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B.E.R.A. ELAUDI 

Système informatisé de recueil, extraction et analyse 

des Potentiels Évoqués Auditifs du tronc cérébral 

MUMEDIA scrl – Belgique - 

Site Internet : http://www.mumedia.be/ 

Contact : alain.van.malderen@euronet.be 

euronet.be 

Épreuve E5 - Champ technologique : Électronique médicale 

1 

Présentation B.E.R.A. ELAUDI 

• La stimulation acoustique du système auditif 

engendre, notamment au niveau du tronc cérébral, 

des réponses nerveuses que l'on peut recueillir à 

distance de leur lieu d'émission, sous forme de 

potentiels électriques. 

• Situés dans une fenêtre d'environ 10 ms après la 

stimulation, ces potentiels sont dénommés B.E.R.A. 

(potentiels précoces). Leur étude constitue un test 

objectif de l'organe périphérique et des voies 

associées du tronc cérébral (évaluation de l’intégrité 

des voies auditives…). 

• Outil complémentaire de l’E.E.G. (Electroencéphalogramme). 

Lycée Louis Armand - 321 rue Lecourbe 75015 PARIS 

Présentation B.E.R.A. ELAUDI 

• L'amplitude des potentiels recueillis ne dépasse pas 

quelques centaines de nanovolts. 

• Ils sont noyés dans un bruit de fond qui en interdit 

l’observation directe Activité de l’ensemble du 

cortex cérébral. 

• La méthode d'extraction du signal du bruit 

communément employée est celle du moyennage 

(Principe le plus simple) 

• Le bruit est considéré additif et de moyenne nulle. 

• Quand on fait la moyenne d’une certaine quantité de 

réponses, le bruit s’annule (origine qui n’est pas en 

relation avec l’excitation). 


Schéma de principe de base des 

potentiels évoqués auditifs 

Extrait Thèse de doctorat d’état de Jean-François MOTSH 

• Un son, ici un clic (a) est capté par l’une de nos oreilles 

(b).Il engendre l’émission par le système nerveux (c) de 

minuscules décharges électriques (d). Ceux-ci émis en 

grand nombre donnent par sommation un petit potentiel 

électrique (e). 

Lycée Louis Armand - 321 rue Lecourbe 75015 PARIS

Les différents potentiels évoqués 

Vue d’ensemble du système auditif 

latence 


• Onde I : Potentiel d’action de la cochlée et du nerf auditif 

• Ondes I, II, III, IV et V : potentiels du tronc cérébral (BERA) dits 

précoces. 

• Ondes No, Po, Na, Pa, Nb : potentiels dits semi précoces d’origine 

thalamique et sous corticale 

• Ondes P1, N1, P2, N2 : potentiels tardifs d’origine corticale 



Les générateurs de PEAP 

(correspondance établie suite à des 

travaux sur le chat) : 

– Onde I : Nerf auditif (1) 

– Onde II : Noyau cochléaire (2, 3) 

– Onde III : Complexe olivaire 

supérieur (10, 11) 

– Onde IV : Noyaux du lemnisque 

latéral (12). 

– Onde V : Tubercule quadrijumeau 

postérieur(16)… 


Exemple d’utilisation 

Schéma d’un neurone 

• Elle permet, par exemple, de diagnostiquer le type 

de surdité ou l’existence d’une tumeur cérébrale et 

sa situation. 

• Cas concret : diagnostic de la sclérose en plaque : 

Cette maladie attaque principalement une 

membrane de myéline (diapo 8) constituée de 

cellules dites de Schwann, qui recouvre les nerfs. 

Lorsque cette membrane disparaît, la réponse à des 

excitations sonores met plus de temps pour 

parcourir le système nerveux : par l’étude des 

différents temps d’apparition des ondes significatives 

(latence), il est possible de déterminer la pathologie. 



• Les dendrites qui reçoivent les excitation externes. 

• Le corps cellulaire qui est la réserve d’énergie de la cellule. 

• L’axone qui transmet à un prochain neurone une excitation. 

