Stiftelsen för audiologisk forskning

 

HISTORIK

Stiftelsen för audiologisk forskning i Göteborg (Foundation for Audiological Research in Göteborg, FAR) bildades den 2 december 1982 med Chalmers Tekniska Högskola som huvudman. Stiftelsen har sitt ursprung från den tvärvetenskaplig forskargrupp som bildades 1979 med syfte att utveckla den multiprogrammerbara hörapparaten (B. Israelsson, A. Leijon, M. Eriksson Mangold, S. Mangold och A. Ringdahl). Till forskargruppen anslöts Thomas Hutchins och Soly Erlandsson. Det ekonomiska fundamentet för stiftelsen var donationen av patentet "Programmerbar hörapparat för olika lyssningssituationer" (donerat av Stephan Mangold, Arne Leijon och Björn Israelsson). Forskargruppen fortsatte forskningen inom de patenterade produkternas användningsområden och bildade stiftelsens styrelse.

 
Fonden
Forskningsstipendier
Vistelsestipendier
Stiftelsen
  Styrelsen
  Historik
  Referenser
Nyheter
 


Utveckling av den programmerbara hörapparaten
Vid institutionen för Elektronfysik III vid CTH genomfördes 1976 ett examensarbete av Göran Rissler-Åkesson och Stephan Mangold som innebar att de utvecklade ett programmerbart filter, möjligt att använda i en hörapparat. Det programmerbara filtret bestod av tre frekvensband där brytfrekvensen programmerades mellan frekvensbanden i intervaller om en halv oktav, samt dämpning i 3 dB-intervaller i varje frekvensband. Filtret kopplades ihop med en hörapparat och inkorporerades därmed i dess förstärkningskedja.
I samarbete med Arne Leijon, teknisk audiolog vid Hörselvårdsavdelningen Sahlgrenska sjukhuset, gjordes ett inledande kliniskt försök med två hörselskadade patienter. Resultaten från försöket publicerades och Stephan Mangold påbörjade sina doktorandstudier 1977, under handledning av dåvarande professorn vid Elektronfysik III, Torkel Wallmark.

Tvärvetenskapligt forskningssamarbete inleddes
Med det programmerbara filtret och dess möjligheter för de hörselskadade, som utgångspunkt, påbörjades ett forskningsprojekt som finansierades av Styrelsen för Teknisk Forskning (STU). Studierna utfördes vid institutionen för Elektronfysik III (CTH) i samarbete med Hörselvårdsavdelningen vid Sahlgrenska universitetssjukhuset. En tvärvetenskaplig forskargrupp bildades hösten 1979. Gruppens medlemmar var, förutom Stephan Mangold, Arne Leijon, teknisk audiolog och doktorand vid Teoretisk Fysik CTH, Anders Ringdahl, medicinsk audiolog och doktorand vid Medicinsk fakultet GU, Maud Eriksson-Mangold, doktorand vid Psykologiska institutionen GU, samt Björn Israelsson, doktorand vid Elektronfysik III. Forskargruppen inledde sin verksamhet med en tvärvetenskaplig doktorandkurs i audiologi, 10p. Syftet med kursen var bl a att göra det lättare att förstå de olika professionella språk och tankemönster som fanns representerade bland gruppens medlemmar.

Den tvärvetenskapliga gruppen fick ett positivt stöd i forskarsamhället. Forskningsrådsnämnden (FRN) hade startat ett ramprogram för Tal, Ljud och Hörsel, vilket blev ett naturligt forum för möten med seniora forskare. Redan på ett tidigt stadium fungerade professor Arne Risberg, Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm, som en mentor för gruppen. Även representanter för den kliniska sidan var positiva, främst kan nämnas professor Gunnar Lidén vid Audiologiska avdelningen, Sahlgrenska sjukhuset.

