Description générale d'un implant cochléaire



Ces pages sont un résumé de ce qu'il convient d'avoir présent à l'esprit pour aborder avec efficacité les particularités de la réhabilitation des surdités totales, profondes ou sévères par l' implant cochléaire.

Ce texte date de 1998: depuis, certains implants ont disparu, et les performances techniques des autres se sont améliorées.

Mais aujourd'hui, en 2014, tout le reste de ce chapitre est parfaitement d'actualité, et doit être présent à l'esprit, pour bien comprendre le fonctionnement d'un implant cochléaire, afin d'en tirer le meilleur parti.


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S o m m a i r e

GENERALITES


AUDITION ET SURDITE


LES IMPLANTS COCHLEAIRES

LES CRITERES DE SELECTION

L'INTERVENTION CHIRURGICALE

PRISE EN CHARGE POST-OPERATOIRE


GENERALITES

La plupart des surdités totales, profondes ou sévères, quelles qu'en soient l'origine et l'ancienneté, peuvent être maintenant partiellement réhabilitées par l'implantation chirurgicale sous les cheveux et dans l’oreille d'un système électronique piloté de l'extérieur par un émetteur extérieur caché derrière l’oreille.

La mise en place chirurgicale de l'implant électronique nécessite une intervention simple.


L'implant cochléaire a été inventé en 1957 à Paris par DJOURNO et EYRIES ; ils ont stimulé électriquement avec une bobine d'induction l'oreille interne d'un patient atteint de cophose par cholestéatome.

Ce n'est qu'en 1961 que HOUSE, reprenant les travaux d'EYRIES, a mis au point un appareillage implantable et fiable, qui fut progressivement proposé à des patients de plus en plus nombreux. Il s'agissait là d'un système à une seule électrode, ne permettant de reconnaitre que les rythmes de la parole.

Avec MAC LEOD nous avons été parmi les premiers, à l'Hôpital Saint-Antoine à Paris, à montrer qu'une stimulation multi-électrodes, pourvu qu'elle s'accompagne d'un isolement intra-cochléaire des différents points de stimulation, pouvait fournir des sensations fréquentielles différentes et par là même une certaine discrimination verbale sans l'aide de la lecture labiale.

A partir du début des années quatre-vingt, de nombreux types d'implants ont vu le jour,

Très vite fut démontrée:

la supériorité des performances obtenues par les

que la stimulation soit intra ou extra cochléaire.


Pendant longtemps les indications de l'implant cochléaire ont été réservées aux surdités acquises de l'adulte.

Mais depuis le milieu des années quatre-vingt, l'efficacité et l'inocuité de l'implant cochléaire sont devenues tellement évidentes, que ses indications ont très vite été largement prônées chez les jeunes enfants, d’autant que peu à peu l'ensemble du corps médical s’est accordé pour reconnaitre la notion d'urgence quand il s'agit d'implanter un enfant sourd congénital,

urgence que nos travaux sur le cobaye nouveau-né nous faisaient défendre depuis des années.

En savoir plus sur l’historique de l’implant cochléaire

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AUDITION ET SURDITE

Cinq maillons interviennent dans chaine fonctionnelle responsable de l'audition :


Dans cette chaine fonctionnelle l'implant cochléaire intervient pour pallier la destruction totale du troixième maillon, l'oreille interne. Son efficacité ne dépend guère de l’état des deux premiers chainons. Mais elle implique la conservation au moins partielle des deux maillons suivants: le nerf et les centres auditifs.

Résumé anatomo-physiologique de l'audition

les vibrations sonores traversent de gauche à droite sur ce schéma les trois parties de l'oreille, et mettent en mouvement les liquides du limaçon

Les vibrations sonores sont des phénomènes mécaniques transmis par le tympan et les osselets aux liquides de l'oreille interne contenus dans ce tube creux enroulé sur lui-même, qu'on nomme limaçon, ou cochlée.


schéma du parcours de l'onde liquidienne dans les deux rampes du limaçon
organe de Corti, avec sa rangée de cellules ciliées internes (en haut), et ses 3 rangées de cellules ciliées externes (en bas)-Cliché Lenoir

Ce tube est séparé en deux par une cloison membraneuse qui en épouse la forme, et ces deux demi canaux remplis de liquide communiquent entre eux au sommet de la cochlée. A ce niveau, réparties sur toute la longueur du tube, se trouvent, épanouies comme un éventail, les fibres du nerf auditif (ou nerf cochléaire). A l'origine de chacune de ces fibres cochléaires se trouve un ensemble très particulier, baignant dans les liquides de l'oreille interne, l'organe de Corti, dont la fonction est de transformer les vibrations mécaniques de ces liquides en signaux électro-physiologiques qui vont parcourir les fibres nerveuses vers le cerveau.

Mais il existe une spécificité fréquentielle assez précise pour chacune de ces fibres.

La forme du tube cochléaire est telle que chaque vibration des liquides engendrée par l'onde sonore a une zone sélective d'efficacité qui dépend de sa fréquence, et chacune de ces fréquences se répartit régulièrement le long de ce tube comme le font les touches du clavier d'un piano.

Ainsi les fréquences graves sont plus volontiers véhiculées par les fibres nées de la pointe du limaçon, et les fréquences aiguës exclusivement par celles nées dans la base de celui-ci.

L'implant cochléaire envoie des signaux électriques qui déclenchent dans les fibres nerveuses des ondes électro physiologiques semblables à celle de l'audition. Mais l'action électrique d'un implant sur le nerf auditif est beaucoup moins bien codée en fréquence et en intensité que celle de l'organe de Corti.

en savoir plus sur les mécanismes de l'audition


Les surdités sévères,
les surdités profondes,
les surdités totales.

DIAGNOSTIC DU MECANISME DE LA SURDITE
Le mécanisme de la surdité s’exprime clairement par l’
audiogramme.
Cet examen consiste à faire entendre un son de fréquence pure avec une intensité de plus en plus forte, pour apprécier à partir de quelle
intensité le patient sourd commence à percevoir cette fréquence. Ce seuil auditif "liminaire" s'apprécie en décibels (dB) d'une manière relative, puisqu'elle se définit par rapport à l'audition des sujets normaux. Cette perte s'exprime en dB HL (Hearing Level).
C'est la seule qui nous intéresse, même si, bien sûr, le seuil liminaire du sujet normal nécessite une certaine puissance, qui s'exprimerait en dB SPL (Sound Pressure Level) par rapport au 0 dB absolu, qui est produit par une pression de 20 micropascals.
Puis on apprécie pour cette même fréquence le
seuil douloureux, ou inconfortable, qui chez le sujet normal avoisine les 100 dB et correspond d'ailleurs à l'intensité qui commence à être dangereuse pour l'oreille.
La même opération est effectuée pour l'éventail des 7 principales
fréquences (de 125 Hz à 8000 Hz) du spectre auditif de l'homme, et réalisée successivement pour les deux oreilles

On explore ainsi deux manières d'entendre.

La conduction aérienne est l'audition obtenue avec un haut-parleur plaqué sur le pavillon de l'oreille. Elle objective notre audition pratique de tous les jours.
L'audiogramme est un graphique dont l'abscisse étale horizontalement l'éventail des fréquences, et dont l'ordonnée exprime l'intensité nécessaire à l'obtention du seuil liminaire, de telle manière que l'audition du sujet normal soit représentée par une ligne horizontale courant tout en haut de l'audiogramme. La perte auditive d'un sujet sourd s'exprime en une ligne qui plonge, de manière plus ou moins brisée selon les fréquences, vers le bas du graphique.

La conduction osseuse fait appel à la sensation fournie par un vibreur placé sur l'os de la mastoïde derrière l'oreille. Cette vibration osseuse ébranle la totalité de la boîte crânienne, cochlée comprise, et par inertie entraîne des déplacements des liquides et des cellules sensorielles, à l'origine du son entendu. En court-circuitant l'action de l'oreille externe et de l'oreille moyenne, cette conduction osseuse donne une image précise des possibilités cumulées de l'oreille interne, du nerf et des centres cérébraux auditifs.
Mais pour obtenir la même sensation qu'en conduction aérienne, la stimulation en conduction osseuse doit apporter - de manière variable selon les fréquences - au moins mille fois plus d'énergie, c’est-à-dire qu'il y a toujours au moins 30 dB de différence entre les intensités des deux types de stimulation.
Là aussi les pertes auditives d'un patient s'inscrivent en décibels par rapport à l'audition d'un sujet normal.

