Brevet FR2648698A1 — publié le 19901228

APPAREIL DESTINE A LA NESURE DE LA SENSIBILITE O UN SUJET A LA PERCEPTION D'UNE VIBRATION L'tnvention concerne un appareil destiné à la mesure de la sensibilité d'un sujet à la perception d'une vibration. Si la vibration engendre un son, un te] appareil peut être utilisé pour mesurer l'acuité auditive d'un sujet et il s'agit alors d'un audiomètre. I.es audiomètres les plus répandis sont ceux destinés à l'audiométrie tonale en conduction aérienne qui consiste à appliquer des sons purs à des niveaux de pression acoustique variables au moyen d'écouteurs de manière à déterminer le seuil de perception auditive d surjet pour différentes fréquences. En tant qu'audiométre, l'appareil de l'invention peut également être utilisé pour réaliser des mesures audiométriques par conduction osseuse. Il peut encore être utilisé pour réaliser des mesures de seuil de sensibilité périphérique. La méthode audiométriqie manuelle est encore à ce jour la plus utilisée. Elle met en oeuvre un générateur de sons qui émet, pour une série de fréquences données, des sons de niveaux variables. Par exemple, en actionnant une presselle, le sujet signale à l'examinateur le franchissement du seuil d'audition. Il est ainsi possible de tracer l'audiogramme correspondant. La précision de cet audiogramme dépend du nombre de fréquences utilisées (en général sept ou neuf), du pas de progression du niveau, de la coopération du sujet examiné, de l'examinateur qui doit être bien entralné et enfin du temps passé à la réalisation de cet examen. Afin de limiter les éléments subjectifs de la méthode manuelle, différents dispositifs automatiques ont été imaginés. L'un d'entre eux émet successivement des sons â des fréquences fixes. Pour chacune des fréquences, le niveau sonore augmente progressiveaent. Dès que le sujet signifie qu'il entend le son, c'est-à-dire que son seuil de perception auditive a été dépassé, le niveau du son diminue jusqu'à ce qu'il signifie qu'il ne l'entend plus. Après un temps, le même processus est engagé pour une autre fréquence. Pour chaque fréquence, les excursions sont enregistrées, représentées sur un graphique qui est ensuite interprété. Cette technique peut donner de bons résultats lorsque le sujet est particulièrement adroit et attentif mais ]'expérience montre que les excusions réalisées sont souvent de grande amplitude et rendent les audiogrammes très difficilement interprétables. Dans un autre type d'appareil automatique mettant en oeuvre la méthode dite méthode de BekezyZ, des sons sont émis à des niveaux croissants et décroissants en fonction de la réponse du sujet examiné. Mais ici, simultanément à la variation du niveau sonore, l'appareil fait glisser la fréquence de façon à explorer un large spectre (par exemple de 125 à 8 000 Hz). Cette méthode qiii a de nombreux avantages présente également un certdin nombre d'inconvénients qui ont empêché sa généralisation. En effet, lors des dépassements du seuil de perception, un son supraliminaire est appliqué ce qui induit un phénomène de saturation comparable à l'éblouissement qui nuit à la précision des mesures suivantes. Par ailleurs, le fait que le balayage en fréquence se poursuive alors que le sujet n'entend pas et que le niveau augmente entrai ne une incertitude de mesure qui peut étre importante. Le but de la présente invention est la réalisation d'un appareil destiné à la mesure de la sensibilité de perception d'un sujet à une vibration, qui permette la réalisation de mesures automatiques ayant une bonne précision et qui évite les inconvénients des appareils précédemment connus. A cet effet, elle concerne un appareil comportant un émetteur de vibration, un moyen de signalisation actionnable par le sujet lors du franchissement du seuil de perception, une unité de traitement électronique mémorisant la fréquence et le niveau de la vibration lors de chaque franchissement du seuil de perception du sujet et commandant la fréquence et le niveau de la vibration émise. Selon l'invention, l'unité de traitement exp]ore tout d'abord un niveau de vibration de référence par un balayage en fréquence, il recherche ensuite les seui]s de perception correspondant à des niveaux de vibration différents du niveau de référence, par une série de balayages itératifs en fréquence, réalisés en partant de la zone de non perception et prenant fin vers les hautes fréquences et vers les basses fréquences dès que le seuil de perception est atteint. L'invention sera décrite en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels ta a figure 1 est une représentation schématique des éléments de ]'appareil de ]'invention. La figure 2 est une représentation sur un graphique niveau-fréquence des seuils de perception d'un sujet présentant une zone de non sensibilité. La figure 3 est une représentation sur un graphique niveau-fréquence des seuils de perception d'un sujet présentant une zone de résonnance. La description qlli suit concerne plus particulièrement un audiomètre. C'est le domaine d'application privilégié de l'invention. Toutefois, el]e peut