Resultat från studien med prototyperna verifierades senare genom en större klinisk studie med bakom örat multiprogrammerbar hörappat (MPH). Syftet var att studera om försökspersonerna upplevde en fördel med olika program för olika lyssningsmiljöer och att jämföra de akustiska och ergonomiska egenskaperna hos MPH med konventionella hörapparater. Utöver taluppfattbarhetstest användes en ny metod för parvisa jämförelser utvecklad vid Psykologiska Instutitionen i Göteborg. Försökspersonerna (fp) genomförde A-B-A jämförelser mellan MPH och egen hörapparat i sex olika lyssningssituationer. Fp avslutade bedömningen med ett val mellan de två hörapparattyperna där såväl taluppfattbarhet som ljudkvalitet bedömdes och angav slutligen säkerheten i valet. Dessutom användes ett nykonstruerat frågeformulär baserat på 12 påstående. Resultat var att 20 av 22 fp valde MPH. Deras val överensstämde väl med resultat från parvisa jämförelser och taltest. En annan unik egenskap hos hörapparaten var Datalogging där den tid som fp använt hörapparaten med de olika programmen och hur ofta fp använde ett program registrerades.

Kliniska försök
Det programmerbara filtret utgjorde basen i den programmerbara hörapparaten, som nu kompletterades med programmerbara kompressionskretsar, s . k “automatic gain control”, en i varje frekvensband. En prototyp av hörapparaten byggdes i en bärbar batteridrivan låda, med uppladdningsbara batterier. Lådan var stor som en pocketbok och kunde bäras innanför kläderna. Ett kliniskt försök genomfördes med 44 patienter där halva gruppen erhöll en bärbar programmerbar hörapparat med flerkanalskompression och halva gruppen en konventionell hörapparat med ett liknande bärbart hölje.

De idéväckande resultaten antydde att det inte räckte att programmera hörapparaten med ledning av hörselnedsättningen. För att nå ett optimalt resultat måste hänsyn tas även till den lyssningssituation där hörapparaten användes; i hemmet, på konferens, vid middagsbjudning, i bilen etc. Studien presenterades vid en konferens i Göteborg 1980, anordnad av den tvärvetenskapliga gruppen. Konceptet i sin helhet, inklusive de kliniska försöken, ledde till en patentansökan kring den programmerbara hörapparaten.

Att finna problemställningen
Forskningsgruppen insåg att en hörselnedsättning är långt mer komplex än som den kan beskrivas med en hörtröskelkurva och en obehagsnivå. De kliniska resultaten pekade mot att det fanns en konflikt mellan god taluppfattbarhet och god lyssningskomfort vid lyssnande med hörapparat. En ljudåtergivning som uppgavs som tydlig kändes alltför “skarp” och tröttande att lyssna till, medan en “mjuk” och behaglig ljudåtergivning inte återgav tal tillräckligt tydligt. Ytterligare faktorer som befanns spela en roll vid hörapparatanvändning var de psykologiska, som t ex motivation och sinnesstämning. Även en viss förstärkning av bakgrundsljuden visade sig önskvärd, t ex vid behovet av att höra varningssignaler. I andra sammanhang uppfattade bakgrundsljud mer som störande buller. Sammanfattningsvis fanns det en rad faktorer som var unika för varje hörselskadad person som; typ av hörselnedsättning, lyssningskrav, motivation att bära hörapparat, sinnesstämning och att höra eller inte höra andra ljud än talljud.

Den tekniska utmaningen
Den tekniska utmaningen var att hitta en lösning så att bara en typ av hörapparat kunde massproduceras, som var så liten att den fick plats bakom örat eller i örat och som uppvisade en flexibilitet som tillät anpassning till olika typer av hörselnesättningar och lyssningssituationer. Den skulle också vara mycket användarvänlig och ha ett pris som var konkurrenskraftigt. En metodologisk utmaning var att beskriva varje unik lyssningssituation för varje hörselnedsättning och att utveckla metoder för att anpassa hörapparaten för utprovaren.

Lösningen på problemet
Lösningen till detta utmanande problem blev att konstruera en avancerad flexibel signalprocessor som var digitalt styrd och kontrollerad av ett minne som lagrade många olika grundinställningar. Dessa grundinställningar kunde förprogrammeras för just en specifik hörselnedsättning och för användarens specifika lyssningsbehov i olika lyssningsmiljöer. Komplexiteten av hörselnedsättningen, i kombination med de olika lyssningskraven, hanterades av en dator som beräknade de olika grundinställningarna och programmerade minnet i hörapparaten, via en kontrollenhet. Utprovaren kunde sköta datorn och kommunicera med den hörselskadade för att förvissa sig om att de olika grundinställningarna lät tillfredsställande. Efter utprovningen och programmeringen behövdes inte datorn och kontrollenheten. Användaren hade nu en mycket liten flexibel hörapparat med en tryckknapp som kunde “bläddra” fram den grundinställning som önskades för en given lyssningssitutation.