Audiogramme normal

Audiogramme normal


Chez un sujet qui entend bien, les deux courbes aérienne et osseuse sont plus moins collées en haut du graphique.

ll faut cependant savoir que la significativité de ces courbes ne dépasse généralement pas 5 dB, en raison des erreurs inéluctables, liées non pas tellement à l'appareillage, mais surtout aux variations de l'attention du sujet lors de cet examen, qui reste un test subjectif.

Les cliniciens distinguent plusieurs types de surdités:

Surdité de transmission
En cas de surdité de transmission, la courbe de conduction osseuse reste collée en haut, car l'oreille interne est normale ; mais la courbe de conduction aérienne descend plus ou moins bas, sans dépasser 40 à 50 dB, sauf certains cas très particuliers tels par exemple les malformations d'oreille.


Surdité de transmission


Le premier caractérise celles qui sont liées à un obstacle dans la transmission des sons jusqu'aux liquides de l'oreille interne : ce sont les surdités de transmission. La courbe de conduction osseuse reste collée en haut, car l'oreille interne est normale ; mais la courbe de conduction aérienne descend plus ou moins bas, sans dépasser 40 à 50 dB, sauf certains cas très particuliers tels par exemple les malformations d'oreilles.

Surdité de perception

Surdité de perception
Dans les surdités de perception, l'oreille interne est atteinte. Les deux courbes, tout en restant collées, s'effondrent plus ou moins profondément, mais bien souvent en prédominant sur les fréquences aiguës.

Le deuxième groupe rassemble les surdités qui sont la conséquence d’une atteinte de l'oreille interne, ou d’une lésion du nerf auditif ou des centres cérébraux: ce sont les surdités de perception.

Surdité mixte

Surdité mixte
En cas de surdité mixte, en plus de cet effondrement de la courbe osseuse, la courbe aérienne descend encore plus bas, et cette part de transmission surajoutée augmente encore la gêne de celui qui en est atteint.
L'écart entre les courbes osseuses et aériennes mesure la perte liée à un obstacle dans la transmission des sons, siégeant entre l'extérieur et l'oreille interne. Cette atteinte de transmission est généralement elle aussi curable par une opération. L'écart entre les deux courbes objective l'amélioration théorique que l'on peut obtenir en agissant sur la mécanique de cette transmission.

Le troisième groupe constitue les surdités mixtes. Elles associent un obstacle à la transmission des sons, à une atteinte plus ou moins importante de perception.

pour en savoir plus sur la surdité

Les surdités profondes et les surdités totales

Ce regroupement est clinique. Il définit les surdités qui, pour la compréhension de la parole sans l'aide de la lecture labiale, ne tirent aucun bénéfice des prothèses conventionnelles amplificatrices.
En son sein on distingue:

Les sudités profondes

Elles sont caractérisées par

Elles sont dues à une atteinte grave, mais incomplète:

Les surdités totales

Elles sont caractérisées par

Elles sont dues à :


--->
Certaines de ces surdités totales - mais elles sont très rares - sont dues à une lésion détruisant les deux nerfs acoustiques (neurinome bilatéral par exemple), quel que soit par ailleurs l'état de l'organe de Corti. L'implant cochléaire serait, pour ces surdités totales très particulières, complètement inefficace: elles relèvent de l'implant du tronc cérébral, qui en dérive technologiquement, mais que nous ne détaillerons pas dans cette page.

Les surdités sévères

Quel que soit leur mécanisme pathologique, les surdités sévères se définissent actuellement par l'existence de restes auditifs sur toutes les fréquences, et par une efficacité certaine mais limitée des prothèses conventionnelles.

Mais l’intelligibilité de la parole sans lecture labiale de ces patients est tellement mauvaise, que l’on s’est aperçu vers les années quatre-vingt quinze, que l’implant cochléaire pouvait faire beaucoup mieux que leur organe de Corti, trop endommagé pour être assez efficace.

Nous reparlerons plus loin de cette indication relativement récente de l’implant cochléaire, dont on pressent qu’elle vient concurencer celles des implants d’oreille moyenne.


L'origine

de ces surdités profondes ou totales,
(mis à part le problème très particulier des destructions bialtérales du nerf auditif)
est multiple.

Elles peuvent être acquises à l'âge adulte, à la suite d'un traumatisme crânien avec lésion des rochers.
Elles peuvent être aussi secondaires à des maladies infectieuses telle que la méningite, ou survenir après des traitements antibiotiques toxiques pour l'oreille interne, ou après certaines intoxications etc ...

Ces surdités peuvent être aussi d'origine héréditaire, congénitale, néo-natale. On les appelle pré-linguales parce qu'elles surviennent dès la naissance ou dans les premiers semestres de la vie. Elles privent l'enfant d'informations sonores; elles auront des conséquences graves sur son développement, et en particulier sur l'acquisition de son langage.

Ces surdités totales sont accessibles à l'implantation cochléaire, pourvu que les fibres du nerf cochléaire soient encore suffisament nombreuses pour pouvoir transmettre l'information sonore, transformée en signaux électriques par l'implant, jusqu'aux centres cérébraux.

Ceci est possible même si l'organe de Corti est complètement détruit.

Le rôle de l'implant sera de remplacer, au moins partiellement, l'organe de Corti,

dont la fonction n'est pas seulement


Il existe en France environ 50 000 personnes atteintes de surdité totale ou profonde, inappareillables par des prothèses traditionnelles.

Quels sont ces cas de surdité totale ou profonde ceux qui sont justiciables de l’implant cochléaire ...?

comment être sûr qu’il existe encore des fibres nerveuses capables de transporter l’information électrique de l’implant jusqu’aux centres cérébraux ...?


Jusqu'au milieu du siècle passé, il n'existait aucun moyen de déceler, parmi ces surdités totales, celles qui étaient dues essentiellement à une destruction complète de l'Organe de Corti, mais qui présentaient une conservation au moins partielle de la valeur fonctionnelle du nerf cochléaire.

Puis, vers les années soixante-dix, on s'est aperçu qu'il suffisait d'envoyer du courant électrique de fréquence et d'intensité convenables dans la fenêtre ronde, en cet endroit où les liquides de l'oreille interne ne sont séparés de la caisse du tympan que par une mince membrane, pour que la diffusion du stimulus électrique à travers ces liquides permette à celui-ci de gagner les terminaisons nerveuses restantes, et de donner une sensation sonore, alors même que l'organe de Corti était totalement détruit.

Nous avons pu nous-mêmes ainsi constater que parmi plus de mille patients présentant une surdité totale ou profonde, 93 % d’entre eux possédaient encore quelques fibres cochléaires capables d'être stimulées électriquement, et de fournir de la sorte des sensations sonores.

En mesurant, lors de ce test, la quantité de courant nécessaire pour provoquer la sensation sonore, et en étudiant la rapidité de la disparition de cette sensation, c'est-à-dire la fatigabilité de la future audition, ce test nous a longtemps fourni des éléments utiles pour apprécier le pronostic de l'implantation envisagée.

TECHNIQUE du test de stimulation électrique de la fenêtre ronde

Pour le réaliser, le chirurgien dispose de nombreux appareillages de laboratoire, plus ou moins sophistiqués. L'important est qu'ils soient parfaitement isolés du secteur, et qu'ils puissent délivrer, sous une impédance d'au moins 500 Ohms ou plus, un stimulus électrique périodique dont on peut faire varier la fréquence et l'intensité.
Certains appareils peuvent en même temps enregistrer les potentiels auditifs évoqués par cette stimulation, ce qui permet d’effectuer cet examen sous anesthésie générale, ce qui est fort précieux chez l’enfant.


Chez l'adulte, ce test électrique est réalisé sous anesthésie locale et sans hospitalisation. Mais, en raison des
variations anatomiques de la caisse du tympan, pour poser en bonne place l'électrode stimulatrice gainée, dont seule l'extrémité est dénudée, un décollement chirurgical du tympan est nécessaire, pour bien voir la fenêtre ronde.

