um Patienten eine präzisere Diagnose und wirksame Therapie zukommen zu lassen.

Was versteht man unter Immitanz und wie wird sie definiert?

Immitanz ist ein Oberbegriff, der die Konzepte von Impedanz und Admittanz gemeinsam betrachtet. Die Impedanz beschreibt den Widerstand eines Systems gegenüber Wechselströmen; sie umfasst einen ohmschen (Resistanz) und einen reaktiven (kapazitiven oder induktiven) Anteil. Die Admittanz wiederum ist das Gegenteil der Impedanz und bezeichnet die Leitfähigkeit eines Systems, ausgedrückt in Siemens (S). Die Immitanz vereint beide Größen und ermöglicht so einen ganzheitlichen Ansatz zur Analyse komplexer Systeme.

Der Begriff findet in verschiedenen Bereichen, etwa in der Elektrotechnik, der Akustik und der Medizin Anwendung. In der Elektrotechnik besitzt er eine hohe Bedeutung für den Entwurf und die Analyse von Schaltkreisen, indem er das Zusammenspiel von Impedanz und Admittanz berücksichtigt. In der Akustik wird er zum Verständnis der Interaktion von Schallwellen mit unterschiedlichen Medien genutzt. In der Audiologie wiederum ist die Tympanometrie ein typisches Beispiel für den Einsatz von Immitanzmessungen, um den Zustand des Mittelohres zu beurteilen.

Historisch geht der Ausdruck auf den Ingenieur Hendrik Wade Bode zurück, der 1945 im Kontext der elektrischen Netzwerkanalyse die wechselseitige Beziehung von Empedanz und Admittanz hervorhob. Zunächst als „Adpedance“ bezeichnet, setzte sich „Immitanz“ als Begriff durch und fand rasch Akzeptanz. Vor allem Bodes Werk „Network Analysis and Feedback Amplifier Design“ trug wesentlich zur Verbreitung und Normierung von Immitanz in der Ingenieurwelt bei.

Heute ist das Konzept der Immitanz nicht nur in der Elektrotechnik und Akustik fest etabliert, sondern auch in der Bionik und in der medizinischen Forschung, wo es die Grundlage für präzisere Diagnosemethoden bildet und sich in klinischen Anwendungen bewährt.

Welche Rolle spielt die Immitanzmessung in der Audiologie?

Akustische Immitanztests sind in der audiologischen Praxis unerlässlich, um die Funktion des Mittelohres zu evaluieren. Dabei werden Informationen über Schallleitfähigkeit und Schallreflexion im Mittelohr gewonnen, um Erkrankungen wie Flüssigkeitssammlung, negativen Druck, Dysfunktionen der Tuba Eustachii oder Veränderungen in der Ossikelkette zu identifizieren.

Die Tympanometrie ist hierbei das gängigste Verfahren zur Erfassung der Mittelohrfunktion. So kann beispielsweise ein Typ-B-Tympanogramm auf Flüssigkeit im Mittelohr hinweisen, während ein Typ-C-Tympanogramm Anzeichen für eine Dysfunktion der Tuba Eustachii liefert. Diese Befunde sind nicht nur für die Diagnose eines Hörverlusts relevant, sondern geben auch Aufschluss über mögliche Infektionen oder anatomische Abweichungen.

Mit dem akustischen Reflex lassen sich zusätzlich neuronale Strukturen beurteilen. Dabei wird die Kontraktion des Stapediusmuskels auf laute Schallreize hin gemessen, um die Integrität der Cochlea, des Hörnervs und des Fazialisnervs zu untersuchen. Abweichungen bei diesem Reflex deuten auf Schädigungen in einem der beteiligten Bereiche hin und liefern wichtige diagnostische Hinweise.

Der klinische Stellenwert dieser Tests ist hoch: Sie helfen nicht nur bei der frühzeitigen Erkennung häufig auftretender Mittelohrerkrankungen wie Otitis media, sondern auch bei der Diagnose seltenerer Anomalien in der Ossikelkette. So ist die Immitanzmessung heute ein unverzichtbares Werkzeug in jedem audiologischen Untersuchungsprofil.

