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Fragestellung: Aktuelle implantierbare Hörgeräte erfordern komplexe chirurgische Eingriffe. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Untersuchung eines piezoelektrischen Wandlers, der als minimalinvasive Sensor-Aktor-Komponente zur Schallübertragung im Mittelohr dienen kann. Darüber hinaus wurde eine neuartige biokompatible Beschichtung untersucht.

Methoden: Ein miniaturisierter piezoelektrischer Wandler wurde entworfen und mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) hinsichtlich mechanischer und elektrischer Eigenschaften in ANSYS simuliert. Anschließend wurde ein experimenteller Aufbau zur Charakterisierung der elektromechanischen Eigenschaften im Labor realisiert. Die Biokompatibilität, die elektrische Schirmung sowie die Langzeitstabilität des Systems werden durch eine ultradünne, hochdichte Parylene-Metall-Multilagenbeschichtung sichergestellt, die in die Simulationen einbezogen wurde.

Ergebnisse: Die FEM-Simulationen zeigten trotz Miniaturisierung eine ausreichende Empfindlichkeit und einen stabilen Frequenzgang im erforderlichen Frequenzbereich von 0,5–5 kHz, entsprechend dem notwendigen Sprachfrequenzspektrums. Mit experimentellen Messungen konnten die Simulationsmodelle validiert werden. Die Beschichtung hat kaum Einfluss auf die Empfindlichkeit und Leistungsfähigkeit der Sensor-Aktor-Komponente.

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse belegen das Potenzial des entwickelten piezoelektrischen Wandlers für zukünftige minimalinvasiv implantierbare Hörsysteme. Durch die Kombination aus FEM-Konzeption und biokompatibler Verkapselung kann eine sichere und effiziente akustische Signalübertragung realisiert werden. Weitere Untersuchungen werden sich der Optimierung der Rückkopplungsunterdrückung zwischen der Sensor- und Aktor- Komponente widmen.