DIPLOME D ETAT D AUDIOPROTHESISTE

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1 INSTITUT DES SCIENCES ET TECHNIQUES DE LA READAPTATION Directeur Professeur Yves MATILLON LE SYSTEME ANTI-LARSEN «PUREWAVE FEEDBACK ELIMINATOR» DE STARKEY : LES NOUVELLES PERSPECTIVES POUR L INTRA-AURICULAIRE MEMOIRE présenté pour l obtention du DIPLOME D ETAT D AUDIOPROTHESISTE Par Mlle GEVAUDAN Marine Autorisation de reproduction LYON, le 08 octobre 2010 Gérald KALFOUN N 472 Directeur délégué à l enseignement

2 Sommaire I. Remerciements (page 4) II. Introduction (page 5) III. Partie théorique (pages 6-19) 1. Rappels anatomiques et acoustiques (p 6-7) Schéma de l oreille Rappels sur les ondes acoustiques 2. Présentation de l effet larsen, les différents effets larsen (p 8-10) L effet larsen Le larsen acoustique Le larsen mécanique Autres effets larsen 3. Les différents traitements de l effet larsen acoustique (p10-17) Eviter l effet larsen par les méthodes non actives Les systèmes actifs de traitement du larsen (système anti-larsen et systèmes d aide aux systèmes anti-larsen : la compression et transposition en fréquence). Présentation de l anti-larsen de Starkey : le «PUREWAVE FEEDBACK ELIMINATOR» (PFE) 4. Historique de l appareil intra-auriculaire et évolution du marché (p18-19) 1

3 IV. Expérimentation (pages 20-42) PARTIE 1 : EFFICACITE PROTHETIQUE DE L ANTI-LARSEN PFE SUR L INTRA- AURICULAIRE SEMI-PROFOND CIC : MESURE DU GAIN STABLE SUPPLEMENTAIRE ET COMPARAISON AVEC LA GAMME PRECEDENTE, LE DESTINY 1. Matériel utilisé et protocole des tests (p21-24) - Fabrication de l oreille artificielle et des intra-auriculaires S série 11 et Destiny 1600 de Starkey - Mesure in vivo - Protocole des tests 2. Tableaux de mesures obtenus (p25-27) - Gain stable supplémentaire obtenu grâce aux anti-larsens des appareils - Gain disponible selon les différents tailles d évents (3mm, 2mm, 1mm et sans évent) sur l appareil S série 3. Analyse des résultats (p27-29) PARTIE 2 : ETUDE SUBJECTIVE D EFFICACITE DE L ANTI-LARSEN «PFE» SUR 5 CAS DIVERSIFIES D APPAREILLAGE EN INTRA-AURICULAIRE SEMI- PROFOND S SERIE. 1. Questionnaire réalisé et protocole des tests (p30-34) - Choix de 5 cas pertinents - Réalisation du questionnaire adapté à chacun des 5 cas. 2

4 2. Etude de cas (p34-39) - Patient A - Patient B - Patient C - Patient D - Patient E 3. Analyse des résultats (p39-42) V. Conclusion (pages 43-44) VI. Bibliographie (pages 45-46) VII. Annexes (pages 47-51) 3

5 I. Remerciements Je tiens à remercier dans un premier temps l école d audioprothèse de Lyon pour la qualité de la formation mise en œuvre, le professionnalisme des intervenants et professeurs dispensant cette formation. Je remercie Mr Berger-Vachon, lecteur de mon mémoire, pour ses précisions dans la rédaction de celui-ci. Je remercie chaleureusement mon maître de stage, Mr Thierry Chanteur, pour son enseignement très formateur du métier d audioprothésiste mais surtout pour son aide précieuse dans le cheminement du mémoire. Je tiens à remercier également l équipe du laboratoire Audition conseil Paradis de Marseille pour avoir su répondre à toutes les interrogations que je me suis posées pour ce mémoire et pour m avoir aidé à mettre en œuvre les parties techniques. Une pensée particulière est adressée à toutes les personnes que j ai contactées pour de l aide : les membres des entreprises fabricants, Starkey France, mes amis et collègues d audioprothèse. Enfin, je tiens à remercier ma famille, à Claudio, qui m ont soutenue et encouragée pendant toute la réalisation de ce mémoire. 4

6 II. Introduction L effet larsen a toujours été un problème dans l adaptation prothétique d une aide auditive et dans la vie quotidienne des malentendants. A cause des sifflements, le gain prothétique a souvent été limité et l oreille du patient dev ait être obstruée pour maintenir un gain sans effet larsen. L appareil intra-auriculaire a beaucoup souffert de ces contraintes. Sa perte de part de marché face aux mini-contours l a relayé à une solution auditive préconisée pour certaines pertes auditives. Aujourd hui, un anti-larsen apparu sur le marché à été mis en avant par les professionnels de l audition comme l anti-larsen le plus performant qui allait révolutionner et redonner une nouvelle jeunesse à l intra-auriculaire : l anti-larsen «Purewave Feedback Eliminator» (PFE). Nous avons alors voulu démontrer, par une étude, si cette dernière technologie allait apporter une réelle avancée pour l aide auditive intra-auriculaire. Nous avons ainsi réalisé une étude sur deux parties : - Une partie totalement objective des performances de l anti-larsen PFE avec des mesures de gain stable supplémentaire et du gain disponible sur différentes tailles d évent grâce au PFE. Une comparaison avec l ancienne génération d appareil et donc d anti-larsen (AFI) de la même marque a été effectué. - Dans une seconde partie, nous avons analysé des questionnaires sur l antilarsen réalisés sur cinq patients représentatifs des différents cas appareillables en intra-auriculaire. Tous les patients sont équipés en intra-auriculaires S série et chacun se différencie soit par sa perte d audition, soit par le renouvellement d autres types d appareils par des intra-auriculaires S série. L analyse générale des deux parties va permettre d avoir une première vue globale sur cette innovation. 5

