Universidad de Granada EL IMPLANTE COCLEAR FUNCIONAMIENTO POSIBILIDADES

Universidad de Granada EL IMPLANTE COCLEAR: FUNCIONAMIENTO, POSIBILIDADES Y LIMITACIONES Ángel de la Torre Vega Dpto. Electrónica y Tecnología de Computadores Universidad de Granada Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 1

transmisor RF Universidad de Granada receptor RF y emisor de estímulos electrodo de referencia micrófono y procesador electrodos activos guía de electrodos Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 2

Universidad de Granada Objetivos y limitaciones del I. C. • Objetivos: – Percepción de los sonidos – Percepción de la voz con calidad: • Identificación, discriminación y reconocimiento de unidades • Fonemas, sílabas, palabras • Limitaciones: – Técnicas – Fisiológicas – Aprendizaje Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 3

Universidad de Granada Estrategias de estimulación • Separación de señal de audio en bandas de frecuencia • Asignación de bandas a electrodos (tonotópica) • Estimulación de los electrodos de acuerdo con la energía en cada banda de frecuencia en cada instante de tiempo (patrón temporal) • Las limitaciones - compromisos y soluciones dan lugar a las estrategias de estimulación Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 4

Universidad de Granada Calidad proporcionada por el I. C. • Resolución espectral • Resolución temporal • Resolución en intensidad Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 5

Resolución espectral Universidad de Granada • Oído sano: – – 6. 000 células ciliadas internas 18. 000 células ciliadas externas 40. 000 terminaciones nerviosas Mecanismo activo de sintonización • Implante coclear: – Entre 8 y 32 canales • Problema: no hay conexión sináptica: – 1: Campos eléctricos solapados – 2: Suma de campos eléctricos Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 6

Monopolar Universidad de Granada Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 7

Universidad de Granada BP+3 BP Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 8

Suma de campos Universidad de Granada electrodos activos 5 V. elect. referencia 2 V. 0 V. 2 V. 5 V. Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 9

Suma de campos Universidad de Granada estím. deseada estím. incontrolada 5 V. 2 V. 0 V. 3 V. 2 V. 5 V. Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 10

Universidad de Granada Nº electrodos: conclusiones • Número de electrodos en I. C. bajo: – Entre 8 y 32 canales (mucho menos de 6000!!!) – Poca resolución espectral tonotópica – No por tener más canales hay más resolución espectral: • Solapamiento entre campos eléctricos – Inconvenientes de tener muchos electrodos: • No se estimulan todos los electrodos en cada ciclo • o bien se estimulan con una tasa de estimulación baja Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 11

Universidad de Granada Resolución temporal • Límite fisiológico – Tiempo de repolarización: 2 ms – Tasa máxima de disparo: 500/seg Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 12

Universidad de Granada Tasa de estimulación • Valores adecuados: 1000 – 2000 pps – Proporciona una buena resolución temporal • ¿Qué ocurre si es menor de 500 pps? – Sincronización con estímulo (no con sonido) Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 13

Universidad de Granada ¿Qué puede percibirse con I. C. ? • Resolución espectral • Resolución temporal • Resolución en intensidad • Adecuado para la voz • Limitaciones para otros sonidos Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 14

Universidad de Granada Espectrograma (representación tiempo - frecuencia) Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 15

Universidad de Granada Espectrograma (representación tiempo - frecuencia) m b o i a kom p r a R Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR pa n 16

Universidad de Granada Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 17

Universidad de Granada ¿Cómo oye un implantado? • No se puede saber • Sólo unos pocos pacientes están en condiciones de hacer comparaciones • Observación indirecta (qué son capaces de hacer) • Teniendo en cuenta todo el proceso de estimulación se puede sintetizar la señal “tal y como la oiría un implantado” Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 18

Universidad de Granada Aportaciones del Implante Coclear • Percepción auditiva con calidad suficiente para comprensión del habla (sin ruido) • Para ello, antes hay que desarrollar. . – habilidades perceptuales – habilidades lingüísticas • Comprensión de la voz en ruido: difícil • Percepción de los distintos sonidos, música – proporciona toda la información temporal que un oído normal puede percibir (poca resolución espectral) Ángel de la Torre Vega – G. I. Procesamiento de Señales y Comunicaciones – DETC – UGR 19