Creative commons : Paternité - Pas d Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.0 France (CC BY- NC-ND 2.0) http://creativecommons.org/licenses/by nc nd/2.0/fr/
INSTITUT DES SCIENCES ET TECHNIQUES DE LA READAPTATION Directeur Professeur Yves MATILLON COMPARAISON DES PERFORMANCES ENTRE ADULTES IMPLANTES COCHLEAIRES ET ADULTES APPAREILLES MEMOIRE présenté pour l'obtention du DIPLOME D'ETAT D'AUDIOPROTHESISTE par MANDON (BIGEARD) - Laure (Tiphaine) Autorisation de reproduction LYON, le 13 octobre 2011 Pr Lionel COLLET N 449 Responsable de l Enseignement
SOMMAIRE Introduction 3 I Rappels théoriques 4 A/ La Parole : caractéristiques et généralités 4 1) La voix 5 a) La fréquence fondamentale 5 b) L intensité de la voix 5 c) Le timbre 5 2) La zone conversationnelle 7 3) Rappels phonétiques 7 a) Les phonèmes 7 b) Les phonèmes vocaliques 8 c) Les consonnes 8 B/ Comment fonctionne l audition? 9 1) Anatomie de l oreille 9 2) Parcours du son 9 C/ Pathologie 10 1) Une classification fonctionnelle 10 2) Une classification audiométrique 10 D/ Types d appareillages 11 1) Les aides auditives à conduction aériennes ACA) 11 2) L implant cochléaire 11 3) L implant électroacoustique (EAS) 13 II Perception dans le silence et dans le bruit 16 III Problématique et hypothèse 19 Matériel et méthode 20 I Populations étudiées 20 II Protocole 21 A/ Pour les patients appareillés 21 B/ Pour les patients implantés 22 III Tests statistiques 24 Résultats 25 I Seuil tonal 25 II Intelligibilité 28 III Test dans le bruit d Elbaz 38 Discussion 42 Conclusion 44 Bibliographie 47 2
Introduction : Avec 5 millions de sourds et malentendants en France, la surdité est un problème qui touche de nombreuses personnes avec des conséquences importantes sur le plan social, économique, culturel. Le champ des aides techniques pour ces patients ne cessent de se développer : les implants cochléaires se sont beaucoup répandus ces dernières années (miniaturisation, stimulation mixte électroacoustique) tandis que les prothèses auditives gagnent en performance grâce aux progrès de la technologie (compressions fréquentielles). Compte tenu de ces évolutions, il paraît nécessaire de s intéresser aux performances de ces différentes technologies et aux services rendus aux patients. L évolution conjointe des techniques de la prothèse auditive et de l implant cochléaire a permis d élargir les indications et de mieux satisfaire les patients, mais sommes nous sûrs de connaître les performances de nos patients? Pour tout un chacun, les patients porteurs d un implant cochléaire sont plus performants en compréhension dans le silence et dans le bruit que ceux porteurs d une prothèse auditive, aussi puissante soit-elle, et à déficit auditif équivalent. Qu en est-il réellement? C est ce que notre étude va s efforcer de démontrer. 3
I RAPPELS THEORIQUES A/ LA PAROLE : caractéristiques et généralités Afin de communiquer sa pensée, l être humain utilise le langage qui est véhiculé par la parole. Ce système de sons articulés est émis par les différents organes de la phonation (muscles respiratoires, laryngés, et articulatoires). La parole est un signal acoustique très complexe qui peut-être considéré comme une suite continue de sons dont le contenu spectral et l enveloppe temporelle se modifie continuellement pendant le discours. Ainsi, la parole est un signal non stationnaire. Figure 1 : Le spectre de la parole à long terme (PHONAK Focus n 8, 1987) Figure 2 : Spectrogramme du mot "samedi" 4
On peut distinguer nettement les différents phonèmes du mot samedi. On voit très bien également les différents formants des voyelles /a/ /e/ et /i/ 1- La voix : La voix est caractérisée par trois paramètres acoustiques a/ La fréquence fondamentale ou hauteur : Exprimée en hertz, elle est fonction de la vitesse de vibration des cordes vocales (nombres de cycles d ouverture/fermeture par seconde). En d autres termes, la fréquence de vibration des cordes vocales détermine la hauteur de la voix; ainsi chez une femme on constate que le fondamental de la voix se situe à F0 = 220Hz et chez l homme à F0 = 110Hz. Le spectre des sons émis par la phonation s étend de 0 à 20000Hz. b/ L intensité de la voix : Elle est fonction de l amplitude du son émis, exprimée en décibels (db), sous la dépendance de la force d expiration pulmonaire (pression sous glottique) pour une fréquence donnée. Un même son peut être produit avec plus ou moins d intensité. Ainsi la voix varie entre 30 et 70dB. c/ Le timbre : Il est fonction de la forme du son émis, caractérisé par le nombre et la forme des harmoniques. En effet, la voix peut-être décomposée en sinusoïdes simples en appliquant le théorème de la transformée de Fourier. Le premier terme de la somme représente le fondamental, les autres termes sont des harmoniques (fréquences multiples du fondamentale F0). 5
Figure 3 : Décomposition d un signal acoustique périodique en série de Fourier Le timbre d un son est déterminé par l intensité relative des harmoniques contenues dans ce son, par leur distribution dans le spectre ainsi que par leur nombre. Le timbre confère à la voix une grande partie de ses qualités esthétiques. 6
2- La zone conversationnelle La zone conversationnelle est la dynamique énergétique en fonction de chaque bande de fréquence émise lors de la parole. Elle coïncide avec la zone hypersensible du champ auditif et s étend de 250 à 4000Hz avec un maximum d utilisation des fréquences médianes 1000 et 2000Hz. En ce qui concerne l intensité moyenne, nous avons vu précédemment que la parole était émise entre 30 et 70dB SPL. Figure 4 : Champ dynamique de l audition 3- Rappels de phonétique a/ Les phonèmes : La parole peut être décomposée en éléments unitaires appelés phonèmes. Le phonème est la plus petite unité distinctive du système phonologique d une langue. Les 36 phonèmes de la langue française se décomposent en 16 phonèmes vocaliques et 20 phonèmes consonantiques. 7