recevoir de nombreuses autres applications, en particulier elle concerne également la mesure des seuils de sensibilité périphérique d'un sujet aux vibrations qui n'est pas un examen encore trés répandu mais peut permettre de mieux connaitre les mécanismes mis en jeu, de caractériser certains troubles et de participer à l'élaboration de leur réparation. L'appareil de l'invention est particulièrement bien adapté au dépistage préventif, fournit des résultats reproductibles, indépendants de l'examinateur et permet la réalisation d'examens rapides. Cet appareil comporte un émetteur de vibration 1, une presselle 2 utilisée par le sujet comme moyen de signalisation lui permettant de signaler que son seuil de perception a été dépassé. Il comporte une unité de traitement é)ectronique 3 qui comporte une première zone mémoire 3A mémorl5dnt la fréquence et le niveau de la vibration lors de chaque franchissement du seuil d'audition du sujet l'unité de traitement 3 comporte également une deuxième zone mémoire 3B destinée à recevoir des valeurs de référence du seuil de vibration rorre.pnndant par exemple à une population "nnrmale. Ainsi, il est possible de comparer les suifs d'audition d'un sujet aux valeurs de référence. L'unité de traitement 3 comporte aussi une zone mémoire 3C contenant les données des différents programmes permettant le fonctionnement de l'appareil selon des cycles prédéterminés. Une zone mémoire 3D de l'unité de traitement 3 contient des valeurs d'étalonnage. l'unité de traitement 3 commande également la fréquence et le niveau de la vibration émise par l'émetteur 1. Le générateur 1A et l'atténttateur 1B déterminent respectivement la fréquence et le niveau du son émis par le transducteur 1C. L'unité de traitement 3 est reliée à un dispositif de visualisation 4 permettant la représentation de l'audiogramme c'est-à-dire du niveau sonore en fonction de la fréquence correspondant au seuil d'audition du sujet. Ce dispositif de visualisation peut être un écran, une imprtmante ou une tble traçante On entend ici par seuil de perception, le couple de valeurs de paramètres fréquence-niveau de la vibration correspondant pour une fréquence donnée ai niveau minimum poiir lequel le sujet perçoit la vibration. Au débit de la mesure, l'appareil explore le niveau de référence d'origine 10 par un balayage en fréquence. Dans le cas, où le sujet par l'intermédiaire de la presselle 2 signifie qu'il perçoit le signal sur l'ensemble du spectre, l'unité de traitement 3 peut mettre fin à la mesure. Dans le cas d'un dépistage préventif, il peut être alors conclu que le sujet est sain. L'unité de traitement peut aussi poursuivre la mesure en diminuant progressivement le niveau de référence jusqu'à la détection de seuils de perception. A l'opposé, si le sujet ne montre aucune sensibilité à la vibration au cours de ce balayage en fréquence, l'unité de traitement explore des niveaux de vibrations supérieur par l'émission de sons à quelques fréquences déterminées jusqu'à l'obtention d'une réponse du sujet qui fixe alors le niveau de référence. Le choix du niveau de référence 10 d'origine et les éventuelles modifications successives de ce niveau de référence sont programmés en fonction du type de mesure que l'on souhaite réaliser. Lorsque l'unité de traitement reçoit les signaux émis par le sujet lors des franchissements du seuil de perception, il les mémorise et effectue une série de balayages itératifs en fréquence réalisée pour chaque niveau en partant de la zone de non perception et finissant vers les hautes fréquences comme vers les basses frequences dés que le seuil de perception est atteint. Ainsi, à la suite de la détection de deux seuils de perception 11 et 12 au niveau de référence 10, séparés par une zone de non-sensibilité, l'unité de traitement commande l'émission de nouvelles vibrations à un niveau 13 supérieur au niveau 10 partant de la fréquence v14 intermédiaire entre les fréquences v12 et v11 c'est-à-dire situé dans la zone de non sensibilité du sujet. Ce balayage vers les hautes fréquences permet la détection du seuil de perception 15 et vers les basses fréquences du seuil de perception 16. De manière itérative, le processus élaboré à partir des seuil de perception 11 et 12 est reproduit à partir des seuils de perception 15 et 16 permettant la détection des seuils de perception 17, 18.. Les couples de valeurs niveau de vibration-fréquence correspondant aux seuils de perception successivement détectés 11, 12, 15, 16, 17, 18.. sont mémorisés et utilisés pour tracer la courbe de sensibilité de perception 20. Ainsi, l'appareil a réalisé une exploration du 'trou' correspondant à la zone de non perception en scrutant alternativement chacune de ses parois. ta distance des différents niveaux de référence définit la précision de la mesure finalement réalisée. Lorsque le sujet présente plusieurs zones de non perception, chacune d'elles sera successivement scrutée. Un des avantages importants de l'appareil de l'invention qui permet d'obtenir une mesure de bonne qualité est qu'en explorant la sensibilité du sujet