Dans un premier temps, il est proposé d'identi er l'artefact de stimulation (sa) et son in uence sur la réponse indicielle de l'ampli cateur utilisé dans la chaîne d'instrumentation. L'objectif est d'être capable, par la suite, d'isoler le signal d'origine physiologique.
Les conditions choisies pour cette étude correspondent à un eng longitudinal, Fig. 5.15a. La rami -cation péronéale est sélectionnée pour la stimulation. Lors de l'injection des stimuli, un mouvement de la jambe est observé.
Plusieurs approches sont mises en ÷uvre et consistent à exploiter les principes suivants :
le sa est normalement linéaire avec l'intensité du courant à la diérence de la réponse évoquée ; en deçà d'un certain seuil de stimulation, aucune bre nerveuse ne sera recrutée, et seul le sa sera
inclus dans l'enregistrement ;
utiliser un anesthésiant local pour bloquer la réponse physiologique, tout en conservant le sa.
5.3.1 Linéarité de l'artefact de stimulation
L'intensité du courant de stimulus est variée selon deux gammes 1 mA, Fig. 5.18a et 100 µA, Fig. 5.18b, puis au sein de chaque gamme par dizième, avec une polarité négative du pulse de stimulation. Après ltrage, sur l'ensemble des enregistrements, le signal enregistré est quasiment nul au-delà de 4 ms. Par rapport au stimulus appliqué de durée 100 µs, les premières 0.3 ms présentent un pic avec un maximum à 150 µs ; cette valeur est utilisée pour étudier l'évolution du sa avec l'intensité du stimulus.
(a) Gamme du stimulateur 1 mA (b) Gamme du stimulateur 100 µA
Figure 5.18 Variation du signal enregistré en fonction du courant de stimulation ; la durée du stimulus est spéci ée par le segment noir entre 0 µs et 100 µs sur l'axe des abscisses.
Une détection de pic sur les premières 200 µs permet d'extraire l'amplitude du sa, Fig. 5.19. Globa-lement, le sa admet une allure linéaire par rapport au courant de stimulus.
(a) Gamme du stimulateur 1 mA (b) Gamme du stimulateur 100 µA
Au sein d'une gamme de stimulation, les faibles valeurs, inférieures à 2 dizièmes, ne sont pas conformes. En particulier, la jonction entre les deux gammes de stimulation n'est pas assurée pour la valeur 0.1 mA. Il convient de mentionner que pour certaines expériences, la linéarité de l'artefact n'est pas strictement observée, notamment pour des forts courants de stimulus (> 5 mA), ou des conditions où le nerf n'est pas su samment hydraté.
5.3.2 In uence de la polarité du pulse de stimulation sur l'artefact
Lors de l'inversion de la polarité de stimulation, i.e. la permutation des pôles + et − sur l'électrode de stimulation Fig. 5.15, une inversion du signe du sa est attendue en première approximation. Cet eet est étudié ici.
Au niveau des premières 300 µs, un pic avec un maximum à 0.1 ms est présent. La comparaison entre les deux polarités de stimulation montre bien une inversion du signe du sa, pour des temps compris entre 0 s et 210 µs matérialisés par les points noirs, Fig. 5.20.
Figure 5.20 Comparaison du signal enregistré en fonction de la polarité de la stimulus ; au niveau des points noirs qui déli-mitent temporellement l'artefact de stimulation, ce dernier pré-sente une inversion de signe.
L'amplitude du sa dière toutefois selon la polarité de stimulation. Ceci ne semble pas contradictoire, et peut être lié à des phénomènes de couplage et de propagation du signal diérents dans les deux cas.
L'utilisation d'un stimulus biphasique devrait permettre dans ce cadre d'obtenir une réponse proche de la symétrie lors de l'inversion de polarité. Cette approche n'est pas possible avec la chaîne d'acquisition mise en place, et seul un stimulus monophasique est utilisé.
5.3.3 Mise en évidence de l'artefact par lidocaïne
L'application d'un anesthésiant local permet de bloquer successivement diérents types de bres en fonction de la dose appliquée. La lidocaïne est utilisée ici, avec un temps de demi-vie de 30 min.
Un enregistrement en continu est réalisé pour une intensité du pulse de stimulation donnée de 1 mA, avec une polarité négative de stimulation. Au bout de 5 min, les enregistrements avec ou sans anes-thésiant sont comparés, Fig. 5.21. Les deux enregistrements sont identiques sur les premières 0.3 ms, puis présentent des écarts signi catifs jusqu'à 3 ms, puis des variations moins importantes jusqu'à 5 ms. L'application de la lidocaïne permet ainsi de mettre en évidence le sa.
Figure 5.21 Comparaison du signal enregistré avant ou après application d'un anesthésiant local ; les deux enregistrements sont identiques jusqu'au premier point noir à 0.3 ms, puis présentent des écarts de forte amplitude jusqu'à 3 ms deuxième point noir, et d'am-plitude plus modérée jusqu'à 5 ms troisième point noir.
5.3.4 Estimation de l'artefact de stimulation à une nouvelle intensité
Les propriétés de linéarité de l'amplitude de l'artefact pour une polarité de stimulation donnée per-mettent d'établir un lien de proportionnalité pour estimer l'artefact de stimulation à une nouvelle intensité.
En particulier, la mise à l'échelle pour diérentes intensités de l'enregistrement après application de la lidocaïne à 1 mA correspond particulièrement bien en amplitude et en temps aux enregistrements correspondants eectués précédemment sur la gamme 1 mA, Fig. 5.22. Les écarts sont toutefois plus importants sur la gamme 100 µA.
Figure 5.22 Comparaison du signal enregistré avant ou après application d'un anesthésiant local pour diérentes intensités de stimulus, avec mise à l'échelle proportionnelle du contrôle à la lidocaïne.
5.3.5 Discussion
L'identi cation des composantes du signal liées au sa est importante de manière à pouvoir extraire la réponse évoquée.
Trois techniques simples ont été identi ées et permettent de déterminer le sa, à travers la relation linéaire à l'intensité du pulse de stimulation, l'inversion de signe suite à un changement de polarité du stimulus et la persistance du signal après application d'un anesthésique local.
Ces expériences permettent également de reconnaître la signature de la réponse de l'ampli cateur utilisé dans la chaîne d'enregistrement. Ainsi, suite au passage du sa, le signal revient au niveau basal après environ 2 ms pour un pulse de 100 µs : cela correspond au temps de récupération de l'ampli cateur. Par ailleurs, la mise à l'échelle du contrôle à la lidocaïne pour identi er le sa à diérentes intensités de stimulation fonctionne relativement correctement.
Ces expériences préliminaires fournissent plusieurs possibilités, qui seront mises à pro t dans la suite des expériences, pour isoler les composantes du signal liées à la physiologie :
par soustraction avec l'enregistrement sous anesthésique local mis à l'échelle ;
par comparaison des zones temporelles dont le signe est conservé après inversion de polarité du stimulus ;
par l'étude de la relation entre l'amplitude des composantes du signal et l'intensité du stimulus injecté.