Procédés et dispositifs de traitement de réponses évoquées auditives, programme d'ordinateur correspondant
La présente invention se rapporte à la détection d'anomalies auditives. Plus précisément, l'invention concerne l'acquisition, le traitement et l'analyse de réponses auditives du tronc cérébral.
On sait, et cela est confirmé par des études cliniques que la surdité, même partielle, est un handicap important quant au développement d'un individu et à ses possibilités de communication orale. Une altération de l'audition à la naissance peut entraîner non seulement une acquisition plus tardive du langage, mais peut ralentir également largement le développement psychomoteur, au point de faire perdre à un enfant une part significative de ses capacités intellectuelles. Il est donc essentiel de mettre en œuvre une détection précoce de la surdité, d'autant plus que les méthodes thérapeutiques, allant de la prothèse auditive à l'implant cochléaire avec rééducation orthophonique, sont de mieux en mieux maîtrisées et permettent de rendre à certains sourds ou malentendants des facultés auditives suffisantes pour rétablir la compréhension orale.
Il devient donc prépondérant de pratiquer un dépistage systématique de la surdité, et ce le plus tôt possible après la naissance. A l'heure actuelle, deux méthodes objectives sont en concurrence pour le dépistage d'anomalies auditives : les oto-émissions et les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (ou PEATC). La mise en œuvre des oto-émissions est contraignante et ne concerne pas l'intégralité de la voie auditive. Elle génère par ailleurs un nombre important de faux positifs. Les potentiels évoqués sont des réponses de l'ensemble des voies nerveuses qui se produisent à la suite d'une stimulation, avant leur traitement par les fonctions cérébrales supérieures. Cette technique est décrite dans un document écrit par J.C. Olivier, intitulé « L'audiométrie - Méthodes électrophysiologiques » (publié dans l'Encyclopédie Médico-chirurgicale (Paris), 20175, A50-5, ppl l-18, 1982) et permet des résultats plus fiables que les oto-émissions.
Pour dépister une anomalie auditive selon cette méthode, on émet un stimulus sonore sur une oreille du patient et on recueille un signal électro- encéphalographique (ou signal EEG) par des électrodes externes qui est analysé. Pour analyser le signal EEG, on extrait le signal du bruit de fond par filtrage et moyennage puis un médecin étudie la latence de cinq ondes correspondant chacune à une région anatomique de la voie nerveuse auditive. L'étude des latences des ondes permet d'apprécier la conduction nerveuse de chaque segment et le niveau d'apparition des ondes permet un test audiométrique. Cette technique de l'état de l'art doit être mise en œuvre par un médecin et présente l'inconvénient de générer des courbes qu'il est parfois difficile d'interpréter. En outre, cette technique de l'état de l'art suppose un temps de mesure d'environ 20 à 30 minutes, ce qui est préjudiciable à la qualité de l'examen, notamment lorsqu'il est pratiqué sur des nourrissons ou des enfants en bas âge.
La technique décrite dans la demande de brevet EPI 114614 déposée par la société NATUS MEDICAL INC (marque déposée) permet de réduire la durée du test. Ce document décrit un procédé d'évaluation de perte auditive basée sur l'utilisation de réponses de type potentiels évoqués faisant suite à des stimuli émis sur une oreille. Afin de réduire la durée du test, selon la technique décrite, un dispositif dédié effectue une comparaison des potentiels mesurés avec des courbes standards pré-établies et propose une réponse de type examen positif ou négatif.
Cette technique présente cependant l'inconvénient d'être basée uniquement sur des courbes standards pré-établies, dont la validation est difficile à établir (groupes de patients, conditions d'examen).
En outre, la seule prise en compte de la conformité des réponses aux données normatives pose sur le plan physiologique, le problème de la variabilité inter-individu (spécialement marquée dans le cas du nouveau-né) et donc, sur le plan du traitement de l'information, le problème classique du seuil de décision (réglant la spécificité et la sensibilité du système). En effet, plus les critères de conformité seront stricts pour éviter les faux négatifs (détections de réponses
« normales » erronées) et plus le système générera de faux positifs (détections de réponses « anormales » erronées).
L'invention selon ses différents aspects a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif et un procédé de traitement de potentiels évoqués auditifs de dépister une potentielle anomalie de transmission dans la fonction auditive. A l'issue de ce dépistage, pourra être décidée la poursuite de tests ou d'examens complémentaires pour confirmer la présence d'anomalies auditives chez un sujet donné et en diagnostiquer la nature.
L'invention a également pour objectif une automatisation de l'acquisition de potentiels évoqués auditifs et de leur traitement visant à fournir des indications fiables.
Un objectif complémentaire de l'invention est de réduire le temps d'examen et d'éviter totalement les faux négatifs, tout en limitant au maximum le nombre de faux positifs.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif et un procédé de traitement de potentiels évoqués auditifs simples à mettre en œuvre.
Encore un autre objectif de l'invention est permettre une acquisition la plus courte possible de potentiels évoqués auditifs destinés à une analyse d'audition et donc un test particulièrement bien adapté aux nouveaux-nés.
Ces objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints selon l'invention, à l'aide d'un procédé de traitement de réponses évoquées auditives, comprenant: - une étape d'acquisition de premières réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille droite d'un sujet et de secondes réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille gauche du sujet à une première intensité prédéterminée ;
- une étape de détermination de premières réponses moyennées à partir des premières réponses auditives unitaires et de secondes réponses moyennées à partir des secondes réponses auditives unitaires ; et
- une étape de comparaison entre au moins une des premières réponses moyennées et au moins une des secondes réponses moyennées.
Ainsi, selon l'invention, on effectue une moyenne (pondérée ou non) des réponses auditives unitaires acquises sur les voies nerveuses pour des stimuli émis sur chacune des oreilles du sujet (enfant ou adulte) et une comparaison des réponses moyennées ainsi obtenues correspondant repectivement à l'oreille droite et à l'oreille gauche.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que l'étape de comparaison comprend au moins une étape de mesure de la fonction d'inter-corrélation entre au moins une des premières réponses moyennées et au moins une de secondes réponses moyennées délivrant au moins une première valeur d ' inter-corrélation.
Ici, Tinter corrélation peut avantageusement être normalisée et ainsi permettre un résultat indépendant de la variété inter-individuelle.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend, en outre, une étape de comparaison de la ou des premières valeurs d'inter-corrélation avec une première valeur de seuil d'inter-corrélation.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une étape de génération d'au moins une information représentative d'une indication d'absence d'anomalie auditive détectée du sujet lorsque au '"' moins une des premières valeurs d'inter-corrélation est supérieure à la première valeur de seuil ; et/ou d'au moins une information représentative d'une indication de présence d'anomalie auditive du sujet lorsque les premières valeurs d'inter-corrélation sont inférieures à la première valeur de seuil.
Les indications ainsi fournies permettent d'orienter une stratégie de poursuite d'examen ou de test auditif.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une étape de synchronisation entre une partie ou l'ensemble des premières réponses moyennées et une partie ou l'ensemble des secondes réponses moyennées.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une première extraction d'au moins une première onde dans les premières réponses moyennées et d'au moins une seconde onde dans les secondes réponses moyennées.
, La présence (ou l'absence) d'au moins une première et/ou seconde onde donnent une indication de l'absence (respectivement présence) d'anomalie auditive et donc d'un bon (respectivement mauvais) fonctionnement des voies auditives. Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que la première extraction comprend une recherche de maxima et de paliers parmi les premières réponses moyennées et les secondes réponses moyennées.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que la première extraction comprend une sélection d'un maximum ou d'un palier suivi d'une pente monotone décroissante sur une durée supérieure ou égale à une durée prédéterminée parmi les premières réponses moyennées et les secondes réponses moyennées.
La durée prédéterminée est préférentiellement supérieure à 0,5 ms. Préférentiellement, la durée prédéterminée est paramétrable, notamment en fonction d'une tranche d'âge du sujet et/ou de Fécart probable entre les ondes recherchées.
Ainsi, si on détecte un maximum ou un palier suivi d'une pente monotone (c'est-à-dire régulière) décroissante sur durée d'au moins 1 ms (une milliseconde), on a la quasi certitude d'avoir affaire à une onde.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que les première et seconde ondes correspondent à une onde N du turbercule quadrijumeau du sujet.
Ainsi, l'invention permet de valider le bon fonctionnement d'une voie auditive nerveuse reliant le noyau antérieur du lemniscus latéral (onde IN) au tubercule quadrijumeau postérieur (onde N).