Uppfinningen gjorde det således möjligt att massproducera en hörapparat med en extremt flexibel signalprocessor, som var möjlig att anpassa till de flesta hörselnedsättningar. Tidigare hade det behövts många olika typer av hörapparater för att täcka in samma spektrum av förstärkningskrav. Enligt patentbeskrivningen är signalprocessen kontrollerad av ett 80 bitars ord som kommer från ett minne om 8 x 80 bitar eftersom den är förprogrammerad för åtta olika lyssningssituaitoner. Detta lilla minne om endast 640 bitar kontrollerar signalprocessorn med åtta olika grundinställningar, som var och en innehåller mer än en biljonbiljon kombinationer.

Vägen till produktion
Stephan Mangold disputerade 1981 på en avhandling med titeln “Bärbar programmerbar hörapparat med flerkanalskompression”. Det tog nästan 10 år att utveckla konceptet till en komerciell produkt. Detta skedde först inom det lilla svenska företaget Diaphon Development AB och därefter, sedan man misslyckats med att finna en finansiär inom landet, inom det amerikanska 3M Hearing Health. År 1990 började 3M sälja den färdiga hörapparaten under namnet Memory Mate.

Phonometern
När den första prototypen av den programmerbara hörapparaten skulle testas på försökspersoner blev det aktuellt att initiera ytterligare ett projekt, och ett nytt examensarbete påbörjades av Björn Israelsson och Stefan Magnusson vid CTH. De byggde en utrustning för mätning av hörselnedsättning och programmering av hörapparaten. Den fick så småningom namnet Phonometer.

En dator med tillhörande kringelektronik för ljudgenerering skulle konstrueras och i uppdraget ingick även utrustning för att göra isophonmätningar på den hörselskadade. Testljuden bestod av tersbandsfiltrerat brus, varför en digital brusgenerator med ett datorstyrt tersbandsfilter konstruerades. Datorsystemet för isophonmätning och hörapparatprogrammering inrymdes i en bordsplacerad låda av industristandardtyp. Under projektets gång blev det tydligt att phonometern skulle behöva användas för att mäta insättningsförstärkning. Ett program togs fram av Arne Leijon och Björn Israelsson för att utifrån ett inmatat audiogram kunna välja lämplig hörapparatmodell ur en databas samt föreslå inställningar för denna. Programmet kom att kallas “System Phonometer” och systemet anpassades efter de olika förändringar som gjordes i den programmerbara hörapparaten. Diaphon Development AB producerade phonometern och den såldes till hörcentraler i Sverige. Sahlgrenska universietssjukhuset köpte in de tre första phonometrarna 1985. När 3M Hearing Health tog över tillverkningen av den programmerbara hörapparaten, producerades en modifierad phonometer som fick namnet Master-Fit 3M.

Den programmerbara tinnitusmaskern
I samband med att ett parallellprojekt; en programmerbar tinnitusmaskerare, knöts ytterligare två personer till den tvärvetenskapliga forskargruppen; Thomas Hutchins, civ.ing. vid CTH och Soly Erlandsson, doktorand vid Psykologiska institutionen, GU. Thomas Hutchins inledde 1981 ett examensarbete med målsättningen att få fram en apparat lämplig för klinisk behandling av tinnitus enligt maskeringsmetoden. En tinnitus-maskerare är en elektronisk ljudgenerator som alstrar toner eller brus. Generatorns ljud används för att maskera, "täcka över", det ljud som patienten upplever. De maskeringsapparater som fanns på marknaden var inte tillräckligt flexibla för att kunna maskera de olika typer av tinnitus som patienterna uppgav sig ha. Den nya maskeraren som konstruerades av Thomas Hutchins byggde istället på digital teknik. Den största fördelen med denna teknik är att den tillåter den så viktiga flexibiliteten när det gäller inställning och variation av ljudbilden. Den tekniska lösning som arbetades fram tillät både alstring av mycket höga frekvenser samt smalbandigt brus.

