The Skull Vibration-Induced Nystagmus Test of Vestibular Function—A Review

A 100-Hz bone-conducted vibration applied to either mastoid induces instantaneously a predominantly horizontal nystagmus, with quick phases beating away from the affected side in patients with a unilateral vestibular loss (UVL). The same stimulus in healthy asymptomatic subjects has little or no effect. This is skull vibration-induced nystagmus (SVIN), and it is a useful, simple, non-invasive, robust indicator of asymmetry of vestibular function and the side of the vestibular loss. The nystagmus is precisely stimulus-locked: it starts with stimulation onset and stops at stimulation offset, with no post-stimulation reversal. It is sustained during long stimulus durations; it is reproducible; it beats in the same direction irrespective of which mastoid is stimulated; it shows little or no habituation; and it is permanent—even well-compensated UVL patients show SVIN. A SVIN is observed under Frenzel goggles or videonystagmoscopy and recorded under videonystagmography in absence of visual-fixation and strong sedative drugs. Stimulus frequency, location, and intensity modify the results, and a large variability in skull morphology between people can modify the stimulus. SVIN to 100 Hz mastoid stimulation is a robust response. We describe the optimum method of stimulation on the basis of the literature data and testing more than 18,500 patients. Recent neural evidence clarifies which vestibular receptors are stimulated, how they cause the nystagmus, and why the same vibration in patients with semicircular canal dehiscence (SCD) causes a nystagmus beating toward the affected ear. This review focuses not only on the optimal parameters of the stimulus and response of UVL and SCD patients but also shows how other vestibular dysfunctions affect SVIN. We conclude that the presence of SVIN is a useful indicator of the asymmetry of vestibular function between the two ears, but in order to identify which is the affected ear, other information and careful clinical judgment are needed

Nouvelle technologie d'identification et d'interprétation des potentiels évoqués auditifs précoces per-opératoires

Intra-operative auditory monitoring using auditory brainstem responses (ABR) is rapidly evolving as an important adjunct during surgery in the cerebello-pontine angle to reduce the incidence of auditory deficits. Auditory monitoring alerts the surgeon to ongoing changes in neural function, but the existing techniques have their limitations, suggesting the application of new methods. A specific compact equipment was designed for this purpose. It enables to provide near real time information (within 10 sec) on the ongoing auditory status. The dedicated software includes a dedicated rejection algorithm and an FFT analysis. Recordings have been performed in 23 patients. This study suggests that our technique had significant technical benefits in comparison with other methods of monitoring, although the differences in hearing preservation rates are not statistically significant. To improve the efficacy of intraoperative auditory monitoring auditory direct eight nerve monitoring (DENM) will be combined with auditory brainstem response (ABR). To achieve this goal, a multipoint flexible surface microelectrode for direct cortical recordings with a high spatiotemporal resolution has been fabricated and tested in animals. Recordings of cortical activities elicited by both acoustic and electrical stimulation on the cochlear nucleus have focused on the feasibility. Such electrodes are expected to enhance auditory neural coding understanding and provide new developments in human auditory monitoring.Les techniques de monitorage per-opératoire par potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (PEAop) sont utiles pour la chirurgie de l'angle ponto-cérébelleux et visent à augmenter la préservation del'audition. Le monitorage auditif informe le chirurgien des modifications de la fonction auditive, mais les techniques existantes ont leurs limites, et de nouvelles méthodes doivent être inventées. Dans ce but, un nouveau système compact de PEAop a été conçu qui donne une information en temps réel (moins de 10 sec) sur la fonction auditive. Un algorithme original de réjection d'artéfact et une analyse par transformée de Fourier ont été développés. Les tests cliniques ont porté sur 23 patients. Les résultats indiquent que notre technique a des avantages significatifs par rapport aux autres méthodes de monitorage, bien qu'aucune différence statistiquement significative dans le taux de préservation auditive n'ait pu être rapporté. Pour augmenter l'efficacité du monitorage auditif per-opératoire, des enregistrements par potentiels directs sur nerfs seront associés aux PEAop. Dans ce but, nous avons mis au point une micro-électrode flexible à haute résolution spatio-temporelle pour réaliser des enregistrements directs. Des tests sur modèle animal par enregistrement multi-sites des aires auditives corticales, en réponse à une stimulation acoustique ou électrique au niveau du noyau cochléaire, ont prouvé la faisabilité de la technique. L'utilisation de micro-électrodes souples devrait permettre une meilleure compréhension du codage du signal le long des voies auditives, et conduire à de nouvelles applications pour le système auditif chez l'homme

Etude multifréquentielle du vestibule appliquée aux patients suivis après une déafférentiation vestibulaire