La stimulation transtymapnique du promontoire est théoriquement plus simple, mais elle est aveugle: l'électrode peut se trouver très loin de la fenêtre, ce qui explique la possibilité de résultats négatifs chez des sujets entendant pourtant normalement...!

La cicatrisation de ce petit geste opératoire s'effectue facilement en 8 à 10 jours.

La sensation sonore obtenue, c'est-à-dire la positivité du test, est ressentie et annoncée par le patient. On en mesure soigneusement la valeur, car elle a une signification pronostique certaine, les résultats semblant d'autant meilleurs que la quantité d'électricité nécessaire pour obtenir une réponse liminaire est plus faible. Les niveaux, si élevés soient-ils, qui fournissent une réponse auditive sont toujours inférieurs au dixième de ceux qui entraineraient une douleur de l'oreille moyenne par stimulation du nerf de Jacobson. Cette mesure se faire en milliampères, mais il est important que les autres paramètres de la stimulation (impédance de l'électrodes, fréquence et type du stimulus) soient bien définis, pour que des comparaisons d'un malade à l'autre, ou d'une équipe à l'autre, puissent être valablement entreprises.

De plus, grâce à l'enregistrement des potentiels auditifs évoqués par cette stimulation électrique, l'objectivité du fonctionnement du nerf auditif peut être assurée, et dans une certaine mesure (si on effectue un Tone Decay Test) le pourcentage de fibres nerveuses encore présentes peut être approximativement évalué.

Si le test est négatif d'un côté, il doit être pratiqué du côté opposé. Il est rare que les réponses des 2 oreilles soient négatives. Mais dans ce cas, l'implantation risquerait d'être inutile.
On comprend:

Au contraire, si le test est positif, la réhabilitation de la surdité totale par l'implant cochléaire est possible. On peut être sûr que le patient va entendre. On peut même, en fonction de la valeur du seuil liminaire, prévoir dans une certaine mesure la qualité de la future réhabilitation
Il faut bien rappeler que la positivité de ce test ne signifie pas que le nerf est normal, mais qu'il existe encore suffisamment de fibres nerveuses capables de répondre à une stimulation électrique en donnant des sensations sonores.

Par ailleurs, on sait que la redondance habituellement retrouvée dans la nature explique comment, dans les surdités partielles, avec un organe de Corti incomplètement détruit, et seulement 30 ou 40% du nombre normal de neurones, on puisse avoir une audition valable.
Mais, dans les surdités totales ou profondes, qu'elles soient acquises ou congénitales, outre la destruction de l'organe de Corti, ce pourcentage de fibres auditives restantes est probablement encore plus faible, proche sans doute de 10 à 15 %.
Ceci explique sans doute partiellement la grande variation des performances auditives des sujets implantés au regard de celles des sujets normaux, malgré les possibilités acoustiques et électroniques des systèmes implantés.

Différences entre surdités totales et surdités profondes

Nous avons vu les caractères audiométriques qui permettent de les différencier.

Mais il y a plus.

Nous nous sommes apperçus que les rares patients qui présentaient un test de stimulation électrique de la fenêtre ronde négatif présentaient tous une surdité totale, avec un audiogramme “blanc”.

C’est pourquoi en pratique
nous ne pratiquons plus ce test, dès lors qu’il existe encore quelques restes auditifs, très pauvres, certes, mais indiscutables.

Dans les surdités sévères, ce test est bien sûr inutile.

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Les implants cochléaires

Sans empiéter sur le chapitre historique de ce site, il est bon de connaitre l'essentiel de l'évolution technologique connue par les implants cochléaires au cours des deux dernières décennies, ne serait-ce que pour comprendre l'importance de certaines particularités de ces appareillages, dont la nécessité pourrait être aujourd'hui remise en cause.
En effet, ces tentatives du passé illustrent l’ensemble des contraintes que doit résoudre un implant cochléaire.

Il existe plusieurs types d'appareillages implantés capables de remplacer partiellement le mécanisme complexe de l'oreille interne de ces patients atteints de surdité totale par destruction de l'organe de Corti.

mais ces implants cochléaires ont des éléments communs :

schéma de l'implant Neurelec MXM (ancien DIGISONIC)

L'émetteur, porté derrière l'oreille, envoie l'information sonore codée à l'antenne extérieure placée sur les cheveux. Celle-ci est reçue par l'antenne implantée, puis décodée par le récepteur sous-cutané qui la contient. L'information est ensuite envoyée aux différentes électrodes introduites en un porte-électrodes dans l'oreille interne

Pendant longtemps, les différents implants cochléaires se sont opposés,
en fonction :


Aujourd’hui, tous les implants disponibles sont multiélectrodes, et leur liaison transcutanée est électromagnétique.

Comme tous les biens de consommation courante (automobiles, réfrigérateurs, etc),
la technologie de tous les implants cochléaires est pratiquement la même,
quoi qu’en disent les constructeurs.

Nous préciserons plus loin ces différences.

Nous envisagerons donc:



Les contraintes du traitement du signal

Les caractéristiques physiques du signal sonore

Le son est un mouvement vibratoire du milieu ambiant, le plus souvent l'air, parfois les liquides ou des solides. On peut distinguer trois types de sons :

- les sons
purs: ils se traduisent par un mouvement périodique sinusoïdal (vibration du diapason par exemple).
- les sons
complexes périodiques: ce sont des mouvements qui, sans être sinusoïdaux, demeurent périodiques, et sont composés de l'addition d'un certain nombre de sons purs sinusoïdaux, dont le plus grave s'appelle son fondamental. La fréquence fondamentale de la parole est celle de la vibration des cordes vocales qui lui a donné naissance.


Diagramme d'un son complexe périodique

- les sons complexes apériodiques : ce sont des sons au sein desquels aucune fréquence fondamentale ne peut être retrouvée. C'est le cas de la voix chuchotée (sans vibration des cordes vocales), d'un bruit blanc, ou d'une variation rapide musicale ou linguistique.

Les sons composés périodiques peuvent toujours être considérés comme résultant de la superposition d'un certain nombre de vibrations simples sinusoïdales de fréquence variable.

C'est ce que démontrent les théorèmes de Fourier. On peut les résumer ainsi:

toute fonction périodique de fréquence F peut être décomposée en une somme de fonctions sinusoïdales, d'amplitudes et de phases appropriées, de fréquences F, 2F, 3F ....etc.

Le premier terme F représente la composante fondamentale, souvent appelée, pour simplfier, le fondamental. Les autres termes 2F, 3F .... etc sont appelés harmoniques (ou parfois encore partiels) : ce sont des multiples du fondamental.


Un mouvement périodique est caractérisé par :

-sa période (t) : c'est le temps au terme duquel le phénomène se répète identique à lui-même : elle s'exprime en secondes,

-sa fréquence (F) : c'est le nombre de périodes par seconde. Cette définition s'exprime par la formule F = 1/t ; elle s'exprime en Hertz.

-son amplitude : c'est la valeur maximale de l'élongation vibratoire. Elle s'exprime en unités variant avec la nature du mouvement : centimètres, volts, dB acoustiques ou électriques, etc.


S'il s'agit d'un son, à un instant donné, son intensité, qui représente la variation de pression maximum du milieu animé par le son, sera exprimée en décibels acoustiques. le dB HL, unité de mesure relative au seuil normal de l'audition, qui s'apprécie de manière logarithmique pour des raisons physiologiques, car la loi de Fechner enseigne que la sensation varie comme le logarithme de l'excitation. Cette unité est la plus petite variation de pression perceptible par l'oreille humaine.

La durée d'un son sera exprimée en secondes.

Dans le cas d'une sonorité périodique,
la hauteur sera caractérisée par la fréquence du fondamental.
le timbre sera fonction de la richesse en harmoniques.


Spectres d'un son sinusoïdal et d'un son complexe périodique

Le spectre d'un son à un instant donné est la représentation graphique de ses composantes fréquentielles, sur laquelle sont

en ordonnées les intensités en db,

et en abscisse l'échelle des fréquences.

Le spectre d'un son sinusoïdal est une droite unique située sur l'axe des fréquences au point correspondant à la valeur de la fréquence de la sinusoïde.

Le spectre d'un son périodique est constitué de plusieurs droites verticales, dont les amplitudes respectives peuvent être différentes ; ces droites sont d'autant plus rapprochées sur l'axe des fréquences, que sont elles-mêmes plus rapprochées les valeurs des harmoniques du son.

