In der veterinärmedizinischen Wissenschaft spielt das equine akustische Organ sowie dessen Erkrankungen und Funktionsstörungen bislang eine stark untergeordnete Rolle. Mangelnde Visualisierungs- und Untersuchungsmöglichkeiten, geringe Patienten- Compliance sowie fehlende Referenzen erschweren die Diagnose aurikulärer Erkrankungen (SARGENT et al. 2006; SOMMERAUER et al. 2012). Das übergeordnete langfristige Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, humanmedizinische objektive audiometrische Messtechnik an das Pferdeohr anzupassen. Von speziellem Interesse ist dabei die Messung otoakustischer Emissionen zur objektiven Überprüfung der Innenohrfunktion. Die grundlegende Voraussetzung jeglicher Messungen und Adaptierungen ist zunächst die otoskopische Kontrolle des externen Gehörkanales und Trommelfelles. So können die Messung behindernde Faktoren, beispielsweise ein hoher Verschmutzungsgrad oder Fremdkörper im externen Gehörkanal, ausgeschlossen werden. Mit Hilfe herkömmlicher Videobronchoskope oder Videogastroskope (Durchmesser von 7 mm bzw. 9 mm) und der Anwendung eines standardisierten Protokolls konnten im Rahmen der Basisstudie die externen Gehörkanäle und Trommelfelle von 38 sedierten Pferden bilateral endoskopisch untersucht werden. Aus praktischer Sicht ist dabei hervorzuheben, dass die bislang obligatorische Leitungsanästhesie der Ohrnerven und das damit verbundene Risiko einer Fazialisparese vollständig umgangen werden konnte. Im Zuge dieses optimierten Verfahrens wurden physiologische und pathologische endoskopische Referenzen des externen Gehörkanales und Trommelfelles erstellt. Pathologische otoskopische Befunde (z.B. Tympanosklerose) sowie mangelnde veterinärmedizinische Fachliteratur verdeutlichen den Bedarf der histologischen Aufarbeitung des equinen akustischen Organs. Im Rahmen der Folgestudie wurden die Ohren von zehn Schlachtpferden für die detaillierte histologische Aufarbeitung herangezogen. Die Ergebnissedieser Arbeit beschreiben und verbildlichen erstmalig das vollständige equine akustische Organ. Im Folgenden sind nun die wesentlichen Ergebnisse der Basis- und Folgestudie zusammengefasst. Der physiologische kartilaginöse externe Gehörkanal ist pigmentiert, mit Haaren sowie mit cerumenproduzierenden Talg- und Schweißdrüsen ausgekleidet. Im Vergleich zum ossären externen Gehörkanal weist der kartilaginöse Anteil einen deutlich höheren Verschmutzungsgrad auf. Der Übergang zwischen dem kartilaginösen und ossären äußeren Gehörgang ist histologisch gekennzeichnet durch einen abrupten Wechsel zu einem unpigmentierten, haarlosen und drüsenfreien mehrschichtig verhornten Epithel. Endoskopisch ist dieser Übergang anhand kranzartig angeordneter beigefarbener Keratinschuppen erkennbar, welche Produkte des Selbstreinigungsmechanismus des knöchernen Gehörganges darstellen. Letzterer besitzt eine rund-ovale Form, ein trockenes zartrosafarbenes Epithel mit konzentrischen Keratinringen und schwach durchscheinender Gefäßzeichnung. Das physiologische equine Trommelfell stellt sich endoskopisch als eine klar in ihre Bestandteile (Pars tensa, Pars flaccida, Stria mallearis) differenzierte semitransparente Membran ohne positiven Lichtreflex dar. Auf der Grundlage der etablierten physiologischen Referenzen konnten pathologische Befunde bei sieben Pferden (vier Pferde mit Aural Plaques, drei Pferde mit Otitis externa) nachgewiesen werden. Zu den typischen Kennzeichen einer Otitis externa zählen die Schwellung und Rötung des ossären Epithels, das Verstreichen der konzentrischen Keratinringe und/oder die Ablösung der schützenden Keratinschicht im ossären Gehörkanal sowie ein positiver Lichtreflex im Bereich des Trommelfelles. Bei einem der an Otitis externa erkrankten Pferde konnte ein möglicher Zusammenhang zu einer Temporohyoidosteoarthropathie (THO) hergestellt werden. Darüber hinaus konnte bei zwei weiteren Pferden erstmalig eine Tympanosklerose diagnostiziert werden. Die Resultate dieser Dissertation liefern die Grundlage für weitere Forschungsansätze auf dem Gebiet des equinen akustischen Organs. Die Ohrendoskopie am stehenden sedierten Pferd ist eine praktikable, schonende sowie diagnostisch wertvolle Untersuchungsmöglichkeit. Sie sollte insbesondere bei der Abklärung einer THO, Fazialisparese, Vestibularsyndrom, Headshaking, Kopfscheue, parasitären Infektionen oder bei Kopftraumata zum Einsatz kommen. Die Ohrendoskopie ist zudem der Ausgangspunkt für die Anpassung und Anwendung humanmedizinischer audiometrischer Messsonden an das Pferdeohr. Die gewonnenen histologischen Erkenntnisse bilden die Basis für weiterführende Untersuchungen hinsichtlich angeborener oder erworbener Mittel- und Innenohrerkrankungen, welche Einfluss auf die Messung der otoakustischen Emissionen haben. / The equine acoustic organ, including its diseases and disorders, still plays a minor role in veterinary science. Due to insufficient visualization and examination equipment, little patient compliance and sparse references the diagnosis of