7 III. Partie théorique 1. Rappels anatomiques et acoustiques Schéma de l oreille Figure. 1 : schéma de l anatomie de l oreille humaine L oreille est un ensemble de structures qui contient deux organes principaux du corps humain, l organe de l audition (organe de Corti dans la cochlée) et l appareil vestibulaire qui permet en partie de contrôler l équilibre du corps (voir Fig. 1). Par un ensemble de relais, le son capté par l oreille externe peut être analysé et transmis au cerveau par la cochlée. Rappels sur les ondes acoustiques Les stimulis auditifs, production d un son : Le son est une onde produite par la vibration mécanique d un support fluide ou solide et propagée grâce à l élasticité du milieu environnant. Dans un milieu compressible, le plus souvent dans l air, le son se propage sous forme d une 6

8 variation de pression créée par la source sonore. Par exemple avec un haut parleur (voir Fig. 2). Quand la membrane du haut-parleur est repoussée, elle comprime l air, quand elle est relâchée, elle entraîne une phase de détente de l air. Lorsque les phases de compression et détente sont sinusoïdales, c est un son pur. La distance entre deux compressions ou deux détentes détermine un cycle du son. Figure. 2 : représentation schématique d un son pur Un son pur est défini par deux critères : - Sa fréquence, exprimée en hertz (Hz) qui correspond au nombre de cycles par seconde et qui donne la sensation de hauteur de son (grave ou aigu). - Son intensité, exprimée en décibels (db) qui correspond à l amplitude de la variation de pression mesurée entre le maximum de compression et le minimum de détente de l air et qui donne la sensation de force du son (fort ou faible). La plupart des sons que l on perçoit sont des sons complexes périodiques formés à partir de combinaisons de sons purs 7

9 2. Présentation de l effet larsen, les différents effets larsen L effet larsen L effet larsen est un phénomène physique de rétroaction acoustique découvert par un physicien danois Søren Larsen ( ). Lorsqu un émetteur amplifié (ex : haut-parleur) et un récepteur (ex : microphone) d un système audio sont placés à proximité l un de l autre, le son émis par l émetteur est capté par le récepteur qui le retransmet amplifié à l émetteur. Cette boucle produit un signal auto ondulatoire qui augmente progressivement en intensité jusqu à atteindre un sifflement très souvent aigu difficilement supportable. Ce phénomène de rétroaction a valu, pour cause, en anglais le nom de «feedback». Ce phénomène est fréquent dans tout système de sonorisation (concert, téléphone avec haut-parleur ). Figure 3 : représentation schématique du chemin de rétroaction acoustique de l effet larsen dans une aide auditive. L effet larsen, de par la présence proche de l écouteur et des micros, se retrouve ainsi facilement dans les aides auditives (voir Fig. 3). Il suffit de faire le test en mettant un appareil en marche dans une main et de tenir la main fermée pour provoquer un effet larsen et s assurer du bon fonctionnement de l appareil. L effet larsen se déclenche le plus souvent autour du 3000Hz et 6000Hz car ces fréquences sont souvent amplifiées dans les corrections auditives et le 3000Hz est également très proche de la fréquence de résonance du conduit auditif naturel. 8

10 Les différents effets larsen (Réf 3). Les effets larsen peuvent être de deux sortes : externe ou interne. Ces deux types d effets larsen sont reconnaissables par un test très simple. On écoute l appareil fermé dans la paume de la main avec la sortie de l écouteur bouchée. Si le sifflement disparait, il s agit d une boucle acoustique externe à la coque de l aide auditive, c est un larsen externe. Par opposition, si un sifflement est présent même si la sortie de l écouteur est bouchée, il s agit d un larsen interne (le sifflement est interne à la coque de l appareil auditif). Les effets larsen sont classés en quatre catégories : Le larsen acoustique : C est l effet larsen le plus fréquent dans les prothèses auditives. Il va se déclencher lorsque le niveau de sortie de l écouteur va dépasser une valeur seuil qui va permettre la détection du son par le micro. Ce son sera alors ré-amplifié par le micro, ce qui va conduire alors à un sifflement : un larsen acoustique. Cet effet larsen est celui que les fabricants de prothèse auditives et audioprothésistes cherchent à minimiser voire à faire disparaître car il a contraint pendant longtemps à limiter le gain acoustique nécessaire aux appareillages auditifs. Le larsen mécanique: Lorsque l écouteur fonctionne, il émet des vibrations qui sont transmises par la conduction de la coque des appareils aux microphones. Ces vibrations sont amplifiées par la chaîne amplificatrice et conduisent à un effet larsen mécanique. Pour éviter ce phénomène, les fabricants équipent les transducteurs des appareils de gaines élastiques en caoutchouc ou silicone, ce sont les suspensions. Pour supprimer le larsen, il faut généralement changer les suspensions des transducteurs. 9

11 Autres effets larsen : Une bobine magnétique puissante peut parfois provoquer un sifflement sur toutes les fréquences, c est le larsen magnétique. Il suffit de baisser le gain de l appareil sur la position bobine de l appareil (position T). Un amplificateur cassé ou une pile en fin de vie peuvent provoquer un bruit comparable à un effet larsen, c est le larsen électrique. Il suffit de changer soit l amplificateur chez le fabricant de prothèse, soit changer la pile pour éliminer le problème. 3. Les différents traitements de l effet larsen acoustique Les larsens mécanique, électrique et magnétique sont assez rares, faciles à détecter et à traiter par les fabricants ou les audioprothésistes. Le larsen acoustique est au contraire un phénomène complexe et extrêmement dynamique (Réf 5). Il faut donc un ajustement précis et adaptatif des méthodes de traitements du larsen. Eviter l effet larsen par les méthodes non actives (Réf 9). Pour minimiser l effet larsen, il faut d abord évaluer les conditions anatomiques du patient. En effet, une fois l appareil placé dans l oreille, l écouteur peut se retrouver placé trop près d une paroi qui va alors provoquer une réflexion du son, une rétroaction acoustique et donc l effet larsen. Par exemple, un bouchon de cérumen (il faudra alors se rendre chez un médecin ORL pour le retirer) ou alors la sortie de l écouteur peut être placée contre une paroi du conduit, il faut alors bien vérifier l orientation de l écouteur dans l oreille. Un paramètre important est de bien respecter l étanchéité de l embout auriculaire ou de la coque d intra-auriculaire dans le conduit auditif. En effet, l effet larsen est 10