Si on détecte une onde N dans les réponses moyennées alors ces réponses peuvent être considérées comme un potentiel évoqué auditif du tronc cérébral (PEATC). Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une seconde extraction d'au moins une troisième onde dans les premières réponses moyennées et d'au moins une quatrième onde dans les secondes réponses moyennées.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que la seconde extraction comprend une recherche de maxima et de paliers parmi les premières réponses moyennées et les secondes réponses moyennées dans une zone située dans un premier délai prédéterminé précédent respectivement les premières et secondes ondes.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que la seconde extraction comprend une sélection d'un maximum ou d'un palier le plus proche d'un second délai prédéterminé précédent respectivement les premières et secondes ondes.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que le second délai est paramétré en fonction d'une tranche d'âge du sujet. Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que les troisième et quatrième onde correspondant à une onde III du complexe olivaire supérieur.
Ainsi, l'invention permet de valider le bon fonctionnement d'une voie auditive nerveuse reliant les noyaux cochléaires au complexe olivaire supérieur.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend, en outre :
- une étape d'acquisition de troisièmes et de quatrièmes réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur une oreille déterminée d'un sujet à au moins respectivement une seconde et une troisième intensité prédéterminée, la troisième intensité étant strictement supérieure à la seconde intensité; une étape de détermination de troisièmes réponses moyennées à partir des troisièmes réponses auditives unitaires et de quatrièmes réponses moyennées à partir des quatrièmes réponses auditives unitaires ; et une étape de comparaison entre au moins une des troisièmes réponses moyennées et au moins une des quatrièmes réponses moyennées. Ainsi, on compare des réponses auditives moyennées correspondant à des strimuli émis respectivement sur l'oreille droite et l'oreille gauche mais également à des intensités différentes, ce qui permet de réduire la durée du test et de pertuber le moins possible le sujet si on commence par une faible intensité que l'on conclut à une absence d'anomalie auditive. Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que l'étape de comparaison comprend au moins une étape d'inter-corrélation entre au moins une des troisièmes réponses moyennées et au moins une des quatrièmes réponses moyennées délivrant au moins une seconde valeur d'inter-corrélation.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend, en outre, une étape de comparaison delà ou des secondes valeurs d'inter-corrélation avec une seconde valeur de seuil d'inter-corrélation.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une étape de génération :
- d'au moins une information représentative d'une indication d'absence d'anomalie auditive du sujet lorsque au moins une
dess secondes valeurs d'inter-corrélation est supérieure à la seconde valeur de seuil ; et/ou
- d'au moins une information représentative d'une indication de présence d'anomalie auditive du sujet lorsque les secondes valeurs d'inter-corrélation sont inférieures à la seconde valeur de seuil. Le fait de faire une stimulation à intensité multiples permet d'améliorer la probabilité de bonne détection des ondes d'intérêt en exploitant une caractéristique physiologique liée à la réduction des latences pour des intensités de stimulation croissantes.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend, en outre une étape de mesure du décalage des troisièmes et quatrièmes réponses moyennées.
Ainsi, si on détermine des réponses moyennées correspondant à deux (respectivement trois) intensités, on mesure un décalage (respectivement deux décalages).
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une étape de génération d'au moins une information représentative d'une indication d'absence d'anomalie auditive du sujet lorsque le décalage est compris dans un intervalle prédéterminé.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une étape de génération d'au moins une information représentative d'une indication de présence d'anomalie auditive du sujet lorsque le décalage n'est pas compris dans un intervalle prédéterminé. Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une étape d'arrêt des acquisitions lors qu'une absence d'anomalie auditive a été détectée.
Ainsi, l'acquisition et le traitement de réponses évoquées auditives sont raccourcis, ce qui est particulièrement utile lorsque, notamment, le sujet est un nouveau-né.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que les stimuli émis sur l'oreille droite d'un sujet et/ou les stimuli émis sur l'oreille gauche sont du type monophasiques en agissant sur un tympan correspondant à l'oreille droite et/ou à l'oreille gauche soit en le poussant soit en le comprimant. . Ainsi, l'invention permet une émission de stimuli sonores à l'aide d'inserts qui sont bien adaptés à la morphologie et à la taille d'un nouveau-né faisant l'objet d'un test de surdité.
En outre, l'utilisation de stimuli monophasiques permet un traitement plus rapide et/ou précis des potentiels évoqués. Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce que les premières réponses auditives unitaires et les secondes réponses auditives unitaires comprennent des réponses auditives unitaires ipsi-latérales et des réponses auditives unitaires contro-latérales.
Ici, une réponse auditive unitaire ipsi-latérale est une réponse auditive unitaire acquise sur des voies nerveuses du coté correspondant à l'oreille recevant un stimulus sonore alors qu'une réponse auditive unitaire contro-latérale est mesurée sur le coté opposé.
Ainsi, les traitements effectués sur notamment les premières et secondes réponses unitaires (moyenne, comparaison,...) prennent en compte globalement des mesures ipsi-latérales associées à des mesures contro-latérales.
L'invention permet ainsi d'obtenir plus rapidement une moyenne des réponses, cette moyenne pouvant être effectuée pour une oreille et une intensité données avec deux fois plus de données que si seules les réponses auditives unitaires ipsi-latérales étaient pris en compte. En outre, on peut ainsi mieux prendre en compte l " corrélation, les sources d'asymétrie physiologiques étant éliminées.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend :
- une étape d'acquisition de réponses auditives unitaires ipsi- latérales et de réponses auditives contro-latérales correspondant à des stimuli émis sur une oreille du sujet ;
- une étape de détermination de réponses moyennées ipsi- latérales à partir des réponses auditives unitaires ipsi-latérales et de réponses moyennées contro-latérales à partir des réponses auditives unitaires contro-latérales ; et
- au moins une étape de mesure de la fonction d'inter-corrélation entre au moins une des réponses moyennées ipsi-latérales et au moins une des réponses moyennées contro-latérales correspondant à des stimuli émis sur l'une des oreilles du sujet, l'étape de mesure délivrant au moins une troisième valeur d'inter-corrélation.
Ainsi, le traitement des réponses unitaires ipsi-latérales est séparé du traitement des réponses unitaires contro-latérales. De cette manière, avec un seul stimulus, on obtient deux réponses ce qui permet de diminuer la durée de l'acquisition des réponses unitaires.
L'invention permet également d'éliminer les différentes sources d'asymétrie non physiologiques dans l'acquisition des réponses auditives unitaires et donc de fiabiliser le résultat de tests auditifs.
Selon une caractéristique particulière, le procédé est remarquable en ce qu'il comprend au moins une étape de comparaison de la ou des troisièmes valeurs d'inter-corrélation avec au moins une troisième valeur de seuil d'inter- corrélation, - le premier seuil étant diminué lorsque au moins une des troisièmes valeurs d'inter-corrélation est supérieure à la troisième valeur de seuil ; et/ou
- le premier seuil étant augmenté lorsque au moins une des troisièmes valeurs d'inter-corrélation est inférieure à la troisième valeur de seuil.
Ainsi, si, pour des stimuli sur une oreille donnée, la symétrie du recueil est forte, l'examen pourra être raccourci.
En revanche, si, pour des stimuli sur une oreille donnée, la symétrie du recueil est faible, le test de dépistage de la surdité sera fiabilisé en faisant diminuer le nombre de faux positifs.
L'invention concerne aussi un procédé de traitement de réponses évoquées auditives, remarquable en ce qu'il comprend :
- une étape d'acquisition de réponses auditives unitaires ipsi- latérales et de réponses auditives unitaires contro-latérales correspondant à des stimuli émis sur une oreille d'un sujet ;
- une étape de détermination de premières réponses moyennées ipsi-latérales à partir des réponses auditives unitaires ipsi- latérales et de réponses moyennées contro-latérales à partir des réponses auditives unitaires contro-latérales ; et - une étape de comparaison entre au moins une des réponses moyennées ipsi-latérales et au moins une des réponses moyennées contro-latérales. L'invention concerne également un dispositif de traitement de réponses évoquées auditives mettant en œuvre le procédé tel que décrit précédemment. De plus, l'invention concerne un dispositif de traitement de réponses évoquées auditives, comprennant :
- des moyens d'acquisition de premières réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille droite d'un sujet et de secondes réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille -gauche du sujet à une première intensité prédéterminée ;
- des moyens de détermination de premières réponses moyennées à partir des premières réponses auditives unitaires et de secondes réponses moyennées à partir des secondes réponses auditives unitaires ; et
- des moyens de comparaison entre au moins une des premières réponses moyennées et au moins une des secondes réponses moyennées.