auricular diseases is rather difficult (SARGENT et al. 2006; SOMMERAUER et al. 2012). The overall aim of this research project is to adapt human objective audiometric testing devices onto the equine acoustic organ. Particularly, the measurement of so-called otoacoustic emissions is of importance for an objective evaluation of the inner ear function. The otoscopic examination of the external ear canal and tympanic membrane is the fundamental precondition for the adaption of probes and every audiometric testing. Circumstances that may prevent us from having successful measurements, like a high degree of ceruminous and cellular debris or even foreign bodies within the external ear canal, can be identified and eliminated by otoscopy. By the use of common veterinary videobronchoscopes or videogastroscopes (calibre 7 mm/9 mm) the external ear canal and tympanic membrane of 38 standing sedated horses were bilaterally examined following a standardized protocol. Special emphasis should be placed on the fact that the obligatory local nerve block anaesthesia of the auricular nerves and the associated risk of a facial nerve paralysis were completely eliminated. With the help of this simplified procedure physiological and pathological references could be established. Pathological findings and a lack of relevant veterinary literature prompted us to take a closer look at histological aspects of the equine acoustic organ. In this context, the ears of ten slaughter horses were histologically examined in detail. The results of this follow-up study describe and illustrate the complete histology of the equine acoustic organ for the first time. In the following the essential results of the basic- and follow-up study are summarized. The physiological cartilaginous external ear canal is pigmented and contains hair, as well as ceruminous and sebaceous glands. In comparison to the osseous external ear canal, the cartilaginous part has higher degree of ceruminous and cellular debris. The intersection between both- the cartilaginous and osseous portion- is histologically characterized by an abrupt change to a non-pigmented, hairless, aglandular keratinized stratified squamous epithelium. Endoscopically, the intersection can be identified by a rim of beige keratin scales, which are products of the self-cleaning mechanism of the osseous epithelium. The osseous ear canal is round to oval shaped and lined with pale pink coloured epithelium that contains concentric keratin formations and visible capillary drawing. The physiological equine tympanic membrane is endoscopically characterized by a well-differentiated semi- transparent membrane, which shows no positive light reflex. On basis of the established physiological references pathological changes were found in seven horses (four horses with aural plaques, three horses with otitis externa). Typical sings of otitis externa were swelling and reddening of the osseous epithelium, the loss of the concentric keratin layer formation and/or detachment of the protective osseous keratin layer, as well as a positive light reflex on the tympanic membrane. In one diseased horse a possible correlation between the Otitis externa and severe temporohyoid osteoarthropathy (THO) could be revealed. Additionally, tympanosclerotic changes within two equine eardrums could be visualized for the first time. The results of this study provide a basis for further research on the equine acoustic organ. The otoscopic examination in standing sedated horses is a viable, safe, easy and quick to perform beneficial diagnostic procedure for a complete work-up of ear-related diseases, such as THO, facial nerve paralysis, vestibular disease, head shaking, parasitic infections or head trauma. In addition, the otoscopic examination is a basic requirement for the adaption and the use of human audiometric measuring probes in equine ears. The results obtained in the histological study can be employed as references for further research on equine congenital and acquired middle and inner ear diseases, which can influence the measurement results of otoacoustic emissions.

In der veterinärmedizinischen Wissenschaft spielt das equine akustische Organ sowie dessen Erkrankungen und Funktionsstörungen bislang eine stark untergeordnete Rolle. Mangelnde Visualisierungs- und Untersuchungsmöglichkeiten, geringe Patienten- Compliance sowie fehlende Referenzen erschweren die Diagnose aurikulärer Erkrankungen (SARGENT et al. 2006; SOMMERAUER et al. 2012). Das übergeordnete langfristige Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, humanmedizinische objektive audiometrische Messtechnik an das Pferdeohr anzupassen. Von speziellem Interesse ist dabei die Messung otoakustischer Emissionen zur objektiven Überprüfung der Innenohrfunktion. Die grundlegende Voraussetzung jeglicher Messungen und Adaptierungen ist zunächst die otoskopische Kontrolle des externen Gehörkanales und Trommelfelles. So können die Messung behindernde Faktoren, beispielsweise ein hoher Verschmutzungsgrad