41Audition bimodale

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Hugh McDermott, PhDDirecteur adjoint (Recherche)The Bionic Ear InstituteMelbourne Est, Australie

L’audition bimodale peut se définir comme étantl’utilisation conjointe d’aides auditives acoustiques etd’implants cochléaires. Par le passé, presque toutes lespersonnes considérées comme candidates àl’implantation cochléaire avaient une perte auditiveprofonde ou une surdité totale dans les deux oreilles.Elles ne pouvaient donc pas ou peu bénéficier d’aidesauditives acoustiques. Au cours du temps, l’efficacitédes implants cochléaires dans le traitement des surditésest devenue plus évidente, en particulier en raisondes preuves généralement positives collectées par denombreuses études cliniques. Par conséquent, lescritères de sélection des implantations cochléaires sesont progressivement assouplis. De nos jours, il estcourant que les utilisateurs d’implants cochléaires (IC)aient une audition acoustique résiduelle dans uneoreille ou dans les deux. Maintenant que le nombre desujets implantés dans le monde est sur le point dedépasser les 200 000, on s’attend à ce que le nombred’enfants et d’adultes pouvant bénéficier de l’emploisimultané d’un IC et d’un appareil de correction auditive(ACA) acoustique, non seulement continue à croître,mais croisse à un rythme accéléré. Il est probable quedans un proche avenir, les utilisateurs d’IC auront unesensibilité auditive par voie aérienne suffisante dans aumoins une des deux oreilles pour bénéficier del’utilisation permanente d’un ACA correctement adapté.Les avantages potentiels et les défis pratiques desappareillages bimodaux sont discutés dans cet article.

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Bénéfices de l’audition bimodaleOn sait que la majorité des malentendants atteintsde pertes auditives neurosensorielles sont moinssensibles aux sons aigus qu’aux sons graves. Lespertes auditives de cette nature sont associéesà un type particulier d’atteinte des structures del’oreille interne. La figure 1a donne unereprésentation schématique de la coupe d’uneoreille. Les sons sont prélevés par le pavillon del’oreille (oreille externe) et mettent le tympan enmouvement, provoquant des vibrations transmisesdans la chaîne ossiculaire (oreille moyenne). Dansla cochlée en forme de spirale (oreille interne), oùles vibrations mécaniques des sons sont convertiesen impulsions nerveuses, les sons aigus excitentsurtout la base, alors que les sons plus graves setraduisent par une activité plus proche de l’apex.Cette organisation tonotopique de la cochléeest illustrée schématiquement figure 1b. Pourdifférentes raisons anatomiques et physiologiques,les causes les plus fréquentes des pertes auditives(telles que l’exposition à des niveaux debruit excessifs) tendent à avoir un impact plusimportant vers la base de la cochlée.C’est pourquoi on observe souvent que lesmalentendants atteints de pertes auditives sévèresou profondes gardent une sensibilité résiduelleaux sons de fréquences graves, même si leurcapacité à détecter les sons aigus est minimale ounulle. Dans des cas extrêmes, il peut y avoir ce quel’on appelle des «zones mortes cochléaires», où lesvibrations sonores ne peuvent plus être convertiesen activité nerveuse perceptible. Les zones mortessemblent se produire plus fréquemment du côtéde la base de la cochlée, ce qui correspond à uneperte de l’audition des aigus.

Le développement des implants cochléaires apermis une perception utile des sons à denombreux malentendants, y compris à des sujetsatteints de surdité bilatérale totale. Tous lessystèmes d’IC modernes font un pontage deszones cochléaires dysfonctionnelles, en délivrantune stimulation électrique directement sur le nerfauditif. Les stimuli sont généralement de brèvesimpulsions électrique appliquées selon desséquences cycliques ou chevauchantes dans des

Figure 1aCoupe de l’oreille humaine

Marteau

Tympan

Enclume

HélicotrèmeApophyse mastoïde

Etrier

Oreillemoyenne

Oreille interneOreille externe

Cochlée

Organe vestibulaire

Apophyse mastoïde

Mastoid process

Cartilage

Conduit auditif

Pavillon auriculaire

Lobuleauriculaire

Trompe d'Eustache

Nerf cochléaire

Figure 1bReprésentation schématique de la cochlée (oreille interne) montrant son organisationtonotopique: l’activité résultant des sons de hautes fréquences est maximale près de la base, alorsque les sons de basses fréquences provoquent une activité plus proche de l’apex.

acoustique de l’oreille implantée. Dans le butde préserver l’audition, des réseaux spéciauxd’électrodes courtes et des techniqueschirurgicales les moins traumatiques possiblesont été développées. Il en résulte que certainsutilisateurs d’IC ont une audition acoustiqueutilisable dans les deux oreilles. Le plus souvent,la meilleure sensibilité acoustique se trouveracependant dans l’oreille non implantée.

Les bénéfices de l’audition bimodale pourl’intelligibilité vocale ont en particulier été misen évidence dans des situations bruyantes.De nombreuses études ont confirmé ce résultatgénéral. Les avantages de l’audition bimodale, telsqu’ils ont été résumés dans une vaste revue dela littérature (Ching et al., 2007), varientconsidérablement en fonction du sujet et desconditions d’écoute. L’importance du bénéficeglobal s’élève en moyenne à 2 dB en termes derapport du signal sur bruit. C’est-à-dire que, parrapport à l’utilisation d’un IC seul, l’utilisation

Figure 2Recommandations d’appareillage de différents types d’aides auditives en fonction de la configurationaudiométrique. Les seuils audiométriques de l’audition normale sont en haut. La courbe bleue illustre uneperte auditive croissante typique, qui peut être corrigée convenablement par une aide auditive acoustiqueconventionnelle. La courbe verte indique une sensibilité auditive minimale; un implant cochléaire seraitprobablement approprié dans ce cas. Toute une série d’audiogrammes possibles entre ces deux extrêmespeut convenir à des appareillages bimodaux. La courbe rouge illustre une perte auditive qui peut indiquerl’emploi d’un implant hybride, dans lequel les fréquences aiguës sont audibles avec un implant cochléaireet les fréquences graves avec une aide auditive aérienne, combinés en un seul appareil.