Les intensités respectives de l'éventail des harmoniques d'une source sonore peuvent être partiellement étouffées sur certaines bandes de fréquence, ou au contraire amplifiées par le passage du son à travers des résonateurs de forme convenable. L'énergie "gagnée" par cet étouffement se retrouve dans le renforcement de l'énergie des bandes de fréquence amplifiées par le résonateur.

C'est ainsi que les intensités de l'ensemble des harmoniques du son laryngé sont modulées par les résonateurs de la cavité pharyngo-buccale. La forme du conduit auditif externe est telle, que les fréquences dites "conversationnelles" (de 500 à 3000 Hz) sont renforcées aux dépens des fréquences supérieures et inférieures. C'est par 'économie de moyens' que l'homme, depuis qu'il parle, a pris l'habitude de s'exprimer en plaçant les sonorités de la parole dans cet éventail de fréquences privilégiées, définies par la forme de son conduit auditif.


les 2 formants des principales voyelles

Dans le spectre d'un son vocal continu (voyelles) les intensités relatives de chaque harmonique sont telles qu'on observe, en abscisse, le regroupement de plusieurs de ceux-ci en 3 zones fréquentielles bien individualisées, qu'on appelle les formants. La fréquence du fondamental laryngé (dont tous les harmoniques sont des multiples) est appelée Fo, et les différents formants rencontrés successivement sur l'axe des fréquences sont nommés F1, F2 et F3. Les informations linguistiques d'une voyelle sont essentiellement contenues dans F1 et F2. La valeur d'un formant est définie par la fréquence correspondant à l'intensité maximum du formant. Cette valeur, assez constante chez le même individu, varie un peu d'un sujet à l'autre (la représentation de ces variations correspond aux "nuages" de la Figure). Cette valeur particulière à chaque individu contribue à la reconnaissance des voix.

Les sonorités apériodiques

Le spectre d'un son complexe apériodique est théoriquement impossible à définir.

Le meilleur exemple est celui d'un bruit aléatoire:

Mais il peut toujours, par approximation, être considéré, pendant une durée brève (une ou quelques millisecondes par exemple), comme la période unitaire d'un son périodique. Il sera alors défini, pendant cette courte unité de temps, par les harmoniques qui le composent.

Ainsi, en prenant une unité de temps suffisamment brève, n'importe quel son peut être défini par l
'évolution dans le temps des différentes valeurs (intensité et fréquence) de ces harmoniques successivement retrouvées dans chaque unité de temps.


L'analyse spectrale d'un son est le préalable indispensable que doit réaliser l'émetteur d'un implant cochléaire, quel qu'il soit, pour pouvoir coder les caractéristiques de ce son en signaux électriques destinés aux électrodes.

Cette analyse peut s'effectuer selon 2 principes:


-avec des
bancs de filtres, en plaçant en parallèles des filtres dont les bandes passantes sont étalées des graves aux aigus, et en mesurant l'énergie à la sortie de chaque filtre. Plus les filtres sont nombreux, plus l'analyse est fine. Autrefois, cette analyse par bancs de filtres était réalisée, de manière dite analogique, par l'assemblage de nombreux composants. Lorsque les valeurs de celles-ci étaient fixes, non modifiables, ces bancs étaient peu volumineux et économes en énergie. Ils ont donc été employés très tôt dans les implants cochléaire, malgré leur manque de souplesse.


-par
Transformée de Fourier (FFT = fast Fourier transform) : c'est une formule qui prend en compte des mesures rapprochées de l'enveloppe du son à analyser. Elle permet d'en déduire l'amplitude de chaque composante élémentaire (F, 2F, 3F); Cette représentation à un instant donné constitue le spectre du signal.

Mais le déroulement des fonctions mathématiques nécessaire est très long. Il ne pouvait autrefois être réalisé en temps réel (c'est à dire en un temps inférieur aux constantes de temps de l'oreille interne) que par de très gros ordinateurs, car il demande une grosse puissance de calcul. Ce n'est que depuis l'avènement récent de microprocesseurs relativement économes en énergie que cette méthode peut être utilisée dans l'émetteur d'un implant cochléaire. Par analogie au fonctionnement d'un ordinateur on dit parfois que cette analyse spectrale est digitale; le terme le plus fréquent est "numérique".

Son énorme avantage est la souplesse de son utilisation, au regard de l'analyse analogique dont les valeurs sont figées.

La précision d'une transformée de Fourier peut d'ailleurs être beaucoup plus grande que celle d'un banc de filtres, mais elle demandera alors plus de calculs, c'est à dire soit plus de temps, soit plus d'énergie.

Les choix technologiques analogique / digital ont longtemps dépendu des gains de temps et d'énergie permis par la programmation de ces microprocesseurs.
Actuellement, outre les filtres qui sont numériques et programmables, presque tous les éléments de la chaine fonctionnelle d'un implant sont numérisés


Les exigences physiologiques du nerf


1- Ondes rectangulaires ou ondes sinusoïdales :

La stimulation électrique d'une fibre nerveuse est d'autant plus efficace, c'est-à-dire économe en énergie, qu'elle est brutale, c'est-à-dire que sera plus raide le front montant de la courbe représentant l'intensité du courant de stimulation en fonction du temps.


On trouve la même quantité d'électricité dans l'onde rectangulaire A que dans l'onde sinusoïdale B. Leur surface et leur durée sont les mêmes, mais l'intensité de A est plus faible. Mais en outre, à cause de la sensibilité du nerf à la vitesse d'installation du courant, une onde rectangulaire C, consommant moins d'électricité que l'onde sinusoïdale B, car elle est d'intensité et de durée plus faibles, fournira une sensation analogue à celle-ci.

Ainsi une stimulation par onde rectangulaire (ou stimulation digitale) demandera pour être efficace une intensité et une quantité d'énergie moindres qu'une stimulation par onde sinusoïdale ( ou stimulation analogique).

C'est pourquoi la stimulation nerveuse est très généralement réalisée par des ondes rectangulaires.

Néanmoins certains chercheurs ont longtemps estimé qu'une stimulation sinusoïdale pouvait être utilisée avec profit pour diminuer la diaphonie d'une électrode à l'autre. C'est pour cette raison que l'implant CLARION dispose d'une stimulation qualifiée d'analogique, même si elle est obtenues par succession rapides de très brèves stimulations digitales.

Pour des raisons techniques, la polarité de cette stimulation est très généralement positive, bien que théoriquement le nerf soit un peu plus sensible à une stimulation négative.

Mais de toute manière cette stimulation doit être suivie d'un apport de courant de polarité inverse mais quantitativement équivalent pour éviter les phénomènes de polarisation électrolytique.

2- Stimulation monopolaire ou bipolaire

La stimulation est dite monopolaire lorsque le passage du courant s'effectue entre une électrode active située au voisinage des fibres nerveuses, et une masse placée plus à distance, généralement dans la région sous-cutanée mastoïdienne, ou bien à l'une des extrémités du porte-électrodes.
La stimulation est dite
bipolaire lorsque les deux électrodes nécessaires au passage du courant sont toutes proches l'une de l'autre, et aussi proches l'une que l'autre des fibres nerveuses.

La stimulation monopolaire nécessite moins d'énergie pour obtenir une sensation sonore que la stimulation bipolaire. Elle est plus diffuse, et on l'accuse de stimuler un plus grand nombre de fibres que la stimulation bipolaire, qui, de ce fait lui est généralement préférée.

Mais en pratique les observations cliniques sont parfois en contradiction avec cette règle. C'est pourquoi certains implants laissent au clinicien le choix entre ces deux types de stimulation.

3- Codage de l'intensité

La fibre nerveuse est sensible à la quantité d'énergie délivrée par seconde.
A impédance égale, c’est-à-dire pour une résistance donnée des tissus biologiques, cette quantité d’énergie dépend du voltage du courant et de la durée pendant laquelle il est appliqué.
Electroniquement il est plus facile de faire varier la durée, et c'est pourquoi la plupart des implants, après avoir longtemps travaillé à voltage constant, travaillent maintenant à intensité constante, pour pallier les variations dans le temps de l'impédance des électrodes.
En outre, aujourd’hui, la plupart des appareillages peuvent, si nécessaire, faire varier aussi l'intensité, en plus de la durée, pour augmenter les possibilités de discrimination de l’intensité sonore.