12 beaucoup plus fréquent en présence de fuites sonores. L importance d une bonne prise d empreinte et d une bonne fabrication d embout ou de coque est donc primordiale. La forme des embouts peut être plus ou moins étanche, par exemple, un embout conque qui prend toute la conque de l oreille est plus étanche qu un embout canule qui prend juste la forme du conduit auditif. De plus, la taille de l évent fabriqué est également très importante. En effet, si la réduction de la taille de l évent voire sa disparition peut ôter l effet larsen, c est au détriment du confort car un effet de résonance des fréquences graves apparait avec une impression d autophonation (sensation de s entendre parler dans la tête) sans oublier un effet désagréable d oreille bouchée (humidité du conduit) et les risques bactériologiques associés. L audioprothésiste doit donc bien gérer l équilibre entre l amplification nécessaire à la correction auditive et la taille de l évent maximale possible pour éviter un effet larsen mais également conserver une ventilation du conduit. Par exemple, pour une surdité légère, un appareil de type «open» avec un embout dôme ouvert sera parfait car l amplification se superposera à l audition naturelle. L amplification ne sera pas suffisante pour provoquer un effet larsen et le conduit sera très aéré. Pour une surdité profonde, il faut une très grande amplification, on utilisera donc un embout sur mesure de forme conque, en matière souple pour privilégier l étanchéité et éviter l effet larsen. Si tous les moyens mécaniques disponibles ne sont pas assez efficaces, il reste quand même la possibilité d annuler le larsen en baissant l amplification de l appareil. Généralement une baisse sur les fréquences aigues suffit à enlever le larsen, mais parfois, il faut baisser le gain général. Cependant, cette solution va à l encontre de la rééducation auditive préconisée du patient. 11

13 Aujourd hui les solutions non actives de suppression du larsen sont complémentaires d un système de traitement du larsen actif très performant présent dans toutes les aides auditives numériques actuelles. C est le système anti-larsen. Les systèmes actifs de traitement du larsen Le système anti-larsen : Depuis que les aides auditives sont devenues numériques, les fabricants de prothèses auditives ont inventé des systèmes de traitement du signal capables de reconnaître la courbe de transfert de l effet larsen et de le supprimer. Ces systèmes se sont perfectionnés au fil des ans et aujourd hui, un système a été adopté par tous les fabricants, l anti-larsen par opposition de phase (Réf 7). Dans un système anti-larsen, la première étape est de reconnaître précisément le signal d un effet larsen. Plusieurs méthodes existent pour cela : La plus répandue consiste à analyser la corrélation à haute résolution qui existe entre le signal en entrée de l appareil (le microphone) et le signal en sortie de l appareil (l écouteur). Un haut degré de corrélation peut être attribué à la présence d un signal de rétroaction acoustique alors qu un degré de corrélation bas indique une situation acoustiquement stable. On peut expliquer le raisonnement par les formules suivantes (Ref.13) : Soit la fonction X(t) le signal d entrée de l appareil et Y(t) le signal de sortie. Pour détecter la présence d un signal larsen, l algorithme analyse les deux signaux en testant leur similitude. Il utilise pour cela la covariance ( ) ainsi que le coefficient de corrélation linéaire de Pearson ( ) : 12

14 Et Où représentent les écart-types de x et y. a des valeurs comprises entre [-1 ; 1]. Plus le coefficient est proche des valeurs extrêmes -1 et 1, plus la corrélation entre les deux variables sera forte et donc une forte probabilité que les deux signaux soient de source identique : le système détecte un signal qui est, dans la plupart des cas, du larsen. A l inverse, lorsque le coefficient est proche de 0, les signaux sont indépendants. Un fabricant a combiné la première méthode à une autre façon de reconnaître le signal. On utilise la technologie de microphones doubles. L algorithme dépiste le niveau d entrée aux deux microphones et détermine la différence entre ces deux niveaux. Comme les microphones sont placés de façon proche, les différences de niveaux sonores aux microphones peuvent être utilisées pour déterminer si une source sonore est plus ou moins éloignée. S il y a une différence d intensité importante entre les deux microphones, la source sonore provient surement du champ acoustique proche et est certainement un larsen. Une autre identification du larsen a été étudiée mais n est pas mise en application par les fabricants, c est la méthode de détection du larsen par des «zerocrossings». Après la division du signal d entrée en bandes de fréquences, les distances entre les passages à zéro des bandes sont mesurées. Une distance 13

15 constante entre les passages à zéro indique une composante tonale de signal : un bruit ou un signal de larsen. L algorithme de traitement de détection des passages à zéro est mis en cascade avec un système d ajustement de gain. Les bandes où il y a une dominante de composantes tonales ont un gain abaissé permettant une discrimination de composantes tonales et vocales du signal d entrée (Réf 12). Dans un second temps, il faut éliminer le signal de larsen. Une fois le larsen identifié, le principe de l opposition de phase est que le système réinjecte en entrée un signal au contenu fréquentiel identique au signal de larsen mais en opposition de phase (voir Fig. 4). Les deux signaux s annulent alors. Le processeur de signal numérique (DSP) va identifier le signal de larsen dans le signal d entrée et le séparer de la source sonore. Un algorithme va alors inverser de phase le signal de larsen isolé et le réinjecter dans la source pour permettre l annulation du larsen. Figure 4 : représentation schématique du principe du système anti larsen par opposition de phase Cela reviendrait à résoudre les équations suivantes tel que : 14