électrodes sélectionnées. Un réseau de 12 à 22électrodes est implanté dans la cochlée par voiechirurgicale. Pour faciliter l’insertion desélectrodes, le réseau est introduit à partir de lafenêtre ronde ou d’une position prochede celle-ci, à la base de la cochlée. C’est-à-direqu’un grand nombre d’électrodes stimuleles zones cochléaires qui devraient normalementréagir aux fréquences aiguës. La position del’électrode la plus apicale correspond à unefréquence acoustique spécifique, cohérente avecl’organisation tonotopique de la cochlée. La valeurexacte de cette fréquence dépend de nombreuxfacteurs, dont le design du réseau d’électrodes etla profondeur d’insertion dans la cochlée pendantl’intervention chirurgicale. Dans des oreilles ayantune sensibilité acoustique résiduelle naturelle, lazone cochléaire située au-delà de l’électrode laplus apicale réagit à des sons de fréquencesrelativement basses. Cette gamme de fréquenceest difficile à déterminer avec précision, mais deschercheurs ont trouvé qu’elle a une limitesupérieure typique de l’ordre de 500 à 1500 Hz.Bien que l’insertion chirurgicale du réseaud’électrodes risque d’endommager les cellulesciliées et d’autres structures cochléaires jouant unrôle crucial dans la détection des sons, il estpossible que la zone cochléaire recevant le réseaud’électrodes conserve dans certains cas unesensibilité acoustique utilisable.

Les candidats actuels à l’implantation cochléaireont généralement une perte auditive si sévèrequ’un IC doit probablement procurer une meilleureintelligibilité vocale que le meilleur ACAacoustique disponible (figure 2). Le fait quetellement d’utilisateurs de systèmes d’IC modernesobtiennent des scores d’intelligibilité vocale trèsélevés (Helms et al., 2004) justifie l’implantationcochléaire dans au moins une des deux oreilles decertains patients ayant une audition acoustiquerésiduelle utilisable. Si les audiogrammes desdeux oreilles ne sont pas identiques, le praticiensélectionnera probablement l’oreille la plusmauvaise pour l’implantation. Même quandla perte auditive est symétrique, l’acte chirurgicalne détruira pas inéluctablement toute la sensibilité

(SEUIL AUDITIF NORMAL)

AIDE AUDITIVE ACOUSTIQUE

IC + AIDE AUDITIVE =BIMODAL

IC

Fréquence (Hz)

Seui

laud

itif

(dB

HL)

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encore d’une audition acoustique dans l’oreillenon implantée sont mieux capables de localiser lessons que ceux qui emploient un IC seul (Ching etal., 2004).

D’autres bénéfices de l’audition bimodale ont étésignalés en ce qui concerne la perception dehauteur et de qualité tonale des sons. Il est fortuitque la région basale de la cochlée, là où les effetsdélétères de la perte auditive sont généralementles plus évidents, soit aussi la zone oùl’introduction du réseau d’électrodes risque le plusde provoquer des dommages. Ce qui estintéressant, c’est que cette coïncidence a quelquesconséquences bénéfiques pour les utilisateurs d’IC(figure 3a). Bien que les implants cochléairesactuels permettent à la plupart des utilisateurs decomprendre la parole, ils sont moins efficacespour délivrer des informations sur la hauteur dessons. Malgré les efforts de recherche considérablesengagés pour améliorer les performances desprocesseurs de son des IC et délivrer à leursutilisateurs des informations sur la hauteur dessons, les résultats perceptifs laissent toujours àdésirer. De nombreux utilisateurs d’IC, parexemple, ont des difficultés à reconnaître desmélodies familières ou à apprécier la hauteurrelative de plusieurs notes de musique. Cependant,les sujets qui ont encore une audition acoustiqueont souvent d’excellentes capacités de perceptiondes hauteurs de sons, même si leur sensibilitéauditive est beaucoup plus mauvaise que lanormale. De plus, les informations sur la hauteurdes sons sont typiquement contenues dans lescomposantes graves des signaux acoustiques. Lacombinaison des stimulations acoustiques etélectriques peut donc fournir aux auditeurs desinformations auditives complémentaires (tableau1). Pendant que l’IC transmet des informations surle contenu fréquentiel temporellement évolutif etle niveau sonore, en particulier dans les zonesspectrales médium et aiguës, un ACA acoustiquepeut délivrer en même temps des signaux dont lesfréquences se situent généralement dans la bandegrave du spectre. Ces signaux contiennent desinformations précises sur la hauteur des sons, queles stimuli électriques générés par les IC ne

simultanée d’un ACA et d’un IC améliorel’intelligibilité vocale de l’équivalent d’environ 2 dBde réduction du niveau de bruit. Bien que ceteffet puisse paraître faible, l’augmentationcorrespondante de l’intelligibilité vocale peut êtrerelativement importante. Par exemple, si la relationentre l’intelligibilité vocale et le rapport du signalsur bruit est abrupte, ce qui vrai pour la plupartdes utilisateurs d’IC, la proportion de mots quipeuvent être correctement identifiés dans le bruitaugmenterait de 20 pourcent pour 2 dB deréduction du niveau de bruit. Des bénéfices dumême ordre ont été signalés à la fois chez desadultes et des enfants implantés qui exploitaientl’audition bimodale.

