COCHLEAR IMPLANT SIMULATION       version 2.0              

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Perception du son à travers un implant cochléaire

Qu'est-ce qu'un implant cochléaire ?

    Un implant cochléaire est un système électronique qui s'utilise pour permettre l'audition à des individus qui sont atteints d'hypoacousies sévères ou profondes. Le système composé de deux éléments, un processeur externe et un élément interne qui est implanté sur le patient au cours d'une intervention chirurgicale. L'élément implanté comporte un faisceau d'électrodes qui est placé à l'intérieur de la cochlée, permettant la stimulation du nerf auditif par l'intermédiaire de stimulation électrique.

    Le fonctionnement basique d'un implant cochléaire est le suivant : Le processeur dispose d'un microphone qui recueille le son. Le processeur analyse le son et détermine le niveau de stimulation qui doit se présenter au niveau de chaque électrode à chaque instant. La configuration de stimulation est transmise à la partie interne du système par onde radio et la partie interne génère les stimulations électriques qui sont présentées sur chacune des électrodes intra-cochléaires de l'implant. Les impulsions sur chaque électrode produisent l'activation des fibres nerveuses du nerf auditif. Cette activité est transmise jusqu'au cortex cérébral produisant une sensation d'audition chez l'individu implanté.

    Actuellement, l'implant cochléaire constitue l'unique solution efficace dans la plupart des hypoacousies sévères et profondes pour lesquelles l'audiophone ne suffit pas. Ce traitement possède suffisamment d'expérience (il y a environ 50.000 patients implantés dans le monde) et son efficacité est certaine. Ainsi, le pourcentage de patients implantés capables de suivre des conversations téléphoniques grâce à l'implant cochléaire est considérable (c'est-à-dire des patients capables de comprendre la voix à partir de l'audition que fournit l'implant, sans aucune aide visuelle et avec un niveau modéré de bruit).

Comment perçoit le son un patient porteur d'implant cochléaire ?

    Connaître avec précision comment est perçu le son à travers un implant cochléaire est extrêmement difficile, de part la grande quantité de facteurs impliqués :

• Facteurs technologiques : caractéristiques techniques du système de l'implant cochléaire (taux de stimulation, disposition et nombre d'électrodes de l'implant, mode de stimulation), traitement du signal réalisé depuis l'enregistrement du son jusqu'à la génération des stimulus, stratégie de codification, mode de stimulation, etc.
• Facteurs chirurgicaux : emplacement du faisceau portant les électrodes, profondeur d'insertion du faisceau, etc.
• Facteurs physiologiques : taux de survie neuronale, période réfractaire, rang dynamique de stimulation électrique, résolution en intensité, etc., et la variation de ces paramètres pour chaque position cochléaire.
• Autres facteurs : adaptation de la programmation et du processeur au patient, durée de l'hypoacousie, moment d'acquisition de l'hypoacousie par rapport au développement auditif et linguistique, expérience auditive précédent l'hypoacousie, évolution de l'hypoacousie, traitement de l'hypoacousie précédent l'implant, capacité et disposition par rapport à l'apprentissage et à l'entraînement auditif, etc.

    On sait que tous ces facteurs affectent d'une certaine manière la façon de percevoir le son chez l'individu porteur d'implant, mais il est difficile d'évaluer comment influence chacun par rapport aux autres ou lequel va influencer majoritairement la qualité avec laquelle sera perçu le son. Pour connaître comment un individu porteur d'implant cochléaire perçoit le son, on dispose de différentes possibilités :

• Témoignage de patients : L'information fournie par les patients sur la qualité du son perçu est d'un grand intérêt pour comprendre comment l'implant affecte la qualité de l'audition. Cette information a l'inconvénient d'être très subjective et d'être influencée par l'expérience auditive du patient, préalable et ultérieure à l'implantation.
• Observation indirecte : A travers des tests conçus pour évaluer des aspects déterminés de la qualité de l'audition des patients implantés, on peut obtenir des informations supplémentaires spécifiques.
• Analyse des transformations du signal audio : En appliquant des techniques de traitement du signal, on peut simuler les transformations que subit le signal audio de son acquisition jusqu'à l'activation des terminaisons nerveuses, représentant ainsi la perte d'information liée au processus d'analyse (due au traitement, l'implant et la stratégie de codage) et à l'interaction entre les électrodes et les terminaisons nerveuses.

Objectif du projet ``Cochlear Implant Simulation''

    L'objectif du projet ``Cochlear Implant Simulation'' a été d'associer l'expérience retenue à travers les témoignages des patients et l'observation de leurs capacités avec l'étude du fonctionnement de leurs systèmes d'implants cochléaires et de la physiologie de l'audition, pour développer un système qui simule la perception du son à travers l'implant cochléaire. Le système de simulation prétend vérifier les caractéristiques suivantes :

• Représenter les principaux facteurs qui déterminent la qualité avec laquelle le son est perçu par l'intermédiaire de l'implant cochléaire.
• Permettre la réalisation des simulations sur des fichiers audio, pour permettre aux individus normo-entendents d'apprécier comment serait perçu le son pour un individu porteur d'implant.
• Développer une plate-forme de simulation générique qui permet de réaliser des simulations en accord avec les caractéristiques des différents modèles d'implants cochléaires disponibles sur le marché, et également avec les caractéristiques des systèmes fictifs non existants sur le marché.
• Développer le système de simulation dans un environnement facile d'utilisation ayant pour objectif de permettre son utilisation aux différents acteurs intervenant dans le traitement des hypoacousies avec des implants cochléaires (familiaux du patient, professeurs, orthophonistes, rééducateurs, psychologues, programmeurs, spécialistes ORL, etc.).