b/ Les phonèmes vocaliques : Ce sont des sons périodiques produits par la vibration des cordes vocales. Sur le plan acoustique, les voyelles sont caractérisées par leurs formants F1, F2, F3 dont deux sont prédominants : - F1 : premier formant pharyngé compris entre 250 et 750Hz, et - F2 : deuxième formant buccal compris entre 700 et 3000Hz. Les phonèmes nasals sont moins reconnus avec un implant cochléaire par rapport à une personne appareillée. De même que l on a une moins bonne perception des voyelles chez l implanté cochléaire par rapport aux sourds appareillés. c/ Les consonnes : Elles correspondent à des bruits apériodiques et leur formation est essentiellement conditionnée par des effecteurs bucco-pharyngés. Les spectres des consonnes sont de faible amplitude, très variable et fugace. Elles jouent un rôle majeur au niveau de la compréhension de la parole. Les consonnes sont de fréquence aigue de faibles intensités. La fréquence moyenne des consonnes est plutôt située dans la région 3000 à 5000Hz. Les consonnes sonores, généralement voisées ont un niveau moyen inférieur de 10dB et les consonnes sourdes, généralement non voisées sont de 20 à 30dB au dessous du niveau des voyelles. Les consonnes sourdes se trouvent dans une zone de fréquence où la plupart des pertes sont aggravées. 8
B/ COMMENT FONCTIONNE L AUDITION : 1- Anatomie de l oreille : Figure 5 : Schéma anatomique de l oreille 2- Le parcours du son : Les sons sont captés par l'oreille externe et sont transmis vers le conduit auditif. Les vibrations du son provoquent un mouvement du tympan et de la chaîne de trois osselets qui lui sont reliés (oreille moyenne). Le système de l'oreille moyenne sert à amplifier l'énergie des vibrations sonores pour les transmettre à la cochlée (oreille interne). C'est dans la cochlée que se trouvent des cellules ciliées qui sont connectées aux fibres du nerf auditif. Les vibrations sonores pénètrent dans la cochlée, provoquant la transmission de l'onde dans l'organe d'audition (ou Corti) qui est rempli de fluide. Cette onde provoque le déplacement des cellules ciliées internes qui génèrent alors des signaux électrochimiques qui circulent dans le nerf auditif (nerf de l'audition) pour aboutir au cerveau où ils sont reconnus comme des sons : c'est la perception du son. Pour les sons de faibles amplitudes (inférieur à 50-60 db HL, les cellules cillées externes jouent un rôle d amplification du signal en déplaçant les membranes accolées aux stéréocils des cellules ciliées internes. 9
Nous pouvons dire que l'oreille transforme l'énergie acoustique reçue d'abord en une énergie mécanique (oreille externe et moyenne) puis en potentiel d actions par une énergie électrochimique (oreille interne) qui sera transmise par le nerf auditif au cerveau de manière à engendrer une réaction. C/ PATHOLOGIE : On distingue une classification des surdités de deux types : 1- Une classification fonctionnelle : Elle répartit les surdités en trois catégories : les surdités de transmission, les surdités de perception et les surdités mixtes. Dans notre étude, nous nous intéressons seulement aux surdités de perception. Elles ont pour cause des lésions des voies neurosensorielles de l audition (oreille interne, nerf auditif, voies centrales). Elles entrainent des pertes auditives qui peuvent excéder 60dB. La perte auditive prédomine en général sur les aigus. La conduction osseuse est toujours affectée parallèlement à la conduction aérienne. Le sujet éprouve une gêne dans le bruit. Il existe des distorsions de la perception auditive qui perturbent l intelligibilité de la parole. Les surdités de perception ne sont améliorées que par des prothèses auditives. Lorsque l atteinte se situe dans l oreille interne (généralement dans l organe de Corti), on parle de surdité endocochléaire. 2- Classification audiométrique : Elle classe les surdités suivant leur degré de perte auditive. La perte auditive se calcule sur la perte en voie aérienne des fréquences conversationnelles classiques (500,1000, 2000 et 4000Hz) ; elle est généralement exprimée en db HL (valeur de base correspond à des valeurs normatives par rapport au normo-entendant). On additionne les valeurs en décibels HL et on divise la somme par quatre. On compte 120dB de perte pour toute fréquence non perçue. Le calcul est réalisé pour chaque oreille séparément. On prend en considération le chiffre obtenu pour les deux oreilles pour classer le déficient auditif dans une catégorie. La classification s effectue de la manière suivante : Audition normale et subnormale : perte auditive inférieure à 20dB Surdité légère : perte de 21 à 40dB Surdité moyenne : 41 à 70dB de perte Il existe deux groupes : Groupe I : 41 à 55dB de perte Groupe II : 56 à 70dB de perte 10
Surdité sévère : 70 à 90dB de perte Il existe deux groupes : Groupe sévère I : 71 à 80dB de perte Groupe II : 81 à 90dB de perte Surdité profonde : au-delà de 90dB de perte Il existe trois groupes : Groupe profonde I : 91 à 100dB de perte Groupe profonde II : 101 à 110dB de perte Groupe profonde III : 111 à 119dB de perte Cophose : surdité totale : 120dB de perte D/ TYPE D APPAREILLAGE : 1- Les aides auditives à conduction aériennes ACA) : Les aides auditives sont conçues pour amplifier le son. Elles permettent d améliorer la compréhension de la parole dans toutes les situations quotidiennes de la vie. Depuis quelques années déjà, de nombreux systèmes ont été mis au point pour optimiser les performances notamment dans le bruit. Parmi ces systèmes, on distingue : les microphones directionnels les réducteurs de bruit les traitements de la parole 2- L implant cochléaire : Fonctionnement 11
Figure 6 : STIMULATION DIRECTE DU NERF AUDITIF PAR DES IMPULSIONS ELECTRIQUES A L AIDE D ELECTRODES INSEREES DANS LA COCHLEE L implant cochléaire est un dispositif médical électronique destiné à restaurer l audition de personnes souffrant de surdité neurosensorielle profonde à totale lorsque les ACAs ne sont plus suffisantes au niveau de la réhabilitation. Les indications actuelles de l implant cochléaire considèrent qu il faut une intelligibilité inférieure ou égale à 60% à 65 db SPL avec une ACA moderne et bien réglée pour pouvoir bénéficier de l implant. Il contourne la partie endommagée de l oreille et envoie le son directement au nerf auditif (VIII) au moyen d électrodes implantées chirurgicalement. L implant cochléaire est constitué d une partie interne (l implant proprement dit) et d une partie externe (le processeur vocal). Le processeur vocal est généralement un contour d oreille similaire à celui d une aide auditive, mais relié à une antenne placée sur la peau au niveau de la partie implantée. Le son va être capté par le microphone du processeur vocal qui va l analyser et le coder en séquences spécifiques d impulsions électriques. Ces impulsions sont envoyées vers l antenne et transmises à travers la peau vers l implant. Celui-ci envoie les impulsions aux électrodes dans la cochlée. Le nerf auditif va acheminer les signaux électriques vers les centres auditifs du cerveau qui va les interpréter en tant que sons. 12