Un autre bénéfice potentiel de l’emploi d’unappareillage bimodal est une meilleure capacitédes utilisateurs à identifier la direction d’oùproviennent les sons. La localisation des sourcessonores est extrêmement difficile, voire impossible,chez les auditeurs qui n’entendent que d’une seuleoreille (via un IC ou un ACA). Il est beaucoup plusfacile de déterminer la direction d’un son quandles informations acoustiques sont disponibles dansles deux oreilles. De nombreuses études ontconfirmé que les utilisateurs d’IC qui bénéficient

Figures 3a et 3ba) Schéma de la cochlée «déroulée» pour montrer la correspondance entre les différentes fréquences acoustiques et les différentes zones d’activité maximale. Dans certainscas, le positionnement du réseau d’électrodes à la base de la cochlée permet de continuer à utiliser les basses fréquences après l’implantation.b) Deux exemples d’audiogrammes qui représentent les seuils auditifs de deux sujets candidats possibles à l’audition bimodale. La courbe bleue montre une sensibilitéauditive largement limitée aux fréquences graves, au-delà de la profondeur à laquelle un réseau d’électrodes est normalement implanté. Un tel audiogramme peut êtrerelevé chez des receveurs d’IC implantés avec une électrode courte spéciale. La courbe verte représente un audiogramme beaucoup plus typique de l’audition disponible dansl’oreille non implantée de beaucoup d’auditeurs bimodaux.

Rampe vestibulaire

Canal cochléaire

Membrane basilaire

Hélicotrème

Etrier

Rampe tympanique

BASEAPEX

Hautes fréquencesBasses fréquences

ONDESONORE

RÉSEAUD’ÉLECTRODES

Bande defréquences

Stimulationacoustique

Stimulationélectrique

AudibilitéGrave �� ��Aiguë xx ��

Perception dehauteur des sons

Grave �� xxAiguë ?? xx

Résolutionspectrale

Grave �� ??Aiguë xx ??

Tableau 1Comparaison des principales caractéristiques perceptives de la stimulation électrique et de lastimulation acoustique chez des auditeurs exploitant l’audition bimodale. Les bandes de fréquences‘graves’ et ‘aiguës’ sont respectivement inférieures et supérieures à 1 kHz environ. Des performancesrelativement bonnes sont repérées par un ��, des performance équivoques ou incertaines par un ?, etde mauvaises performances par un�x. La résolution spectrale comprend la perception des informationsauditives importantes pour la compréhension de la parole dans un bruit ambiant.

3a

3b

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détaillées sur le timbre dont disposent lesutilisateurs d’IC peut augmenter s’ils ont accèssimultanément aux signaux acoustiques, mêmedans une bande de fréquences limitée. Une étudepubliée (Sucher & McDermott, 2009) a demandé à des utilisateurs d’appareillages bimodauxd’identifier des sources de sons complexes (tellesque des instruments de musique) et d’évaluer laqualité des sons dans trois conditions d’écoute: ICseul, ACA seul et IC associé à un ACA. Les scoresd’identification sonore et l’appréciation de qualitéperçue étaient tous deux meilleurs, en moyenne,dans la condition bimodale que dans chacune desdeux autres conditions.

Audition bimodale ou implantationbilatérale?Pour beaucoup de personnes qui utilisent un ICmonaural ou qui envisagent une implantationcochléaire, ou pour des parents qui doiventprendre des décisions quant à la gestion de laperte auditive de leur enfant, il peut être difficilede choisir entre un appareillage bimodal et uneimplantation cochléaire bilatérale.Malheureusement, la recherche ne fournitactuellement que peu de directives claires en lamatière. Comme pour les autres aspects del’implantation cochléaire en général, les résultatsindividuels sont difficiles à prévoir. Uneimplantation cochléaire réalisée chez des sujets quisemblent avoir des caractéristiques auditives trèssemblables avant l’implantation, peut apporter desbénéfices de types et de degrés très différents, et lerythme d’adaptation aux informations fournies parla stimulation électrique est également trèsimprévisible. De plus, les mesures audiométriquestraditionnelles de la sensibilité auditive nepermettent pas de prévoir avec beaucoupd’exactitude quel sera le bénéfice perceptif qu’unsujet pourra obtenir, soit avec un ACA acoustique,soit avec un IC. Toutefois, on sait que l’actechirurgical d’implantation va probablement altérerl’audition par voie acoustique. Dans beaucoup decas, il ne restera aucune sensibilité auditiveacoustique utile après l’insertion d’un implantcochléaire. Le choix est donc essentiellement entre

fournissent pas clairement. En pouvant percevoirsimultanément ces deux types de stimuli, lesutilisateurs d’audition bimodale disposent de plusd’informations sonores que celles qu’un seul deces appareils peut fournir (McDermott, 2009).

