Bases physiologiques de l`implantation cochléaire

BASES PHYSIOLOGIQUES
DE
L’IMPLANTATION COCHLEAIRE
Pr Thierry MOM
Service ORL
CHU de Clermont-Ferrand
Laboratoire de Biophysique NeuroSensorielle
(INSERM UMR 1107)
La fonction cochléaire
• La cochlée assure la transduction auditive
• Transformation fidèle en termes de rythme de
fréquence et d’intensité
• Le cortex reçoit une information déjà très
finement analysée
La fonction cochléaire
• Le son entrant est entièrement décodé et
amplifié cycle par cycle
• Des sons extrêmement faibles sont détectés
par la cochlée
– Véritable amplificateur cochléaire
• A l’inverse les sons forts sont très peu
amplifiés
• Existence d’un contrôle rétro-cochléaire
(Gold 1948, Davis 1983)
• Conclusion: non linéarité de la transduction
auditive
La fonction cochléaire
• Tonotopie cochléaire
• Région caractéristique
• Décode le rythme
La Fonction cochléaire est
extrêmement raffinée
• Insuffisance du modèle de von Békésy
• Le contrôle provient des cellules
ciliées externes qui exercent un
véritable rétro-contrôle sur l’énergie
entrante
MR
SV
StV
SM
CCE
Mt
CCI
ST
Mb
*
L ’organe de Corti
La Boucle de rétro-contrôle cochléaire
K+
I
Son entrant
énergie acoustique
interne
Contraction cellulaire
V
La stimulation auditive par
implant cochléaire
• Inefficacité de la cochlée
– Anomalie congénitale (génétique)
– Par destruction des CCE (cis platine..)
– Par destruction du labyrinthe membraneux
(Traumatisme, Menière vieilli…)
– Par atteinte des CCI ou de la synapse avec les CCI
(certaines neuropathies auditives, paraplatine..)
– Par atteinte diffuse notamment neuronale
(méningite, dégénérescence spirale..)
– Par atteinte de la strie vasculaire
La stimulation auditive par implant
cochléaire
• Idée princeps: remplacer la cochlée en stimulant
directement le nerf acoustique par une électrode
intra-cochléaire (Djourno et Eyriès, la presse
médicale, 1957)
• Implant mono-électrode de House 3M (1972)
• Implants multi-électrodes modernes (>20
électrodes):pour tenter de garder une tonotopie
auditive
L’implant cochléaire
• La cible: neurones du ganglion spiral
(Klinke et Hatmann, 1997)
• Situé dans l’axe modiolaire, proche du
mur interne de la scala tympani
• Nécessité de diffusion du courant
électrique plus ou moins importante
pour atteindre la cible neuronale
L’implant cochléaire
• Problème initial de calcification par
ionisation, résolu par l’application de courant
« alternatif »
• Problème de précision dans la stimulation
– 20 électrodes vs plusieurs milliers de cellules
ciliées
– Raréfaction neuronale
– Dégénérescence importante des dendrites
L’implant cochléaire
• Stimulation large et forte (monopolaire) en
cas de perte neuronale importante
• Stimulation plus fine (bipolaire) idéale, s’il
reste suffisamment de neurones, et si la
cible est proche des électrodes
• Problème d’autonomie de la source
énergétique
L’implant cochléaire
• Recréer au mieux la tonotopie: problème de
longueur d’insertion (30 mm au max.: à distance
de l’apex) et éloignement des électrodes du
modiolus
• Mais inadéquation entre les 2 tours 3/4 de spire
de la scala tympani et du tour 3/4 du ganglion
spiral (milieu du second tour du limaçon)
• Impossibilité pour l’instant de respecter
fidèlement le rythme de la stimulation
acoustique
La préservation du résidu
fonctionnel de la cochlée?
• Gantz (USA); Fraysse (France)
• Résidu dans les graves le plus souvent. Mais quel état
de la boucle de rétro-contrôle?