– Il est entouré des cellules de Schwann séparées les une des autres par les 

nœuds de Ranvier. Cette configuration assure une grande vitesse de propagation 

de l’influx nerveux. 


Dispositif de recueil des PEAP 

Principe de la technique du moyennage 

Extrait Thèse de doctorat d’état de Edwige BEROFF-VANNIER 


• Placement des électrodes : 

– Électrode positive : vertex 

– Électrode négative : mastoïde 

– Électrode de référence : front. 

Schéma équivalent du montage différentiel 


• On stimule le système auditif à l’aide de clics 

acoustiques. Chaque clic permet le recueil d’un potentiel 

unitaire (PU). On additionne ensuite tous les PU pour 

obtenir le potentiel évoqué moyen (PEM) : augmentation 

du rapport signal/bruit au cours des acquisitions. 

• Durée d’acquisition : ≈ 50 secondes. 


Recueil du signal PEA. 

Partie sensible - isolée 

Boîtier 

Préamplificateur 

PR100. 

2 cartes. 

3 Électrodes 

sur le patient 

Casque : 

Stimulation auditive 

Boîtier 

Stimulateur 

ST100. 

Format A4. 

Voyants 

acquisition 

Carte multifonction 

ADVANTEC - PCI 9112 

Numérisation des signaux 

Les boîtiers 

• PR100 – 2 cartes 

– Connexion des 3 électrodes sur cette carte 

– Électronique sensible – isolation – alimentation isolée. 

– Mesure l’impédance des électrodes du patient : contrôle des bonnes conditions de 

mesures. 

– Amplificateurs d’instrumentation 

– Commutation de voies de recueil (D/G) 

– Filtres de bande 

– Amplificateur d’isolation avec convertisseur DC/DC intégré pour l’alimentation isolée 

et la partie analogique de la mesure d’impédance des électrodes. 

– Carte logique et affichage du circuit de mesure placée en verrue. 

• ST100 

– Bloc de puissance – alimentation et amplificateur casque. 

– Bloc « signal » : amplificateur final 

– Réjecteur de 50Hz 

– Générateur de clics pour le casque 

– Atténuateurs programmables 

– Commutateurs électroniques de voies de stimulation 

– Commandes logiques 

– Affichage de la voie de recueil des potentiels 



La carte d’acquisition 

cPCI-9112 NuDAQ 

Entrées analogiques 

– Convertisseur à approximations successives. 

– 16 entrées analogiques (contrôlée par logiciel) 

• simples : 0~10V, O ~ 5V, 0 ~ 2.5V, 0 ~ 1.25V 

• Ou 8 différentielles : ±10V, ±5V, ±2.5V, ±1.25V, ±0.625V 

– Résolution 12 bits. 

– Temps de conversion 8µs 

– Gain : de 0.5 à 8 

– Impédance d’entréen10 MΏ 

Sorties analogiques 

– 2 sorties analogiques 

– Résolution 12 bits 

Entrées/Sorties numériques 

– 16 E/S compatibles TTL 

Compteur programmable (8254) 

– Timer 32 bits avec base de temps 2 Mhz pour la conversion A/D 

– Compteur 16 bits avec base de temps 2 Mhz 

– Fourchette de fréquence : 0.00046 Hz ~ 0.5 Mhz 

Logiciels supportés 

– PCI-9112Library &Utility for DOS library and Windows 95 DLL, shipped with card. 

– PCIS-DASK/NT [/98] are the data acquisition software kits for Windows NT. 

– DASYLab is a software package for laboratory automation 

– PCIS-LVIEW/95 [/NT] are the LabView drivers for Win 95 or NT. 