Warum sind Immitanztests so wichtig bei der Diagnose von Mittelohrerkrankungen?

Immitanztests erlauben durch die Messung der mechanischen Eigenschaften des Mittelohres eine genaue Identifikation möglicher Erkrankungen. Dazu gehören Flüssigkeitsansammlungen, negativer Druck oder Fehlbildungen in der Ossikelkette. Auch die klangliche Weiterleitung und die Reflexion im Mittelohrrraum werden dabei betrachtet.

Obwohl die traditionelle 226-Hz-Tympanometrie seit Langem ein Standardverfahren ist, reichen ihre Aussagekraft und Empfindlichkeit bei manchen komplexen oder subtilen Befunden nicht immer aus. So lassen sich gewisse Formen der Otitis media, unterschiedliche Stadien einer Flüssigkeitsansammlung oder veränderte Ossikelverhältnisse eventuell nicht präzise differenzieren. Anders verhält es sich mit dem Verfahren der breitbandigen akustischen Immitanz (WAI), das Messungen in einem Bereich von 226 Hz bis 8000 Hz zulässt und hierdurch detailliertere und genauere Ergebnisse liefert.

WAI steigert nicht nur die Diagnosegenauigkeit, sondern ermöglicht dank des breiten Frequenzspektrums eine differenzierte Beurteilung der Mittelohrpathologien. Es ist zudem ideal für Patientengruppen, bei denen eine aktive Mitarbeit eingeschränkt ist (z. B. Kleinkinder), da keine spezielle Verhaltensreaktion des Patienten erforderlich ist. Normative Datensätze für verschiedene Altersgruppen erleichtern obendrein die Interpretation dieser Tests.

Welche Herausforderungen und zu beachtenden Aspekte gibt es bei Immitanzmessungen?

Um zuverlässige und aussagekräftige Immitanzwerte zu erhalten, sind einige Faktoren zu berücksichtigen. Ein zentraler Punkt ist die genaue Messung des Volumens im Gehörgang (Ear Canal Volume, ECV). Davon hängt beispielsweise ab, ob große Volumen auf eine Perforation des Trommelfells hinweisen oder ob umgekehrt kleine Volumen eine Verstopfung andeuten.

Auch die Wahl der Probentonfrequenz spielt eine wesentliche Rolle. Während für Erwachsene typischerweise 226 Hz genutzt wird, empfiehlt man bei Säuglingen und Kleinkindern häufig eine 1000 Hz Probentonfrequenz. Dies begründet sich in den anatomischen und physiologischen Unterschieden im jungen Mittelohr und vermeidet irreführende Befunde.

Gerade im Umgang mit Säuglingen oder Personen mit eingeschränkter Kommunikationsfähigkeit müssen die Aufnahmebedingungen sowie die Technik an die Bedürfnisse angepasst werden. Außerdem ist eine regelmäßige Kalibrierung der Geräte unabdingbar, damit die erzeugten Werte verlässlich bleiben und den offiziellen Normen (z. B. ANSI) entsprechen.

Zusätzlich können äußere Einflüsse wie Raumtemperatur, Hintergrundgeräusche oder Bewegungsartefakte die Messergebnisse verzerren. Eine sorgfältige Testvorbereitung und -durchführung sind daher unumgänglich. Letztlich entscheiden diese Aspekte über die Genauigkeit der Resultate und damit auch über die Qualität der Diagnose und Therapie.

Dr. Ody. Emel Uğur

Dr. Audiologist Emel Uğur was born in 1982 in Çanakkale. She worked for 15 years at Istanbul Training and Research Hospital, specializing in Pediatric Audiology, Otologic Diseases, and Vestibular System Disorders. In 2015, she joined the Acıbadem Healthcare Group. She currently works as a Dr. Audiologist at Acıbadem Altunizade Hospital and also serves as a faculty member and program director of the Audiometry Department at Acıbadem University Vocational School of Health Services.