L'invention concerne également un dispositif de traitement de réponses évoquées auditives, comprennant
- des moyens d'acquisition de réponses auditives unitaires ipsi- latérales et de réponses auditives unitaires contro-latérales correspondant à des stimuli émis sur une oreille d'un sujet ;
- des moyens de détermination de premières réponses moyennées ipsi-latérales à partir des réponses auditives unitaires ipsi- latérales et de réponses moyennées contro-latérales à partir des réponses auditives unitaires contro-latérales ; et
- des moyens de comparaison entre au moins une des réponses moyennées ipsi-latérales et au moins une des réponses moyennées contro-latérales.
De plus, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur comprenant des éléments de programme, enregistrés sur un support lisible par au moins un microprocesseur, remarquable en ce que les éléments de programme contrôlent le ou les microprocesseurs pour qu'ils effectuent : - une étape d'acquisition de premières réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille droite d'un sujet et de secondes réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille gauche du sujet à une première intensité prédéterminée ; - une étape de" détermination de premières réponses moyennées à partir des premières réponses auditives unitaires et de secondes réponses moyennées à partir des secondes réponses auditives unitaires ; et
- une étape de comparaison entre au moins une des premières réponses moyennées et au moins une des secondes réponses moyennées.
L'invention concerne, en outre, un produit programme d'ordinateur comprenant des séquences d'instructions adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de traitement de potentiels évoqués auditifs tel que décrit précédemment lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.
Les avantages du procédé de traitement de réponses auditives comprenant une acquisition et des traitements en propre de réponses ipsi- et contro-latérales, des dispositifs de traitement de réponses auditives et des programmes d'ordinateurs sont les mêmes que ceux du procédé de traitement de réponses auditives comprenant une acquisition et des traitement .de premières réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille droite d'un sujet et de secondes réponses auditives unitaires correspondant à des stimuli émis sur l'oreille gauche, ils ne sont pas détaillés plus amplement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - La figure 1 illustre une acquisition de réponses auditives sur une personne, selon un mode de réalisation de l'invention ;
- La figure 2 représente le synoptique d'un appareil d'acquisition et de traitement illustré en regard de la figure 1 ;
- Les figures 3 et 15 illustrent des algorithmes mis en œuvre lors de l'acquisition de réponses auditives mis en œuvre par l'appareil d'acquisition et de traitement illustré en regard de la figure 1 et 2 ;
- Les figures 4A et 4B illustrent une opération d'acquisition de réponse à un stimuli faisant partie de l'algorithme illustré en regard de la figure 3 ;
- La figure 5 illustre une étape particulière d'acquisition présentée en regard de la figure 4A ;
- La figure 6 illustre la détection d'une onde et de la latence faisant partie de l'algorithme de la figure 3 ;
- La figure 7 décrit plus en détail une recherche d'onde illustrée en regard de la figure 6 ; - La figure 8 illustre un test de poursuite des mesures décrit en regard de la figure 3 ;
- La figure 9 illustre des signaux acquis par l'algorithme de la figure 3 ;
- Les figures 10A àlOD illustrent des détails des courbes illustrées en regard de la figure 9 ; - Les figures 11, 12 et 13 présentent des courbes d'acquisition d'ondes effectuées par l'appareil d'acquisition et de traitement illustrées en regard des figures 1 et 2 ; et
- La figure 14 illustre une acquisition de réponses auditives sur une personne, selon une variante de l'invention mettant un œuvre des stimulations monophasiques.
Le principe général de l'invention repose sur l'acquisition et le traitement alternatif des réponses auditives gauche et droite dans le cadre d'une analyse de l'audition. En effectuant une corrélation des réponses moyennées gauches et droites, on peut les comparer de manière efficace et décider, en cas de non similitude, de la nécessité d'un examen complémentaire pour diagnostiquer la présence ou non d'une anomalie auditive liée à la transmission auditive jusqu'au tronc cérébral.
En effet, une mauvaise corrélation gauche-droite peut être générée par :
- l'existence d'une surdité unilatérale ou bilatérale non symétrique, qui doit conduire à la décision de réaliser un examen complémentaire ; et/ou
- la présence d'artefacts non symétriques, ce qui met en cause la qualité de l'enregistrement et doit conduire soit à sa prolongation, soit à la décision de réaliser un examen complémentaire.
: La technique de l'invention fournit donc une information intermédiaire d'aide au diagnostic, permettant à un praticien de décider de la nécessité d'examens complémentaires pour diagnostiquer précisément une éventuelle anomalie. Selon une variante de l'invention, l'acquisition et le traitement des réponses auditives sont effectués pour au moins deux intensités différentes de stimuli auditifs. Ainsi, la conformité des réponses en fonction de l'intensité de la stimulation est vérifiée. En cas non conformité, un examen complémentaire sera également requis. Une surdité bilatérale symétrique, quelque soit l'intensité de la stimulation, est extrêmement rare et entraîne toujours une non-conformité flagrante des réponses évoquées, qui conduit à la décision de réaliser un examen complémentaire.
Selon l'invention, l'acquisition de réponse auditives gauche (respectivement droite) est effectuée sur les voies nerveuses correspondant à l'oreille gauche (respectivement droite). Selon différentes variantes, des stimuli sonores sont émis sur l'oreille du coté où se fait l'acquisition (mesures ipsi- latérales) et/ou opposé (mesures contro-latérales). Ainsi, selon l'invention, on peut notamment : - émettre des stimuli sur chacune des oreilles du sujet, acquérir et traiter les réponses ipsi-latérales correspondantes ; et/ou émettre des stimuli sur une oreille du sujet et acquérir les réponses ipsi-latérales et contro-latérales correspondantes ; et/ou ""-:- -, - émettre des stimuli sur chacune des oreilles du sujet, acquérir et traiter les réponses ipsi-latérales et contro-latérales correspondantes en séparant ou non le traitement des réponses ipsi et contro-latérales pour une oreille donnée. La figure 1 présente une acquisition de réponses auditives sur une personne 102.
Plus précisément, la figure 1 présente un appareil d'acquisition et de traitement 100 connecté à un générateur de clics 101 par une liaison 113.
La personne 102 est munie d'écouteurs 109 et 110 respectivement sur son oreille droite et sur son oreille gauche. Le générateur de clic émet des clics sur chacun des écouteurs 109 et 110 via respectivement des liaisons 111 et 112. Un clic est un stimulus qui a la forme d'une impulsion intense, brève (typiquement de 50 à 100 μs) par rapport au temps de réponse, positive ou négative (on dit alors stimulation par raréfaction ou condensation), émis indépendamment sur l'un ou l'autre des écouteurs 109 ou 110. La personne 102 est également munie d'électrodes 103 à 105 placées respectivement sur le sommet du crâne, derrière l'oreille droite et derrière l'oreille gauche.
Les électrodes 103 à 105 émettent vers l'appareil d'acquisition 100, des signaux électroencéphalographiques correspondant à des réponses unitaires auditives mesurés sur la personne 102 via des liaisons respectivement 106 à 108.
L'appareil d'acquisition 100 peut ainsi acquérir les réponses unitaires puis les traiter.
La figure 2 présente un synoptique de l'appareil d'acquisition et de traitement 100. L'appareil d'acquisition et de traitement 100 comprend, reliés entre eux par un bus d'adresse et de données 201 :
- un microprocesseur 200 ;
- un disque dur 210 ; une mémoire vive 220 ; - une interface homme-machine 250 ;
- une interface d'électrodes 230 comprenant notamment des amplificateurs différentiels et un dispositif de numérisation des signaux et permettant l'élimination des artefacts et le transfert des réponses unitaires échantillonnées et non artefactées vers la mémoire vive 220 ; et
- une interface 240 permettant de piloter le générateur de clics 101, l'interface 240 étant commandée par le microprocesseur 200.
L'interface d'électrodes 230 est reliée à chacune des électrodes 106 à 108. L'interface 240 permet la connexion de la liaison 109 à l'appareil 100. L'interface homme-machine comprend notamment un écran et un clavier permettant à l'utilisateur de dialoguer avec l'appareil 100. Selon une variante non représentée, l'appareil 100 se présente sous la forme d'un boîtier dans lequel l'interface homme-machine comprend un ou plusieurs boutons permettant de lancer simplement un test préprogrammé et l'affichage d'un résultat via, par exemple, une ou plusieurs LED (diodes électroluminescentes) ou un afficheur. Selon cette variante, le générateur de clics 101 et l'appareil d'acquisition 100 peuvent être intégrés dans le même boîtier ou dans un ordinateur portable.