16 Avec le signal de larsen présent en entrée de l appareil et le signal de larsen en opposition de phase simulé par l algorithme anti-larsen et réinjecté en entrée. Les signaux s annulent lorsque : Néanmoins, les caractéristiques acoustiques du larsen ne sont pas constantes dans le temps. Les mouvements de tête, des variations dans la mise en place de l appareil auditif ou encore la présence d objets proches comme un téléphone portable ou bien une main provoquent une modification des caractéristiques acoustiques du larsen. Il faut alors mettre en place un anti-larsen adaptatif rapide pour contrer rapidement les phases changeantes du larsen. Toutefois, ces réponses rapides peuvent entraîner une mauvaise identification du larsen et certains bruits sont assimilés comme du larsen. Il y a création d artefacts et de distorsion du signal : la qualité sonore est dégradée (Réf 6 et 8). Dans ces cas là, la solution est une réponse lente de l anti-larsen qui va prendre le temps de bien analyser le signal de larsen parmi les bruits extérieurs qui y ressemblent. Un système anti-larsen réussi joue sur l ajustement de la réponse (rapide ou lente) en fonction des changements de caractéristiques acoustiques du larsen. Les fabricants d audioprothèse combinent deux anti-larsens par opposition de phase, un fixe et un adaptatif. Le système fixe traite l effet larsen d une manière invariante afin de poser une zone de probabilité d effet larsen. Le système adaptatif complète le tout en s adaptant aux changements acoustiques de l effet larsen. Le système anti-larsen fixe par opposition de phase nécessite une calibration du système pour reconnaître, dans une situation calme et sans bruits extérieurs, les 15

17 Fig.5 : Courbes audiométriques tonales types permettant la compression ou la transposition fréquentielle

18 conditions d apparition du larsen une fois l appareil placé sur l oreille du patient. Chaque fabricant utilise une méthode propre de calibration mais habituellement l appareil auditif émet soit un signal de large bande, soit des sons sur toutes les fréquences et évalue alors à partir de quelle fréquence et de quelle intensité il risque de se produire un larsen. Une fois la zone délimitée, le logiciel fabricant adapte automatiquement le gain pour que la zone soit évitée. Sur certains logiciels, l audioprothésiste règle lui-même le gain selon la zone de probabilité de larsen. Compression et transposition en fréquence : Aujourd hui, deux fabricants d audioprothèse ont adapté des technologies qui peuvent aider au traitement du larsen : ce sont la compression et la transposition fréquentielle. Ces deux techniques ont pour but d amener les zones de fréquences aigues dans la zone de fréquence médium qui peut alors faciliter leur traitement du signal. La compression fréquentielle va alors comprimer les fréquences aigues alors que la transposition fréquentielle va réaliser un transfert de l information des hautes fréquences dans une plage fréquentielle plus basse. Ces deux systèmes vont permettre au niveau prothétique de proposer une alternative à l amplification des zones aigues. Ces systèmes sont réservés à des cas de pertes auditives particulières : des fréquences graves et médiums bien conservés mais des fréquences aigues presque inexistantes (Fig.5). Ces systèmes peuvent jouer un rôle, certes mineur, dans le traitement du larsen. L effet larsen est présent surtout dans les fréquences aigues, autour du 3000Hz. En comprimant ou en transposant ces fréquences aiguës, les fréquences du larsen sont également transférées et comprimées dans des zones basses où l anti-larsen peut 16

19 alors plus facilement fonctionner. Le risque d accrochage du larsen est diminué. La marge de gain supplémentaire peut alors être augmentée. (Réf 1). Présentation de l anti-larsen de Starkey : le «PUREWAVE FEEDBACK ELIMINATOR» = L éliminateur de larsen purewave (PFE) (Réf 11). Le nouvel anti-larsen de Starkey a été intégré dans la toute nouvelle gamme d appareils auditifs du fabricant : la S série. Le lancement de la gamme a été fait le 18 mai Ces appareils étant très récents, le mécanisme précis des fonctionnalités est un secret industriel bien gardé. Par conséquent, seules des informations partielles sur le fonctionnement exact du PFE ont pu être obtenues. Les appareils de la gamme S série disposent d un processeur multi-core. Ce processeur permet d exécuter plusieurs tâches en parallèle, la rapidité de fonctionnement des applications est donc améliorée. Le PFE en bénéficie car cet anti-larsen peut identifier les caractéristiques acoustiques du larsen par plusieurs filtres de bandes de fréquences qui traitent le signal en simultané. La bande passante de traitement est donc plus large et le signal du larsen va pouvoir également être traité très rapidement. L anti-larsen peut être réglé de deux façons sur le logiciel fabricant : un mode fixe et un mode adaptatif. Le mode fixe va caler l anti-larsen sur un traitement invariant du larsen, il ne tient pas compte des changements acoustiques de celui-ci. Il est rarement utilisé et seulement en cas de larsen dans une seule situation sonore. Le mode adaptatif est le mode le plus performant et celui qui est généralement le plus employé. Il nous a été déclaré que cet anti-larsen est codé différemment des autres anti-larsens sur le marché. 17

20 Années Boitiers Lunettes Total contours d'oreille Total Intra conques Total Intra canaux Total C.I.C Total Intra auriculaires Total unités Tab.1 : Tableau récapitulatif des ventes en audiologie en France et DOM-TOM entre 2004 et 2009 (Chiffres SNITEM Réf 10). Fig.6a : Représentation en secteurs des parts de marché des types d appareils auditifs en 2004.

21 4. Historique de l appareil intra-auriculaire et évolution de marché (Réf 4). L appareil intra-auriculaire est apparu pour la première fois en La réduction des tailles des piles a favorisé la diminution des aides auditives et donc l apparition des appareils «tout intégré» dans l oreille : les intra-auriculaires. A l époque, l appareil intra-auriculaire restait un appareil très gros, il prenait la forme de la conque de l oreille, on les appelait les intra-conques. Petit à petit, l électronique s est miniaturisée et les formes des intra-auriculaires également. Aujourd hui la forme la plus utilisée est le semi-profond CIC qui se loge au fond du conduit du patient. L avancée des technologies a profondément joué dans l évolution des types d appareil. Dans les années 1990, deux avancées majeures ont fait leurs apparitions. Les aides auditives à programmation numérique tout d abord et quelques années plus tard les appareils auditifs 100% numériques. Grâce à l avènement du numérique, les fabricants ont pu améliorer la qualité sonore, augmenter les gains et donc les plages d applications des appareils, créer des algorithmes de traitement du signal comme l anti-larsen par exemple (apparu en 2003) ou la discrimination signal/bruit. Toutes les aides auditives ont alors changé. Jusqu aux années , les deux seuls types majeurs d aides auditives étaient le contour classique (appareil externe plaqué au dessus de l oreille avec un embout standard moulé pour conduire le son dans l oreille) et l intra-auriculaire. Pour le critère esthétique, l intra-auriculaire était beaucoup plus discret même si l efficacité prothétique n était pas forcément meilleure que le contour, notamment par rapport aux problèmes d effet larsen (proximité des transducteurs). La part de marché de l intra-auriculaire était alors assez importante (environ 1/4 en 2004) (Tab.1 et Fig. 6a). 18

