Metrology for a universal ear simulator and the perception of non-audible sound
Das Ohr ist eines unserer zentralen Sinnesorgane, weshalb sich Einschränkungen im 
Hörvermögen unmittelbar auf unsere Lebensqualität auswirken. Wesentliche Teile nationaler Gesundheitsprogramme zielen daher darauf, Hördefizite frühzeitig zu erkennen und mit Hörhilfen zu beheben. Neben krankheitsbedingten und angeborenen Hörbehinderungen wird das Hörvermögen erheblich dadurch gefährdet, dass wir zunehmend Lärm ausgesetzt sind. Der Verlust des Hörvermögens durch Lärm ist die am häufigsten auftretende arbeitsbedingte Erkrankung. Von 70.000 zur Anzeige gebrachten Verdachtsfällen einer Berufskrankheit im Jahr 2010 in Deutschland bezogen sich 17 % auf Lärmschwerhörigkeit (DGUV). 36 % aller Fälle, die als Berufskrankheit anerkannt wurden, waren durch Lärmschwerhörigkeit bedingt. Untersuchungen zufolge belaufen sich die Kosten aufgrund nicht-behandelter Hörverluste von Erwachsenen auf 213 Mrd. Euro pro Jahr in Europa, davon 30,2 Mio. Euro in Deutschland. Mehr als 71 Mio. Europäer leiden unter Hörverlust. Weitere 55 Mio. Europäer sind hörgeschädigt.
Der Frequenzbereich, den Menschen hören können, wird zumeist mit 20 Hz bis 20 kHz angegeben, wobei sich die obere Grenze im Laufe eines Menschenlebens nach unten verschiebt. Es gibt jedoch Anzeichen dafür, dass auch nicht-hörbare Geräusche gesundheitsgefährdend sein könnten oder als belästigend empfunden werden könnten. Neue Technologien wie auch die verschiedensten Industrieprozesse gehen mit der Freisetzung von Infra- oder Ultraschall einher. Beispiele hierfür sind Windkraftanlagen, Wärmepumpen, Sonochemiereaktoren, Ultraschallreiniger oder auch die Zahnmedizin. Diesem Anliegen steht die Forderung gegenüber, Hersteller entsprechender Anlagen vor unnötig restriktiven Lärmschutzrichtlinien zu schützen. Verantwortliche für die Sicherheit am Arbeitsplatz brauchen darüber hinaus verlässliche Sicherheitskriterien und Prozeduren für die Risikobewertung, um ihrer Aufgabe nachkommen zu können.
Um diese verschiedenen Anforderungen erfüllen und ein etwaiges Gefährdungspotential belastbar abschätzen zu können, muss eine entsprechende metrologische Infrastruktur vorhanden sind, sowohl für die Messung von Geräuschen im nichthörbaren Bereich als auch für die Wahrnehmung durch den Menschen. Derzeit bestehen jedoch noch wesentliche Einschränkungen auf beiden Gebieten. Primärstandards und Kalibrierverfahren im Infra- wie im Ultraschallbereich sind noch zu etablieren. Ohrsimulatoren und Hörtests beschränken sich auf Reinton-Hörtests für Erwachsene. Eine Früherkennung von Hörschäden bei Neugeborenen und Kindern bedarf alternativer Methoden wie beispielsweise computergestützer Hörprüfungen oder der Messung der Reaktion der Hirnströme. Die Situation ist derzeit so, dass je nach Patientengruppe andere Verfahren einzusetzen und unterschiedliche Protokolle zu befolgen sind. Mit jeder Weiterentwicklung nehmen die Kompliziertheit der Vorgehensweise und der Umfang an erforderlicher Ausstattung zu.
Im Projekt werden zwei Aspekte verfolgt werden, um umfassende Fortschritte auf dem Gebiet der Audiometrie zu ermöglichen. Zum einen wird ein Ohrsimulator entwickelt werden, der für alle Altersgruppen und verschiedene Kopfhörertypen genommen werden kann, ergänzt um variable Teststimuli. Dies wird in einer deutlich verbesserten Qualität der Hörtests und Verlässlichkeit der Resultate münden. Zum anderen wird sich das Projekt mit der Messung von Infra- und Ultraschall und der menschlichen Wahrnehmung in diesem Frequenzbereich befassen. Dies wird das Verständnis verbessern, ob und in welcher Form Menschen diesen Schall wahrnehmen und welche Sicherheitskriterien zum Beispiel in Form neuer Grenzwerte hieraus resultieren. Im Projekt werden zu diesem Zweck neue Verfahren und Technologien für die Messung von Hirnströmen entwickelt werden basierend auf Magnetoenzephalographie und der funktionellen Kernspintomographie.
Die Projektergebnisse werden direkt an die europäischen Normungsgremien (ISO TC43 und IEC TC29 WG21) weitergegeben, so dass diese direkt in neue Empfehlungen und Leitlinien zur Gesundheitsgefährdung im täglichen Leben und am Arbeitsplatz durch nichthörbaren Schall einfließen können.
Das Projekt wird von der PTB koordiniert. Darüber hinaus leitet sie das Arbeitspaket, das sich mit Messverfahren zur Bestimmung der Reizantworten des Gehirns auf nichthörbaren Schall befasst, und ein weiteres Arbeitspaket, das sich mit der Ermittlung von Ansprechschwellen des Gehirns und Hörschwellen für nichthörbaren Schall beschäftigt.
Weitere Informationen über das Projekt und die Projektpartner:
Ansprechpartner
Dr. Christian Koch
Telefon: 0531 592 1600
E-Mail: christian.koch@ptb.de
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