oder Fremdkörper im externen Gehörkanal, ausgeschlossen werden. Mit Hilfe herkömmlicher Videobronchoskope oder Videogastroskope (Durchmesser von 7 mm bzw. 9 mm) und der Anwendung eines standardisierten Protokolls konnten im Rahmen der Basisstudie die externen Gehörkanäle und Trommelfelle von 38 sedierten Pferden bilateral endoskopisch untersucht werden. Aus praktischer Sicht ist dabei hervorzuheben, dass die bislang obligatorische Leitungsanästhesie der Ohrnerven und das damit verbundene Risiko einer Fazialisparese vollständig umgangen werden konnte. Im Zuge dieses optimierten Verfahrens wurden physiologische und pathologische endoskopische Referenzen des externen Gehörkanales und Trommelfelles erstellt. Pathologische otoskopische Befunde (z.B. Tympanosklerose) sowie mangelnde veterinärmedizinische Fachliteratur verdeutlichen den Bedarf der histologischen Aufarbeitung des equinen akustischen Organs. Im Rahmen der Folgestudie wurden die Ohren von zehn Schlachtpferden für die detaillierte histologische Aufarbeitung herangezogen. Die Ergebnissedieser Arbeit beschreiben und verbildlichen erstmalig das vollständige equine akustische Organ. Im Folgenden sind nun die wesentlichen Ergebnisse der Basis- und Folgestudie zusammengefasst. Der physiologische kartilaginöse externe Gehörkanal ist pigmentiert, mit Haaren sowie mit cerumenproduzierenden Talg- und Schweißdrüsen ausgekleidet. Im Vergleich zum ossären externen Gehörkanal weist der kartilaginöse Anteil einen deutlich höheren Verschmutzungsgrad auf. Der Übergang zwischen dem kartilaginösen und ossären äußeren Gehörgang ist histologisch gekennzeichnet durch einen abrupten Wechsel zu einem unpigmentierten, haarlosen und drüsenfreien mehrschichtig verhornten Epithel. Endoskopisch ist dieser Übergang anhand kranzartig angeordneter beigefarbener Keratinschuppen erkennbar, welche Produkte des Selbstreinigungsmechanismus des knöchernen Gehörganges darstellen. Letzterer besitzt eine rund-ovale Form, ein trockenes zartrosafarbenes Epithel mit konzentrischen Keratinringen und schwach durchscheinender Gefäßzeichnung. Das physiologische equine Trommelfell stellt sich endoskopisch als eine klar in ihre Bestandteile (Pars tensa, Pars flaccida, Stria mallearis) differenzierte semitransparente Membran ohne positiven Lichtreflex dar. Auf der Grundlage der etablierten physiologischen Referenzen konnten pathologische Befunde bei sieben Pferden (vier Pferde mit Aural Plaques, drei Pferde mit Otitis externa) nachgewiesen werden. Zu den typischen Kennzeichen einer Otitis externa zählen die Schwellung und Rötung des ossären Epithels, das Verstreichen der konzentrischen Keratinringe und/oder die Ablösung der schützenden Keratinschicht im ossären Gehörkanal sowie ein positiver Lichtreflex im Bereich des Trommelfelles. Bei einem der an Otitis externa erkrankten Pferde konnte ein möglicher Zusammenhang zu einer Temporohyoidosteoarthropathie (THO) hergestellt werden. Darüber hinaus konnte bei zwei weiteren Pferden erstmalig eine Tympanosklerose diagnostiziert werden. Die Resultate dieser Dissertation liefern die Grundlage für weitere Forschungsansätze auf dem Gebiet des equinen akustischen Organs. Die Ohrendoskopie am stehenden sedierten Pferd ist eine praktikable, schonende sowie diagnostisch wertvolle Untersuchungsmöglichkeit. Sie sollte insbesondere bei der Abklärung einer THO, Fazialisparese, Vestibularsyndrom, Headshaking, Kopfscheue, parasitären Infektionen oder bei Kopftraumata zum Einsatz kommen. Die Ohrendoskopie ist zudem der Ausgangspunkt für die Anpassung und Anwendung humanmedizinischer audiometrischer Messsonden an das Pferdeohr. Die gewonnenen histologischen Erkenntnisse bilden die Basis für weiterführende Untersuchungen hinsichtlich angeborener oder erworbener Mittel- und Innenohrerkrankungen, welche Einfluss auf die Messung der otoakustischen Emissionen haben.:Inhaltsverzeichnis Einleitung ...................................................................................................................... 1 Literaturübersicht .......................................................................................................... 4 Anatomie des equinen akustischen Organs ................................................................. 4 8 Danksagung 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 Otoskopie ........................................................................................................ 10 Tympanometrie ............................................................................................... 11 Messung otoakustischer Emissionen (OAE) ................................................... 12 Hirnstammaudiometrie (BERA) ....................................................................... 14 Äußeres Ohr...................................................................................................... 4 Mittelohr ............................................................................................................ 