22 A partir de 2005 est arrivé sur le marché un sous-type d appareil auditif révolutionnaire : le micro-contour «open» suivi peu de temps après par une autre avancée : le micro-contour à écouteur déporté (RITE : Receiver In The Ear). Ces deux contours d oreille très petits se placent derrière l oreille avec un mini-tube relié à un embout standard pour le premier et un fil électrique relié à un écouteur placé directement dans le conduit auditif pour le second. Ces deux appareils permettent d avoir un confort amélioré puisque l embout n est plus en matière dure mais un embout standard souple. Ils admettent une grande aération du conduit et une réelle discrétion pour un contour grâce au fil électrique et au mini-tube invisible. Ces nouveaux appareils sont une vraie concurrence pour les intra-auriculaires au point que la perte de vitesse de part de marché de l intra-auriculaire est spectaculaire (de 27% à 12% en cinq ans) (Fig. 6a et 6b). Actuellement les intra-auriculaires ne représentent plus que 12% de part de marché car ils ne peuvent pas technologiquement concurrencer les mini-contours. L aération du conduit est meilleure (pas d effet d autophonation) et les pertes auditives variées (notamment presbyacousie) sont traitées plus facilement avec les mini-contours (passage libre des fréquences graves, moins d effet larsen). Pour ces raisons, l intra-auriculaire aujourd hui reste plutôt réservé à certaines pertes auditives. Toutefois, les innovations majeures de traitement du signal comme le système anti-larsen PFE de Starkey laissent aujourd hui penser que l intra-auriculaire pourrait s adapter à plus de pertes auditives et ainsi revenir en force. 19

23 IV. Expérimentation Dans cette étude, nous montrons que l anti-larsen PFE de Starkey peut avoir de grandes performances. Grâce à son efficacité, il est désormais possible d appareiller des patients auxquels auparavant l appareil intra-auriculaire était proscrit. Le critère essentiel d efficacité prothétique d un anti-larsen est le gain disponible qu il fait gagner avant que se crée l effet Larsen : on appelle ce gain le gain stable supplémentaire. Il se mesure en effectuant la différence entre le gain avec l antilarsen activé et le gain avec l anti-larsen désactivé. (Réf 2). Dans une première partie, les mesures du gain stable supplémentaire du PFE sont présentées en les comparant aux performances de l ancien anti-larsen (AFI) de la même marque. Le gain stable supplémentaire change selon la taille de l évent, il semble alors justifié de présenter la comparaison des gains stables des appareils dans les deux conditions extrêmes d aération (oreille très aérée : évent de 3mm et oreille fermée : évent bouché). Ensuite, l influence de la taille de l évent dans l apparition du larsen est testée. Les intra-auriculaires S séries sont présentés, par la marque Starkey, comme des appareils qui peuvent avoir la plus grande aération possible sans effet Larsen grâce au PFE : nous souhaitions vérifier la véracité de cette déclaration. Dans une seconde partie, nous étudions l efficacité prothétique subjective de l anti-larsen PFE sur cinq cas divers de patients appareillés en intra-auriculaire semiprofond S série. 20

24 PARTIE 1 : EFFICACITE PROTHETIQUE DE L ANTI-LARSEN PFE SUR L INTRA- AURICULAIRE SEMI-PROFOND CIC: MESURE DU GAIN STABLE SUPPLEMENTAIRE ET COMPARAISON AVEC LA GAMME PRECEDENTE, LE DESTINY 1. Matériel utilisé et protocole des tests Pour effectuer les mesures, nous souhaitions nous rapprocher le plus possible des conditions humaines de port d appareil. Réaliser les mesures sur un patient ou sur nous-mêmes était exclu car la recherche de seuil de larsen oblige à avoir des gains importants et c est une expérience agressive voire dangereuse pour une oreille d avoir un larsen permanent pendant quelques secondes voire quelques minutes. De plus, une expérience sur patient demande une autorisation préalable du CPP (Comité de Protection des Personnes). Par conséquent nous avons décidé de faire l ensemble des mesures sur un moule d une oreille naturelle ce qui de plus permet de limiter les variations des mesures. A partir d une empreinte oreille droite d un homme appelé Mr X et avec l aide d un technicien, un moule de cette empreinte a été réalisé en prenant le soin de faire une cavité résiduelle pour restituer au maximum l identique d un conduit auditif réel (Fig.7a). Ce moule a été fait en matière de pâte à empreinte car cette matière rappelle la plasticité de la peau humaine. Figure 7a : photographie du moule d oreille réelle utilisé pour les mesures. 21 Figure 7b : photographie du même moule d oreille réelle avec l intra auriculaire S série 11 correspondant.

25 En parallèle de la fabrication du moule, deux appareils intra-auriculaires semiprofond des gammes S série et Destiny ont été réalisés par le fabricant Starkey à partir de la même empreinte de Mr X (Fig. 7b). Aujourd hui, le grand intérêt de l intraauriculaire chez les patients, c est la discrétion. Les intra-auriculaires semi-profond sont ceux qui sont le plus réalisés ; par conséquent, ces formes d appareil ont été commandés pour l étude. Dans la seconde partie des mesures, nous souhaitions pouvoir tester l influence de la taille de l évent dans l apparition du larsen. Les appareils ont donc été commandés avec la plus grande aération possible. Deux appareils ont été reçus, un Destiny 1600 et un S série 11, avec évent de 3mm, de matrice identique 110dB de niveau de sortie et 40dB de gain. Nous avons réalisé des évents de 2mm, 1mm et évent bouché en fixant une pâte malléable sur l évent de l appareil et en créant une aération du bon diamètre. Mesure in vivo Pour effectuer les tests, la méthode de mesure in vivo a été utilisée afin de recueillir en fond de conduit réellement le gain donné par les appareils sans effet larsen. Le système de mesure in vivo du laboratoire du stage était le système Aurical. Pour réaliser la mesure in vivo, il faut un casque avec une sonde, un micro de référence et une chambre à haut-parleur. Pour faire les mesures il faut, en premier, calibrer le tube sonde en le coinçant dans l encoche contre le micro de référence. Une fois la calibration effectuée, on réalise un gain naturel de l oreille (REUG : Real Ear Unaided Gain) : c est le gain naturel de résonance du conduit auditif avec un niveau d entrée donné (Fig. 8a et 8b). Dans un deuxième temps, on insère l appareil en marche dans le conduit et on effectue un REIG (Real Ear 22