Chacun des éléments illustrés en figure 2 est bien connu de l'homme du métier. Ces éléments communs ne sont pas décrits ici. On observe que le mot « registre » utilisé dans toute la description désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité (quelques données binaires) qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier ou l'intégralité de données d'acquisition). Le disque dur 110 comprend notamment :
- un programme « prog » 211 ;
- un paramètre n 212 représentant le nombre d'acquisitions effectuées lors d'une itération pour une intensité de clic donnée et pour une oreille donnée ; *-• - - des intensités 10, Il et 12 dans un registre 213 représentant- les différentes intensités préprogrammées lors d'un test standard ;
- une liste de paramètres « param », dans un registre 214 ;
- un nombre d'itérations maximum « Iter_Max » représentant le nombre maximum d'itérations pouvant être effectué lors d'un test d'acquisition de réponses auditives, dans un registre 215 ; et
- des seuils Ip (largeur de palier minimale) et dmin (durée minimale entre deux ondes recherchées dans une réponse moyennée).
Les algorithmes mettant en œuvre les étapes des procédés décrits ci-après, notamment en regard des figures 3 à 8 sont stockés dans le disque dur 210 associé à l'appareil 100 mettant en œuvre des étapes. A la mise sous tension, le processeur 200 charge et exécute les instructions de ces algorithmes.
La mémoire vive 220 comprend notamment :
- le programme « prog » 221 de fonctionnement du processeur 200 chargé à la mise sous tension de l'appareil 100 ; - des variables I, j, k, dans un registre 222 ;
- des échantillons d'acquisition S_g[l..n] [10,11,12] dans un registre 223 ;
- des échantillons d'acquisition S_d[l..n] [10,11,12] dans un registre 224 ;
- des moyennes calculées pour chacune des oreilles et des intensités m[OG,OD] [10,11,12] dans un registre 225 ; - des valeurs de corrélation h dans un registre 226 ;
- des valeurs de latence dans un registre 227 ; des valeurs de calcul de statistiques S, SI, S2 dans un registre 228 ;
- un compteur d'itérations « Iter » dans un registre 229 ; et un booléen ECR indiquant qu'un examen complémentaire est requis ou non, dans un registre 2210.
La figure 3 illustre l'algorithme de fonctionnement de l'appareil d'acquisition et de traitement 100.
L'algorithme de fonctionnement de l'appareil 100 commence par une étape 300 d'initialisation au cours de laquelle les différentes variables et paramètres de l'algorithme sont initialisés:" Au cours de cette étape, le compteur « Iter » 229 est initialisé à une valeur nulle. De même, les différents paramètres relatifs à l'acquisition des réponses auditives sont initialisés selon des valeurs préprogrammées. En variante, l'utilisateur de l'appareil 100 peut modifier ces valeurs et les adapter au cas de la personne 102.
Puis, au cours d'une étape 301, l'appareil 100 commande le générateur de clics 101 pour que les clics soient générés à une intensité donnée et sur une oreille donnée, en fonction du déroulement de l'algorithme et pour acquérir les réponses correspondantes. Ensuite, ou au fur et à mesure que des réponses sont acquises, le processeur 200 effectue les calculs sur les acquisitions effectuées.
Ainsi, au cours d'une étape 302, le processeur 200 calcule la moyenne des signaux acquis sur l'oreille gauche, à une intensité correspondant à l'intensité courante. Ce calcul permet l'optimisation du rapport signal-bruit. Dans une réponse unitaire, le signal obtenu est égal au signal utile (le potentiel évoqué par le stimulus) auquel s'ajoute un bruit (typiquement, le signal électro- encéphalographique ou EEG) reflétant l'activité électrique cérébrale de fond). Préférentiellement, la moyenne calculée lors de l'étape 302 repose sur un calcul classique de la moyenne des réponses unitaires acquises et communément utilisé pour la construction des potentiels évoqués auditifs. Cette méthode repose sur l'hypothèse selon laquelle, lors d'une réalisation à l'autre, le bruit est dé-corrélé alors que le signal utile se reproduit quasiment à l'identique (réponse similaire de la fonction auditive d'une stimulation à une même autre).
Lorsqu'on fait la somme de plusieurs réponses unitaires, la moyenne de la composante correspondant au bruit va tendre vers zéro alors que celle de la composante utile va tendre vers sa valeur physiologique. De plus, la variance de la composante du bruit va diminuer avec le nombre de signaux bruts moyennes, ce qui n'est pas le cas de la variance de la composante du signal utile supposée constante d'une réalisation à l'autre : en d'autres termes, le « moyennage » augmente-le rapport signal sur bruit.
Selon une variante de calcul de la moyenne lors de l'étape 302, on rejette les réponses artéfactées correspondant, par exemple, aux mouvements du sujet
102 ou à des décollements d'électrodes 103, 104 ou 105. Pour cela, les signaux unitaires sont moyennes par petits blocs correspondant par exemple à trente acquisitions consécutives. L' intercorrélation entre la moyenne du bloc courant
avec ceux déjà acquis est alors calculée. Les blocs pour lesquels l' intercorrélation avec les autres blocs est inférieure à un certain seuil sont rejetés.
Selon une autre variante, la moyenne de l'étape 302 est pondérée. Puis, au cours d'une étape 303, le processeur 200 centre le résultat donné par le calcul de moyenne du signal lors de l'étape 302 et effectue un filtrage passe-bas à 3000Hz.
Ensuite, au cours d'une étape 304, le processeur 200 détecte des ondes notées III et N représentatives des stimuli émis par le générateur 101 et considérées comme des PEATC. La détection des ondes repose sur les règles suivantes : l'onde N est détectée après une latence proche de 5 millisecondes suivant l'émission du stimulus ;
- l'onde III est recherchée à environ 2 millisecondes avant l'onde N ;
- on recherche l'onde N comme étant une onde de forte amplitude ayant son sommet suivi par une forte pente descendante suffisamment longue ;
- les ondes III et N correspondant à l'intensité courante seront recherchées en fonction des ondes III et N détectées, le cas échéant, lors de l'acquisition précédente effectuée à une intensité différente, les latences des ondes III et N augmentant lorsque l'intensité de stimulation diminue, l'écart entre ces ondes restant par ailleurs constant ; et
- la détection prendra également en compte la reproductibilité des résultats correspondant à différentes intensités et notamment la forme des courbes d'ondes obtenues ainsi que la valeur des latences mesurées.
Les réponses correspondant aux ondes III et N sont donc facilement mesurables et correspondent à un passage identifiable de l'information dans les dernières structure du sujet, avant la prise en compte de l'information acoustique par les structures cérébrales supérieures.
En variante, des algorithmes similaires sont utilisés pour détecter des ondes I, II et/ou IN (PEATC).
Selon une autre variante, des algorithmes similaires associés à des protocoles de stimulus adaptés (notamment des stimuli différents de clics) sont mis en œuvre pour détectés des ondes correspondants à des potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (PEATC) plus tardifs.
L'étape 302 sera détaillée en regard des figures 6 à 8.
Parallèlement ou après les étapes 302 à 304 correspondant aux signaux acquis suite à des stimuli émis sur l'oreille gauche, des opérations similaires 305 à 307 sont mises en œuvre pour des signaux acquis sur l'oreille droite.
Ensuite, au cours d'une étape 308, le processeur 200 effectue une intercorrélation des signaux acquis respectivement sur l'oreille gauche et sur l'oreille droite. D'un point de vue physiologique, la réponse de l'oreille droite et de l'oreille gauche à une stimulation identique engendre une réponse précoce similaire au niveau du tronc cérébral. Ce résultat se vérifie notamment sur l'acquisition de réponses auditives chez un sujet sain. Ainsi, selon l'invention, le processeur 200 calcule l'intercorrélation entre les réponses auditives moyennées obtenues pour chaque oreille à chaque intensité de stimulation équivalente. Ainsi, on peut constater que pour la majorité des sujets sains, l'intercorrélation normalisée entre 0.0 et 1.0 ressort avec une valeur supérieure à 0,5, alors que pour la totalité des sujet atteints d'une défaillance auditive d'au moins une oreille, la valeur tombe en dessous de 0,2. A titre illustratif, les figures 13A et 13B montrent à une même échelle respectivement des exemples de signaux acquis sur un sujet sain ou sur un sujet dont l'audition est défaillante. Selon une variante, le dispositif effectue une- synchronisation préalable des signaux acquis respectivement sur l'oreille gauche et sur l'oreille droite afin d'en faciliter Tinter-corrélation.