Objectif : définir la localisation et l'importance des destructions vestibulaires à l'issue de deux traitements de déafférentation vestibulaire pour des vertiges invalidants : la neurotomie vestibulaire (NV) par voie rétro-sigmoïde et la labyrinthectomie chimique (LC) par instillation trans-tympaniques de gentamicine. Matériel et méthode : étude prospective sur 9 patients traités par NV et 12 par LC. L'étude des canaux semi-circulaires externes aux basses fréquences par les épreuves caloriques a été complétée par une étude du vestibule aux moyennes fréquences (head shaking test : HST) et aux hautes fréquences (test vibratoire osseux avec étude en trois plans du nystagmus : TVO), une estimation de l'activité sacculaire (potentiels évoqués otolithiques myogéniques : PEOM), de l'activité utriculaire (mesure de la verticale visuelle subjective : VVS, spontanée et potentialisée par les vibrations) et de chaque canal semi-circulaire (head impulse test : HIT avec analyse par une caméra haute fréquence). Dix sujets sains et 9 patients traités par voie trans labyrinthique (TL) ont permis de nous assurer de la validité des tests et de proposer une convention d'analyse des caractéristiques verticales et torsionnelles du nystagmus induit par les vibrations, donnée manquante dans la littérature. L'évaluation des résultats subjectifs reposait sur les données de l'interrogatoire et sur les réponses à trois échelles d'évaluation subjective des vertiges. Résultats : aucune anomalie vestibulaire n'a été constatée chez les sujets sains et la destruction vestibulaire était totale chez tous les patients du groupe TL. Seule la VVS était normale chez 2 patients du groupe TL. Des réponses vestibulaires persistaient chez 78% des patients du groupe NV et 92% des patients du groupe LC. L'exploration vestibulaire multifréquentielle a permis d'expliquer les vertiges des 7 patients en échec thérapeutique alors que les épreuves caloriques seules n'auraient permis d'en expliquer que 4. Conclusions : les tests caloriques, le HST, le HIT, le TVO et les PEOM sont sensibles et spécifiques, en revanche la mesure de la VVS, même potentialisée par les vibrations manque de sensibilité pour diagnostiquer les déficits utriculaires unilatéraux. La NV n'est pas une méthode de déafférentation vestibulaire radicale. La destruction vestibulaire par LC est partielle et débute par une atteinte des fonctions otolithiques. L'étude multifréquentielle du vestibule doit faire partie de tout bilan de vertiges invalidants. Après traitement, elle permet de dépister les patients à risque de récidive de vertiges. En cas de récidive de vertiges avec des réponses vestibulaires persistantes du côté traité, un complément de destruction peut être proposé après s'être assuré de l'intégrité du vestibule controlatéral.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Nouvelle Technologie d'identification et d'interprétation des potentiels évoqués auditifs précoces per-opératoires

Les techniques de monitorage per-opératoire par potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (PEAop) sont utiles pour la chirurgie de l'angle ponto-cérébelleux et visent à augmenter la préservation del'audition. Le monitorage auditif informe le chirurgien des modifications de la fonction auditive, mais les techniques existantes ont leurs limites, et de nouvelles méthodes doivent être inventées. Dans ce but, un nouveau système compact de PEAop a été conçu qui donne une information en temps réel (moins de 10 sec) sur la fonction auditive. Un algorithme original de réjection d'artéfact et une analyse par transformée de Fourier ont été développés. Les tests cliniques ont porté sur 23 patients. Les résultats indiquent que notre technique a des avantages significatifs par rapport aux autres méthodes de monitorage, bien qu'aucune différence statistiquement significative dans le taux de préservation auditive n'ait pu être rapporté. Pour augmenter l'efficacité du monitorage auditif per-opératoire, des enregistrements par potentiels directs sur nerfs seront associés aux PEAop. Dans ce but, nous avons mis au point une micro-électrode flexible à haute résolution spatio-temporelle pour réaliser des enregistrements directs. Des tests sur modèle animal par enregistrement multi-sites des aires auditives corticales, en réponse à une stimulation acoustique ou électrique au niveau du noyau cochléaire, ont prouvé la faisabilité de la technique. L'utilisation de micro-électrodes souples devrait permettre une meilleure compréhension du codage du signal le long des voies auditives, et conduire à de nouvelles applications pour le système auditif chez l'homme.Intra-operative auditory monitoring using auditory brainstem responses (ABR) is rapidly evolving as an important adjunct during surgery in the cerebello-pontine angle to reduce the incidence of auditory deficits. Auditory monitoring alerts the surgeon to ongoing changes in neural function, but the existing techniques have their limitations, suggesting the application of new methods.A specific compact equipment was designed for this purpose. It enables to provide near real time information (within 10 sec) on the ongoing auditory status (...) Recordings of cortical activities elicited by both acoustic and electrical stimulation on the cochlear nucleus have focused on the feasibility. Such electrodes are expected to enhance auditory neural coding understanding and provide new developments in human auditory monitoring.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocSudocFranceF

Exploration vestibulaire chez l'enfant (application dans la dilatation de l'aqueduc du vestibule)