26 Tableaux obtenus en mesure in vivo : Légende : Audiométrie tonale au casque Courbe cible de gain à 65dB de niveau d entrée Courbe de limite subjective d inconfort Gain naturel de l oreille (REUG) à 65dB de niveau d entrée Gain in vivo (REIG) à 65dB de niveau d entrée [Hz] Niveau de sortie naturel de l oreille à 65dB de niveau d entrée Niveau de sortie in vivo de l appareil à 65dB de niveau d entrée [Hz] Figures 8a et 8b : Graphiques de gain et de niveau de sortie in vivo de l intra-auriculaire S série 11 sur une oreille moulée.

27 Insertion Gain) : c est le gain de l appareil auditif en fond de conduit à un certain niveau d entrée donné. Le logiciel de mesure in vivo nous donne deux graphiques, la courbe de gain in vivo et la courbe de niveau de sortie SPL in vivo de l appareil. (Fig. 8a et 8b). La mesure in vivo a été réalisée avec un stimulus vocal pour ne pas créer une réaction de larsen incontrôlé de l appareil. Protocole des tests : Toutes les mesures réalisées ont été faites à 65dB de niveau d entrée car c est l intensité de la parole normale, intensité conversationnelle et il semblait plus cohérent de réaliser les mesures sur l intensité où il est nécessaire, pour le patient appareillé, d avoir le maximum de compréhension. Pour commencer, nous avons connecté les deux appareils afin de mettre les TK au maximum et d être ainsi en linéaire pour avoir la condition optimale de faire apparaître l effet larsen. Pour mesurer l efficacité prothétique objective de l antilarsen, nous avons cherché à mettre en évidence la limite du gain au dessus duquel se déclenche le sifflement. Les premières mesures ont été réalisées avec l appareil S série 11. Nous l avons placé dans le moule, l avons connecté et mis les réglages de l appareil au maximum. Le larsen s est alors produit. Le gain général a été descendu palier par palier jusqu au réglage où il ne se produisait plus de sifflement même en bougeant le moule. Nous avons ainsi sauvegardé les réglages. Dans un second temps, la sonde de mesure in vivo a été placée au fond du conduit du moule sans appareil. Nous avons alors mesuré le REUG (le gain naturel de l oreille) à 65dB de niveau d entrée. L appareil en marche a ensuite été placé dans le moule avec la sonde au fond du conduit. La mesure du REIG (gain d insertion) a alors été lancée à 65dB. Nous avons 23

28 obtenu alors une courbe de gain par fréquence qui nous a permis de reporter un tableau de gain d insertion seuil de larsen. Pour obtenir le gain stable supplémentaire, on mesure les gains d insertions seuil de larsen avec l anti-larsen activé et désactivé. La différence est le gain stable supplémentaire. Ces tests ont été réalisé en oreille très aérée et fermée sur le Destiny 1600 et le S série 11. Pour tester l influence de la taille de l évent sur le seuil de larsen, nous avons réalisé les mêmes tests de recherche de gain seuil in vivo mais en diminuant l évent (2mm et 1mm) et en le bouchant totalement. Nous avons obtenu alors des gains in vivo selon trois tailles d évent et sans évent. Toutes les mesures ont été réalisées sur les fréquences 250 à 6000Hz car l appareil Destiny n amplifie pas le son au-delà de 6000Hz. Par souci de précision, les mesures ont été refaites 5 fois et les données obtenues sont des moyennes de ces mesures. Etant donné que les mesures ont été réalisées sur la même «oreille», les fluctuations étaient dans l ensemble négligeables. 24

29 2. Tableaux de mesures obtenus Tableaux de mesures du gain stable supplémentaire de l intra-auriculaire S série en condition d oreille très aérée (évent à 3mm) et en condition d obturation totale (évent bouché). Condition d oreille très aérée (évent à 3mm) : Anti Larsen désactivé Fréquences (Hz) Gain (db) Anti Larsen mis en adaptatif Réglage du gain de l'appareil au maximum Fréquences (Hz) Gain (db) Gain stable supplémentaire Fréquences (Hz) Gain (db) Tab 2 : Tableau des moyennes de gain in vivo seuil de l intra-auriculaire S série en fonction des différentes fréquences avec et sans anti-larsen. Mesure du gain stable supplémentaire par fréquence. Anti Larsen désactivé Fréquences (Hz) Gain (db) Anti Larsen mis en adaptatif Fréquences (Hz) Gain (db) Gain stable supplémentaire Fréquences (Hz) Gain (db) Tab 3: Tableau des moyennes de gain in vivo seuil de l intra-auriculaire Destiny en fonction des différentes fréquences avec et sans anti-larsen. Mesure du gain stable supplémentaire par fréquence. 25

30 Condition d obturation totale (évent bouché). Anti larsen désactivé Fréquences (Hz) Gain (db) Anti larsen mis en adaptatif réglage du gain de l'appareil au maximum Fréquences (Hz) Gain (db) Gain stable supplémentaire Fréquences (Hz) Gain (db) Tab 4: Tableau des moyennes de gain in vivo seuil de l intra-auriculaire S série en fonction des différentes fréquences avec et sans anti-larsen. Mesure du gain stable supplémentaire par fréquence. Anti larsen désactivé Fréquences (Hz) Gain (db) Anti larsen mis en adaptatif réglage du gain de l'appareil au maximum Fréquences (Hz) Gain (db) Gain stable supplémentaire Fréquences (Hz) Gain (db) Tab 5: Tableau des moyennes de gain in vivo seuil de l intra-auriculaire Destiny en fonction des différentes fréquences avec et sans anti-larsen. Mesure du gain stable supplémentaire par fréquence. 26