De prototyper som byggdes och användes i de kliniska, tvärvetenskapliga försöken var bärbara och ungefär lika stora som en pocketbok. Med hjälp av integrerad kretsteknik skulle man emellertid utan svårighet kunna bygga in elektroniken som en krets i ett hölje att bäras bakom örat, på samma sätt som en hörapparat. Elektroniken till prototyperna fick utrymme på "MPC-chip" i det nordiska samarbetet om Nordchip. Prototypen patenterades 1983 då den befanns uppfylla det övergripande målet, nämligen inställbarhet. Den väsentliga tekniska nyheten var att ljudet alstrades direkt, helt digitalt, istället för att man alstrar ett brett brusband och filtrerar. Prototypen kunde ställa in toner inom det hörbara frekvensområdet, men även alstra brusband av olika bandbredd.

Styrelsen för Teknisk Utveckling (STU) och Forskningsrådsnämnden (FRN) möjliggjorde det interdisciplära samarbetet vid utvärderingen av den programmerbara tinnitusmaskern. Deltagarna i projektet var Tomas Hutchins, CTH, Anders Ringdahl, Hörselvårdsavdelningen, Sahlgrenska universitetssjukhuset och Soly Erlandsson, Psykologiska institutionen, Göteborgs universitet. Professor Sven Carlsson vid Psykologiska institutionen bidrog med sin kunskap som vetenskaplig handledare. Ett av syftena med studien var att undersöka placeboeffektens betydelse vid maskeringsbehandling. Som placebo valdes en apparat som i utseende och knappuppsättning helt liknade maskeraren. Den uppgavs ha en elektrisk, stimulerande effekt, som dock ej var möjlig att detektera med konventionell mätutrustning. De 21 patienterna som ingick i försöket fungerade som sin egen kontroll, genom att de i tur och ordning använde båda apparaterna och behandlingseffekterna av dessa jämfördes. Resultaten visade att det inte fanns några statistiskt påvisbara effekter av i vilken ordning behandlingen hade givits. Det framgick av analysen av skattningsdata att omkring hälften av försökspersonerna fick en signifikant sänkning av tinnitus obehagsnivå efter behandling med masker, elstimulator eller efter båda behandlingarna.

Tvärvetenskapligt forskningssamarbete idag
Den tvärvetenskapliga gruppens forskningssamarbete inom audiologi fortsatte också efter det att de patenterade uppfinningarna hade utvärderats och börjat produceras, vilket bl a framgår av de doktors- och licenciatavhandlingar som lades fram av gruppens medlemmar åren 1981-1991. Gruppens gemensamma publikationslista visar på både djup (intradisciplinär) och bredd (interdisciplinär) vad gäller forskningen om hörselskador och dess konsekvenser för människor. Gruppens forskning har bl a gett ökad kunskap om de faktorer som leder till funktionshinder och handikapp hos hörselskadade. Med stöd av denna kunskap har forskningsansatsen inriktats mot rehabilitering (psykologisk/hörselteknisk) för att ge människor med funktionshinder och handikapp en ökad livskvalitet.

Curriculum vitae

Maud Eriksson Mangold
Fil. kand. 1977, Psykologiska inst., Göteborgs universitet. Forskningsassistent vid Chalmers Tekniska Högskola 1979-1984. Forskningsassistent vid Psykologiska inst., Göteborgs universitet, 1984-1993. Fil. Dr i ämnet psykologi, vid Psykologiska inst., Göteborgs universitet, 1991. Avhandlingens titel: “Adaptation to acquired hearing loss: the handicap experience and its determinants”. Legitimation som psykolog 1991. Arvodestjänst som forskare, Psykologiska inst., Göteborgs universitet, 1993-1999. Högskolelektor inom audionomutbildningen, inst. för Rehabilitering, Vårdhögskolan i Göteborg, 1992-1998. Egen verksamhet som barnboksförfattare sedan 1998.