Figure 7 : SCHEMA DE FONCTIONNEMENT D UN IMPLANT COCHLEAIRE L efficacité de l implant va dépendre sur le plan technique de : la stratégie de codage du mode de stimulation de l interface neuronale De nombreux paramètres comme : la vitesse de stimulation, le nombre de maxima, la forme du stimulus (analogique ou pulsatile) et le réglage des seuils de détection et de confort, interviennent dans l optimisation des performances du patient. 3- L implant électroacoustique (EAS) : Il est conçu pour des personnes présentant une surdité partielle. Cette surdité se définit comme une surdité neurosensorielle légère à modérée dans les fréquences graves, associée à une surdité profonde dans les fréquences aiguës. L EAS est constitué de deux parties : d une part un implant cochléaire, composé d une électrode flexible, stimule électriquement les cellules nerveuses responsables du traitement des fréquences aiguës. D autre part, une amplification acoustique 13
stimule les cellules nerveuses responsables du traitement des fréquences graves. L association de la stimulation électrique à la stimulation acoustique permet au patient d obtenir une audition de qualité qui exploite son audition résiduelle naturelle. L implant EAS, comme l implant cochléaire est destiné aux sujets appareillés en ACA dont les performances ne dépassent pas 60% à 65 db SPL. Il est indiqué aux sujets qui ont des restes auditifs exploitables sur les fréquences graves (250 à 750 Hz). Figure 8 : Schéma de fonctionnement d un EAS Figure 9 : Audiométrie d une perte auditive d un EAS 14
Figure 10 : Représentation du porte électrode d un EAS dans la cochlée 15
II PERCEPTION DANS LE SILENCE ET DANS LE BRUIT : Lors d une audition naturelle, les signaux acoustiques sont transmis par l intermédiaire de la portion mécanique de la cochlée jusqu au nerf auditif, qui transmet cette information, en direction du cerveau. Le cortex interprète ensuite cette information et la transforme en message linguistique. Cette organisation exceptionnelle des différentes structures de la cochlée assure une transmission de l information de haute fidélité. Plusieurs phénomènes peuvent expliquer le fait qu un individu malentendant ait des difficultés à reconnaître le signal de la parole : - une perte auditive affecte plus généralement les sons aigus que les sons graves. Ce sont justement les informations présentes dans les aigus qui sont les plus significatives pour la compréhension de la parole. - lorsque le signal acoustique ne se situe pas dans le champ dynamique de l audition de l individu : Si le niveau acoustique du signal n atteint pas le niveau de confort du malentendant. Si le niveau acoustique du signal dépasse le seuil d inconfort du malentendant. Problème lié à la sélectivité fréquentielle. «La sélectivité ou résolution fréquentielle est la propriété de l oreille qui permet de distinguer plusieurs fréquences simultanément. Elle est assurée par le comportement tonotopique de l ensemble du système auditif depuis la membrane basilaire, jusqu au système auditif central». (Gélis C.1993). La baisse de la sélectivité fréquentielle et la difficulté à localiser les sources sonores qui lui est liée, font que les personnes atteintes d une surdité d origine cochléaire ont une grande difficulté pour comprendre la parole. Problème lié à la sélectivité temporelle : il intervient lorsque le système auditif n arrive plus à discriminer deux phonèmes successifs car l excitation causée par le premier phonème est trop longue et le système auditif n a pas eu le temps de retrouver son équilibre. Ceci signifie qu après une voyelle très énergique, le retour à l équilibre est trop long pour que le système auditif soit prêt à reconnaître une consonne beaucoup moins énergique. 16
Problème lié au phénomène de masquage : Ce phénomène correspond au fait qu en présence d autres sons, un son faible et audible dans le calme, cessera d être entendu partiellement (masquage partiel) ou totalement (masquage total). Problème lié à l écoute monaurale : on supprime la différence de phase entre les oreilles, utile à la compréhension lorsque l on tend une oreille vers notre interlocuteur (Dehaussy 1975) lorsque l on parle du côté sourd, la perte d éléments de hautes fréquences, les consonnes et l absence de sommation binaurale sont la cause d une mauvaise compréhension dans le bruit pour les rapports S/B faibles (Ericson et Coll 1988). L oreille humaine a la capacité de démasquer la parole parmi le bruit de façon très robuste. Cette capacité se construit par l analyse d informations partielles de parole que le système auditif capte dans les vallées de bruit de fond. Cette stratégie permet le démasquage. Le système auditif analyse la parole au niveau de: L enveloppe temporelle qui transmet l organisation perceptive de l environnement sonore, l information phonétique et le rythme des sons. La structure fine qui transmet l analyse de la scène auditive, les fluctuations d amplitudes rapides, les timbres des sons complexes (les voyelles, les transitions phonétiques) et améliore le rapport signal/bruit. De nombreuses études sur le démasquage de la parole dans le bruit (S. Gallego 1998, C. Lorenzi 2008), ont montré que l enveloppe temporelle ne suffit pas à une bonne intelligibilité de la parole. C est la structure fine qui apporte les éléments fréquentiels importants dans l écoute de la parole dans les vallées des bruits. Chez les patients malentendants, la structure temporelle fine est conservée contrairement aux porteurs d un implant cochléaire. La lésion cochléaire dégrade la capacité de détection sur la structure fine. 17