31 Fig.6b : Représentation en secteurs des parts de marché des types d appareils auditifs en Comparaison gain stable supplémentaire S série/ Destiny Event à 3mm (oreille ouverte) Fréquences (Hz) Gain stab. sup. S série Gain stab. sup. Destiny Event bouché (oreille fermée) Gain stab. sup. S série Gain stab. sup. Destiny Tab 7 : Tableau de comparaison des gains stables supplémentaires par fréquence des appareils S série et Destiny dans les deux conditions extrêmes d obturation d oreille. [db HL] [Hz] Figure 9 : graphique de comparaisons des gains stables supplémentaires par fréquence des appareils S série et Destiny en oreille ouverte (bleu) et en oreille fermé (rouge). Courbe polynomiale d évolution du gain stable supplémentaire S série en oreille ouverte (y = 0,821x 2 + 8,235x 7,2). Figure 10 : graphique de comparaison de gain in vivo par fréquences entre les appareils Destiny et S série dans la condition d obturation totale du conduit auditif.

32 Mesures des gains in vivo seuils selon les tailles d évents : Fréquences (Hz) Gain évent 3mm (db) Gain évent 2mm (db) Gain évent 1mm (db) Gain sans évent (db) Tab 6 : Tableau des moyennes de gain in vivo seuil de larsen en fonction de différentes fréquences selon quatre tailles d évents de l intra-auriculaire S série. 3. Analyse des résultats : La première partie des mesures nous montre que le gain stable supplémentaire qu apporte le PFE est très important (Tab. 7). En effet, l apport du système anti-larsen grimpe jusqu à 13 voire 14dB de gain en plus comme le démontrent les barres bleues et rouges foncées du graphique A (Fig. 9). Les gains d insertion sont alors eux aussi très élevés, puisque l on peut atteindre jusqu à 51dB de gain sur le 1000Hz en condition d oreille fermée (Tab.4). En comparant les deux conditions d aération d oreille, on obtient également des résultats intéressants (Tab.7). En ayant l oreille ouverte, on constate que le gain stable est faible voire nul sur les fréquences graves. L amplification des sons graves s échappe par l aération. La courbe polynomiale de second degré du graphique A nous montre bien l évolution du gain par fréquences (Fig. 9). Par contre les sons aigus sont très bien amplifiés car grâce à l anti-larsen, 13dB de gain supplémentaire sont obtenus sur le 6000 Hz. En oreille fermée, le gain supplémentaire est excellent sur toutes les fréquences. L anti-larsen permet d apporter au minimum 10 db de gain 27

33 Figure 11 : graphique de représentation des gains in vivo par fréquences de l appareil S séries selon quatre tailles d évents. [Hz]

34 supplémentaire, le gain d insertion peut donc grimper jusqu à 45 voire 51 db sur les fréquences médiums (Tab.4). Les performances de gain stable supplémentaire sont excellentes. Dans les deux situations d aération extrême, l anti-larsen PFE permet d ajouter au moins 10dB de réserve de gain sur presque toutes les fréquences. Aucun gain n est apporté par le PFE sur les fréquences graves en oreille très aérée. En comparaison avec l ancien système anti-larsen de Starkey, l AFI (génération Destiny), on remarque que quasiment tous les gains stables supplémentaires sont améliorés (Tab.7). L AFI était à sa sortie le meilleur anti-larsen du marché. A travers les données mesurées, on observe que ses performances sont largement dépassées par le PFE. L amélioration générale du gain stable supplémentaire du PFE par rapport à l AFI peut aller jusqu à 20% en situation d occlusion du conduit auditif (Fig. 10). Cette donnée correspond aux données fabricant qui ont été citées dans leurs analyses. Dans la seconde partie des mesures, nous avons voulu tester l influence de la taille de l évent sur le gain in vivo seuil sur toutes les fréquences (Tab.6). La première analyse qu on puisse faire est qu à chaque mesure, les réglages de gain de l intraauriculaire ont été mis au maximum, peu importe la taille de l évent. Le sifflement n est pas présent même avec les réglages au maximum. L analyse des mesures objectives in vivo montre que la taille de l évent augmente la variation du gain sur les fréquences graves (Fig. 11). On peut donc ouvrir au maximum l oreille si on veut du gain seulement sur les aigus (perte auditive type presbyacousie). La réserve de gain la plus importante se trouve quand même sur les médiums. 28

35 D après cette analyse, on peut conclure que les performances de gain stable supplémentaire de l anti-larsen vont permettre d avoir une grande réserve de gain sur toutes les fréquences. On va donc pouvoir appareiller des surdités plus sévères. Dans un second temps, la taille de l évent n ayant d influence que sur le gain des fréquences graves, le gain important qui est disponible sur les autres fréquences en ayant de grandes aérations va permettre d appareiller des surdités axées sur les fréquences aigues (type presbyacousie). Les aides auditives intra-auriculaires étaient déconseillées pour ces pertes auditives à cause de l effet larsen. L anti-larsen PFE ayant une amélioration jusqu à 20% par rapport à l ancien anti-larsen, AFI, son efficacité technique par rapport à l ancienne génération d anti-larsen est justifiée. Il reste à démontrer l efficacité prothétique de l anti-larsen et par conséquent de l intraauriculaire S série sur les patients. PARTIE 2 : ETUDE SUBJECTIVE D EFFICACITE DE L ANTI-LARSEN «PFE» SUR 5 CAS DIVERSIFIES DAPPAREILLAGE EN INTRA-AURICULAIRE SEMI- PROFOND S SERIE. L effet larsen est un phénomène présent au quotidien pour les personnes qui portent des appareils auditifs. Il se ressent dans certaines situations sonores, quelques unes très fréquentes. Il semblait nécessaire d avoir une approche subjective de l efficacité prothétique d un anti-larsen en étudiant les ressentis des patients. L appareil intra-auriculaire a depuis quelques années été occulté face aux performances et au confort général des appareils micro-contours de type «open» ou à écouteur déportés. Il a été dénigré pour son faible gain, dû en partie à la présence 29