La figure 13A représente les courbes d'acquisition 1300 sur l'oreille droite et 1301 sur l'oreille gauche. Ces courbes représentent l'évolution au cours du temps 1303 avec une graduation toutes les millisecondes de l'amplitude du signal
acquis 1304. On peut constater que le signal 1301 est très proche du signal 1300 et donc que ces deux signaux sont très bien corrélés.
La figure 13B illustre des courbes de signaux acquis sur un sujet dont l'audition est défaillante (correspondant à un trouble de l'audition bilatéral caractérisé par une absence des ondes III et N de chaque côtés se traduisant par 2 potentiels évoqués très altérés et très dissymétriques). Ainsi, la courbe 1310 représente le signal acquis sur l'oreille droite et 1311 sur l'oreille gauche, l'amplitude 1304 de ces signaux étant donnée en fonction du temps 1303 avec une graduation toutes les deux millisecondes. On constate que ces signaux ne sont que très faiblement corrélés.
Puis, après l'opération 308, au cours d'une étape 309, le processeur 200 calcule des statistiques relatives à chacune des oreilles. Ce calcul permet notamment de limiter le nombre d'essais lorsque les ondes III et N ont été détectées. La statistique S est égale à la somme de deux statistiques respectivement SI et S2.
La statistique SI rend compte de la similarité des latences des ondes III et N détectées mesurées à gauche et à droite pour des intensités décroissantes dans le cas normal. Elle est basée sur les écarts de latences mesurées entre le côté gauche et le côté droit pour chaque intensité et peut s'exprimer comme suit :
Sl = (1)
où L
v(OG)I et L
v(OD) représentent la latence mesurée pour Tonde N à une intensité I, respectivement sur l'oreille gauche et sur l'oreille droite et L
m(OG)
I et L
ιπ(OD) i représentent la latence mesurée pour Tonde III à une intensité I, respectivement sur l'oreille gauche et sur l'oreille droite
En d'autres termes, la statistique SI est égale à la somme des carrés des différences de latences mesurées à chaque intensité pour respectivement l'oreille gauche et l'oreille droite.
Ensuite, au cours d'un test 310, le processeur 200 détermine si une nouvelle itération doit être effectuée ou si le test doit s'arrêter.
Dans l'affirmative, l'étape 301 est réitérée.
Dans la négative, au cours d'une étape 311, la valeur du registre ECR 2210 (ou « Examen Complémentaire Requis ») est affichée sur l'appareil 100.
Ainsi, si un « Examen Complémentaire Requis » est indiqué par la machine, un personnel médical pourra effectivement demander un examen complémentaire permettant de valider ou non la présence d'un trouble auditif.
La figure 4 A illustre l'étape d'acquisition et de réponse 301.
L'étape 301 débute par une étape 3010 au cours de laquelle l'appareil 100 commande l'émission de n stimuli vers l'oreille gauche du sujet 102, à une intensité 10. Au cours de cette étape 3010, l'appareil 100 acquiert également les réponses unitaires reçues de chacune des électrodes 103 à 105 et correspondant à chacun des stimuli générés. On note r t la ième réponse unitaire. Une réponse auditive moyenne P(t) est construite par moyennage de N réponses unitaires selon
JV la relation : R( ≈ ^(
Ensuite, au cours d'une étape 3011, l'appareil 100 émet n stimuli à l'intensité 10, sur l'oreille droite du sujet 102, fait l'acquisition des réponses unitaires et détermine une réponse auditive moyenne correspondante.
Des étapes respectivement 3012 et 3013 (respectivement 3014 et 3015) similaires respectivement aux étapes 3010 et 3011 sont mises en œuvre sur l'oreille gauche puis l'oreille droite du sujet 102 avec une intensité de stimuli égale à II (respectivement 12) supérieure à 10 (respectivement II). Ainsi, les stimuli sont émis alternativement sur les oreilles gauche puis droite, l'intensité augmentant après changement d'oreille.
Selon une- variante de l'étape 301, l'appareil 100 émet les stimuli et fait l'acquisition des réponses correspondantes dans Tordre des étapes 3010, 3012, 3014, 3011, 3013, 3015, les stimuli étant ainsi d'abord sur l'oreille gauche avec une intensité croissante puis sur l'oreille droite avec également une intensité croissante.
Selon les modes de réalisation de l'invention décrit ci-avant, l'intensité 10 est plus faible que l'intensité II qui est elle même plus faible que l'intensité 12. Selon une variante de l'invention, l'intensité 10 est plus forte que l'intensité II qui est elle-même plus forte que l'intensité 12. Selon encore d'autres variantes de l'invention, la variation entre 10, Il et
12 est quelconque.
La figure 4B présente les stimuli 100 émis alternativement sur l'oreille gauche et sur l'oreille droite selon un axe temporel 400 et les réponses 402 correspondantes de Tonde N selon un axe temporel 401. Les stimuli sont émis régulièrement sur l'oreille gauche puis sur l'oreille droite avec une intensité 10 puis avec une intensité II supérieure à 10 et enfin avec une intensité 12 supérieure à II.
La durée Tl s 'écoulant entre deux stimuli ne doit pas être trop courte pour que les ondes (PEATC) se différentient nettement. Ainsi, on choisit la durée Tl supérieure à 25 ms.
La durée Tl ne doit pas non plus être trop longue pour ne pas allonger inutilement la durée de l'acquisition des réponses auditives. Ainsi, on choisit une durée Tl inférieure à 100ms.
Le nombre n d'acquisitions maximal (sans artefact dû par exemple à un mouvement du sujet ou à un décollement des électrodes d'acquisition, les artefacts étant éliminés directement par la partie électronique d'acquisition) pour une oreille et une intensité de stimulus donnée est, par exemple, égal à 1600. Ainsi, avec une valeur de Tl, égale, par exemple, à 50 ms, la durée maximale Tmax de l'examen est égale à la valeur de Tl multipliée par le nombre (par exemple égal à 3) d'intensités testées et multipliée par 2 (nombre d'oreilles) :
Tmax = 6n = 6*1600*50.1(r3 = 480 s = 8 mn.
Ainsi, selon le mode de réalisation décrit de l'invention, la durée d'un test complet sans artefact est inférieure ou égale à huit minutes. Cette valeur étant bien inférieure aux durées habituelles de tests selon l'état de l'art.
On note que chaque réponse 402 de Tonde N correspondant à un des stimuli 100 est reçue avec un retard R ou une latence supérieure à 5 ms par rapport à l'émission du stimulus correspondant.
La figure 5 illustre plus précisément une opération d'émission de stimuli et de réponse correspondant 500 pour une oreille donnée droite ou gauche et une intensité donnée /.
Ainsi, chacune des étapes 3010 à 3015 précédemment illustrée est mise en œuvre selon l'étape 500 détaillée ci-après.
L'étape 500 débute par une étape 501 au cours de laquelle un compteur j est initialisé à une valeur nulle.
Puis, au cours d'une étape 502, le compteur j est incrémenté d'une unité.
Ensuite, au cours d'une étape 503, l'appareil 100 commande au générateur 101 d'émettre un clic sur l'oreille courante à l'intensité courante.
Puis, au cours d'une étape 504, l'appareil 100 effectue l'acquisition d'une réponse unitaire sur chacune des électrodes 106, 107 et 108 correspondant à l'oreille stimulée en échantillonnant le signal à une fréquence d'acquisition de plusieurs kHz. Puis, au cours d'un test 505, le processeur 200 vérifie si le compteur j a atteint la valeur maximale du nombre d'acquisitions au cours de l'itération courante égale à n. Si le résultat du test 505 est positif, l'opération 502 est réitérée.
Sinon, l'opération 500 est achevée.
La figure 6 illustre une opération 600 de détection d'ondes et de latences correspondant à une oreille donnée, droite ou gauche. Plus précisément, l'opération 600 correspond à Tune des étapes 304 ou 305 précédemment décrite. L'opération 600 commence par une étape 601 au cours de laquelle le processeur 200 recherche les ondes El et N pour l'intensité 10.
Ensuite, au cours d'un test 602, le processeur 200 vérifie que la recherche a permis effectivement de détecter au moins une onde LU et au moins une onde N.
Dans l'affirmative, au cours d'une étape 603, similaire à l'étape 601, le processeur 200 recherche les ondes III et N pour une intensité II .