Cela explique les difficultés de perception de la parole dans le bruit pour ces patients implantés, ceci par manque d informations transmises par le processeur vocal sur la structure fine de la parole. En synthétisant les théories de Christian LORENZI et d autres auteurs, la perception de la parole dans le silence est possible essentiellement grâce à un codage temporel. Aujourd hui on peut dire que les implantés cochléaires sont performants dans le domaine du codage temporel et donc que la perception de la parole dans le silence est efficace! Toujours pour les mêmes auteurs, la perception de la parole dans le bruit implique un bon codage temporel et fréquentiel. L enveloppe temporelle suffit à donner une bonne perception de la parole dans le silence aux patients implantés (Shannon 1995). Par contre, dans le bruit, l enveloppe est insuffisante. Pour éliminer le bruit, il faut une analyse en fréquences. 18
III PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESE : Nous avons vu qu il existe deux grandes catégories d aides techniques pour les patients présentant différents types de surdités. Nous pouvons nous interroger sur l aide apportée par chaque appareillage en fonction du degré de surdité. La littérature évoque une grande variabilité quant à la performance auditive des patients implantés. Des auteurs tel Blamey en 1995 ; Gallego et Al, 1998, ont évoqué des facteurs pouvant être associés à des changements de performances auditives. L objectif de cette étude est de situer les performances obtenues avec un implant cochléaire par rapport à celle obtenues avec des systèmes conventionnels (aides auditives) pour des patients adultes ayant différents types de surdité. En première hypothèse, nous nous attendons à ce que les patients IC aient de meilleures performances que les patients sourds profonds et sévères dans le calme. La 2è hypothèse, ce peut être la même chose mais dans le bruit. En dissociant les types d implantation, nous verrons si les scores sont les mêmes chez les unilatéraux et les bilatéraux. 19
Matériel et méthode : I Populations étudiées : La population étudiée est composée d une part de malentendants appareillés depuis plus d un an et d autre part de patients implantés cochléaires depuis plus d un an. Les critères d inclusion étaient les suivants : Surdité de perception Surdité brusque ou progressive Surdité post linguale Les critères d exclusion : Surdité de transmission ou mixte Surdité rétro-cochléaire Surdité congénitale ou de la petite enfance Age : La population étudiée se compose uniquement d adultes. Tous les patients appareillés sont porteurs de deux prothèses auditives. On distingue parmi eux : 15 surdités légères 41 surdités moyennes 9 surdités sévères 6 surdités profondes Pour les patients implantés, on distingue : 26 patients avec un implant cochléaire unilatéral seul 13 patients avec un implant cochléaire + une prothèse controlatérale 6 patients avec un implant électroacoustique (EAS) 7 patients implantés cochléaires bilatéralement 20
II Protocole : L objectif est de situer les performances de la population implantée cochléaire à celles d une population appareillée avec des prothèses auditives conventionnelles. Pour cela plusieurs tests ont été pratiqués. A/ Pour les patients appareillés (aca): - Une anamnèse pour vérifier nos critères d inclusion et une otoscopie afin d écarter tout bouchon de cérumen qui fausserait les tests. - Une audiométrie tonale au casque (en conduction aérienne) avec recherche du seuil de perception par demi octaves du 250Hz au 8000Hz pour chaque oreille avec des sons purs. - Un gain prothétique tonal avec leurs deux prothèses auditives en champ libre. Les fréquences testées vont du 250Hz au 6000Hz. On utilise un son vobulé qui semble plus facile à identifier. - Une audiométrie vocale dans le silence oreilles nues avec des listes de mots dissyllabiques de Fournier (40 listes de 10 mots) numérisés avec une voix d homme. Nous cherchons l intensité minimum à laquelle le patient obtient 100% d intelligibilité. - Une audiométrie vocale dans le silence avec leurs deux prothèses auditives. Nous utilisons toujours les listes de mots dissyllabiques de Fournier numérisés et recherchons le 100% d intelligibilité à l intensité la plus faible. - Le test d Elbaz : C est un test de résistivité au bruit. C est une audiométrie vocale dans le bruit. Il s agit dans nos tests d un bruit blanc qui est diffusé en même temps que la parole avec un rapport signal/bruit que l on fait varier par pas de 3 db. L intensité de la parole est fixe durant le test. Sa valeur correspond à l intensité du plateau d intelligibilité obtenu lors de l audiométrie vocale dans le silence + 10dB. 21
Les tests vocaux sont effectués en champ libre d abord oreilles nues puis oreilles appareillées. La parole et le bruit sont diffusés à travers deux haut-parleurs situés face au patient. Lors du test le bruit est progressivement augmenté jusqu à atteindre 50% d intelligibilité. Pour toutes les audiométries vocales et pour ne pas influencer les résultats par l ordre de passage des listes de mots, les passations sont réalisées en ordre aléatoire. B/ Pour les patients implantés: On distingue plusieurs groupes : Patient avec un seul implant Patient avec un implant + une prothèse auditive controlatérale Patient avec un implant binaural Patient implanté bilatéralement Patient avec un implant électro-acoustique Pour tous ces patients, on réalise lors de leur visite à l hôpital : - un gain prothétique tonal en champ libre avec leurs appareils comme ils les portent au quotidien. On utilise un son vobulé qui sort par deux haut-parleurs situés face à eux et l on balaye les fréquences de 250Hz au 6000Hz. - une audiométrie vocale dans le silence avec appareils avec des listes de mots dissyllabiques de Fournier comme pour les patients appareillés. - une audiométrie vocale dans le bruit (bruit blanc) avec le test d Elbaz et les listes de mots dissyllabiques de Fournier. Les conditions de tests sont les mêmes pour les implantés que pour les patients appareillés. On utilise la même méthode de comptage pour avoir le score des audiométries vocales c est à dire chaque liste de Fournier contient 10 mots dissyllabiques, donc chaque syllabe juste compte pour 10% de réussite. Les vocales réalisées en champ libre nous permettent de définir le maximum d intelligibilité du patient. On a pu avec les tests statistiques (régression non linéaire sigmoïdale) définir le plateau d intelligibilité et le seuil à la moitié de l intelligibilité plateau. 22