– DAQ-Bench is a 32-bit ActiveX 

Nombreux accessoires périphériques : http://www.acceed.com/product.phtml?pci-9112 

– points de mesures accessibles facilement 


Caractéristiques techniques 

• Amplificateur : 

– Dynamique de sortie +/- 2V 

– Bande de fréquence comprise entre 120 et 1,6 kHz 

– Gain de la chaîne 200.000 

– Réjection en mode commun > 100 dB à 50 Hz 

– Faible bruit de fond 

– Isolation de la sortie du signal 

• Stimulateur auditif 

– Stimulation par clicks acoustiques alternés d'une 

durée d'environ 100 ms 

• Simulateur de patient 


Propositions d’exploitation 

Validation des compétences E5 

• Ce que nous pouvons faire sur le système en relation avec le 

référentiel : les grands points des technologies à aborder. 

– Principe physique des capteurs (E.E.G). 

– Pré amplification 

– Amplification basse fréquence/d’instrumentation 

– Filtrage 

– Bruit/réjection 

– Acquisition 

– Traitement informatique 

• Nous disposons de l’ensemble des schémas électroniques des 

boîtiers. 

• Une formation assurée par des enseignants chercheurs de 

l’université PARIS XII est envisageable. 


• M1 : Mise en œuvre, configuration à partir d’une notice. 

• M2 : Vérification du fonctionnement, mesure de l’impédance des 

capteurs. 

• M3, M4 : Mise à disposition de matériels défectueux pour 

recherche de pannes et réparation. 

• T1 : Tests/mesures conformité de l’amplificateur en relation avec 

le cahier des charges. 

– Bande passante 

– Taux réjection 

– Amplification différentielle. 

– Réponse fréquentielle des filtres. 


Extensions possibles épreuve E6 

Ce que cela coûte 

• C2 : Pilotage partiel de la carte d’acquisition par le biais 

d’un logiciel de programmation graphique : 

– Mise à niveau logiciel : interface actuelle sous DOS à faire 

évoluer sous environnement GUI Windows/linux. 

• C1, C3 : Adapter le schéma de l’ensemble 

préamplificateur/amplificateur et réaliser une nouvelle 

maquette en technologie CMS. 

• T2 : Tester les performances de la nouvelle maquette. 

• L’ensemble des matériels : 1500 euros. 

• Le logiciel : 1800 euros. 

• L’industriel devant relancer la production d’un 

ensemble de matériels proposerait des tarifs 

plus intéressants pour une série éducation 

nationale, praticiens. 



Autres produits 

développés et distribués par MUMEDIA 

• Rhinomanomètre : système informatisé 

d’analyse de la perméabilité nasale. 

• NYSTRACK : système informatisé et 

d’analyse des épreuves vestibulaires et 

d’oculomotricité. 

• STATITEST : Système informatisé d’analyse 

et d’étude de l’équilibre. 


Bibliographie 

• Thèse : Dynamique temporelle du tronc cérébral, recueil, extraction et analyse des 

potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral – Jean-François MOTSCH - Juin 1987 – 

Université PARIS XII – Volume 1 et volume 2. 

• Thèse : Utilisation du dossier médical comme àpriorid’optimisation du traitement 

des potentiels évoqués auditifs précoces – Edwige BEROFF-VANNIER – Février 

2001 -Université PARIS XII. 

• MUMEDIA : http://www.mumedia.be 

• Le corps humain et son fonctionnement : 

http://www.diffu-sciences.com/pages/med_acces/le_corps_humain.html 

• Au seuil de l’écoute 

http://auriol.free.fr/clefsons/ClefDesSons/seuil.htm 

• Association européenne contre les Leucodystrophies 

http://www.ela-asso.com/decouvrir/faireavancerrech/potentielevoque.htm 

• Cerveau et neurones 

http://perso.wanadoo.fr/jeanpierre.gadbois/aidyston.html#informations 

• Capteurs 

http://www.teaergo.com/src/solutions/produits/corps_cap_acc.php 

• Utilisation des PEA 

http://www.le-pmsi.org/ccamv0b/v0bispdf/ch01.pdf 

http://www.interface-z.com/conseils/tableau-capteur.htm (les différents capteurs) 

• Academy of Upper Cervical Chiropractor Organizations 

http://www.aucco.org/understand.html

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