à partir de la zone de non perception, il évite tous les défauts susceptibles d'etre engendrés par la saturation de la sensibilité du sujet. Simultanément, il présente les avantages résultant des balayages en fréquence. Il permet la réalisation de mesures rapides soit par un balayage unique permettant de reconnaitre les sujets sains (dépistage), soit par une exploration des seules zones porteuses d'informations. On a jusqu'à présent décrit l'exploration de zones de non perception. Il existe des sujets réagissant au contraire de manière excessive et parfois douloureuse à des vibrations de certaines fréquences. De manière analogue, ces zones de 'siirsensibilité' peuvent être explorées. Le niveau de référence au lieu d'être progressivement augmenté est alors progressivement diminué. Ici également, l'appareil de l'invention permet d'éviter les saturations de sensibilité par exemple auditives, l'unité de traitement explore donc les zones de sursensibilité en arrêtant ]'émission des vibrations, lorsqu'une telle zone est atteinte. Lorsque par un balayage à un niveau 21 de référence une zone de résonnance entre deux seuils de perception 22 et 23 est détectée, un nouveau balayage est réalisé par une émission à un niveau inférieur 24. Le balayage est réalisé vers les hautes fréquences à partir de la fréquence v22 (d SE près par exemple) du seuil de perception 22 (niveau 21 - basse fréquence) et arrêté dés que le seuil de perception 25 du niveau 24 est atteint. Le balayage vers les basses fréquences est réalisé à partir de la fréquence v23 (d 5 prés par exemple) du seuil de perception 23 (niveau 21 - haute fréquence) et également arrêté dès que le seuil de perception 26 du niveau 24 est atteint. De manière itérative des niveaux de plus en plus faibles sont explorés tant que des seuils de perception sont détectées. Les seuils de perception 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, . sont mémorisées dans la zone 3A de l'unité de traitement 3. Un récepteur étalon 5 est utilisé pour l'étalonnage de la chaine d'émission (unité de traitement 3 - générateur de son lA - atténuateur 18 - transducteur 1C). Dans le cas des audiomètres, cet étalonnage est normalisé. Les valeurs de cet étalonnage sont conservees dans la zone mémoire 3D. A la fin de l'exploration, la courbe représentant les seuils d'audition sur un graphique niveau-fréquence est visualisé De préférence, la courbe de référence est également visualisée sur le méme graphique, faisant nettement ressortir les écarts de la courbe de sujet. avec la courbe de référence. REVENOICATIONS 1. Appareil destiné à la mesure de ]a sensibilité d'un sujet à la perception d'une vibration, comportant . un émetteur de vibration (1), . un moyen (2) de signalisation actionnable par le sujet lors du franchissement du seuil de perception, une unité (3) de traitement électronique, mémorisant la fréquence et le niveau de la vibration de chaque franchissement du seuil de perception du sujet et commandant la fréquence et le niveau de la vibration émise, caractérisé en ce que . l'unité de traitement (3) explore un niveau de vibration de référence par un balayage en fréquence puis recherche les seuils de perception correspondant à des niveaux de vibration différents du niveau de référence, par une série de balayages itératifs en fréquence réalisés en partant de la zone de non perception et prenant fin vers les hautes fréquences et vers les basses fréquences dès que le seuil de perception est atteint. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la recherche des seuils de perception est faite pour un niveau donné à partir de la fréquence correspondant à la moyenne géométrique des fréquences des seuils de perception dti niveau inférieur précédemment exploré. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la recherche des seuils de perception est faite pour un niveau donné à partir des fréquences des seuils de perception du niveau supérieur précédemment exploré. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les différents niveaux explorés sont qalexent répartis. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractÀrisê en ce qu'il est destiné à la mesure de la sensibilité périphérique d'un sujet, l'émetteur de vibration étant un vibreur électrique. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'i] est destiné à la mesure de l'acuité auditive d'un su jet., l'émetteur de vibration (I) étant un énettellr sonore. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il colporte des moyens (4) de visualisation des seuils de perception mémorisés par l'unit de traitement électronique. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de visua]isation produisant la courbe des niveaux en fonction de la fréquence du seuil de perception. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que des valeurs de référence sont visualisées simultanément à la visualisation de ladite courbe. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le balayage en fréquence est limité entre une fréquence inférieure et une fréquence supérieure choisics par l'expérimentateur.