4 Innenohr ............................................................................................................ 5 Hörbahn ............................................................................................................ 7 Gleichgewichtsbahn .......................................................................................... 7 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 Physiologie des Hörvorganges ..................................................................................... 8 Physiologie des Vestibularorgans................................................................................. 9 Untersuchungsmethoden des akustischen Organs .................................................... 10 Ergebnisse .................................................................................................................. 15 Publikation 1: Endoscopic findings of the external ear canal in a group of clinically normal horses and horses with head shaking or vestibular disease .......................... 15 Publikation 2: Histological Study of the External, Middle and Inner Ear of Horses .... 25 Diskussion .................................................................................................................. 44 Otoskopie.................................................................................................................... 45 Der physiologische equine externe Gehörkanal und das Trommelfell ....................... 46 Pathologische Befunde des equinen externen Gehörkanales und Trommelfelles ..... 48 Histologie des equinen akustischen Organs............................................................... 50 Diagnostische Möglichkeiten - OAE ........................................................................... 51 Zusammenfassung ..................................................................................................... 53 Summary .................................................................................................................... 55 Literaturverzeichnis..................................................................................................... 57 Anhang ....................................................................................................................... 64 / The equine acoustic organ, including its diseases and disorders, still plays a minor role in veterinary science. Due to insufficient visualization and examination equipment, little patient compliance and sparse references the diagnosis of auricular diseases is rather difficult (SARGENT et al. 2006; SOMMERAUER et al. 2012). The overall aim of this research project is to adapt human objective audiometric testing devices onto the equine acoustic organ. Particularly, the measurement of so-called otoacoustic emissions is of importance for an objective evaluation of the inner ear function. The otoscopic examination of the external ear canal and tympanic membrane is the fundamental precondition for the adaption of probes and every audiometric testing. Circumstances that may prevent us from having successful measurements, like a high degree of ceruminous and cellular debris or even foreign bodies within the external ear canal, can be identified and eliminated by otoscopy. By the use of common veterinary videobronchoscopes or videogastroscopes (calibre 7 mm/9 mm) the external ear canal and tympanic membrane of 38 standing sedated horses were bilaterally examined following a standardized protocol. Special emphasis should be placed on the fact that the obligatory local nerve block anaesthesia of the auricular nerves and the associated risk of a facial nerve paralysis were completely eliminated. With the help of this simplified procedure physiological and pathological references could be established. Pathological findings and a lack of relevant veterinary literature prompted us to take a closer look at histological aspects of the equine acoustic organ. In this context, the ears of ten slaughter horses were histologically examined in detail. The results of this follow-up study describe and illustrate the complete histology of the equine acoustic organ for the first time. In the following the essential results of the basic- and follow-up study are summarized. The physiological cartilaginous external ear canal is pigmented and contains hair, as well as ceruminous and sebaceous glands. In comparison to the osseous external ear canal, the cartilaginous part has higher degree of ceruminous and cellular debris. The intersection between both- the cartilaginous and osseous portion- is histologically characterized by an abrupt change to a non-pigmented, hairless, aglandular keratinized stratified squamous epithelium. Endoscopically, the intersection can be identified by a rim of beige keratin scales, which are products of the self-cleaning mechanism of the osseous epithelium. The osseous ear canal is round to oval shaped and lined with pale pink coloured epithelium that contains concentric keratin formations and visible capillary