AiF-Projekt: Stimmprothesenentwicklung

Projektleitung:  Prof. Dr.-Ing. Stefan Rösler, Tel.: 0711 / 397 - 3280
Email: stefan.roesler@hs-esslingen.de

Stimmprothesen ermöglichen Patienten nach einer Kehlkopfentfernung das Sprechen über einen künstlich geschaffenen Kanal zwischen Luft- und Speiseröhre. Die Stimmprothese fungiert als Rückschlagventil, indem sie den Luftstrom von der Lunge in den Rachenraum ermöglicht und gleichzeitig als Abdichtung beim Schlucken fungiert, um den Übertritt von Nahrung oder Speichel in das Bronchialsystem zu verhindern.
Die Entwicklung von Stimmprothesen erfolgte bisher ohne detaillierte Kenntnis der physiologischen Atemwegsparameter kehlkopfloser Patienten. Die entwickelten Produkte wurden im Wesentlichen im Markt getestet.

Wichtige Eigenschaften der verschiedenen Prothesenmodelle wie der Strömungswiderstand, die Verschlusssicherheit des Ventils und die Langlebigkeit des Ventils wurden nicht einheitlich untersucht und sind für die Anwender nicht objektiv vergleichbar.
An der Hochschule Esslingen wird derzeit im Rahmen eines kooperativen Forschungsvorhabens ein Messverfahren entwickelt, das in der Lage ist, die o.g. Prothesenparameter zuverlässig zu bestimmen. Die im Rahmen dieses Projekts zu entwickelnde Versuchsanlage muss zum einen in der Lage sein, die Stimmprothesenkennlinie (Strömungswiderstand der Prothese als Funktion des Volumenstroms) aufzunehmen und zum anderen über die Erzeugung einer definierten Druckrampe vor der Prothese den zum Öffnen des Ventils erforderlichen Überdruck zu bestimmen. Darüber hinaus soll es möglich sein, die zu untersuchenden Prothesen einem Dauertest zu unterziehen (1 Mio Ventilspiele).
Das AiF-geförderte Forschungsprojekt, das in Kooperation mit einem deutschen Stimmprothesenhersteller durchgeführt wird, umfasst einen Zeitraum von 33 Monaten. Im Rahmen des Projekts arbeitet 1 wissenschaftlicher Mitarbeiter hauptamtlich an Entwicklung und Betrieb der Versuchsanlage.