Soly Erlandsson
Fil. kand. 1981 (Beteendevetenskaplig linje), Göteborgs Universitet. Forskningsassistent vid Chalmers Tekniska Högskola 1982-1984. Forskningsassistent vid Psykologiska inst., Göteborgs unviersitet 1984-1989. Doktorandtjänst vid Psykologiska inst., Göteborgs universitet 1989-1990. Specialkurs i psykoterapi (vuxenklinisk inriktning) 1989. Fil Dr. i ämnet psykologi vid Göteborgs universitet, 1990. Avhandlingens titel: “Tinnitus, Tolerance or Threath - psychological and psychophysiological perspectives”. Psykologexamen vid Psykologiska inst., Göteborgs universitet, 1991. Legitimation som psykolog 1992. Forskarassistenttjänst vid Psykologiska inst., Göteborgs universitet, 1992-1998. Docent vid Göteborgs Universitet 1996. Universitetslektor vid inst. för Undervisning/Humaniora, Vänersborg, Högskolan Trollhättan/Uddevalla (HTU) sedan 1998.

Thomas Hutchins
Civ. ing vid Chalmers Tekniska Högskola (CTH), Göteborg 1981. Forskarassistenttjänst vid institutionen för Elektronfysik III, 1981-1983. Grundade “Hutchins Electronics”, ett konsultföretag inom elektronik och data, 1983. Teknisk licentiatexamen vid enheten för innovationsteknik, CTH 1985. Titeln på avhandlingen: “Programmerbar tinnitusmasker” Ombildade “Hutchins Electronics” till ett aktiebolag “TeAM Hutchins AB” 1988. Företaget i dess olika former har bl a varit involverad i utveckling och vidareutveckling av hård- och mjukvara inom ramen för programmerbara hörapparat projektet.

Björn Israelsson
Civ. ing vid Chalmers Tekniska Högskola (CTH), Göteborg 1979. Tekn. licenciat vid institutionen för Elektronfysik III, CTH 1983. Titeln på avhandlingen: “Design and Application of a New Phonometer”. Doktorand vid avdelningen för Fasta Tillståndets Elektronik, CTH 1982. Phonometern utvecklades för produktion i regi av Diaphon Development AB i Göteborg. Anställd som Teknisk Audiolog vid Hörselvårdsavdelningen, Sahlgrenska universitetssjukhuset 1985. Doktorand vid institutionen för Tal, Musik och Hörsel vid Kungl. Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm 1998.

Stephan Mangold
Civ.ing 1977 vid Chalmers Tekniska Högskola (CTH), Göteborg. Tekn Dr. vid institutionen för Elektronfysik III, CTH. Titeln på avhandlingen: “Bärbar programmerbar hörapparat med flerkanalskompression”, 1981. Utvecklingschef och en av grundarna till Diaphon Development AB i Göteborg, 1982-1993. Företaget ingick i 3M concernen från 1992 under namnet 3M Hearing Health AB. Patentet utvecklades till en kommersiell hörapparat. Docent vid CTH, institutionen för Innovationsteknik 1993. VD och initiativtagare till Experimentum i Tollered från 1993. Var från 1998 till 2000 anställd som projektledare för Universeum i Göteborg. Är sedan 2001 anställd som projektledare på Chalmers Industriteknik.

Arne Leijon
Civ ing 1971 vid Chalmers Tekniska Högskola (CTH), sektion Teknisk Fysik. Systemman vid Volvo, Göteborg 1971-1975. Hörselvårdsingenjör vid Sahlgrenska universitetssjukhuset, Göteborg 1975-1990. Fil kand. i ämnena Fonetik, Allmän språkvetenskap, Ryska m.m. 1976. Tekn Dr. vid inst. för Informationsteori, CTH, 1989. Titeln på avhandlingen: "Optimization of Hearing-Aid Gain and Frequency Response for Cochlear Hearing Losses". Högskolelektor vid inst. för Informationsteori, 1990-1994. Professor i Hörselteknik vid Kungl. Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm 1994.

Anders Ringdahl
Öron-näsa-hals läkar specialist 1978 och audiolog vid Hörselvårdsavdelningen, Sahlgrenska universitetssjulhuset 1981. Disputerade 1984 vid Medicinska faktulteten, Göteborgs universitet med avhandlingen “Hearing aid fitting. An evaluation based on insertion gain measurements”. Docent vid Göteborgs universitet 1990. Tillförordnad professor vid Hörselvårdsavdelningen, Sahlgrenska universitetssjukhuset, Göteborg 1995-1997. Enhetsöverläkare vid Sahlgrenska universitetssjukhuset, 1997.



Sidansvarig