Memoire Online - Contrainte Psycho-Physiques et Electrophysiologiques sur le codage de la stimulation électrique chez les sujets porteurs d'un implant cochléaire

Le réglage de l'implant a pour but de sélectionner les électrodes fonctionnelles et de déterminer pour chacune d'entre elles les seuils d'énergie électrique qui produiront une sensation liminaire et une sensation confortable.

Une étude (E. Truy, S. Gallégo, C. Berger-Vachon & L. Collet, 1995) a montré que la désactivation des électrodes qui n'apportent pas d'information supplémentaire améliore la performance des sujets, même dans les cas les plus défavorables ou le nombre d'électrodes actives est déjà réduit (cochlées ossifiées). Le point clé de l'adaptation d'un implant est donc de ne conserver que les électrodes susceptibles d'apporter une information différenciée et harmonieuse. Chaque électrode doit correspondre à une sensation de hauteur tonale différenciée et transmettre un nombre de pas en sonie suffisant et équilibré entre les différents canaux.

Le nombre d'électrodes différenciées détermine les plages fréquentielles, et les pas de sonie définissent les limites de la plage énergétique acoustique correspondante.

Deux paramètres du réglage doivent être distingués. Le premier comprend tout ce qui a trait à la stimulation électrique : seuil de détection, seuil de confort, nombre de canaux, nombre de canaux ouverts par trame ... Le second comprend tout ce qui se rapporte à l'information acoustique : répartition fréquentielle, gain, compression, seuil de déclenchement...

La première étape d'un réglage consiste à ajuster les paramètres de l'interface bio-électrique entre le patient et l'implant cochléaire pour chaque électrode.

REGLAGE DE5 SEUILS Man du patient BEETHUOEM

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Biton: Stim alternée - Ctr1.11: Blette référence - Ffe. Remi d la uoix

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REGLRGE MU SEUIL, Mon du pdt Lund LEETHOL Il

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QI MM MM MM MM MM MI Taper sur une tourne pour arrêter la etimulaticm

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Figure 19 : Ecran de réglage des seuils Min et Figure 20: Balayage des canaux à différents

Une fois les seuils déterminés, on réalise un équilibre de la fonction de sonie entre les différents canaux. On utilise pour cela un balayage de toutes les électrodes ou une stimulation alternée entre deux électrodes différentes à un pourcentage de la dynamique donné (0, 10, 30, 50, 70, 90, 100, 120 %). Le patient indique les variations de sonie évoquées par le balayage des électrodes.

- On équilibre les Maxima (100%) en diminuant le niveau des électrodes les plus fortes et en augmentant le niveau des électrodes les plus faibles pour qu'elles soient toutes perçues au même niveau de sonie,

- On équilibre les Minima (0%) en augmentant le niveau des électrodes qui ne sont pas perçues pour qu'elles soient toutes au même niveau,

- On équilibrage les seuils à 30% et 70 % de la dynamique en jouant sur les Minima et les Maxima.

S'il apparaît qu'une électrode ne peut pas être équilibrée correctement avec les autres on peut envisager sa suppression ou une augmentation globale de l'amplitude des impulsions si la dynamique est importante.

Il est indispensable de mesurer la hauteur tonale de chaque canal. Pour cela chaque électrode est comparée à la précédente à 50 % de sa dynamique. Le patient indique quelle est la plus aiguë. Une électrode perçue identique à la référence sera inactivée car elle n'apporte pas d'information différentiée.

En pratique, tant que le nombre d'électrodes actives n'est pas inférieur à 8, le codage du spectre de la parole reste satisfaisant.

Ces différentes étapes nous permettent d'obtenir toutes les informations nécessaires à l'interface bioélectrique.

Le principe de la seconde étape est d'ajuster les paramètres permettant l'adaptation du signal acoustique au signal électrique.

Le paramètre le plus important à régler est le domaine spectral attribué à chaque électrode (figure 16). Des valeurs sont données par défaut avec répartition des fréquences selon l'échelle Bark (linéaire puis logarithmique). Il est parfois utile, surtout avec l'implant multi porte-électrode et l'implant du tronc cérébral, de pouvoir les modifier et les adapter aux spécificités du patient. Il s'agit de trouver un compromis entre l'intelligibilité que peut apporter une répartition fréquentielle donnée et la sensation de distorsion qu'elle peut engendrer.

Il est possible de modifier le gain acoustique pour chaque canal fréquentiel. Cela permet d'équilibrer chaque canal en énergie acoustique et donc d'éviter les phénomènes de masquage. Ces modifications sont réalisées à partir des suggestions du patient mais aussi avec le Digiscope^® qui reproduit sur l'écran du PC en temps réel, l'énergie de la stimulation pour chaque électrode.

	FIEGLNGE DES SEUILS Nom du patient BEETNMEM DIGIUDDE			in MIX 819 037 020 041 024839 022 043 024 048 826 049 025 046 024 044 020035 018 825 808 008 1 080 MEI 1 800 000 1 000 009 I 080 800 1


	n		n
n ⁵⁰%^,	n	n	n



	WA 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
	(C)1796 Lubordtolroo MXM - Notlbc, - Eton,'

Le patient a la possibilité de modifier le niveau de déclenchement de l'implant cochléaire en fonction de l'environnement sonore, 9 seuils différents sont disponibles par pas de 2 dB. Lors du réglage il est possible, en fonction du souhait du patient (beaucoup ou peu d'information), de faire varier cette gamme de 32-48 dB à 52-68 dB.

