Knochenleitung

Begriff und Bedeutung

Knochenleitung, auch Knochenschall oder Osteoakusis genannt, ist die Weiterleitung von Schallschwingungen beziehungsweise Vibrationen durch den Schädelknochen zum Gehörorgan. Dabei wird das Mittelohr umgangen. Normalerweise wird der über die Knochen wahrgenommene Schall vom Luftschall überdeckt, weil der Schädelknochen einen hohen Schallwellenwiderstand besitzt.

Medizinisch ist die Knochenleitung wichtig, weil sie hilft, verschiedene Arten von Hörstörungen zu unterscheiden. Ist das Außen- oder Mittelohr geschädigt, kann Schall über den Knochen unter Umständen weiterhin normal wahrgenommen werden. Ist dagegen das Innenohr betroffen, sind meist sowohl Luft- als auch Knochenleitung beeinträchtigt.

Entstehung des Höreindrucks

Schall besteht aus kleinsten Druck- und Dichteschwankungen, die sich in einem elastischen Medium ausbreiten. Wenn Luftschall auf den Schädel trifft, versetzt er nicht nur das Trommelfell und anschließend die Gehörknöchelchen in Schwingung. Bei ausreichender Intensität wird ein Teil des Luftschalls außerdem in Körperschall umgewandelt, sodass der gesamte Schädel schwingt. Auch ein fester schwingender Körper wie eine Stimmgabel oder ein direkt aufgesetzter Kopfhörer kann solche Vibrationen übertragen.

Im Schädel können verschiedene Wellenformen auftreten:

• Oberflächenwellen an den Grenzflächen zwischen Haut und Schädelweichteilen,
• Biegewellen entlang der Schädelkalotte,
• Translationswellen quer durch das Schädelinnere,
• Verformungsschwingungen in kräftigeren Knochenstrukturen der Schädelbasis, beispielsweise im Felsenbein.

Am Schläfenbein überlagern sich diese Schwingungen mit unterschiedlichen Amplituden, also Schwingungsstärken, und Wellenphasen. Daraus entsteht auf komplexe Weise ein Schalleindruck. Die schwingenden Knochen regen die Luftsäulen im äußeren Gehörgang und in der Paukenhöhle an. Zudem führen die Gehörknöchelchenkette und die Flüssigkeit des Innenohrs Relativbewegungen aus. Verformungen des Felsenbeins können das knöcherne Labyrinth verändern und dadurch das häutige Labyrinth auslenken. Somit sind in unterschiedlichem Maß alle Abschnitte des Hörorgans an der Wahrnehmung von Knochenschall beteiligt.

Messung und diagnostischer Nutzen

Für eine Hörmessung wird ein spezieller Knochenleitungshörer mit genormter Auflagefläche und genormtem Auflagedruck auf den Warzenfortsatz des Schläfenbeins gesetzt. Dieser Knochen liegt direkt hinter der Ohrmuschel. Ein Kopfbügel hält den Hörer fest.

Wird ein gewöhnlicher Luft-Schallgeber wie ein Kopfhörer direkt auf den Schädel gesetzt, muss sein Schallpegel um etwa 50 Dezibel erhöht werden, damit dieselbe Lautstärke empfunden wird wie beim Hören über das Ohr. Auch der Schwellenkraftpegel eines Knochenleitungshörers muss deutlich höher sein als beim Luftleitungshörer. Das Audiometer wird jedoch so kalibriert, dass die normale Hörschwelle auch bei der Knochenleitung mit null Dezibel angegeben wird. Auf der Stirn ist für das Erreichen der Hörschwelle ein rund zehn Dezibel höherer Schwellenkraftpegel nötig als am üblichen Messort.

Wird das über Knochenleitung angeregte Ohr verschlossen, etwa durch einen Kopfhörer oder Gehörschutz, entsteht im äußeren Gehörgang ein abgeschlossenes Luftvolumen. Dadurch sinkt der Hörschwellenpegel.

Beim Rinne-Versuch und bei der Tonaudiometrie wird die Knochenleitung zur Differentialdiagnose genutzt, also zur Unterscheidung verschiedener Ursachen einer Hörstörung. Normale Knochenleitung bei verschlechterter Luftleitung spricht für eine Schallleitungsschwerhörigkeit. Sind Luft- und Knochenleitung gleichermaßen verschlechtert, spricht dies für eine Innenohrschwerhörigkeit.

Audiogramm und Zeichen

Nach der Luftleitungsmessung mit Kopfhörern an beiden Ohren werden mit dem Knochenleitungshörer die Hörschwellen der Knochenleitung bestimmt. Für jedes Ohr verbindet man die einzelnen Hörschwellenpunkte zu je einer Hörschwellenkurve für Luftleitung und Knochenleitung.

Grundsätzlich werden die Befunde des rechten Ohres rot und im linken Feld, die des linken Ohres blau und im rechten Feld eingetragen. In schwarz dargestellten Audiogrammen zeigen die verwendeten Symbole, zu welchem Ohr und zu welcher Messart ein Wert gehört:

• Luftleitung: rechtes Ohr „O“, linkes Ohr „X“.
• Luftleitung mit Maskierung: rechtes Ohr „Δ“, linkes Ohr „ẝ“.
• Knochenleitung: rechtes Ohr „<“, linkes Ohr „>“.
• Knochenleitung mit Maskierung: rechtes Ohr „[“, linkes Ohr „]“.
• Fehlende Reaktion: bei beiden Ohren „↓“.

Maskierung bedeutet hier eine entsprechend gekennzeichnete Messung. Die Zeichen ermöglichen die Zuordnung auch dann, wenn keine Farben erkennbar sind.

Arten von Hörstörungen

Bei einer Schallleitungsstörung werden die angebotenen Töne über die Luftleitung schlecht, über die Knochenleitung dagegen gut wahrgenommen. Vereinfacht liegt die Ursache in einem Hindernis auf dem Schallweg vom Außenohr zum Innenohr. Im Tonaudiogramm ist deshalb eine Differenz zwischen Luftleitungs- und Knochenleitungskurve typisch.

Eine Schallempfindungsstörung entsteht dagegen im Innenohr oder in den damit verbundenen nervalen Verschaltungen. Die Hörkurven für Knochen- und Luftleitung verlaufen dabei parallel, liegen aber deutlich über den Hörschwellen normalhörender Menschen. Als Beispiel zeigt der Artikel das Audiogramm einer Innenohrschwerhörigkeit bei einem 13-jährigen Jungen mit Alport-Syndrom.

Anwendungen und Alltagserfahrungen

Menschen mit einer Schallleitungsschwerhörigkeit können in bestimmten Fällen ein Knochenleitungshörgerät verwenden. Dieses überträgt Luftschall als Vibration auf den Schädelknochen, sodass das Innenohr den Schall empfangen kann.

Ein bekanntes Alltagsbeispiel sind Dirigenten und Chorleiter, die eine Stimmgabel auf den Schädel setzen und den Kammerton direkt über den Knochen hören. Bei Gehörschutz oder In-Ear-Monitoring kann die Knochenleitung den wahrgenommenen Klang bestimmter Musikinstrumente, darunter Gesang und Blechblasinstrumente, verfälschen.

Auch der Höreindruck der eigenen Stimme wird wesentlich durch Knochenschall geprägt. Bei einer Aufnahme auf Magnetband oder einen anderen Tonträger fehlt dieser unmittelbar über den eigenen Schädel übertragene Anteil. Deshalb klingt die wiedergegebene eigene Stimme für die betreffende Person deutlich anders.