La hauteur du son est un élément d’informationimportant dans presque tous les types demusiques. On peut donc s’attendre à ce qu’unemeilleure perception de l’accent musicals’accompagne d’une reconnaissance plus précisedes mélodies. De nombreuses études ont fait état d’une meilleure reconnaissance de la mélodiechez des sujets utilisant une audition bimodale, enparticulier quand ils étaient testés en l’absenced’indices tels que des paroles de chansons ou d’unrythme distinctif. Une revue récente (McDermott,2011), par exemple, a résumé les résultats dequatre études indépendantes qui comparaientl’identification des mélodies par des utilisateursd’IC, avec et sans l’utilisation simultanée d’une aide auditive. Toutes les études ont montré de substantielles améliorations des scores de reconnaissance pour la condition d’écoutebimodale par rapport à la condition IC seul.L’amélioration des scores moyens s’étendaitd’environ 10 à 30 pourcent. Ces résultats sont cohérents avec ceux d’une étude récente parquestionnaire qui recherchait des informations de la part des utilisateurs d’IC sur leur auditionbimodale (Fitzpatrick et al., 2009). Dans cetteétude, plus de la moitié des répondants ontindiqué leur préférence pour l’utilisation d’un ACAconjointement avec leur IC pour écouter de lamusique, plutôt que d’utiliser l’un ou l’autre desappareils seuls.

En plus de la hauteur, le timbre est unecaractéristique perceptive importante de n’importequel type de son. Dans le cas des sons musicaux, le timbre est la qualité tonale qui permet aux auditeurs de distinguer deux instruments quijouent la même note (c.-à-d. la même hauteur de son) au même niveau sonore. Les informationssur le timbre sont portées par de nombreusespropriétés acoustiques des sons, dont l’allurespectrale globale. La quantité d’informations

une implantation bilatérale, en s’attendant à cequ’il n’y ait plus de capacité auditive acoustiquepostopératoire, ou une audition bimodale, danslaquelle l’audition acoustique sera probablementlimitée à l’oreille non implantée.

Les comparaisons entre l’audition bimodale etl’implantation cochléaire bilatérale sontcompliquées du fait que les informationstransmises par les modes de stimulation électriqueet acoustique sont plutôt complémentaires queredondantes. La stimulation par l’implant, parexemple, comprend des informations surl’évolution temporelle de l’allure spectrale dessignaux sonores dans une large bande passante,alors que la stimulation acoustique à l’aide d’unACA est généralement limitée à une bandepassante relativement étroite dans les fréquencesgraves du spectre. D’autre part, un ACA peutgénéralement fournir de bien meilleuresinformations sur la hauteur de la plupart des typesde sons qu’un IC. Si, par exemple, l’écoute de lamusique est considérée comme particulièrementimportante, il peut alors être préférable d’exploiterau mieux l’audition acoustique disponible plutôtque d’envisager une implantation bilatérale. Lemode acoustique va presque certainement fournirdes informations plus précises sur la hauteur dessons, alors que l’implantation bilatérale va plusprobablement fournir des informations capablesd’améliorer l’intelligibilité vocale et peut-être lalocalisation spatiale des sources sonores.

Le coût est un autre facteur qui peut influencer ladécision. En règle générale, la fourniture,l’adaptation et la maintenance de deux implantscochléaires reviendra plus cher que l’emploi d’unACA associé à un IC monaural. Pour la plupart desutilisateurs d’audition bimodale, l’ACA utilisé avantl’implantation chirurgicale peut être réutilisé avecsuccès après l’acte chirurgical sur l’oreille nonimplantée. Dans certains cas, les risques etl’inconfort inhérents à l’opération de deux oreillesau lieu d’une seule peuvent être plus élevés. Quoiqu’il en soit, il est clair que tous les candidats ICqui ont encore un peu de capacité auditiveacoustique dans les deux oreilles avant l’opération,

devraient choisir l’implantation bilatérale, même sicette décision peut entraîner une perte de toute lasensibilité acoustique naturelle.

Quel est le niveau d’auditionacoustique utile?Bien qu’il soit difficile de préciser une limiteinférieure du niveau d’audition acoustiqueutilisable avec succès en combinaison avec un IC,certaines études récentes ont fourni des donnéesqui peuvent aider les médecins et les candidats àl’implantation (ou leurs soignants) à prendre leurdécision en toute connaissance de cause. Cesrecherches suggèrent qu’il faut tenir compte à lafois de l’allure de l’audiogramme et des niveauxliminaires absolus. Les bénéfices de l’auditionbimodale vont probablement être différents si, parexemple, l’audiogramme a une pente marquéeavec des seuils auditifs quasi-normaux dans lesgraves, plutôt que d’être relativement horizontalavec tous les seuils indiquant une perte auditivesévère à profonde (figure 3b). Une évaluationpréliminaire acceptable de l’utilité de l’auditionacoustique de la plupart des sujets, peut êtresimplement faite en mesurant leur seuil auditif à250 Hz. Si ce seuil est supérieur à (plus mauvaisque) 80 dB HL, les chances de bénéfices obtenuspar une audition bimodale sont plus faibles quechez des sujets ayant une meilleure sensibilitéauditive. Il est intéressant de noter qu’une étudeindique que presque la moitié des utilisateurs d’ICdans un centre donné ont des seuils à 250 Hzmeilleurs que 80 dB HL (Dorman & Gifford, 2010).Ceci laisse à penser que, dans un avenir proche, lamajorité des utilisateurs d’IC pourra être capabled’utiliser l’audition acoustique en même tempsque l’implant cochléaire.