- Elle permet de linéariser la fonction de sonie et donc de réduire les distorsions de l'enveloppe du signal.

- Elle permet d'ajuster le niveau sonore moyen et donc d'adapter le réglage au seuil de tolérance du sujet implanté afin de réduire la fatigue auditive.

Ce test incontournable donne toutes les informations subjectives afin d'ajuster les paramètres acoustiques du réglage. Les paramètres électriques précédemment mentionnées ne doivent plus être modifiés.

Il est possible d'ajuster la hauteur tonale moyenne en faisant varier la fréquence moyenne de stimulation (de 200 à 400 Hz) afin de d'obtenir pour le patient des voix plus naturelles.

Cette fonction permet de choisir le nombre d'électrodes activées par trame (1 à 6 pour le réglage 'A', 1 à 15 pour le réglage 'N') et donc d'adapter la quantité d'information envoyée au patient implanté à ses capacités auditives du patient implanté. Cette fonction permet aussi de jouer sur la sonie moyenne.

A titre d'exemple, nous avons voulu montrer l'effet des modifications du réglage sur la compréhension de la parole.

Huit sujets implantés cochléaires ont participé au protocole. L'expérimentation consiste à simuler des détériorations dues au réglage et de mesurer pour chacune d'elles le niveau de compréhension. Le matériel phonétique utilisé pour la reconnaissance est composé de listes de Lafon de 34 mots tri- phonémiques générées par un ordinateur via un haut parleur de bonne qualité à un niveau d'environ 70 dB SPL.

Nous avons réduit la dynamique de 50 % de sa valeur sur toutes les électrodes actives en fixant le seuil de déclenchement (Min du réglage) à 0, 25 et 50 % de la dynamique (respectivement Dl, D2, D3) (Figure 22).

0% DO D1 D2 D3		25 % 50_.% 75 % 100 %

Nous avons réduit le nombre d'électrodes actives de 50 % en fixant la première électrode à différents niveaux de la cochlée (Al la base, A2 25% de la base et A3 à 50 % de la base) (figure 23). Le spectre acoustique utilisé reste identique mais la répartition fréquentielle est comprimée. Cela correspond à une transposition en fréquence avec une dégradation de la résolution fréquentielle.

Nous simulons des électrodes cassées (C1 0-10%, C2 25-35%, C3 45-55%, C4 70-80%, C5 90-100%), ce qui provoque une lacune dans le spectre acoustique transmis (fréquences les plus aiguës pour Cl, fréquences les plus grave pour C5) (figure 24).

La mesure de l'intelligibilité est mesurée 14 fois, dont 3 avec le réglage d'origine et 11 avec un réglage modifié.

La figure 25, représente les variations du pourcentage de reconnaissance phonétique en fonction des différentes conditions expérimentales. Afin d'évaluer la diminution de l'intelligibilité, nous avons effectué une comparaison de pourcentage entre les performances de chaque réglage dégradé et celles obtenues avec le réglage d'origine.

Figure 25 : Performances moyennes des 8 sujets implantés en fonction du type de réglage utilisé :
modification de la dynamique (Haut), répartition fréquentielle (milieu),
simulation d'électrodes cassées (bas).

Les trois types d'altération de réglages réalisés mettent en évidence l'importance de différents paramètres de réglage sur la reconnaissance : respect de la dynamique , du nombre d'électrodes actives, de l'intégrité fréquentielle du signal.

Nous avons une dégradation de l'intelligibilité dans les trois cas, mais elle n'est statistiquement significative que pour la première condition. Une distorsion de la dynamique électrique du réglage influe donc sur la compréhension, surtout si le niveau de sonie moyen est inférieur (condition D1, p<0.05) ou supérieur (condition D3, p<0.1) à la normale.

La perte d'information acoustique simulée par mise à zéro de quelques électrodes détériore la reconnaissance phonétique quelque soit leur position (Cl p<0.05, C2 p<0.01, C3 p<0.001, C4 p<p<0.05, C5 p<0.01). Cela montre qu'il est impératif de contrôler la fonctionnalité de toutes les électrodes. Cela peut parfois être difficile chez les enfants implantés cochléaires mais une approximation du réglage peut comme le montre la figure 25 (partie du bas) dégrader fortement la compréhension et donc induire un retard dans le développement du langage chez de l'enfant.

Le principe de fonctionnement de l'implant cochléaire et plus particulièrement celui de l'implant cochléaire Digisonic^® impose une grande rigueur dans la qualité des réglages. L'utilisation d'un programme de réglage très ouvert permet, via des techniques psycho-physiques, d'adapter pour chaque sujet, l'information traitée et envoyée.

Contrainte Psycho-Physiques et Electrophysiologiques sur le codage de la stimulation électrique chez les sujets porteurs d'un implant cochléaire

III/ Le réglage de l'implant cochléaire Digisonic® a/ Principe