4- Codage de la fréquence

Théoriquement une fibre nerveuse auditive n'est pas capable de distinguer les fréquences supérieures à 300 Hz. Au-delà les sensations se fusionnent en un bruit blanc.
La tonalité générale de ce bruit blanc dépend de la position de l'électrode stimulante sur le clavier cochléaire : placée vers l'apex, cette électrode donnera un son grave, même si la fréquence de stimulation est très élevée ; placée prés de la fenêtre ovale, elle donnera au contraire un son très aigu.

Dans cette gamme de fréquences 60-300 Hz, théoriquement seront seules perçus le rythme de la parole et ses variations de hauteur ou d'intensité. En pratique cette discrimination est souvent partiellement possible jusqu'à 1000 Hz, voire davantage dans certains cas, notamment lorsque le pourcentage des fibres nerveuses auditives valides est élevé.
On comprend en tous cas pourquoi la discrimination de la parole sera beaucoup moins importante avec un système mono électrode qu'avec un implant multi électrodes.

5- La dynamique de la stimulation

La stimulation électrique du nerf cochléaire est remarquable par le fait qu'il y a, au contraire de la stimulation mécanique des liquides cochléaires, une très faible différence entre

C'est à peine le double de l'intensité du seuil, qui donne habituellement le maximum de la sensation supportable.
Exprimé en décibels, ce rapport d'énergie du seuil liminaire/énergie du seuil d'inconfort est habituellement proche de 6 dB, c'est-à-dire très faible par rapport aux 100 dB de la stimulation sonore d'une oreille normale.
On mesure l'énorme efficacité des structures de l'oreille, que l'implant doit court-circuiter parce qu'elles sont devenues inefficaces.

Dans un implant cochléaire, il devient donc indispensable de comprimer l'énergie électrique reflètant le message sonore à la sortie du microphone de l'appareillage, de manière que les fluctuations d'intensité, qui à l'extérieur se font dans une plage large de 100 dB, soient contenues dans une plage étroite proche de 6 dB. On appelle cette plage la "
dynamique de la stimulation".

Dans l'émetteur d'un implant cochléaire cette compression est généralement effectuée au moment de la mise en forme des impulsions destinées aux différentes électrodes, car la dynamique varie souvent d'une électrode à l'autre, de l'ordre de 4 à 12 dB environ, et elle varie aussi avec la fréquence de l'onde stimulante (ou rythme de stimulation de la cochlée).


Les difficultés du passage de la barrière cutanée

Les modalités du passage de l'information sonore à travers la barrière cutanée sont un élément de confort très important pour le patient.

Dans le passé, ce passage s'est effectué de 2 manières :

-par un bouton transcutané :
Ces boutons, que nous avions utilisés au début de nos travaux entre 73 et 77, représentaient la solution la plus simple.

en savoir plus sur l'historique de l'implant cochléaire

Elle comportait plusieurs broches en cas d'implant multi, (tel l'implant américain SYMBION, qui a continué à être employé jusqu’au milieu des années 9O, et qu’on doit considérer comme l’ancêtre technologique de l’actuel CLARION).

Cette prise de courant ne présentait qu’une seule broche en cas d'implant mono, (telle la boucle d'oreille du système FRACHET).

Dans ce cas le système implanté était très simple, puisque les impulsions qui transitaient à travers le bouton étaient exactement celles qui étaient délivrées dans les électrodes.
Mais même avec les techniques employant les matériaux les plus adéquats, 25% des patients, au moins pour le SYMBION, présentaient des surinfections cutanées passagères difficilement acceptables à long terme.

-par les variations d'un champs électro-magnétique :
Celles-ci sont émises par une antenne extérieure, puis sont captées par une antenne sous-cutanée.

Cette modalité est la seule employée maintenant par tous les implants, qui tous comportent deux aimants, situés respectivement au centre de chacune des antennes extérieure et implantée, qui améliorent la transmission électromagnétique, tout en maintenant en bonne position l'antenne extérieure sur le cuir chevelu, sans aucun artifice.

Quand le boitier du récepteur est en céramique, substance transparente aux ondes magnétiques (céramique), (CLARION, DIGISONIC, MED-EL), cette antenne réceptrice est incluse dans le boitier, ce qui diminue l'encombrement de celui-ci.

Lorsque le boitier du récepteur est métallique, et donc opaque aux ondes magnétiques (COCHLEAR), l'antenne sous-cutanée lui est extérieure.

L’oscillation alternative du sens du courant provoque, à chaque inversion de celui-ci, un champ électromagnétique qui traverse la peau, et induit, dans la bobine de l’antenne du récepteur implanté, la formation d’un courant électrique. Les oscillations successives, au rythme de plusieurs mégaHz, entrainent dans le récepteur un courant alternatif de même fréquence. Ainsi est transmise l’énergie.
L’information auditive est codée. Elle se traduit par de microvariations de ce courant alternatif issu de l’émetteur, qui se retrouvent dans le courant induit du récepteur.
Ainsi est transmise l’information.


Principe de la transmission séquentielle.

Les informations fréquentielles représentant la composition d'un son à un instant donné (à gauche de la figure), au lieu d'atteindre l'oreille de manière simultanée comme le réalise la transmission par boutons, y parviennent chacune à leur tour à la suite l'une de l'autre. Mais elles se retrouvent finalement toutes ensemble dans l'oreille interne de manière plus rapide que le temps d'analyse de la cochlée. L'impression subjective est finalement la même que si elles avaient atteint les fibres neveuses de manière simultanée.


Principe de la transmission séquentielle de plusieurs informations

Ce codage de franchissement était simple pour un système mono, même lorsque celui-ci utilisait une stimulation digitale. Il était bien plus complexe pour un système multi, (dont le récepteur a été de ce fait longtemps plus volumineux), car les impulsions, destinées à chacune des 15 ou 22 électrodes de l'implant, doivent être envoyées successivement (on dit de manière séquentielle), mais suffisamment vite pour qu'elles parviennent à l'oreille quasi simultanément, c'est à dire en un temps inférieur au temps d'analyse de la cochlée (5 millisecondes environ).

Les procédures de codage de la parole

Toutes les procédures de codage de la parole comprennent d’abord une réduction du champ auditif à la zone contenant l’information pertinente de celle-ci, de manière à privilègier la zone fréquentielle contenant les messages de la voix humaine.

Réduction du champ auditif
En n'apportant à l'oreille interne que les informations qui ont une valeur linguistique, on améliore les possibilités de discrimination au sein du bruit de fond. Les limites de cette zone auditive prise en compte sont habituellement les suivantes:

-en intensité :
on réalise un écrêtage des sons supérieurs à 90 dB.
De plus seuls les sons supérieurs à 40 dB (niveau le plus faible de la voix parlée) sont pris en compte.
Généralement ces limites peuvent varier à l'aide d'un bouton d'atténuation, manié par le patient, pour qu'en ambiance bruyante il puisse rétrécir le champ des intensités de la plage 40-90 dB à la plage 60-80 dB par exemple.
C'est ensuite cette plage (40-90 dB ou 60-80 dB) qui va être comprimée en fonction de la dynamique de la fibre nerveuse lors de la mise en forme de l'impulsion électrique.

-en fréquence :
cette limitation du champs auditif est là aussi indispensable pour éliminer les bruits parasites qui rendraient, pour un système auditif pathologique, leur interprétation difficile au milieu du message verbal.

La limite inférieure est située entre le 50 Hz du courant électrique de la ville et le fondamental le plus grave (80 Hz). Elle est habituellement voisine de 60 Hz.
La limite supérieure dépend du type de l'implant. Un implant multi possède une bande passante variant entre 60-3000 Hz (identique à celle du téléphone), ou prend en compte davantage les sifflantes jusqu'à 6000 Hz (limite supérieure des micro habituels).
Un implant mono devait théoriquement, pour des raisons physiologiques, comporter une bande passante beaucoup plus étroite, ne dépassant guère 1000 Hz, même si sur certains appareils elle a été beaucoup plus large.

Le traitement du signal mono-électrode
Même s’il n’existe plus d’implant monocanal disponible, il est bon de rappeler la stratégie employée par ce type d’implant.