Puis, au cours d'un test 604 similaire au test 602, le processeur 200 vérifie que la recherche effectuée pour l'intensité II a effectivement permis de déterminer au moins une onde III et N dans le signal acquis.
Si le résultat du test 604 est positif, au cours d'une étape 605, le processeur 200 calcule l'intercorrélation entre les signaux 10 et II. En effet, il faut s'assurer que l'écart de latence entre les ondes III et N est du même ordre de grandeur que celui mesuré pour l'intensité sonore supérieure mais avec une latence légèrement plus importante. Ainsi, le processeur 200 calcule l'intercorrélation entre :
- La portion du premier signal correspondant à l'intensité 10 compris dans une fenêtre englobant les ondes ni et N ; et
- La portion du signal correspondant à l'intensité II définie dans une fenêtre glissante de même taille.
La figure 12 illustre ce calcul. Sur la figure 12, sont représentées différentes courbes d'acquisition 1210, 1220 et 1230 obtenues pour une oreille à respectivement des intensités 10 (valant 40 dB), Il (égal à 60 dB) et 12 (valant 80 dB) en fonction du temps 1200 exprimé en millisecondes (les références d'intensité sont ici exprimé selon la norme SPL (ou « Niveau de Pression du son » de l'anglais « Sound Pressure Level »).
On a représenté sur la figure 12 deux fenêtres respectivement 1223 et 1224 correspondant aux signaux 1210 et 1220. Chacune des fenêtres 1223 et 1224 englobe les ondes III 1212 et 1222 et V 1211 et 1221. Comme on peut le noter, les deux fenêtres sont décalées d'environ 0,3 millisecondes.
Ainsi, au cours de l'étape 605, on peut calculer la corrélation entre les signaux 10 et II dans les différentes fenêtres. Puis, au cours d'un test 606, le processeur 200 vérifie que le décalage et la corrélation entre les signaux recueillis à deux intensités différentes, ici 10 et II, sont corrects. Plus précisément, la valeur du maximum de corrélation doit être inférieure à un seuil prédéfini, typiquement égal à 0,5, et le décalage nécessaire pour obtenir ce maximum de corrélation doit rester acceptable (le décalage devant
être compris entre 0 et 0,5 millisecondes). Dans ces conditions, les ondes III et N sont considérées comme présentes.
Lorsque le résultat du test 606 est positif (ondes III et N considérées comme présentes), au cours d'une étape 607 similaire aux étapes 601 et 603, le processeur 200 recherche les ondes LII et N correspondant à l'intensité 12.
Puis, au cours d'un test 608, le processeur 200 vérifie que la recherche 607 a permis de détecter des ondes III et N.
Dans l'affirmative, au cours d'une étape 609 similaire à l'étape 605, le processeur 200 calcule la corrélation entre les signaux obtenus à une intensité II et à une intensité 12.
Ensuite, au cours d'un test 610 similaire au test 606, le processeur 200 vérifie que le décalage et la corrélation des signaux sont corrects.
Dans l'affirmative (décalage et corrélation corrects), au cours d'une étape 611, le processeur 200 indique une valeur retournée par l'étape 600 correspondant à des ondes ni et N correctement détectées.
Si l'un des tests 602, 604, 606, 608 et 610 a donné un résultat négatif, au cours d'une étape 612, le processeur 200 initialise un paramètre de retour indiquant la nature du résultat négatif de test et indiquant par ailleurs que Tonde ni et/ou N n'ont pas été détectés correctement. La figure 7 illustre une étape 700 de recherche d'ondes III et N. L'étape
700 détaille le déroulement des opérations 601, 603 et 607 précédemment illustrées en regard de la figure 6.
L'étape 700 débute par une étape 701 au cours de laquelle le processeur
200 recherche les maxima et les paliers de la courbe d'acquisition obtenue pour une oreille donnée et pour une intensité donnée. La recherche des maxima et des minima se fait en repérant les changements de signe de la dérivée numérique du signal.
La dérivée est préférentiellement calculée à l'aide de quatre points afin de lisser le résultat selon la formule suivante :
- ds[/]/dt représente la dérivée du signal s pour le /
me échantillon par rapport au temps t ; et s\j], le
rae échantillon du signal s, ce dernier correspondant à une acquisition pour une intensité et une oreille données (soit S_^[^][l] ou S_c?[t ][I] avec le nombre k représentant le rang d'une acquisition comprise entre 1 et n pour une intensité I valant 10, Il ou 12).
Cependant, dans certains cas, le simple calcul de la dérivée ne suffit pas.
En effet, lors de changement de signe de la dérivée, celle-ci peut rester très proche de la valeur nulle pour plusieurs abscisses consécutives. Il est probable qu'à cet endroit d'un point à l'autre, la valeur de la dérivée oscille entre une valeur positive et une valeur négative. Pour éviter de détecter à cet endroit plusieurs sommets contigus, ce n'est pas seulement le changement de signe de la dérivée qui est pris en compte, mais également le dépassement des deux seuils autour de la valeur nulle. Dans ce cas, l'abscisse du sommet est estimée par la moyenne des abscisses correspondant aux deux points de dépassement des seuils comme illustré en regard de la figure 9.
La figure 9 représente une courbe 900 d'acquisition de signal ainsi que sa dérivée première 910 et sa dérivée seconde 920. La courbe 900 comprend : - un sommet 901 ; un palier 902 ; et un minima 903. La courbe 910 représentant la dérivée première de la courbe 900, comprend deux points 911 et 913 proches d'une valeur nulle correspondant respectivement au maxima 901 et au minima 903.
De même, la courbe 910 comprend un point 912 proche de zéro. Dans les calculs de dérivées, un seul point 911 et un seul point 913 seront pris en compte entre les valeurs de seuil représentées par les lignes 951 (seuil maximum) et 952 (seuil minimum) autour de la valeur nulle (représentée par la ligne 950).
Au cours de l'étape 701, les maxima et les paliers seront recherchés dans une fenêtre débutant 5 millisecondes après l'émission du clic correspondant et se terminant environ 10 ms après l'émission du clic. Selon une variante, on augmente l'instant correspondant au début de la fenêtre d'analyse en fonction de l'âge du patient.
On considère qu'une pente (ascendante ou descendante) est coupée par un palier s'il existe un intervalle de temps suffisamment long durant lequel la variation du signal est pratiquement nulle. Cela se traduit par une dérivée proche de zéro pendant le même intervalle de temps. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, on ne considère les paliers que s'ils ont une durée suffisante.
Ainsi, le sommet 1111 de la courbe 1110 et le palier 1121 de la courbe 1120 représentés respectivement en regard des figures 10B et 10C ont un palier d'une largeur inférieure à la largeur minimale Ip et ne sont donc pas considérés comme paliers selon l'invention. En revanche, le palier 1131 de la courbe 1130 représenté en regard de la figure 10D a un palier d'une largeur suffisante, supérieure à la largeur minimale Ip pour être considéré comme un palier.
Lors de l'apparition d'un potentiel évoqué auditif contenant une séquence de signal semblable à celle montrée en regard de la figure 9, c'est-à-dire un pic 901 suivi d'une pente cassée par un point d'inflexion 902 (un palier), celle-ci est décomposée en deux ondes : le pic 901 correspond alors à la première onde, et le palier 902 caractérise la seconde. Ainsi, dans le cas de la figure 9, le pic 901 pourrait, par exemple, correspondre à Tonde IN et le palier 902 à Tonde N. On note qu'ici, les ondes ne sont pas franchement marquées par un « sommet » ou maximum local. Elles se présentent sous la forme d'une décroissance monotone d'une durée suffisamment longue, par exemple supérieure à dmin valant 0,5 ms (cette valeur dmin dépendant de l'âge du sujet testé et de l'écart entre les ondes recherchées (PEATC) est paramétrable dans un mode préféré de réalisation de l'invention).
Ceci rend la détection des paliers important pour permettre une estimation correcte des latences.
Ensuite, au cours d'une étape 702, le processeur 200 recherche les sommets potentiels de Tonde N. Pour permettre d'identifier une onde N à partir de la latence 5 ms, il faut en outre que la pente de la courbe d'acquisition soit suffisamment importante.
À titre illustratif, selon la figure 10 A, le sommet 1001 de la courbe 1000 n'est séparé du palier 1002 que par une durée dl inférieure à la valeur, dmin, de seuil limite. Cette portion de courbe de pente décroissante monotone n'a donc pas une durée dl suffisante pour que le sommet 1001 puisse correspondre à une onde
N.
En revanche, le pallier 1002 est séparé du minimum 1003 par une durée d.2 supérieure au seuil dmin. Le palier 1002 peut donc correspondre à une onde N.