36 rapide de l effet larsen dès que le gain des aigus augmente, pour son effet bouchon qui engendre des problèmes d autophonation très gênants pour les patients et pour l apparition très fréquente de sifflement de larsen de part la proximité des transducteurs de l appareil. Par conséquent, sa gamme d adaptation de pertes auditives était restreinte. Cet appareil avait du mal à concurrencer les microcontours. Grâce aux performances techniques d apport de gain sans effet larsen et le fait que ce gain peut être apporté tout en aérant au maximum le conduit, l appareil S série, à l aide de son anti-larsen PFE, peut théoriquement apporter le gain et le confort nécessaire pour appareiller des pertes auditives diverses. Pour vérifier concrètement ces affirmations, l avis des patients était indispensable. Nous avons alors sélectionné cinq patients pour qui il était intéressant d étudier les apports des intra-auriculaires S série. Deux patients étaient des premiers appareillages avec une courbe auditive différente, les trois autres étaient des renouvellements des trois types d appareils principaux vendus aujourd hui : un contour traditionnel, un micro-contour à écouteur déporté et un intra-auriculaire. Nous avons alors réalisé des gains prothétiques tonal et vocal pour établir l apport prothétique des appareils à chaque patient, et également élaboré un questionnaire d étude de l anti-larsen adapté à chaque patient. I. Questionnaire réalisé et protocole des tests -Choix des patients : Les appareils S séries possédant l anti-larsen PFE étant très récents, sur un laboratoire de correction auditive, peu de patients sont équipés avec ces appareils. Cependant, parmi les patients possédant un intra-auriculaire S série, nous avons 30

37 sélectionné cinq cas types d appareillage intra-auriculaire. Ces cinq cas sont appareillés en intra-auriculaire semi-profond. Nous avons réalisé des gains prothétiques tonal et vocal pour chaque patient et effectué un questionnaire portant sur les paramètres importants d efficacité d un anti-larsen (la présence de larsen dans les différentes situations sonores, la qualité d écoute générale). Les deux premiers patients portaient leur premier appareillage auditif, les trois autres sont des renouvellements. Quatre des patients avaient des appareils en binaural, une patiente de premier appareillage n avait qu un seul appareil pour raison financière. Les deux patients équipés en intra-auriculaire S série pour leur premier appareillage se distinguent par la spécificité de leur perte auditive. Le premier patient a une perte auditive de type presbyacousie, le second patient a une perte auditive relativement plate, c est-à-dire que toutes les fréquences sont atteintes au même degré (voir Fig. 11a et 11b). L intra-auriculaire a longtemps été préconisé par les audioprothésistes pour les pertes plates et déconseillé pour les patients presbyacousiques car l occlusion du conduit crée par l intra-auriculaire ne permettait pas aux fréquences graves de circuler naturellement. Au contraire les fréquences graves étaient amplifiées par l appareil. La particularité de la perte presbyacousique est la conservation des fréquences graves, l appareil intra-auriculaire ne laissant pas circuler librement ces fréquences, il ne convenait pas d adapter cet appareil à une telle perte. Par opposition, la perte «plate» nécessite une amplification sur les fréquences graves, l appareil intra-auriculaire convient alors très bien. Par 31

38 conséquent, nous avons sélectionné deux patients présentant ces deux cas de pertes auditives pour évaluer l apport de l anti-larsen et de l appareil S série. Revenons sur les trois autres patients qui sont des renouvellements d appareillage. Ces trois patients ont été appareillés, précédemment leurs intraauriculaires S série, avec trois types d appareils auditifs les plus courants : le contour classique, le micro-contour «open» et l intra-auriculaire. Il semblait intéressant d étudier, d une part l évolution de la présence de l effet larsen et d une autre part l évolution de la performance de confort et de qualité d écoute de l appareil S série. Nous avons donc adapté le questionnaire avec une seconde partie consacrée à la comparaison avec les anciens appareils de ces patients. -Questionnaire réalisé (Annexe 2): Nous avons conçu les questionnaires de manière à obtenir deux thèmes pour démontrer l efficacité de l anti-larsen. Premièrement, l apparition de l effet larsen et deuxièmement l effet d occlusion et le confort d écoute de l appareil. En dernière question, nous avons également posé une question ouverte sur les progrès que les intra-auriculaires S série auraient encore à faire. Dans l apparition du larsen, nous avons rédigé une question sur les situations sonores et la fréquence d apparition de l effet larsen selon les situations. Nous avons également posé la question de savoir si l effet larsen est un moyen rassurant du bon fonctionnement de l appareil. Dans un second thème, nous avons posé la question de la sensation d occlusion des appareils, des priorités de choix d un appareil intra-auriculaire et du confort d écoute avec les appareils. 32

39 Pour les trois cas de renouvellement d appareillage, nous avons consacré une partie du questionnaire à la comparaison avec les anciens appareils. Les questions portaient alors sur les situations sonores où il y avait présence de larsen avec les anciens appareils et sur l amélioration du confort au niveau correction auditive et port de l appareil suite à l appareillage avec les intra-auriculaires S série. -Protocole des tests : Dans un premier temps, nous avons vérifié la date récente des gains prothétiques tonal et vocal, et de l audiogramme par patient. Pour les deux patients nouvellement appareillés et pour les patients pour qui leurs examens audiométriques étaient trop anciens, nous avons effectué nous-mêmes l audiogramme au casque et les gains prothétiques. Nous avons donc demandé aux patients de venir pour les examens audiométriques. Un audiogramme au casque a été réalisé en mesurant le seuil d audition par fréquence. Puis dans un second temps, une fois l adaptation de l appareil intra-auriculaire S série stabilisée à la perte d audition du patient, nous avons réalisé les gains prothétiques. Pour le gain prothétique tonal, le seuil d audition en champ libre selon les fréquences sans appareil et avec appareil a été mesuré. On obtient alors deux courbes, la première est la courbe tonale d audition champ libre sans appareil, la seconde avec les appareils. La différence entre les deux courbes montre le gain prothétique tonal des appareils. Le gain prothétique vocal se mesure en champ libre également. On utilise des listes de mots (ici les listes de mots de JE. Fournier à voix masculine) que l on fait répéter aux patients par intensité. Nous avons fait répéter des listes de 10 mots sur des intensités moyennes à faibles jusqu à un taux de 0% de répétition des mots. On 33