Influence of channel interaction on speech intelligibility in cochlear implant patients : importance of coding strategy

Depuis la fin des années 70, l’implant cochléaire a progressivement pris sa place dans les moyens classiques de réhabilitation des surdités profondes neurosensorielles. C’est ainsi que des personnes atteintes de déficience auditive profonde, retrouvent ou acquièrent l’accès à une audition utile, améliorant dans des proportions remarquables, leur qualité de vie. Environ 1 000 personnes en bénéficient chaque année en France. Cependant de grandes disparités persistent et il existe un « spectre continu » des performances chez les patients implantés qui vont de l’échec total à la restauration d’une compréhension de la parole quasi normale. Plusieurs facteurs physiologiques et techniques permettent d’expliquer une partie de la variabilité des résultats. Dans ce travail nous nous sommes intéressés à l’effet de l’interaction bioélectrique entre les électrodes et les cellules cochléaires ainsi qu’à l’impact de la stratégie de codage du son dans la compréhension de la parole dans le bruit. Une première étude évalue de façon générale la compréhension de la parole dans le bruit en fonction de la stratégie de codage avec et sans sélection de canaux. Pour cela nous avons utilisé deux approches ; une évaluation directe avec des patients implantés cochléaires et une étude en simulation avec des sujets normoentendants. Dans les deux populations, une différence a été observée en faveur de la stratégie sans sélection des canaux. Ainsi, dans les conditions de rapport signal sur bruit les plus courantes, délivrer l’information de l’ensemble des canaux peut conduire à de meilleurs pourcentages de reconnaissance qu'une stratégie de sélection. La seconde étude introduit la problématique de l’interaction. Le but de cette étude est de mettre en relation la compréhension de la parole dans le bruit avec le réglage d’une stratégie à sélection de canaux et le phénomène d’interaction. À nouveau, nous avons mis en place un protocole en simulation avec des sujets normoentendants et un protocole avec des implantés cochléaires. D’une part, nous avons mesuré la compréhension de la parole dans le bruit en fonction du nombre de canaux sélectionnés et d’autre part nous avons évalué le degré d’interaction par une mesure de la sélectivité fréquentielle. La partie concernant les patients implantés cochléaires est toujours en cours et nous nous employons à recueillir des données chez un nombre plus élevé de sujets. La partie avec les sujets normoentendants est terminée et elle nous donne une première approche de ce que nous pouvons attendre avec les implantés. Les résultats de cette partie montrent un effet de seuil à partir duquel les performances diminuent. De plus, en faisant varier l’interaction, il a été observé une corrélation intra-sujet entre la sélectivité fréquentielle et la compréhension de la parole.Since the end of the 1970s, cochlear implants have been gradually acknowledged as a conventional method for the rehabilitation of deafness which significantly improves quality of life. Nowadays, people with profound hearing loss can recover or have access to hearing. Every year in France, approximately 1,000 people benefit from a cochlear implantation. However, great disparities persist and there is a "continuous spectrum" of performances in implanted patients, ranging from total failure to the restoration of a near-normal speech comprehension. Several physiological and technical factors help to explain some of the variability in the results. In this work we investigated the effect of the bioelectric interaction between the electrodes and the cochlear cells as well as the impact of the sound coding strategy in the understanding of speech in noise. A first study evaluates, with a general point of view, the understanding of speech in noise, function of the coding strategy with or without channel selection. We used two approaches; a direct evaluation with cochlear implant patients and a simulation study with normal-hearing subjects. In both populations, a difference was observed in favor of the strategy without channel selection. Thus, under the most common signal-to-noise ratio conditions, delivering information from all channels can lead to better recognition percentages than with a selection strategy. The second study introduces the problem of channel interaction. The aim of this study is to evaluate the understanding of speech in noise to the setting of a channel selection strategy and the phenomenon of interaction. Once again, we set up a simulation protocol with normal-hearing subjects and a protocol with cochlear implants. On one hand, we measured the understanding of speech in noise as a function of the number of selected channels, and on the other hand, we evaluated the degree of interaction by measuring frequency selectivity. The part concerning cochlear implant patients is still ongoing and we need to collect data from a larger number of subjects. The part with normal-hearing subjects is finished and it gives us a first approach of what we can expect with the implanted patients. The results of this part show a threshold effect at which performance decreases. Furthermore, by varying the interaction, an intra-subject correlation was observed between frequency selectivity and speech comprehension