Quentin Mesnildrey - Optimisation sujet-spécifique de la sélectivité spatiale de la stimulation électrique dans l’implant cochléaire

L’implant cochléaire est une prothèse neuronale qui permet de restituer une sensation auditive dans le cas de surdité profonde en stimulant électriquement les fibres nerveuses auditives via des électrodes implantées dans la cochlée. Chacune d’elles portant l’information sonore propre à une gamme fréquentielle.

Ses performances en terme de reconnaissance de la parole peuvent s’avérer satisfaisantes dans un environnement sonore simple mais se trouve très limitées dans le bruit, en présence de plusieurs locuteurs ou pour l’appréciation de la musique.

Ceci peut s’expliquer en partie par un manque de précision de la stimulation. En effet, les différentes électrodes stimulent de larges populations nerveuses qui peuvent se chevaucher, ce qui affecte la transmission des informations sonores.

Nous cherchons ici dans un premier temps, à mieux comprendre le comportement électrique de l’oreille interne et dans un second temps à développer une stratégie de stimulation ultra-sélective basée sur le contrôle des interférences électriques au sein de la cochlée.

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Romain De Monchy - Théorie de milieu effectif combinée à un facteur de structure polydisperse pour caractériser l’agrégation des globules rouges : modélisation et expérimentation ultrasonore

Cet exposé présentera une méthode ultrasonore visant à caractériser des agrégats de globules rouges dans le sang. La méthode ultrasonore d’estimation des structures des agrégats est basée sur une analyse fréquentielle des signaux rétrodiffusés par le sang. Ces signaux contiennent une information sur la taille, l’organisation spatiale et les propriétés acoustiques des globules rouges. La méthode quantitative permet de remonter à des paramètres décrivant la structure des agrégats, en faisant correspondre la mesure du coefficient de rétrodiffusion du milieu à un modèle théorique approprié. L’enjeu est donc de développer un modèle de diffusion ultrasonore capable de prendre en compte une forte concentration de globules rouges (40%) et des agrégats présentant structures complexes polydisperses.

Dans une première partie, nous présenterons comment modéliser la diffusion des ondes par un seul agrégat de cellules. Pour cela nous décomposons la section efficace différentielle de rétrodiffusion d’un agrégat en deux composante : cohérente et incohérente. La composante cohérente correspond à l’onde moyenne émergente du diffuseur effectif. La composante incohérente considère les fluctuations de l’onde rétrodiffusée autour de sa moyenne à l’intérieur du diffuseur effectif. La qualité de ce modèle est explorée à l’aide de simulation numériques.

Dans un second temps, nous proposerons une modélisation du coefficient de rétrodiffusion pour des agrégats polydisperses basée sur une théorie de milieu effectif combiné à un facteur de structure polydisperse. Ce modèle permet l’estimation de trois paramètres décrivant la microstructure : La moyenne et l’étalement de la distribution de taille des agrégats, ainsi que leur compacité. La méthode inverse ultrasonore basée sur ce modèle de diffusion est alors évaluée sur du sang de porc cisaillé dans un dispositif d’écoulement contrôlé. Les distributions de tailles estimées par ultrasons sont comparées à celles obtenues par mesure optique.

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