Si on ne place dans la cochlée qu'une seule électrode, la totalité des fibres nerveuses restantes va être stimulée, à cause de la diffusion du courant dans les liquides de l'oreille interne.
Théoriquement chaque impulsion électrique donnera une sensation sonore semblable à un bruit blanc, puisque toutes les fibres restantes de l’ensemble du clavier cochléaire seront stimulées. Comme un piano dont le clavier est frappé en totalité, graves ou aigus ne seront plus distingués, quelle que soit la fréquence de stimulation. Seuls seront bien perçus les rythmes compris entre 0 et 300 Hz environ, même si en pratique on l'a vu cette discrimination fréquentielle peut dépasser parfois 1000 Hz, tout en variant beaucoup d'un patient à l'autre.

Le traitement du signal d'un
implant mono électrode consistait donc d'abord en un filtre passe-bande qui définissait, par ses limites relativement étroites, celles de l'information réduite, qu'il est préférable de transmettre. Généralement on éliminait les informations inférieures à 60 Hz, car elles n'ont pas de valeur linguistique. Les vibrations élevées sont également supprimées, car elles n'auraient pas été perçues en fonction de leur fréquence, mais pouvaient l'être en fonction de l'intensité électrique qu'elles véhiculaient. Sinon, ces stimulations électriques intenses seraient venues, de façon aléatoire, perturber l’intelligibilité du message fréquentiel par cette cochlée stimulée dans sa globalité. L'électrode ne recevait donc que les variations de fréquence et d'intensité du signal sonore comprises dans les limites de cette bande passante.
Le seuil liminaire de la stimulation dépendait de l'impédance de l'électrode, de la distance séparant les fibres nerveuses de l'extrémité active de l'électrode, et sans doute aussi du nombre de ces fibres. Ce seuil était un paramètre individuel propre à chaque malade, même s'il ne variait qu'entre des valeurs limitées et bien connues. Sa détermination était un des éléments importants des réglages post-opératoires.
De même, la valeur de la dynamique devait être ajustée pour chaque patient. La compression du signal qui résultait de cette dynamique était appliquée à l'impulsion électrique pour réduire son intensité comme il se doit.
Dans les systèmes analogiques, la plupart de ces paramètres sont restés longtemps figés, et très peu étaient règlables par le rééducateur ou le patient. Quand ces implants monoélectrodes ont été numérisés, tous ces paramètres ont été ajustables par simple programmation de l’émetteur à l’aide d'un ordinateur.

Le traitement du signal multiélectrodes
En plaçant dans le tube cochléaire des électrodes isolées les unes des autres par du silastène - matière plastique élastique acceptée par le tissu vivant - disposées le long du clavier fréquentiel que forme l'épanouissement en éventail du nerf, on peut stimuler des contingents séparés du nerf auditif.

Cette stimulation localisée peut aussi être obtenue sans silastène, à condition que les électrodes soient peu nombreuses et très éloignées les unes des autres.

La mise en jeu de chacune de ces électrodes donne des sensations sonores distinctes, c'est-à-dire des sons de hauteur différente, comme des notes successives correspondant à la position de chacune sur le clavier cochléaire.

Quel que soit le type de l'implant multi, les niveaux de chacune des électrodes prises une à une doivent être réglés pour que soient déterminés leurs seuils respectifs liminaires et d'inconfort. Ces seuils varient souvent beaucoup, même entre 2 électrodes voisines, en fonction peut-être de la distance ou du nombre des fibres nerveuses restantes, ou de l'impédance des électrodes.

Théoriquement, si le nerf n'était pas endommagé, il suffirait, pour obtenir une audition normale, de découper l'information sonore préalablement transformée en signaux électriques en autant de bandes de fréquences qu'il y a de fibres nerveuses, qu'on injecterait ensuite sur chacune des zones du clavier cochléaire.

Mais ceci est impossible, ne serait-ce que parce que le nerf normal contient plus de 40.000 fibres.
En outre l'atteinte du nerf auditif, quoique incomplète, existe toujours plus ou moins, et certaines zones de ce clavier correspondant à telle ou telle électrode peuvent fort bien être dépourvues de toute fibre nerveuse stimulable. On sera donc obligé d'augmenter la quantité de courant délivré jusqu'à obtenir une réponse de fibres plus éloignées. Mais souvent celles-ci correspondent au territoire de l'électrode voisine, ce qui
va diminuer l'intellibilité qu'on aurait pu théoriquement obtenir.

En outre, pour que chaque électrode donne une sensation sonore particulière, il faudrait qu'elle-même, et le compartiment correspondant du clavier cochléaire, soient parfaitement isolés des électrodes voisines et de leur compartiment cochléaire respectif.
Ceci n'est possible qu'en partie.

Cette diffusion relative du courant électrique entraine une diaphonie, c'est-à-dire une diffusion vers les graves et les aigus de la sensation sonore, qui devrait être théoriquement perçue. Cette diaphonie est limitée pour de faibles intensités (elle peut même être nulle). Elle est toujours présente pour de fortes intensités.

Pour la diminuer, divers procédés ont été étudiés.
Par exemple, certains implants comportent un système complexe permettant de rapprocher le porte-électrode de l'axe de la cochlée (modiulus), où se trouvent rassemblées les fibres nerveuses.
D'autres accélèrent le
rythme de stimulation jusqu’à 800 Hz, ce qui semble améliorer les résultats, tout au moins dans la mesure où le pourcentage de fibres cochléaires restantes n’est pas trop faible.

Diminution du nombre des fibres nerveuses cochléaires et diaphonie rendent compte de l'imperfection relative des implants cochléaires multi électrodes.


Le traitement du signal d'un implant multi-électrodes
peut se faire en envoyant

Ce codage du voisement nécessite tout d'abord une détection de ces vibrations des cordes vocales, c'est-à-dire du son fondamental présent dans les voyelles et certaines consonnes. Il n'existe aucun moyen totalement satisfaisant d'effectuer cette détection, et c'est pour cela que des solutions souvent très différentes ont été adoptées par les divers appareils. Nous les évoquerons à propos de chacun d'entre eux.

1) envoi de la totalité de l'information de la parole
C'est le traitement que nous avons été les premiers à préconiser dès 1974. Il a été aussi précocément appliqué par l'implant SYMBION. En effet l'expérience acquise par les télécommunications montre que la parole peut-être correctement transmise en découpant l'information en seulement 12 bandes de fréquences, pourvu que celles-ci soient situées entre 300 et 3000 Hertz.
Ce mode de transmission exclut les sons très aigus, altère la musique, mais il permet assez aisément la conversation et ses nuances.
Pour des raisons anatomiques, quel que soit le nombre d'électrodes utilisées, il n'est pas chirurgicalement possible de placer exactement ces électrodes dans la région de la cochlée correspondant à la bande de fréquence respective de chacune de ces électrodes. L'opérateur est obligé de se contenter de les placer le long du limaçon en respectant simplement l'ordre grave-aigu. Il en résulte un décodage qui, aux débuts de l'utilisation de l'implant, perturbe l'intelligibilité, mais qui est ensuite rapidement assimilé, dans la mesure ou il est fixe et définitif.

On notera que l'augmentation du nombre d'électrodes, si elle correspond à un affinement du traitement du signal effectué par l'émetteur, permet souvent d'améliorer les performances du patient, mais seulement si l'isolement des électrodes demeure suffisant.
C'est la raison pour laquelle l'implant SYMBION, qui n'avait que 6 électrodes, donnait de bons résultats, car ses électrodes, même si elles étaient mal isolées, étaient placées très loin les unes des autres dans le tube cochléaire, et conservaient donc une action précise sur le clavier fréquentiel.

2) envoi des formants :
Ceci a été longtemps le choix technologique des implants successifs de la Sté Cochlear.
Il s’appuie sur la redondance d'information retrouvée dans l'audition normale, pour se contenter de n'envoyer à l'oreille que les informations les plus pertinentes de la parole.
Au rythme du fondamental F-O les premiers formants F-1 sont envoyés dans la zone apicale de la cochlée, siège des sensations fréquentielles graves, tandis que les 2° formants F-2 sont envoyés dans la zone basale, siège des sensations aigües.