La plupart des avantages de l’audition acoustiquepour l’intelligibilité vocale, surtout dans le bruit, et pour la perception des hauteurs de sons par lesutilisateurs d’audition bimodale semblent êtreportés par la fréquence fondamentale des sonscomplexes. Les orateurs adultes ont desfréquences fondamentales allant jusqu’à 250 Hz(chez les femmes; elle est d’environ une octave

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(McDermott et al., 2009). Du fait que chez laplupart des auditeurs utilisant l’audition bimodalec’est l’oreille controlatérale qui est stimuléeacoustiquement, le son de 250 Hz sera perçu plus grave dans cette oreille que dans l’oreilleimplantée. Il semble toutefois que la plasticité de l’audition change la perception de hauteur duson provenant de la stimulation électrique (Reisset al., 2007). En général, la perception de hauteursemble souvent évoluer vers les graves au cours dutemps et peut se rapprocher de la perceptionassociée à la fréquence centrale des filtres assignésaux électrodes (250 Hz, par exemple, dansl’exemple ci-dessus). Si ceci se produit, il n’est donc pas nécessaire d’ajuster spécifiquementl’appareillage bimodal pour assurer la compatibilitéde hauteur des sons entre les appareils. Bien quedes recherches plus approfondies soientnécessaires pour examiner encore ce problème,une étude publiée a trouvé peu de différence deperception vocale entre une condition danslaquelle l’allocation des fréquences aux électrodesa été modifiée pour minimiser les disparités dehauteur et une condition utilisant les allocationsde fréquences standards (Simpson et al., 2009).Sauf cas exceptionnel, tel que l’implantationd’électrodes courtes spéciales, il convientprobablement de conserver l’allocation standarddes fréquences de l’IC chez les plupart desutilisateurs d’audition bimodale.

Le second problème qui nécessite une attentiontoute particulière dans les appareillages bimodauxest l’équilibre de sonie entre les appareils. L’idéalserait que tous les sons équidistants des deuxappareils, quels que soient leur niveau et leurcontenu fréquentiel, soient perçus comme ayant lamême sonie par l’IC et l’ACA controlatéral. Cetobjectif est difficile, voire impossible à atteindre enpratique, surtout en raison de la bande passanteacoustique limitée dont disposent la plupart desutilisateurs d’audition bimodale. Tous les sonsaigus peuvent typiquement être reproduits auniveau de sonie approprié par l’IC, alors qu’ilspeuvent être inaudibles avec l’ACA ou devenirinconfortables s’ils sont amplifiés. Quoi qu’il ensoit, il est important d’équilibrer autant que faire

l’activation initiale, en planifiant des sessionsd’ajustement ultérieures au rythme requis. Danscertains centres d’implantation, il est recommandéde ne pas utiliser l’ACA controlatéral pendant lapériode initiale d’acclimatation à l’implant. Il y atoutefois très peu de données à l’appui de cettestratégie et il semble probable que les personnesimplantées obtiendront les meilleurs résultats dansla plupart des situations en utilisant leur ICconjointement avec leur ACA habituel, placé dansl’oreille non implantée.

Contrairement à la plupart des appareillages d’IC ou d’ACA seuls, les appareillages bimodauxprésentent deux problèmes spécifiques, à savoir:(1) rendre les hauteurs de sons compatibles entreles deux appareils et (2) équilibrer les soniesperçues avec chaque appareil. Il est concevableque les utilisateurs d’IC risquent de percevoirdifférentes hauteurs pour un son donné quand ilsl’entendent via chaque type d’appareil. La raisonprincipale est illustrée figure 3. Le réseaud’électrodes de l’implant est inséré dans la cochléeà partir d’une ouverture située à l’extrémité basale.Donc, même l’électrode la plus apicale stimuleratypiquement une région qui devrait normalementrépondre au fréquences de 600 à 900 Hz avec une stimulation acoustique (Stakhovskaya et al.,2007). Cette électrode est excitée par des signauxacoustiques qui transitent par le filtrecorrespondant du processeur de son. La fréquencecentrale de ce filtre est typiquement d’environ 250 Hz. Elle a été choisie de façon à ce que descomposantes importantes des signaux vocaux etd’autres sons soient présentées en tant que stimuliélectriques dans une région relativement apicalede la cochlée. On peut s’attendre à ce que cetteallocation d’une fréquence acoustique à la positiond’une électrode se traduise par un décalage de lahauteur perçue, au moins pour certains sons. Parexemple, un son pur de 250 Hz prélevé par lemicrophone activera l’électrode la plus apicale et lahauteur perçue de ce son doit correspondre à 600HZ environ, voire plus. On a mis en évidence quecertains utilisateurs d’IC connaissent de tels décalages de hauteurs de sons, au moinsimmédiatement après l’activation de l’appareil

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que des facteurs tels que le choix de l’appareil lemieux approprié, la sélection des fonctions detraitement du signal acoustique et l’ajustementdes paramètres pendant l’appareillage ont été faitsavec une grande attention et beaucoup de soin.Les techniques modernes de traitement du signal,telles que la compression de fréquence, doiventêtre activées si elles sont disponibles et à chaquefois qu’elles peuvent profiter à l’utilisateur. Lavérification de l’adaptation de l’ACA, à l’aide demesures in situ par exemple, doit être accompliequand elle est pertinente. Le mieux est depermettre à chaque utilisateur d’ACA de s’habituer pendant plusieurs semaines d’utilisationquotidienne au moins à tout changementd’appareil et / ou de réglages. Une durée suffisantedoit aussi être allouée à l’ajustement fin des paramètres, afin d’obtenir les meilleuresperformances possibles. Un tel processusd’optimisation et d’acclimatation, suivi d’uneévaluation approfondie de l’audition individuellecorrigée, doit être mené à terme avant de déciderfinalement d’entreprendre ou non l’implantation.Les sujets qui seront implantés par la suite dans une oreille doivent s’attendre à perdre toutou partie de leur audition acoustique dans cette oreille. Comme leur autre oreille ne sera pasaffectée par l’opération, ils tireront le maximum de bénéfices de la stimulation acoustique avecl’oreille non implantée. Dans la majorité des cas,l’appareillage bimodal dans la période suivantimmédiatement l’activation de l’implant cochléaire,sera donc une combinaison de l’IC dans une oreille et du même ACA acoustique dans l’autreoreille que celui qui était utilisé avant l’opération.