Par ailleurs, le test d Elbaz nous a permis de calculer le 50% d intelligibilité dans le bruit (seuil en db aussi déterminé par régression non linéaire sigmoïdale). Pour l analyse des résultats, des tests statistiques sont utilisés. Des tests anova et ancova permettent de comparer tous les paramètres entre eux afin de voir les corrélations possibles. 23
III Tests statistiques : - ANOVA : Le test ANOVA est l analyse de la variance (ANalysis Of Variance) permettant de vérifier que plusieurs échantillons sont issus d une même population. Ce test s applique lorsque l on mesure une ou plusieurs variables explicatives catégorielles (appelées alors facteurs de variabilité) qui influence sur la distribution d une variable continue à expliquer. Il s agit dans cette étude d une analyse multifactorielle. ANCOVA : Ce test est l analyse de la covariance qui est un modèle linéaire général avec une variable produite continue (quantitative) et deux (ou plus) variables prédicteurs dont l une au moins est qualitative. ANCOVA est la fusion d ANOVA et de la régression pour les variables continues. ANCOVA teste si certains facteurs ont un effet sur la variable résultat après avoir enlevé la variance dont les prédicteurs quantitatifs sont responsables. L inclusion de covariables peut accroître la puissance statistique parce qu elles sont la cause d une certaine variabilité. 24
Résultats : I SEUIL TONAL : Nous avons déterminé les seuils prothétiques en tonale de chaque groupe de patients en faisant la moyenne des seuils en champ libre au 500, 1000, 2000, 4000Hz. Les résultats obtenus avec Anova, nous ont classifiés du moins bon au meilleurs les différent groupes de patients avec pour chacun d eux leur seuil tonal appareillé moyen champ libre en db HL (F=31,06, p<0,0001). 47dB : POUR LES SURDITES PROFONDES 47dB : POUR LES SURDITES SEVERES 32dB : POUR LES SURDITES MOYENNES 30dB: IMPLANT UNILATERAL 28dB: EAS 27dB: IMPLANT+PROTHESE 27dB : IMPLANT BILATERAL 23dB : POUR LES SURDITES LEGERES On constate que les seuils en tonal des patients implantés sont bons. Ils sont mêmes meilleurs que ceux des patients atteints d une surdité moyenne, sévère et profonde. L écart entre l implant unilatéral et les surdités sévère et profonde est très important avec 17dB de différence. Les patients porteurs d un implant unilatéral ont un seuil moins bon que les patients porteurs de deux implants ou d un implant+ prothèse 25
Modèle F= 31,063 p < 0,0001 On peut dire que les valeurs du seuil pour l ensemble des groupes sont peu différentes entres elles (proche de 30 db), excepté pour les surdités sévères et profondes. Il y a une certaine homogénéité dans les résultats. Les patients implantés sont meilleurs comparés aux surdités moyennes, sévères et profondes. 26
Modèle F= 31,063 p < 0,0001 A noter que d après cette représentation individuelle de l ensemble des sujets, les valeurs du seuil sont homogènes dans l ensemble. Les surdités sévères, profondes et les EAS sont un peu disparates du fait du faible nombre de patients. 27
II INTELLIGIBILITE : Afin de comprendre notre méthode de régression non linéaire sigmoïdale, prenons l exemple d un patient implanté en unilatéral. Régression sigmoïdale de l intelligibilité Intelligibilité = 94,3%(1+ Exp(-0,33*(Intensité-31,5dB))) Ce schéma représente les résultats de l audiométrie vocale appareillée en champ libre. Avec la régression sigmoïdale, nous avons pu avec l équation déterminer pour chaque groupe, en plus du maximum d intelligibilité (ici 100 %), le plateau d intelligibilité (ici 94,3%) et le seuil à la moitié de l intelligibilité plateau (ici 31,5 db SPL) 28
SEUIL VOCAL 50% du plateau Les résultats obtenus avec Anova, nous ont classifiés du moins bon au meilleurs les différent groupes de patients avec pour chacun d eux leur seuil d intelligibilité appareillé moyen champ libre en db HL (F=20,24, p<0,0001). 45 db : SURDITE PROFONDE 42 db : SURDITE SEVERE 42 db: IMPLANT UNILATERAL 38 db: EAS 37 db: IMPLANT+PROTHESE 35 db : IMPLANT BILATERAL 33 db : SURDITE MOYENNE 26 db : SURDITE LEGERE Ces résultats représentent la valeur du seuil auditif en db SPL de la moitié de l intelligibilité plateau en db SPL. Les implantés se situent entre les surdités moyennes et les surdités sévèresprofondes. Ils sont légèrement moins bons comparé au seuil tonal. Toutefois leurs performances restent bonnes puisqu ils sont meilleurs que les sourds sévères et profonds. A noter que les patients en unilatéral sont bien en dessous des performances des autres groupes d implantés. Ils ont le même seuil que les surdités sévèresprofondes. La chronologie des résultats souligne le fait que les implantés bilatéraux sont meilleurs que les implants +prothèse controlatérale qui sont meilleurs que les EAS. 29
Modèle F= 20,244 p < 0,0001 Ce schéma représente la répartition des groupes et les valeurs du seuil vocal à 50%. Les résultats sont homogènes dans l ensemble. 30
Modèle F= 20,244 p < 0,0001 Ce schéma montre les valeurs du seuil vocal à 50% pour chaque patient. On remarque que les résultats sont homogènes. Les résultats chez les sourds sévères et profonds sont davantage disparates du fait du faible nombre de patients testés. 31
VOCALE MAX Les résultats obtenus avec Anova, nous ont classifiés du moins bon au meilleurs les différent groupes de patients avec pour chacun d eux leur intelligibilité maximale appareillé moyen champ libre en db HL (F=8,50, p<0,0001). 83,5% IMPLANT UNILATERAL 85,7% IMPLANT BILATERAL 89,2% IMPLANT+PROTHESE 90,5% SURDITE SEVERE 90,9% SURDITE PROFONDE 94,9% EAS 99,8% SURDITE MOYENNE 100% SURDITE LEGERE Ces résultats correspondent au maximum d intelligibilité (en %) pour chaque groupe de patients testés dans cette étude. Globalement les scores de la meilleure intelligibilité vocale sont élevés puisque le plus mauvais est à 83,5%. Cependant, on remarque que les patients implantés sont en difficulté. En effet, ils sont tous moins bons que les surdités profondes excepté les EAS qui sont entre les surdités moyenne et profonde. Les EAS se distinguent nettement des autres groupes d implantés avec un écart de 5,7%. Comme précédemment, l implant unilatéral a des performances mauvaises comparées aux autres groupes d implants. 32