Bien qu’il privât de cette redondance une oreille altérée, qui aurait eu sans doute fort besoin du maximum d'informations possible, ce choix a permis:

Ces avantages ont assuré:

Mais dès que la miniaturisation des composant le permit, Cohlear a progressivement adopté le principe décrit par Bertin, et actuellement la totalité de la parole est transmise par ses appareils.

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Les critères de sélection

c'est-à-dire:

qui doit être implanté ...?

Théoriquement dès qu'elle est reconnue,
toute surdité totale ou profonde mérite d'être réhabilitée par l'implant cochléaire.

Il en est de même pour les surdités sévères mal réhabilitées par les prothèses amplificatrices conventionnelles (moins de 30 % d'intelligibilité sans lecture labiale et avec prothèse).

Cependant pour éviter les échecs - représentés essentiellement par un abandon de l'utilisation de l'émetteur - d'autant plus regrettables qu'on sait le coût élevé d'un implant, il faut respecter un certain nombre d'exigences avant de décider d'implanter un patient.
Nous distinguerons ces indications chez l'adulte et chez l'enfant.

Chez l'adulte

L'indication repose sur 3 sortes de critères différents :

1) Critères audiomètriques:

Ils ont évolué:

Jusqu'au début des années 90: ll ne doit plus exister aucune sensation sonore au dessus de 500 Hz pour des signaux atteignant 110 dB. L'inefficacité des prothèses auditives conventionnelles doit être évidente, et confirmée par une audiométrie vocale égale à zéro avec prothèse et sans lecture labiale.

Actuellement: ces indications sont plus larges: l'aspect de la courbe d'audiométrie tonale a moins d'importance; ce qui est pris en compte est la qualité de l'audition obtenue par les prothèses amplificatrices: si, grâce à celles-ci, le pourcentage d'intelligibilité sans lecture labiale est inférieur à 30 %, l'implant cochléaire doit être envisagé.

2) Critères oto-rhino-laryngologiques

Les résultats du test de la stimulation électrique de la fenêtre ronde ne sont indispensables que s’il n’existe aucun reste auditif à l’audiogramme tonal.

Visualisation par l'IRM de l'ensemble du réseau liquidien du labyrinthe (canaux semi-circulaires et cochlée), confirmant leur perméabilité , et permettant de prévoir une mise en place facile du porte-électrodes.

Par contre, dans tous les cas, il faut s'assurer de la bonne perméabilité du tube cochléaire. Certes le scanner peut y aider, mais l'examen incontournable est l'IRM, qui permet de visualiser les liquides du labyrinthe.

Mais on tiendra compte aussi des difficultés opératoires que représenterait une pathologie locale associée, souvent responsable de la surdité, telle notamment une cavité d’évidemment ou une otite chronique évolutive, car il est nécessaire, par exemple, de juguler définitivement l’infection avant de procéder à la mise en place de l’implant.

3) Critères psychologiques et environnementaux

Ils sont si importants qu'ils nous ont conduits quelquefois à récuser certains patient.
Les
motivations de celui-ci (passé un certain âge, les femmes sont plus motivées que les hommes), sa profession et ses possibilités de réinsertion socio-professionnelle, son niveau intellectuel, ses qualités relationnelles et comportementales sont essentielles.
C'est lors des entretiens préalables et lors du bilan pré-opératoire que nous apprécions en même temps cette aptitude du patient à tirer parti de l'implant, et les niveaux d'un certain nombre d'éléments (voix, articulation, langage, lecture labiale), qui nous serviront de références après l'intervention pour évaluer les résultats obtenus.

b) Chez l'enfant

Les enfants implantés doivent répondre aux critères suivants :

1-
Une surdité sans reste auditif au-delà de 500 Hertz et au-delà de 100 dB confirmée par l'enregistrement des Potentiels Evoqués Auditifs du tronc cérébral.
2-L'inefficacité de l'appareillage conventionnel bilatéral constatée après plusieurs mois d'essais attentifs. Pour cette raison, les indications depuis quelques années s'élargissent à des surdités moins profondes, mais dont la réhabilitation par l'appareillage conventionnel est décevant.
3- Une évidente motivation et une information parfaite de son entourage familial. Dans ce but il faut s’assurer que la famille de l'enfant a bien compris le principe même de l'appareil, qu'elle sait ce qui peut être amélioré par l'implant, et qu'elle en connait aussi les limites. La famille doit être avertie de ce que l'on peut attendre de l'implant cochléaire, en particulier au cours de la démutisation de l'enfant et de son éducation auditive, pour l'acquisition du langage et de la lecture labiale.
4-Une évaluation satisfaisante de
l'état général de l'enfant, portant notamment sur l'état de son rhino-pharynx et de ses oreilles moyennes, l'appréciation de la perméabilité de sa cochlée par scanner et IRM, qui doivent être effectués sous anesthésie générale légère. A ce bilan pré-opératoire, proche de celui de l'adulte, s’ajoutent des tests de langage adapté à l'enfant, et des tests appréciant les capacités de concentration et d'attention, ainsi que la qualité de relation de l'enfant avec son entourage.
5- Lorsqu’il n’existe aucune réponse audiométrique, le test de
stimulation électrique de la fenêtre ronde doit être positif. Ce test doit chez l'enfant être effectué sous anesthésie générale. Sa positivité est assurée soit par l'enregistrement per-opératoire des potentiels auditifs évoqués, soit éventuellement au réveil à l'aide d'une électrode percutanée laissée temporairement en place par l'observation des réactions de l'enfant. Ce test permet d'être sûr de l'efficacité ultérieure de l'implant et sa quantification possède pour nous une valeur pronostique Au cours de l'anesthésie générale nécessaire à sa réalisation, la remise en état du rhinopharynx par adénoïdectomie et amygdalectomie est parfois effectuée, pour diminuer les risques d'otites moyennes ultérieures.
6-Cette sélection élimine les enfants présentant des
troubles psychologiques graves, sans cependant exclure de principe d'autres handicaps associés, notamment visuels.
7-Ne doivent pas non plus être implantés les enfants dont les deux parents sont sourds de naissance et ne pratiquent que la langue des signes, car le succès de l'implantation dépend d'une éducation de l'audition et de la parole permanente après l'opération.

sauf si, et à la demande formelle de ceux-ci, on pouvait être sûr que l'enfant implanté soit, après l'opération, en contact permanent avec des membres de sa famille ayant une élocution normale.

Cependant, nous l'avons dit, dès qu'elle est reconnue, toute surdité totale mérite qu'on envisage sa réhabilitation par l'implant cochléaire, et ceci est encore plus vrai chez le jeune enfant.

Chez lui cette réhabilitation doit être envisagée de manière urgente.
En effet, la supériorité des implants cochléaires sur les autres modes d'information sonore, notamment les vibrateurs osseux, est maintenant bien admise. De plus les travaux sur le jeune cobaye ont montré que l'implant cochléaire était capable de prévenir l'atrophie des centres auditifs cérébraux liés à la surdité néo-natale dûe à une destruction des deux oreilles. C'est pourquoi, dès lors que l'indication clinique est évidente, la mise en place d'un implant cochléaire chez un enfant doit être considérée comme une
urgence thérapeutique.
Mais, chez un jeune enfant de 6 à 12 mois, affirmer qu'une surdité est totale peut être difficile. L'audiométrie subjective est aléatoire, et l’absence de réponse à l’audiométrie objective par enregistrement des potentiels auditifs signifie seulement que le seuil auditif dépasse 70 dB. C'est pourquoi l'épreuve clinique du port bilatéral de prothèses conventionnelles surpuissantes pendant quelques mois environ est souvent indispensable pour s'assurer de l'inefficacité pratique de celles-ci, et affirmer la surdité profonde.

C'est à cause de cette obligation qu'en pratique la décision d'implanter n'est pas très souvent prise avant l'âge de 2 ans.


Le pronostic pré-opératoire


Chez l’adulte,
un bon pronostic peut être envisagé grâce à la présence des éléments ci-dessous énumérés par ordre approximatif d'importance décroissante.

Bien qu'aucun des éléments de ce pronostic ne puisse à lui seul représenter une contre-indication absolue, ni être au contraire un gage de succès certain, leur addition permet cependant de préjuger avant l'implantation de ce que sera la qualité de la réhabilitation obtenue par l'implant cochléaire.