Selon l'étape 702, on effectue les opérations suivantes pour tous les maxima ou paliers descendants trouvés après la latence de 5 ms qui suit T émission d'un stimulus :
- si le maxima (ou palier) est suivi d'une pente monotone décroissante de durée supérieure à la valeur du seuil dmin ;
- alors on marque ce point comme sommet potentiel de Tonde N ; - sinon, ce point n'est pas considéré comme sommet potentiel de
Tonde N. Ensuite, au cours d'un test 703, le processeur 200 détermine si un sommet potentiel a été identifié ou non.
Dans T affirmative, au cours d'une étape 704, le processeur 200 choisit "Tonde N parmi les potentiels identifiés au cours de l'étape 702 comme étant celle dont le sommet est suivi par la pente de plus grande amplitude parmi les sommets identifiés au cours de l'étape 702.
Ensuite, au cours d'une étape 705, le processeur 200 recherche Tonde III dans une fenêtre temporelle située 3 ms avant la latence de Tonde N calculée précédemment et identifiée au cours de l'étape 704.
Puis, au cours d'une étape 706, Tonde El retenue est celle, parmi les ondes trouvées à l'étape 705, dont la latence est la plus proche de la latence de Tonde N choisie au cours de l'étape 704 à laquelle on soustrait une valeur paramétrable en fonction de Tage du sujet. Typiquement, cette valeur est de 2 ms (qui correspond à l'écart de référence entre Tonde El et Tonde N). Ainsi, pour un sujet dont Tage conceptionel est égal à 35 semaines, la latence de Tonde IE est égale à 5,30 ± 0,20 millisecondes, et celle de Tonde N est égale à 7,60 ± 0,30 millisecondes, ce qui représente une avance de 2,30 millisecondes pour Tonde IE par rapport à Tonde N. Pour un adulte, Tonde III a une latence de 3,60 millisecondes ± 0,20 millisecondes après l'émission d'un stimulus et Tonde N a un retard égal à 5,40 ± 0,20 millisecondes après l'émission de ce stimulus, ce qui représente un écart de 1,8 millisecondes pour le sujet adulte entre les deux ondes IE et N. Les ondes I, El et N ont donc des latences caractéristiques de Tage du sujet, comme décrit ci- après dans le tableau suivant, donnant les valeurs des latences moyennes (en ms) généralement observées pour une intensité de stimulation égale à 80dB en fonction de Tage conceptionnel.
Ensuite, au cours d'un test 707, le processeur 200 vérifie si un sommet potentiel correspondant à Tonde III a été identifié. Dans l'affirmative, le processeur 200 choisit Tonde III la plus probable parmi celles identifiées au cours d'une étape 708.
Ensuite, au cours d'une étape 709, le processeur 200 met à jour une variable indiquant qu'une onde III et qu'une onde N ont été identifiées.
Si le résultat des test 703 et 707 est négatif, au cours d'une étape 710, le processeur 200 met à jour la variable indiquant que la recherche d'une onde III et/ou d'une onde N n'a pas abouti.
La figure 8 illustre le test 310 présenté en regard de la figure 3.
Le test 310 commence par une opération 3100 au cours de laquelle le compteur Iter est incrémenté d'une unité. Puis, au cours d'un test 3101, le processeur 200 vérifie si la statistique S a atteint un seuil indiquant qu'un examen complémentaire n'est pas requis.
Dans la négative, au cours d'un test 3103, le processeur 200 vérifie si le nombre Iter d'itérations effectuées a atteint le nombre d'itérations maximal Iter Max.
Dans l'affirmative, au cours d'une étape 3104, le processeur 200 met à jour un booléen ECR (examen complémentaire requis) à une valeur égale à « OUI ».
Si le résultat du test 3101 est positif, au cours d'une étape 3102, le booléen ECR est mis à une valeur « NON ». Le test 310 s'achève soit :
- par Tune des étapes 3102 ou 3104 avec un résultat du test négatif (poursuite non requise et valant « NON ») ; ou
- un résultat du test 3103 négatif indiquant qu'une poursuite de l'analyse des traitements est requise (poursuite valant « OUI »). A titre illustratif, la figure 11 représente une courbe 1100 représentant l'amplitude du signal acquis suivant Taxe des ordonnées, en fonction du temps suivant Taxe des abscisses 1120.
La courbe 1100 comprend notamment un sommet 1001 d'ondes V détectées. On note qu'après ces ondes N détectées, la courbe 1100 a une pente importante.
Par ailleurs, environ 2,5 ms avant le sommet 1101 correspondant à Tonde N, une onde III a été détectée au niveau du sommet 1105 à partir du point 1104 situé 3 ms avant Tonde N détectée.
La figure 14 illustre une variante de l'invention et plus précisément une acquisition de réponses auditives sur une personne 102 mettant en œuvre des stimulations monophasiques.
La stimulation par clic consiste à produire un son en excitant une bobine d'un haut parleur par une impulsion brève. Cette impulsion peut être positive ou négative et agir sur le tympan en le poussant (condensation) ou en le comprimant (raréfaction).
Dans un mode de réalisation tel qu'illustré en regard de la figure 1, l'accessoire de stimulation est un casque audio (comprenant les écouteurs 109 et 110) correctement calibré, utilisant une stimulation alternée (une fois positive, une fois négative) afin de réduire l'artefact de stimulation qui est lié essentiellement à
la réponse électrique induite par la variation du champ magnétique de la bobine du haut-parleur.
Selon la variante de la figure 14, des inserts de stimulation permettent la transmission du son par un tuyau passif 122 (respectivement 132) depuis un haut- parleur distant 121 (respectivement 131) jusqu'à l'oreille gauche (respectivement droite) du sujet 102.
Ces inserts présentent notamment l'avantage d'être bien adaptés à la taille et la morphologie d'un nouveau-né.
Ces inserts sont peu utilisés dans les appareils traditionnels car leur fonction de transfert est moins bonne et moins répétable que celle d'un casque audio. Dans le cas d'un appareil à visée de dépistage, les caractéristiques précises de la chaîne de stimulation (réponse en fréquence, réponse impulsionnelle, ...) ont relativement peu d'importance, d'autant plus que seule la stimulation par clics est utilisée. Selon la variante illustrée en regard de la figure 14, l'appareil de dépistage transmet préférentiellement une stimulation monophasique (soit par raréfaction soit par condensation) par inserts qui permet d'obtenir une réponse évoquée plus précise et plus rapide que celle pouvant être obtenue par une stimulation à deux phases. En effet, les réponses évoquées par raréfaction et condensation étant légèrement différentes, leur moyennage lors d'une stimulation alternée conduit à un étalement des pics correspondant aux ondes recherchées (PEATC) et par conséquent à une plus grande imprécision dans la mesure des latences.
La prise en compte d'une seule phase (raréfaction ou condensation) de stimulation dans l'acquisition des potentiels évoqués auditifs et/ou leur traitement (notamment lors des étapes 302 à 308 illustrées en regard de la figure 3) permet donc de déterminer plus facilement, plus rapidement et/ou avec une plus grande précision les pics correspondant aux ondes recherchées (PEATC) et donc les latences associées.
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La figure 15 illustre une variante de l'algorithme d'acquisition et de traitement décrit en regard de la figure 3.
Selon l'algorithme tel qu'illustré en regard de la figure 3, les réponses à un stimuli sur une oreille sont recueillies sur le coté correspondant à cet oreille : il s'agit de mesures ipsilatérales.
Cependant, les qualités de recueil peuvent être sensiblement différentes sur les voies gauche et droite. D'une manière générale, ainsi il existe plusieurs sources d'asymétrie, notamment :
- symétrie de l'instant de recueil ; - symétrie des électrodes et des amplificateurs ; symétrie du positionnement sur le scalp et du contact (impédance) ;
- symétrie du positionnement par rapport aux sources de bruit physiologiques (essentiellement Télectromyogramme) ; et - symétrie du positionnement par rapport aux sources de bruit extérieures. Il est important de diminuer au maximum ces sources d'asymétrie non physiologiques, dans la mesure où la décision est fonction d'une corrélation des réponses gauche et droite. Ainsi, la symétrie de l'instant de recueil est assurée par la mise en œuvre d'une stimulation alternée gauche-droite selon les différents mode de réalisation de l'invention.
Les sources d'asymétrie des électrodes et des amplificateurs sont très faibles et ne dépendent que de la qualité de fabrication. La qualité de symétrie du positionnement sur le scalp et du contact dépend essentiellement du soin apporté à la pose des électrodes.