Modèle F= 8,505 p < 0,0001 Ce schéma représente la répartition des groupes pour des valeurs du maximum d intelligibilité en vocale L implant unilatéral se détache des autres groupes avec une grande disparité dans les résultats que l on constate très bien sur le schéma suivant. 33
Modèle F= 8,505 p < 0,0001 Sur ce schéma, nous visualisons bien la grande disparité des résultats chez les patients avec un implant unilatéral. Bien que le nombre de patients testés soit important (26 patients), les résultats ne sont pas du tout homogènes. Cette disparité des résultats, se retrouve en moindre proportion chez les autres groupes d implantés excepté pour les EAS. Les EAS sur ce graphe se distinguent par leur bonne performance puisque sur les 6 patients testés, 4 d entres eux sont à 100% d intelligibilité. Ils sont bien meilleurs que les surdités sévère et profonde. Les surdités légères et moyennes sont excellentes avec un score de 100%. On soulignera aussi le fait que les patients avec deux appareils sont plus performants que ceux appareillés que d une oreille. 34
VOCALE PLATEAU La vocale plateau est la plus représentative des performances réelles des sujets car elle prend en compte tous les points testés. Elle n a pas d effet «listes» c est à dire qu au cours de l audiométrie vocale, des listes de mots paraissent plus facile que d autres au patient. Ce plateau est défini par test statistique ( régression sigmoïdale de l intelligibilité). Les résultats obtenus avec Anova, nous ont classifiés du moins bon au meilleurs les différent groupes de patients avec pour chacun d eux leur intelligibilité plateau appareillé moyen champ libre en db HL (F=12,08, p<0,0001). 79,8% IMPLANT UNILATERAL 82% IMPLANT+PROTHESE 83,3% IMPLANT BILATERAL 88,1%SURDITE SEVERE 89,3% EAS 90,2% SURDITE PROFONDE 99,8% SURDITE MOYENNE 100% SURDITE LEGERE Les résultats montrent que les implantés sont moins bons que les sourds appareillés excepté pour les EAS. Les EAS sont meilleurs que les surdités sévères avec un score de 89,3% qui est proche des surdités sévères-profondes (89,6%). L implant unilatéral est toujours le plus en difficulté avec un score de 79,8%. L appareillage stéréophonique améliore les performances. Les scores des surdités légères et moyennes sont excellents. Il s ensuit, avec un écart de 10%, les surdités profondes (90,2%). Les surdités sévères sont légèrement moins bonnes que les surdités profondes (88,1%). Le graphe suivant explique pourquoi on a ce classement. 35
Modèle F= 12,087 p < 0,0001 Ce graphe représente l écart type des divers groupes testés. On voit représenté la valeur moyenne du plateau vocal pour chaque catégorie de patients. On remarque que les surdités légère et moyenne ont un score à 100% comme les normo-entendants. L ensemble est très homogène. L écart type est plus important pour les surdités sévères que les surdités profondes, ce qui induit un score moins bon. 36
Modèle F= 12,087 p < 0,0001 Quand on regarde le schéma représentant les patients, on constate une disparité des résultats pour les implantés. Les performances sont très hétérogènes. Elles le sont davantage chez les implantés unilatéraux que chez les implants+ prothèse ou implants bilatéraux. La valeur moyenne du plateau pour les EAS est meilleure comparée aux surdités sévères mais le faible nombre de patients dans les deux cas ne permet pas d en faire une généralisation. En effet, on voit que sur les 9 surdités sévères, 3 d entres elles sont à 100% et les autres sont proches de la valeur moyenne définie (88,1%). Pour les 6 EAS, les scores sont plus disparates. Sur les 52 implantés seuls 3 ont un plateau à 100%. 37
III TEST DANS LE BRUIT D ELBAZ : Prenons l exemple d un patient implanté en unilatéral : Test dans le bruit d Elbaz (régression) = 99,0%/(1+Exp(-0,34*(S/B -12,2dB))) Elbaz 50% = +12,2 db Comme pour l intelligibilité dans le silence, les tests statistiques ont permis de tracer une régression sigmoïdale afin de calculer avec précision le seuil d intelligibilité à 50% de la vocale dans le bruit. Sur ce graphique, on remarque que le patient n est pas performant dans le bruit. Le rapport S/B reste positif au 50%. Dans ce cas, le 50% d intelligibilité dans le bruit est de +12.2dB (c est à dire qu il faut que la parole soit plus forte de 12,2dBpar rapport au bruit). 38
TEST ELBAZ-50 (S/B) Les résultats obtenus avec Anova, nous ont classifiés du moins bon au meilleurs les différent groupes de patients avec pour chacun d eux leur rapport parole sur bruit en db du seuil d intelligibilité dans le bruit appareillé moyen champ libre en db HL (F=29,16, p<0,0001). 5,5dB IMPLANT UNILATERAL 3,1dB IMPLANT+PROTHESE 2,8dB IMPLANT BILATERAL -1,0dB EAS -1,4dB SURDITE SEVERE -3,8dB SURDITE PROFONDE -9,8dB SURDITE MOYENNE -11,4dB SURDITE LEGERE Les résultats trouvés pour chaque groupe de patients soulignent la mauvaise performance de tous les groupes de patients implantés. En effet l écart est significatif dès lors que le rapport S/B reste positif pour les implantés alors qu il est négatif pour les autres. Une exception toutefois : les EAS qui ont un rapport S/B négatif à -1dB. Ils sont malgré tout moins bons que les surdités profondes. Les surdités sévères sont moins performantes que les surdités profondes. Ceci s explique par l existence d une plus grande disparité chez les sujets sourds profonds. Comme précédemment, les unilatéraux sont les plus mauvais parmi les implantés. 39
Ce graphe représente les mesures moyennes du rapport S/B à 50% et l écart type entre les groupes. Il y a une grande disparité entre les sourds appareillés et les patients implantés. Les implantés ont une plus grande difficulté à comprendre dans le bruit. On remarque tout de même que les EAS sont les meilleurs dans ce groupe des implantés avec un rapport signal/bruit proche de-1 (mais ils restent moins bons que les sourds profonds). Toutes les surdités appareillées ont un rapport S/B moyen négatif c est à dire qu ils sont encore performants lorsque le bruit est supérieur à la parole. 40