Le but des ajustements de chaque appareil auditifaprès l’implantation est de délivrer à l’utilisateurautant d’informations que possible sur la parole et les autres sons, tout en assurant le confortd’écoute dans toutes les situations courammentrencontrées. C’est en général l’IC qui fournira leplus d’informations vocales, en particulier dans des situations d’écoute calmes. Comme dans toutappareillage d’IC, l’optimisation des réglages duprocesseur de son doit être faite de façon intensive pendant les semaines et les mois suivant

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inférieure chez les hommes). Les voix des enfantsont souvent des fréquences fondamentalespouvant atteindre 500 Hz. En termes musicaux, lesnotes de la moitié inférieure d’un clavier de pianostandard ont des fréquences fondamentales allantjusqu’à 300 Hz environ. Rendre ces composantessonores audibles, même dans ces bandes defréquences limitées peut donc contribuer auxbénéfices de l’audition bimodale (Dorman &Gifford, 2010).

Adaptation d’un appareil bimodalLa capacité de compréhension de la parole de laplupart des utilisateurs d’implants cochléaires qui ont une audition acoustique utilisable, estessentiellement fournie par leur implantcochléaire. Dans une étude qui rend compte de la reconnaissance de mots de 11 sujets appareillésen audition bimodale, par exemple, le score moyen de reconnaissance vocale en utilisant l’ICseul était d’environ 30% supérieur au score obtenu en utilisant l’ACA acoustique seul (Giffordet al., 2007). Quand les mêmes sujets utilisaientsimultanément les deux types d’appareils, leurscore moyen augmentait encore de 18%. Desrésultats du même ordre ont été obtenus par cessujets lors de tests d’évaluation de l’intelligibilitéde phrases dans le bruit. La plupart du temps, lesutilisateurs d’ACA qui décident de se faire poser unimplant cochléaire, le font car ils espèrent que l’ICleur permettra de mieux comprendre la parole queleur ACA acoustique. Les études publiées mettenten évidence qu’une telle attente est fondée; rares sont celles qui ont fait état de moins bonsrésultats dans la condition de l’audition bimodaleque dans la condition de l’IC seul (Ching et al.,2007). Ceci reflète en partie pourquoi lespersonnes qui obtiennent des performancessatisfaisantes avec leurs ACA acoustiques ne sontpas disposées à passer à l’implantation cochléaire.

Les utilisateurs d’ACA (ou ceux qui s’en occupent)qui pensent que l’implantation cochléaire peutaméliorer leur audition, doivent d’abord s’assurerque leur appareillage existant leur fournit autantd’informations auditives que possible. C'est-à-dire

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d’appareillage des enfants et celles des adultes, et que les bénéfices perceptifs de l’auditionbimodale semblent généralement êtreindépendants de l’âge. Des versions simplifiées des procédures d’appareillage et d’évaluation desrésultats décrites ci-dessus peuvent s’appliqueraux jeunes enfants. Par exemple, les signauxutilisés pour l’équilibrage de la sonie peuvent êtredes histoires enregistrées, avec un langage et uncontenu adaptés à l’âge et éventuellementcomplétés par une présentation audiovisuelle. Sinécessaire, un seul niveau de signal peut êtreutilisé, 60 dB SPL par exemple, plutôt quedifférents niveaux. Des échelles visuelles illustréesindiquant les différents niveaux de sonie peuventêtre utilisées pour aider les enfants à décrire laperception des sons qu’ils entendent avec chaquetype d’appareil. Pour l’appareillage de très jeunesenfants, il peut être nécessaire de se fier à desrègles prescriptives et à des mesures objectives del’audition (y compris les mesures in situ pour lesACA et les mesures des réponses nerveuse pour lesIC) plutôt qu’à des comptes-rendus subjectifs.

A présent, la plupart des utilisateurs d’auditionbimodale ont une sensibilité acoustique limitée,même dans l’oreille non implantée. La courbe verte de la figure 3b, par exemple, représentel’audiométrie liminaire relativement plate d’uneperte auditive sévère à profonde à toutes les fréquences. Il est toutefois de plus en plusfréquent que les utilisateurs d’IC aient unemeilleure sensibilité acoustique que celle-ci, aumoins dans les fréquences les plus basses. Lacourbe bleue de la figure 3b est l’audiogrammed’une perte auditive à pente marquée, avec desseuils auditifs considérés comme normaux auxfréquences les plus graves. Une faible sensibilitéauditive est relevée au-dessus de 1 kHz environ, et il est probable qu’une zone morte cochléaire soitprésente dans cette bande de fréquences. Dans detels cas, l’amplification des fréquences de la penteet au-delà est sans doute problématique, du faitque: (1) l’amplification dans toute la zone mortecochléaire n’apportera probablement pas debénéfice (Moore, 2001) et (2) la sonie peut êtredominée par le gain de l’ACA délivré dans la pente

située plus près de l’ACA que de l’IC, on peuts’attendre à ce que le son soit plus fort dansl’oreille appareillée avec l’ACA, ce qui permettraitalors à l’utilisateur de localiser correctement lasource sonore. Toutefois, si le gain de l’ACAdiminue en raison d’une stimulation sonorerelativement forte de ce côté alors que lasensibilité de l’IC reste constante, la différence desonie perçue par l’auditeur appareillé en bimodalsera réduite et les informations relatives à ladifférence de niveau inter-auriculaire seront moinsnettes. En pratique, le processus d’appareillageactuel ne donne probablement pas de solutionsûre à ce problème. De futurs appareils,spécialement conçus pour les auditeurs appareillésen bimodal, disposeront de traitementsacoustiques et électriques qui veilleront àpréserver l’équilibre de sonie et les indices inter-auriculaires dans toutes les situations d’écouteusuelles. De tels appareils peuvent nécessiter quecertaines informations sur les signaux soienttransférées sans fil d’une oreille à l’autre.

