Grundlagen der Energieversorgung vollständig implantierbarer Hörgeräte für Innenohrschwerhörige

Ein vollstandig implantierbares Horgerat besteht aus einem Schallempfanger (Mikrophon), einer Verstarkungselektronik mit Filtern und Regelbausteinen, einem elektromechanischen Wandler (Aktor) zur vibratorischen Anregung des Gehors und einem Energiespeicher. Dieser Energiespeicher kann aus einer Primarbatterie oder aus einer wiederaufladbaren (Sekundar) Batterie bestehen. Der Energiebedarf des implantierbaren Horgerats ist davon abhangig, mit welchem Wandlerprinzip der Aktor arbeitet. Hier werden das elektromagnetische und das piezoelektrische Wandlerprinzip hinsichtlich ihrer Leistungsaufnahme betrachtet. Dabei zeigt sich, das ein elektromagnetischer Wandler den Energiebedarf des implantierbaren Horgerats betrachtlich erhoht, wahrend bei geeigneter Auslegung eines piezoelektrischen Wandlers die Leistungsaufnahme des Wandlers so gering gestaltet werden kann, das sie gegenuber der Leistungsaufnahme der elektronischen Komponenten eine untergeordnete Rolle spielt. Bei optimierter Auslegung betragt die fur den Betrieb eines vollstandig implantierbaren Horgerats benotigte Energie 38 mWh/Tag. Die fur eine Lebensdauer von mindestens 5 Jahren benotigte Energiemenge von 70 Wh ist in Primarbatterien nicht mehr speicherbar, so das wiederaufladbare Batterien eingesetzt werden mussen. Es werden Nickel-Cadmium (Ni-Cd-)-Nickel-Methallhydrid (Ni-MH-)- und Lithiumion-(Li-Ion-)-Zellen auf ihre Eignung fur die Anwendung theoretisch untersucht. Dabei wird eine Risikobetrachtung fur den Einsatz dieser Zellen in einem Implantat vorgenommen und ein Katalog von daraus folgenden Sicherheitsmasnahmen aufgestellt. Als Ergebnis zeigt sich, das die NI-MH-Zelle wegen ihrer Robustheit verglichen mit Li-Ion-Zellen und der ca. doppelt so grosen Kapazitat wie eine gleich grose Ni-Cd-Zelle ein geeignetes System fur die energetische Versorgung eines implantierbaren Horgerats darstellt.