Modèle F= 29,16 p < 0,0001 La représentation de tous les patients souligne la disparité chez les surdités profondes et les EAS. On voit que pour les autres groupes les scores sont homogènes. 41
DISCUSSION : Au niveau des seuils en audiométrie tonale champ libre, on remarque que les patients porteurs d un implant sont très bons. Ils se situent entre les surdités légères et les surdités moyennes. Les implantés en unilatéral sont un peu moins bons que des implantés bilatéraux (3dB de différence) Il n y a pas de différence de seuils entre un implant+ prothèse et un implanté bilatéral. Dans les deux cas les seuils sont légèrement meilleurs que les EAS et les unilatéraux mais pas de façon significative. Pour les valeurs du seuil au 50% de la vocale, on retrouve une même homogénéité. Les implantés se situent toujours bien mais un peu en retrait par rapport au seuil tonal : ils sont entre les surdités moyennes et les surdités sévères-profondes. Malgré des seuils de perception similaires et des seuils de vocale à 50% du plateau proches, la compréhension vocale des patients implantés est bien en deçà de celle des sourds appareillés. On peut affirmer que les patients implantés cochléaires ont une très bonne détection des sons mais cela ne leur suffit pas pour avoir une bonne compréhension dans le silence ou dans le bruit. Lorsque l on regarde la vocale plateau, les implantés sont plus mauvais que les sourds appareillés avec prothèses. Les EAS cependant sont davantage performants que les autres implantés. Dans l étude, ils sont les patients implantés les plus performants dans le bruit, mais leur faible nombre ne nous permet pas de généraliser cette performance par rapport aux autres groupes. Ils restent toujours moins bons que les sourds sévères et profonds. Au niveau de la «vocale plateau», les EAS ont un pourcentage d intelligibilité très proche des surdités sévères et profondes (seulement1% de différence). Avec ces tests, nous avons constaté que les patients ayant deux appareils sont toujours meilleurs en vocale dans le silence et dans le bruit que les patients avec un implant seul. L implantation bilatérale, séquentielle ou simultanée permet d améliorer la fonction binaurale : meilleure discrimination en condition acoustique défavorable, augmentation de la sonie en autre. Des études faites notamment par Medel ont montré que l implantation bilatérale améliorait nettement la compréhension dans le bruit. L audition binaurale (qu elle soit avec 2 implants ou IC+ prothèse) permet une meilleure perception de la parole dans le bruit. Toutefois une étude en 2006 précise que la compréhension du langage dans le bruit s améliore avec une amplification binauriculaire, mais l acceptation du bruit ne dépend pas de l amplification mono ou binauriculaire pour la plus grande part des sujets (Melinda C.Freyaldenhoven 659-666 en 2006). Des études ont montré que le choix du type de bruit ne semble pas influer sur l intelligibilité de la parole (P.A Howard-Jones, S.Rosen 1993 Acustica). De plus la préférence pour un bruit de fond semble indépendante de son acceptation par le patient. Le patient pourrait manquer d aptitude à évaluer sa capacité à accepter les bruits de fond (Melinda C.Freyaldenhoven 640-648 en 2006)) 42
Dans la littérature, une étude précise que les variations physiologiques qui proviennent des régions plus centrales du système auditif peuvent intervenir dans l acceptation du bruit de fond. Cette étude avait pour but de comparer les performances entre patients IC et patients porteurs de prothèses. En les comparant aux surdités appareillées avec des prothèses auditives conventionnelles, on s est aperçu qu il y avait encore un écart très important dans les résultats en faveur des patients porteurs de prothèses pour ce qui est de la compréhension dans le bruit. Dans ce mémoire, l âge du patient et la durée de port des appareils n étaient n ont pas été pris en compte. Or on sait que plus le patient portera son appareil durablement au quotidien, plus l acceptation du bruit sera aisée (Anna K.Nabelek.626-639 2006). De même, Il aurait été intéressant de tenir compte de la rééducation orthophonique dans notre étude. Il est certain que c est un critère important qui influe sur la performance du patient quel qu il soit. Il en est de même pour les réglages qui n ont pas été pris en compte. Par ailleurs des études faites à Montpellier précisent qu un patient implanté depuis plus de 15 ans obtient de meilleurs résultats en compréhension avec une vitesse d élocution plus lente. Il serait probablement plus objectif d en tenir compte pour pouvoir comparer cette population implantée à celle appareillée avec des aides auditives conventionnelles. Nous pourrions aussi détailler les marques d implant afin de voir si les stratégies de codage et autres paramètres peuvent influer sur les performances. Enfin, nous pourrions tester des adolescents implantés très précocement dont l étiologie est une surdité congénitale (ce que nous avions exclu dans nos critères). Leurs performances semblent meilleures comparées à celles des patients implantés testés 43
CONCLUSION : SEUIL : SEUIL TONAL VOCALE 50% (db HL) (db SPL) 47dB PROFOND 45 db PROFOND 47dB SEVERE 42 db SEVERE 32dB MOYEN 42 db IC_SEUL 30dB IC_SEUL 38 db EAS 28dB EAS 37 db IC_P 27dB IC_P 35 db IC_BILAT 27dB IC_BILAT 33 db MOYEN 23dB LEGER 26 db LEGER COMPREHENSION : VOCALE PLATEAU TEST ELBAZ (%) (db) 80% IC_SEUL 5,5dB IC_SEUL 82% IC_P 3,1dB IC_P 83% IC_BILAT 2,8dB IC_BILAT 88% SEVERE -1,0dB EAS 89% EAS -1,4dB SEVERE 90% PROFOND -3,8dB PROFOND 100% MOYEN -9,8dB MOYEN 100% LEGER -11,4dB LEGER 44