Une autre source d’informations dont lesutilisateurs appareillés en bimodal disposent pourlocaliser les sources sonores est la différence dutemps d’arrivée du signal sonore dans chaqueoreille. Pour que la perception des indices dedifférences inter-auriculaires de temps soit fiableet précise, les temps de traitement du signal danschaque appareil doivent être identiques. Le retardde traitement d’un IC est généralement plus courtque celui d’un ACA acoustique, bien que les retardsdépendent de certains détails techniques du modede traitement (Francart et al., 2011). Il n’estactuellement pas possible d’ajuster les retards detraitement pendant l’appareillage de systèmesauditifs bimodaux. A l’avenir, le traitement dusignal des systèmes auditifs bimodaux devra êtreconçu en tenant compte de ces délais, afind’optimiser les indices de différences inter-auriculaires de temps chez les utilisateurs.Considérations particulièresLes principaux points discutés s’appliquent à unegrande majorité d’utilisateurs de l’auditionbimodale. Les publications mettent en évidencequ’il y a peu de différences entre les exigences

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dB SPL). Les ajustements des réglages de l’ACApermettant d’équilibrer sa sonie avec celle de l’ICdépendent de l’aide auditive choisie et de laméthode prescriptive appliquée (le cas échéant).Dans certains cas, une amplification linéairemodulée en fonction de la fréquence peut avoirété sélectionnée; dans ce cas seul le gain global etle niveau maximal de sortie doivent être ajustés. Leplus souvent, l’amplification de l’ACA est basée surun modèle non linéaire dans lequel le gainappliqué à différents niveaux d’entrée peut êtreajusté à un certain nombre de fréquences. Aucours d’un processus itératif, les gains, les seuils decompression et les taux de compression peuventdevoir être ajustés à des fréquences significativesafin d’équilibrer la sonie pour chacun des niveauxde signal choisis. Par exemple, si l’ACA est plusfaible que l’IC pour le niveau de signal le plus faiblemais aussi fort pour le niveau le plus élevé, seul legain des niveaux faibles doit être augmenté. Aprèsavoir terminé la procédure d’équilibrage, lesréglages de l’ACA doivent être validés endemandant à l’auditeur d’arrêter temporairementson IC. Dans ces conditions, l’ACA doit produiredes sons dont la qualité et l’intelligibilité sontacceptables, sans bruit perturbant ni sonieexcessive pour les signaux d’entrée intenses.

A chaque fois que l’IC et l’ACA sont utilisésensemble, l’équilibre de sonie et les indices inter-auriculaires de niveau peuvent être affectés partout traitement du signal qui modifie le gainrelativement lentement en fonction des variationsdes conditions d’entrée. Des exemples de telstraitements sont l’optimisation adaptative de lagamme dynamique (Blamey, 2005), différentessortes d’antibruits adaptatifs et certains types decontrôles automatiques de gain, en particulierceux qui ont des constantes de temps longues.Deux problèmes importants apparaissent dans cecontexte. L’IC et l’ACA peuvent tout d’abord ne pasdisposer du même traitement du signal, ou lesréglages des paramètres du traitement peuventêtre différents. En second lieu, même si letraitement est identique dans chaque appareil ilpeut affecter les informations inter-auriculaires deniveau. Par exemple, si une source sonore est

se peut la sonie entre les deux appareils (Ching et al., 2007). En plus d’assurer l’audibilité maximaledes sons, cette stratégie doit permettre auxutilisateurs d’appareillages bimodaux de localiserles sources sonores. Comme avec n’importe queltype d’audition binaurale, les informations sur ladirection d’où proviennent les sons sont contenuesdans les différences de niveaux inter-auriculaires.Une différence inter-auriculaire est perçue commeune différence de sonie entre les oreilles et la relation entre la sonie perçue et le niveau doitdonc rester cohérente dans chaque oreille pour préserver les indices inter-auriculaires delocalisation. La conversion des niveaux acoustiquesen perception de sonie est fonction de nombreuxparamètres dans chaque type d’appareil. Certainsde ces paramètres dépendent des caractéristiquesauditives du sujet. Par exemple, des malentendantsatteints de pertes auditives plus sévères indiquentgénéralement que la sensation de sonie croît plusvite avec le niveau que pour une audition normale.