Deux points doivent être précisés :

1- La mise en place d’un implant multi électrodes chez un
adulte atteint de surdité prélinguale est très souvent un échec. Cette réhabilitation demeurera toujours limitée, et souvent nulle si on considère la discrimination de la parole sans lecture labiale.
2- Une
cochlée totalement ossifiée est un élément de très mauvais pronostic, car elle empêche pratiquement la mise en place d'un système multiélectodes, et condamne parfois le patient à n'obtenir que le bénéfice d'un système mono électrode. Néanmoins, même dans ces cas, si les autres éléments sont favorables, on peut obtenir une réhabilitation dépassant la simple réinsertion dans le monde sonore.

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L'intervention chirugicale

La réhabilitation exige une intervention destinée à mettre en place les électrodes, et le système électronique implanté qui reçoit à travers la peau par ondes électromagnétiques l'information électrique correspondant aux sons venus de l'extérieur.

Cette intervention chirurgicale est simple.

Pour des raisons d'aseptie évidente il est souvent nécessaire de raser un peu les cheveux derrière l'oreille implantée. La cicatrice doit en effet passer assez loin derrière le pavillon pour que la peau recouvre facilement le système implanté et que la cicatrice en soit suffisamment éloignée pour éviter tout risque d'extrusion post-opératoire.

Le geste opératoire fait appel aux techniques classiques, aujourd'hui bien codifiées, employées pour la chirurgie des osselets ou pour réaliser des greffes du tympan.

Radiographie post-opératoire montrant le porte-élecrodes de l'implant Digisonic en place dans l'oreille interne

L'intervention est rapide grâce à l'utilisation d'un porte électrodes, qui permet en un seul geste d'introduire en bonne place dans la cochlée toutes les électrodes et leurs isolants en silastène.

Une hospitalisation de quelques jours doit être prévue.

Vers le 10ème, 15ème jour seront effectués les premiers essais auditifs et les premiers réglages de l'appareil émetteur.
Ces réglages devront ensuite pendant quelques semaines être ajustés aux résultats de la rééducation, et aux modifications normales des seuils électriques apportées par la cicatrisation.

Certaines équipes attendent un mois avant de réaliser ces premiers essais, au prétexte d'attendre la cicatrisation. Cependant ces phénomènes cicatriciels se poursuivent en réalité pendant quelques mois, et ils sont responsables de la plupart des variations des réglages observées dans le premier semestre. Nous préférons éviter au patient une attente injustifiée en le rassurant le plus tôt possible sur le succès de l'opération qu'il vient de subir.

En cas de cochlée ossifiée, l'intervention est beaucoup plus complexe et ses résultats plus aléatoires.
Ces difficultés sont directement proportionnelles à l'importance de l'obstruction, et à la localisation de celle-ci sur la longueur du clavier cochléaire.
Le cas le plus grave est l'obstruction totale, car on ne peut introduire le porte-électrode. On est obligé d'utiliser un système à électrodes séparées placées une à une dans des puits forés dansl'os cochléaire.

On conçoit l'impérieuse nécessité de déceler avant l'opération cette anomalie grâce au scanner et surtout l'IRM.

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La prise en charge post opératoire

Réglages de l'implant


Les réglages s'effectuent par programmation de l’émetteur à l'aide d'un micro-ordinateur.

Après la mise en place de l'implant, l'émetteur externe doit être adapté à la sensibilité de chaque patient. Cette sensibilité dépend sans doute du pourcentage de fibres auditives résiduelles, et de la position de la ou des électrodes par rapport à ces fibres.

Compte tenu de la sophistication des appareils actuels il existe un grand nombre de paramètres réglables. Toutefois le principe de base du réglage est de déterminer les quantités d'énergie minimales et maximales pour chacune des électrodes.
Le seuil minimum sera la quantité d'énergie minimale à partir de laquelle le patient ressent une sensation auditive.
Le seuil maximum ou seuil d'inconfort sera l'énergie maximale supportable par le patient ; la sensation auditive doit être forte mais non douloureuse.

Lors du fonctionnement de l'appareil, l'intensité de la stimulation apportée par chaque électrode restera comprise entre les valeurs minimales et maximales qui lui sont propres. Elle dépendra du milieu ambiant et des positions des boutons du volume et de l'atténuateur de l'émetteur qu'aura choisies le patient.

La dynamique de chaque électrode permet d'évaluer les possibilités de discrimination d'intensité par le patient. Elle indique peut-être le plus ou moins grand nombre de fibres nerveuses résiduelles présentes en face de chaque électrode et la capacité d'intégrer une information relativement complexe.
Si cette dynamique est faible le patient n'aura pas les moyens de bien faire la différence entre un son fort et un son faible.
En revanche si la dynamique est élevée le patient aura toute une gamme de perceptions différentes selon l'intensité du signal sonore capté, et pourra donc bien les différencier.

La rééducation


La prise en charge post-opératoire comporte :

C'est pourquoi pendant les 3 premiers mois qui suivent l'opération il sera proposé aux patients des séances quotidiennes de rééducation entrecoupées de séances de réglages.

Ces 2 actes thérapeutiques sont indissociablement liés.

Ces réglages doivent donc être faits directement par le rééducateur, sans l'intermédiare d'un "technicien" qui risquerait d'être un élément supplémentaire de dilution de l'information.
C'est pourquoi le rééducateur doit avoir à coeur de bien connaitre toutes les particularités du règlage de l'implant qui a été placé chez son patient. En effet, en possèdant bien les possibilités qui qont à sa disposition, le rééducateur pressentira aisément comment les adapter à tout ce qu'il sait des performances et des difficultés auditives de son patient.
Ces réglages s'effectuent en fonction des réponses du patient, que le rééducateur sait interpréter parce qu'il le connait bien.
Ceci est particulièrement vrai pour les enfants.
Il est enfin important de bien expliquer à l'implanté ce qui va évoluer grâce à la rééducation, et ce qui peut ou ne peut pas se résoudre par le réglage.

L'entrainement auditif proprement dit comportera :

Les tests d'évaluation permettront de vérifier, de la façon la plus objective possible, les progrès des patients et d'aider le rééducateur dans les réglages de l'appareil.

Les relations avec les instituts d'enfants sourds sont essentielles. Elles vont de l'information simple sur l'implant cochléaire qui va être utilisé, jusqu'à la décision en commun des modalités de la rééducation adoptée. Elles se poursuivront pendant les 10-12 semaines post-opératoires de réglages guidés par les résultats de la rééducation, puis dans les années suivantes au cours des visites trimestrielles, puis semestrielles ou à la demande.

A la fin de ces 3 mois l'opéré cesse d'être quotidiennement pris en charge par l'équipe qui a assuré son implantation.

Chez l'adulte, qui souvent à cette époque reprend son travail, les séances de rééducation s'espacent en fonction des résultats obtenus, et le relai est pris par des orthophonistes proches du domicile du patient.
Un contrôle médical et de l'appareil est effectué tous les six mois, ou dès qu'une anomalie dans l'audition intervient, ce qui reste rare, et s'arrange rapidement par un réglage adéquat.

Chez l'enfant la rééducation doit bien sûr être poursuivie au moins jusqu'à l'adolescence, comme pour tout enfant atteint d'un handicap auditif.

Les complications

Elles sont rares, mais doivent être connues.

Les complications immédiates, liées au geste chirurgical, sont exceptionnelles. Elles dépendent en grande partie de l'expérience de l'équipe, mais aussi des difficultés opératoires prévisibles envisagées plus haut. Elles consistent surtout en une mise en place insatisfaisante des électrodes.

Les complications tardives sont liées à l'implant, qui comme tout système électronique, peut tomber en panne, quelles que soient les précautions techniques prises par le fabricant. Le changement du récepteur est habituellement aisé, et le plus souvent ne change guère les niveaux électriques de chaque électrodes. Exceptionnellement une extrusion progressive du porte électrode hors de la cochlée a pu être observé après plusieurs années de fonctionnement, plus volontiers chez l'enfant.

Ces complications restent très rares, mais leur éventualité doit être connue.

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  the french surgical and electrophysiological researches

in the development of multichannel cochlear implant

since 1973.

 

For about ten years, this role has been particularly overlooked or "forgotten"

in several french and internatonal pages of Wikipedia