Bien que l adaptation à l implant soit souvent facile (dès les premiers mois le patient implanté peut acquérir une bonne perception du langage), il semble qu en situation de tests comme nous avons procédé lors de notre expérimentation, leurs performances sont peu satisfaisantes. En effet, cette étude nous montre que les patients implantés sont beaucoup plus en difficulté pour comprendre que les patients appareillés. Cependant, nous ne devons pas oublier de préciser qu il existe une grande variabilité interindividuelle dans les performances de ces patients. Comme nous l avons vu, les patients porteurs d un implant EAS semblent se détacher des autres groupes d implantés, notamment au regard de leurs performances dans le bruit. Toutefois, avant de pouvoir confirmer cette tendance, il faudrait recruter un nombre beaucoup plus important de patients par catégorie, avec un groupe de patients avec EAS bien plus conséquent. Actuellement, les indications pour l implant concernent les patients déficients auditifs qui ne tirent pas un bénéfice suffisant de la prothèse auditive en terme de compréhension de la parole. Or les critères audiologiques ont beaucoup évolués au cours de ces dernières années. L indication, d abord limitée à la surdité profonde de type III, a été étendue à toutes les surdités profondes. Aujourd hui, les audiologistes s interrogent même sur l implantation possible de surdités sévères. Il est certain que des avancées futures sont encore attendues tant dans le domaine de la prothèse auditive que dans celui de l implant cochléaire. Aujourd hui déjà se pose la question de l implantation bilatérale (faut-il la faire en simultanée ou séquentielle). L implantation bilatérale doit-elle devenir un standard comme l appareillage stéréophonique avec des prothèses conventionnelles est devenu un standard? Il nous faudra donc affiner le plus possible les tests (de résistivité dans le bruit en particulier) pour faire le meilleur choix entre prothèses et implants (uni ou bilatéral, EAS ou non ) et tirer ainsi le plus profit de ces progrès technologiques. Il faut comprendre les enjeux de chaque type d appareillage (coût économique, double chirurgie pour l implant, coût pour le patient ). 45
En conclusion générale, même si les groupes de sujets implantés nous font croire de par un audiogramme tonal champ libre très valorisant (de25 à 30 db) que ce type de réhabilitation est meilleur que l appareillage conventionnel (seuil de 47 db pour le groupe de sévère-profond) ; les performances de compréhension de la parole dans le silence et dans le bruit situent l implant cochléaire au dernier rang. Ils sont donc à leur place ; c est à dire une solution lorsque l aide auditive conventionnelle n apporte plus suffisamment. Le Maître de Mémoire VU et PERMIS D IMPRIMER Monsieur Stéphane GALLEGO LYON, le 13 octobre 2011 Le responsable de l Enseignement Pr Lionel COLLET 46
BIBLIOGRAPHIE 1. Bilger R.C., Nuetzel J.M., Rabinowitz W.M., Rzeczkowski C. «Standardization of a test of speech perception in noise» Journal of speech and Hearing Research March 1984, Volume 27, 32-48 2. Blamey P., Arndt P., Bergeron F., Bredberg G., Brimacombe J., Facer G., Larky J., Lindström B., Nedzelski J., Peterson A., Shipp D., Staller S., Whitford L. «Factors Affecting Auditory Performance of Postlinguistically Deaf Adults Using Cochlear Implants» Audiology & Neuro-Otology 1996, 1: 293-306 Age at implantation had a slight negative effect on performance, increasing after age 60 years. Age at onset of deafness had little effect on performance up to age 60. Duration of implant use had a positive effect on performance 3. Gallego S., Bouzianne E., Collet L. «Intelligibilité dans le bruit : Apport des aides auditives» L ORL autrement Mai - Septembre 2010, N 11, P.10-15 Le temps d appareillage a un effet significatif sur l amélioration de la compréhension dans le bruit. 4. Gallego S., Collet L., Akhoun I., Seldran F., Ménard M., Berger-Vachon C., Thai-Van H., Truy E. «L implant cochléaire : comment et pourquoi cela marche?» L ORL autrement Décembre-janvier-février 2007/2008, N 3, P. 9-23 Fonctionnement d un implant et paramètres influents sur la performance auditive. 47
5. Hahn R. «Discrimination vocale en présence de bruit dans les différents types de surdité» International Journal of Audiology 1974, Vol13, P.485-489 En présence de bruit, la courbe d intelligibilité varie en fonction du seuil de perception. 6. Howard-Jones P.A., Rosen S. «The Perception of Speech in Fluctuating Noise» Acustica 1993, Vol 78, P. 258-272 Méthode pour quantifier la fluctuation d un bruit de masquage de la parole. L analyse ne révèle pas de différences susceptibles d influencer l intelligibilité de la parole dans la fluctuation des deux bruits (bruit blanc et bruit de cafétéria). 7. Lorenzi, C. (2009, Février). Importance of temporal fine structure cues in speech in normal-hearing and hearing-impaired listeners. Abstract ARO 12. 32th ARO mid-winter meeting, Feb 15-19, Baltimore, Maryland, USA. «Les difficultés de démasquage seraient la conséquence d une incapacité à percevoir la structure fine de la parole» 8. Freyaldenhoven M.C., Plyler P.N., Thelin J.W., Burchfiel S.B. «Acceptance of Noise with Monaural and Binaural Amplification» Jounal of the American Academy of Audiology 2006, volume 17, Number 9, 659_666 La compréhension du langage dans le bruit s améliore avec l amplification binauriculaire. Cependant, l acceptation du bruit ne dépend pas de l amplification mono ou binauriculaire pour la plus grande part des sujets testés. 48
9. Freyaldenhoven M.C., Smiley D.F., Muenchen R.A., Konrad T.N. «Acceptable Noise Level: Reliability Measures and Comparaison to Preference for Background Sounds» Journal of the American Academy of Audiology 2006, volume 17, Number 9, 640-648 Etude montrant que les sujets manquent d aptitude à évaluer leur capacité à accepter les bruits de fond (ils ne choisissent pas ce qu ils tolèrent le mieux) 10. Nabelek A.K., Freyaldenhoven M.C., Tampas J.W., Burchfield S.B., Muenchen R.A. «Acceptable Noise Level as a Predictor of Hearing Aid Use» Journal of the American Academy of Audiology 2006, volume 17, Number 9, 626-639 Les sujets qui portent leurs prothèses auditives en permanence acceptent davantage le bruit ambiant. L étude faite, permettrait de déterminer que les ANL (niveau de bruit acceptable) sans amplification serviraient à prédire avec 85% d exactitude la réussite dans l utilisation des prothèses. 49