Comme l’IC deviendra la source dominanted’informations auditives pour assurer une bonneintelligibilité vocale à la plupart des auditeursappareillés en bimodal, c’est généralement l’ACAqui doit être ajusté pour délivrer une soniecorrespondant à la stimulation de l’IC (pour lemême son incident). Il faut tout d’abord vérifier si la sonie est équilibrée entre les appareils quandun son est présenté directement en face del’auditeur. Ceci peut être fait soit en activant etinactivant alternativement chaque appareil et en demandant à l’auditeur lequel est le plus fort,ou en activant simultanément les deux appareils et en lui demandant si le son est bien centré. Un signal sonore approprié pour ce test doitpouvoir facilement être rendu assez fort avecchaque appareil. Le signal doit donc avoir lemaximum d’énergie dans les graves et lesmédiums. Un bruit à pondération vocale présentépar petites bouffées ou de la parole continue,enregistrée de préférence pour pouvoir encontrôler le niveau et le maintenir constant, sontdes signaux appropriés pour ce test. Le processusd’équilibrage doit être fait en présentant le signald’essai à différents niveaux (par exemple 45 et 65

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(par rapport à l’utilisation de l’un ou l’autre typed’appareils seulement) sont entre autres:

• Meilleure intelligibilité vocale, en particulier dans les situations bruyantes

• Meilleure qualité sonore subjective• Meilleure perception de hauteur des sons

et autres aspects des sons musicaux• Meilleure capacité de localisation des

sources sonores• Meilleure intonation (en particulier chez

les enfants)

D’autres avantages ont été rapportés par desutilisateurs d’IC, dont une sensation auditive plusnaturelle avec deux oreilles qu’avec une seule et uneimpression de plus grande sécurité liée au faitd’avoir deux aides auditives indépendantes,disponibles simultanément. En ce qui concerne cedernier point, les parents de certains jeunesutilisateurs d’IC ont fait état de l’avantage pourleurs enfants d’avoir deux appareils, au cas où l’und’entre eux cesse brusquement de fonctionner. D’unautre côté, cependant, certains utilisateursd’audition bimodale décident d’abandonner un deleurs appareils (généralement l’ACA acoustique),même si les avantages d’utiliser les deux appareilsensemble ont été clairement établis. Dans de telscas, l’appareillage doit être soigneusement examinéet les conseils appropriés doivent être donnés àl’utilisateur. En règle générale, l’audition bimodaleprocure de meilleurs résultats perceptifs à presquetous les utilisateurs d’IC ayant suffisamment desensibilité acoustique résiduelle dans une oreille oudans les deux. Les performances optimales serontatteintes à la fois: (1) avec un ajustement fin dans laprocédure d’adaptation et (2) en fournissant auxutilisateurs d’IC des informations importantes surles avantages qu’ils peuvent espérer de l’utilisationcontinue simultanée des deux types d’appareils.D’après la tendance actuelle, il semble clair que laplupart des receveurs d’implants cochléairesbénéficieront à l’avenir d’un appareillage bimodal.

de l’audiogramme ou dans la zone morte, ce quirendrait difficile l’équilibrage de la sonie. Dans lescas où l’audiogramme présente une forte pente,ou s’il y a d’autres indices de zone mortecochléaire dans les aigus, il peut donc êtreapproprié d’adapter un ACA qui délivre peu degain dans la pente audiométrique et au-delà.Dans certains cas, en particulier quand la courbeaudiométrique préopératoire de chaque oreille estplus proche de la courbe bleue que de la courbeverte de la figure 3b, une audition utilisable peutsubsister après l’intervention chirurgicale dansl’oreille implantée. La sensibilité auditive dans cetteoreille sera toutefois probablement réduite parrapport à la situation préopératoire, ce quinécessitera une réadaptation de l’aide auditive.Dans de tels cas, une procédure d’équilibrage desonie similaire à celle qui a été décrite ci-dessuspeut être appliquée, avec les modificationsappropriées. L’objectif global est toujoursd’équilibrer la sonie entre les oreilles pour unelarge gamme de niveaux sonores des signauxincidents. Dans certains cas, on peut choisir unimplant cochléaire avec un réseau d’électrodescourtes (ou une insertion partielle du réseau) afinde préserver l’audition dans l’oreille implantée.Dans de tels cas, l’appareillage doit être fait d’unefaçon pratiquement comparable à celle d’unauditeur bimodal plus typique (c.-à-d. unutilisateur d’IC avec une audition utilisableuniquement dans l’oreille non implantée). Il estcependant probable que le déséquilibre de hauteurde son entre les modes de stimulation acoustiqueset électriques soit relativement important. Cecipeut nécessiter un ‘mapping’ non standard duprocesseur de son, en particulier si un petitnombre d’électrodes intra-cochléaires seulementest disponible pour la stimulation (Gfeller, et al.,2007). Malheureusement, Il n’est actuellement pasclair de savoir si, ou jusqu’à quel point, il fautprendre en compte le déséquilibre de la hauteur deson entre les appareils pendant la procédured’équilibrage de sonie.

ConclusionsLes utilisateurs d’IC, aussi bien les adultes que lesenfants, peuvent bénéficier de l’audition bimodales’il subsiste un peu de sensibilité acoustique aumoins dans l’une de leurs oreilles. Les avantages

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Le Professeur Hugh McDermott estdirecteur adjoint (Recherche) de The Bionic Ear Institute, et titulaire d’une chaire deprofesseur honoraire à l’université deMelbourne, Australie. Il est membre élu del’Acoustical Society of America et membresenior de l’IEEE. Il a presque 30 annéesd’expérience dans le traitement du signal,l’électronique et la recherche sur la perception.Plusieurs de ses inventions sont devenus desproduits commerciaux couronnés de succès,dont la technique de compression defréquence SoundRecover, mise en œuvre dansles aides auditives Phonak et le traitement dusignal le plus couramment utilisé dans lescircuits de traitement du son de Cochlear Ltd.Il est l’auteur de cinq chapitres de livres, deplus de 100 publications de conférences et de plus de 50 conférences invitées. Enreconnaissance de son leadership qui a favorisé les progrès scientifiques et lesdéveloppements importants dans le diagnostic et le traitement des troubles de la communication, il a été le premier àremporter le Prix Callier des troubles de lacommunication, décerné par l’Université du Texas, Dallas en 2009.

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