drawing. The physiological equine tympanic membrane is endoscopically characterized by a well-differentiated semi- transparent membrane, which shows no positive light reflex. On basis of the established physiological references pathological changes were found in seven horses (four horses with aural plaques, three horses with otitis externa). Typical sings of otitis externa were swelling and reddening of the osseous epithelium, the loss of the concentric keratin layer formation and/or detachment of the protective osseous keratin layer, as well as a positive light reflex on the tympanic membrane. In one diseased horse a possible correlation between the Otitis externa and severe temporohyoid osteoarthropathy (THO) could be revealed. Additionally, tympanosclerotic changes within two equine eardrums could be visualized for the first time. The results of this study provide a basis for further research on the equine acoustic organ. The otoscopic examination in standing sedated horses is a viable, safe, easy and quick to perform beneficial diagnostic procedure for a complete work-up of ear-related diseases, such as THO, facial nerve paralysis, vestibular disease, head shaking, parasitic infections or head trauma. In addition, the otoscopic examination is a basic requirement for the adaption and the use of human audiometric measuring probes in equine ears. The results obtained in the histological study can be employed as references for further research on equine congenital and acquired middle and inner ear diseases, which can influence the measurement results of otoacoustic emissions.:Inhaltsverzeichnis Einleitung ...................................................................................................................... 1 Literaturübersicht .......................................................................................................... 4 Anatomie des equinen akustischen Organs ................................................................. 4 8 Danksagung 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 Otoskopie ........................................................................................................ 10 Tympanometrie ............................................................................................... 11 Messung otoakustischer Emissionen (OAE) ................................................... 12 Hirnstammaudiometrie (BERA) ....................................................................... 14 Äußeres Ohr...................................................................................................... 4 Mittelohr ............................................................................................................ 4 Innenohr ............................................................................................................ 5 Hörbahn ............................................................................................................ 7 Gleichgewichtsbahn .......................................................................................... 7 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 Physiologie des Hörvorganges ..................................................................................... 8 Physiologie des Vestibularorgans................................................................................. 9 Untersuchungsmethoden des akustischen Organs .................................................... 10 Ergebnisse .................................................................................................................. 15 Publikation 1: Endoscopic findings of the external ear canal in a group of clinically normal horses and horses with head shaking or vestibular disease .......................... 15 Publikation 2: Histological Study of the External, Middle and Inner Ear of Horses .... 25 Diskussion .................................................................................................................. 44 Otoskopie.................................................................................................................... 45 Der physiologische equine externe Gehörkanal und das Trommelfell ....................... 46 Pathologische Befunde des equinen externen Gehörkanales und Trommelfelles ..... 48 Histologie des equinen akustischen Organs............................................................... 50 Diagnostische Möglichkeiten - OAE ........................................................................... 51 Zusammenfassung ..................................................................................................... 53 Summary .................................................................................................................... 55 Literaturverzeichnis..................................................................................................... 57 Anhang ....................................................................................................................... 64