L incidence des vertiges et troubles de l équilibre chez l enfant est sous estimée car d une part ils ne sont pas exprimés spontanément et d autre part, ils sont souvent attribués à un défaut de coordination. Actuellement, l exploration vestibulaire infantile n est pas intégrée dans la pratique courante car supposée difficile. La dilatation de l aqueduc du vestibule est une malformation de l os temporal responsable de déficit auditif. Des troubles vestibulaires sont également décrits mais leur incidence est mal connue, estimée entre 4 et 46% selon les études. Cette étude visait à évaluer l incidence de l atteinte vestibulaire dans une population d enfants déficients auditifs présentant une dilatation de l aqueduc du vestibule. Neuf patients, âgés de 3 à 16 ans ont été inclus dans cette étude. L exploration vestibulaire reposait sur l interrogatoire, l examen clinique et les épreuves vestibulaires qui comprenaient un test vibratoire osseux, un Head Impulse Test, des épreuves caloriques, une étude des potentiels évoqués otolithiques myogéniques et de la verticale visuelle subjective. Une symptomatologie vestibulaire était présente chez 2 patients. Les épreuves vestibulaires ont mis en évidence un déficit chez 5 patients. Au total, deux tiers des patients présentaient une atteinte vestibulaire, celle-ci étant essentiellement infra clinique. Cette étude soulève 2 questions : quelle est l incidence de l atteinte du labyrinthe postérieur chez l enfant présentant une surdité. Quel est l impact de cette atteinte sur le développement moteur ?The incidence of childhood vertigo and imbalance is underestimated because these symptoms are not manifested spontaneously and are often attributed to a lack of coordination. Currently, infantile vestibular exploration is not integrated in current practice, considered difficult. Large vestibular aqueduct is a temporal bone malformation that causes hearing loss. Vestibular disorders have also been described but their incidence is unknown, estimated between 4 and 46%. This study aimed at evaluating vestibular disorder incidence in a population of children with large vestibular aqueduct syndrome. Nine patients, age range from 3 to 16, were included in this study. Vestibular work up was based on physical examination and vestibular tests which included bone vibratory test, head impulse test, caloric testing, vestibular evoked myogenic potentials and subjective visual vertical. Two patients complained of vestibular symptoms. Explorations showed vestibular defect among 5 patients. On the whole, two thirds of the patients presented with vestibular disorders, mostly infra clinical. This study raises 2 issues: the incidence of vestibular disorders in children with hearing loss and theGRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Estimation of Speech Lip Features from Discrete Cosinus Transform

International audienceThis study is a contribution to the field of visual speech processing. It focuses on the automatic extraction of Speech lip features from natural lips. The method is based on the direct prediction of these features from predictors derived from an adequate transformation of the pixels of the lip region of interest. The transformation is made of a 2-D Discrete Cosine Transform combined with a Principal Component Analysis applied to a subset of the DCT coefficients corresponding to about 1% of the total DCTs. The results show the possibility to estimate the geometric lip feature with a good accuracy (a root mean square of 1 to 1.4 mm for the lip aperture and the lip width) using a reduce set of predictors derived from the PCA

An acoustic study of speech production by French children wearing cochlear implants

International audienceThe aim of this paper is to present an acoustic analysis of the speech produced by deaf children wearing cochlear implants (CI). Most studies describing speech production by CI children show that progression after implantation is rapid and that intelligibility and fluency reach typical norms after few months (Sanchez et al. 2006, Ertmer, 2003, Warner-Czyz, 2010), yet some studies show residual difficulties in speech production affecting some consonant and vowel contrasts, though often with conflicting results. The goal of the present study is to carry out an acoustic analysis of the production of several segmental features by 5 French prelingually deaf CI children aged 5 to 10 years (mean age of implantation: 3;3 years), who are compared to a group of 7 NH children aged 6 to 8 year

Fifty Years of Development of the Skull Vibration-Induced Nystagmus Test

This review enumerates most of the studies on the Skull Vibration-Induced Nystagmus Test (SVINT) in the past 50 years from different research groups around the world. It is an attempt to demonstrate the evolution of this test and its increased interest around the globe. It explores clinical studies and animal studies, both permitting a better understanding of the importance of SVINT and its pathophysiology

An acoustic study of speech production by French children wearing cochlear implants

International audienceThe aim of this paper is to present an acoustic analysis of the speech produced by deaf children wearing cochlear implants (CI). Most studies describing speech production by CI children show that progression after implantation is rapid and that intelligibility and fluency reach typical norms after few months (Sanchez et al. 2006, Ertmer, 2003, Warner-Czyz, 2010), yet some studies show residual difficulties in speech production affecting some consonant and vowel contrasts, though often with conflicting results. The goal of the present study is to carry out an acoustic analysis of the production of several segmental features by 5 French prelingually deaf CI children aged 5 to 10 years (mean age of implantation: 3;3 years), who are compared to a group of 7 NH children aged 6 to 8 year