Les différences de symétrie du positionnement par rapport aux sources de bruit physiologiques sont difficiles à contrôler et non constantes dans le temps.
La symétrie du positionnement par rapport aux sources de bruit extérieures dépend du positionnement du sujet dans son environnement.
L'invention selon la variante illustrée en regard de la figure 3 bis permet de réduire ou d'éliminer les différentes sources d'asymétrie évoquées ci-dessus en prenant en compte non seulement les réponses évoquées ipsilatérales mais également les réponses controlatérales, c'est-à-dire les réponses mesurées sur des voies nerveuses correspondant au coté opposé à l'oreille recevant les stimuli.
En ce qui concerne les ondes III, IN et N, ces réponses recueillies sur le côté opposé à la stimulation sont très proches de celles recueillies du même côté (réponses ipsilatérales),. En effet, le fait générateur de ces ondes III, IN et N se situe de façon médiane par rapport aux voies auditives. L'acquisition de réponses controlatérales n'entraîne aucune modification de mise en place des électrodes puisque, selon l'invention, d'une manière générale, les électrodes sont placées pour mesurer les réponses sur les deux cotés droit et gauche, une intercorrélation des mesures acquises à droite et de celles acquises à gauche étant effectuées. Ainsi, pour le sujet et la personne chargée de la mesure, le protocole de mesure permettant l'acquisition des mesures controlatérales demeure aussi simple que celui, illustré en regard de la figure 3 mettant en œuvre uniquement l'acquisition de mesures ipsilatérales.
Selon l'algorithme illustré en regard de la figure 3 bis, le traitement des réponses évoquées peut être amélioré : - par détermination de Tinter-corrélation ipsi-controlatérale pour chacune des stimulations gauche et droite ; et/ou
- par moyennage des réponses ipsi et controlatérales.
En résumé, la détermination de Tinter-corrélation ipsi-controlatérale pour chacune des stimulations gauche et droite donne un indice sur la qualité de symétrie du recueil :
- si cette symétrie est forte (inter corrélation élevée), le critère de décision d'examen négatif peut être abaissé et l'examen sera plus court ;
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- si, en revanche, cette symétrie est faible (inter corrélation faible), le critère de décision d'examen négatif est augmenté et le nombre de faux positifs sera plus faible.
Par ailleurs, le moyennage des réponses ipsi et controlatérales permet à la fois de diminuer le nombre de stimulations pour obtenir une réponse fiable et d'éliminer les facteurs d'asymétrie cités plus haut. L'inconvénient réside dans le fait que les réponses ipsi et controlatérales n'ont pas, pour des raisons physiologiques, de réponses parfaitement identiques.
Néanmoins, une prise en compte de moyennes ipsi-controlatérales dans le traitement des potentiels évoqués permet en général une amélioration des conditions de détection, notamment :
- une réponse plus rapide (on dispose en effet de deux fois plus de réponses à moyenner dans le même temps d'acquisition) une meilleure prise en compte de la corrélation (il existe une indépendance vis-à-vis des sources d'asymétrie non physiologiques). L'algorithme illustré en regard de la figure 3 comprend des étapes similaires et un enchaînement de ces étapes similaires à l'algorithme illustré en regard de la figure 3. Ces étapes portent les mêmes références dans les deux figures et ne seront donc pas décrits davantage.
L'étape d'acquisition 321 qui suit l'étape d'initialisation 300 comprend outre l'émission de stimuli sur chacune des oreilles à différentes intensités et l'acquisition de réponses ipsilatérales correspondantes, l'acquisition de réponses controlatérales pour chacun des stimuli émis sur l'oreille droite ou gauche pour chacune des intensités de stimuli 10 à 12 utilisées (la génération des clics restant similaires à celle décrite en regard des figures 3 à 5).
Ensuite, au cours d'une étape 322 (respectivement 325) (se substituant à l'étape 302 (respectivement 305) précédemment décrite), le processeur 200 met en œuvre les étapes calcule la moyenne des signaux acquis sur l'oreille gauche
(respectivement droite), à une intensité correspondant à l'intensité courante en prenant en compte les mesures ipsilatérales et les mesures controlatérales .
L'algorithme selon la figure 3 bis met en œuvre les étapes 303, 304, 306 et 307 de manière similaire à celle illustrée en regard de la figure 3 bis. Ensuite, au cours d'une étape 328, le processeur 200 effectue : une inter-corrélation des signaux acquis respectivement sur l'oreille gauche et sur l'oreille droite de manière similaire à l'étape 308 précédemment illustrée ;
- une inter-corrélation des signaux ipsi-latéraux et des signaux contro-latéraux correspondant à des stimuli émis sur l'oreille gauche à une intensité donnée ; et
- une inter-corrélation des signaux ipsi-latéraux et des signaux contro-latéraux correspondant à des stimuli émis sur l'oreille droite à une intensité donnée. Ensuite, au cours d'une étape 328, le processeur 200 met à jour le seuil utilisé ultérieurement au cours de l'étape 310 en fonction des résultats d'inter- corrélation des signaux ipsi et contro-latéraux : lorsque qu'une inter corrélation des signaux ipsi et contro- latéraux dépasse un premier seuil prédéterminé, le seuil utilisé lors de l'étape 310 est diminué permettant ainsi de réduire la durée de l'examen ;
- lorsque, en revanche, une inter corrélation des signaux ipsi et contro-latéraux est inférieure à un second seuil prédéterminé, le seuil utilisé lors de l'étape 310 est augmenté, allongeant ainsi la durée de l'examen pour le rendre plus fiable.
Puis, après l'opération 330, l'algorithme de la figure 3 bis met en œuvre les étapes 309 à 310 précédemment décrites (l'étape 321 étant réitérée si le résultat du test 310 est positif).
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation mentionnés ci-dessus.
En particulier, l'homme peut apporter toute variante dans les modes de réalisation exposés et les combiner pour bénéficier de leur différents avantages, notamment par la mise en œuvre ou non de mesures contro-latérales complétant des mesures ipsi-latérales, par des stimuli mono-phasiques ou non, par des protocoles de détection d'anomalies auditives mettant en œuvre plusieurs intensités selon un ordre et des procédures prédéterminées ou adaptatives.
En outre, l'homme du métier pourra apporter toute variante dans les paramètres mis en œuvre pour l'acquisition des réponses auditives permettant de détecter des PEATC. L'invention s'applique notamment à tout examen mettant en œuvre des acquisitions déterminations de réponses auditives sur des voies nerveuses de l'homme ou/et l'animal. Ainsi, l'invention peut être utilisée non seulement pour permettre un premier dépistage de surdité, notamment chez le nouveau né mais également chez tout patient suspecté de perte d'audition, mais permet également des examens standard liés à l'audition (investigation de la fonction auditive d'un sujet avec indicateurs qualitatifs et/ou quantitatifs).
On note que l'invention ne se limite pas aux cas ou des tests sont effectués avec trois intensités, mais s'étend aussi aux tests mettant en œuvre deux intensités ou plus de trois intensités, et ce pour des intensités qui peuvent être variables, par exemple égales à 60, 80 ou 100 dB. L'appareil d'acquisition et de traitement 100 peut être mis en œuvre sous la forme d'un appareil de type ordinateur et de logiciel adaptés. L'invention comprenant notamment un appareil d'acquisition, un générateur de clic peut également être mise en œuvre sous la forme d'un dispositif dédié, par exemple, miniaturisé et transportable. L'interface homme/machine peut être très complète (par exemple sous la forme d'un écran et d'un clavier) ou" aueontraire très réduite avec, par exemple, des boutons de lancement et d'arrêt de test et des indicateurs de résultats sous forme de diodes électroluminescentes.
Par ailleurs, l'invention ne se limite pas à une implantation purement matérielle mais elle peut aussi être mise en œuvre sous la forme d'une séquence d'instructions d'un programme informatique ou toute forme mixant une partie
matérielle et une partie logicielle. Dans le cas où l'invention est implantée partiellement ou totalement sous forme logicielle, la séquence d'instructions correspondante pourra être stockée dans un moyen de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD Rom ou un DND Rom) ou non, ce moyen de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un microprocesseur.
On note également que l'invention peut être mise en œuvre en séparant complètement la partie acquisition et la partie traitement. Ainsi, dans un premier temps, les acquisitions de potentiels évoqués auditifs pourront effectués alternativement sur l'oreille gauche et sur l'oreille droite à différentes intensités et enregistrés pour être traités en temps différé.