• Pas d’effet délétère sur les éléments intrinsèques
donnant encore une fonction auditive:
– Respect de la membrane basilaire
– Respect de la strie vasculaire
– Pas de perturbation ionique endolymphatique (étanchéité
de la scala media à respecter)
Eshraghi et al 2003
•
•
•
•
•
0: pas de trauma
1: déplacement de la membrane basilaire
2: rupture de la MB
3: déplacement de PE dans la scala vestibuli
4: traumatisme sévère: fracture de la lame
spirale osseuse, déchirure de la strie
vasculaire…
Préserver le résidu fonctionnel
• Amélioration de la compréhension dans le bruit
• Probable amélioration de la perception de la musique (au
moins du ryhtme)
• Technique chirurgicale stricte:
– fenêtre ronde vs Cochléostomie pas à pas
– Healon (ac Hyaluronique): probablement pas
– insertion: forces d’insertion<1 N; vitesse d’insertion: 0,5 mm/s
– Longueur et diamètre d’électrode: ne pas pénaliser la
réhabilitation
– Cortisone: probablement mais quelle pharmacodynamie?
Préserver le résidu fonctionnel
• Probable différence entre les graves parfaites
et les graves nécessitant une amplification
• Actuellement très peu de publications
concernant des patients ayant un appareil
auditif et un IC
• La plupart des équipes rapportent des
préservations dans les fréquences graves sans
amplification
• Apport réel de cette préservation: reste à
préciser.
Résultats
• 75 patients pour 89 implants cochléaires
• 54 adultes (56+/-15 ans) et 21 enfants
(moyenne 2,9 ans; ext:1-9 ans)
• Recul de 29+/-15 mois
• Implantation par la fenêtre ronde (sauf 2)
• 80 implantations complètes (90%)
• Le digisonic SP approchant les 96% si la crista
fenestrae est fraisée
Résultats
• 11 cas (9 Neurelec) de tentatives de préservation
auditive avec implant de longueur classique (24-25
mm)
• 9 Neurelec
• (1 Med EL flex)
• (1 Cochlear CI-422)
• 7 cas sur 11 : préservation auditive partielle
• 1 cas avec audition initialement préservée mais
cophose secondaire à quelques mois
7/11(64%) cas de préservation
(Adultes: moy. 53 A)
Patient
Sexe
Age
1
Homme
30
2
Femme
74
3
Homme
45
4
Femme
70
5
Femme
68
6
Homme
66
7
Homme
57
8
Homme
55
9
Homme
27
10
Femme
49
11
Femme
44
Cophoses: en
seuils auditifs avant-après
implantation
250 Hz
500 Hz
1kHz
0
25
25
20
45
25
80
80
0
40
60
20
70
95
25
85
115
30
20
45
25
50
90
40
55
110
55
35
75
40
65
85
20
90
95
5
60
75
15
75
100
25
100
110
10
25
25
0
35
35
0
75
75
0
70
110
30
75
110
45
100
120
20
80
110
30
85
110
35
100
120
20
80
105
25
95
110
15
115
120
5
85
50
90
5
60
85
85
100
15
25
80
120
100
120
20
0
110
110
Moyennes et écart-types
250 Hz
50
28
1 kHz
500 Hz
75
33
25
16
67
23
90
26
25
13
91
19
Audition utile (  dB)
250 Hz:7/11 (64 %)
500 Hz: 4/10 (40 %)
1 kHz: 3/6 (50%)
106
16
15
17
Cochlée et Cortex
– Excellents résultats avec une vingtaine d’électrodes
stimulant approximativement des neurones
survivants ! Et d’un seul côté !
– Performances spectaculaires de certains patients
ayant une malformation labyrinthique !
=>
Puissance de la plasticité corticale
Audition centrale: bilatéralisation
de l’implantation cochléaire
• Ecouter des stimuli dégradés (bruit)
• Fusionner deux informations auditives
provenant de chaque oreille: audition de
signaux simultanés
• Localiser et latéraliser les sources sonores
• Identifier le type de signal sonore
• Pouvoir décoder les aspects temporels de
l’audition
Conclusions et perspectives
• Devenir le moins invasif possible (importance clef dans la
biltéralisation)
• La préservation fonctionnelle est possible mais ne doit pas
altérer les performances ultérieures
• Efforts à effectuer encore pour :
– Améliorer le taux de préservation fonctionnelle
– Mieux recréer la tonotopie cochléaire
– Restaurer au mieux tous les aspects de l’audition
(centraux)
– Espérer la restauration de la fonction cochléaire dans
certains cas