Estudio de vibraciones en la pérdida de audición

Estudio de vibraciones en la pérdida de audición
oido-s   La Universidad del Hospital de Zurich se ha enfocado en realizar mediciones de patrones de vibración de estructuras auditivas dañadas con el fin de poder realizar una selección correcta de prótesis y técnicas quirúrgicas. En este artículo te diremos como se llevó a cabo el experimento

 

De acuerdo con el Organización Mundial de la Salud 360 millones de personas alrededor del mundo sufren de pérdida de audición , usualmente provocada por el daño en la estructura del oído medio derivado de enfermedades o accidentes. Debido a esto la Universidad del Hospital de Zurich se ha enfocado en realizar mediciones de patrones de vibración de las estructuras dañadas con el fin de poder realizar una selección correcta de prótesis y técnicas quirúrgicas. El objetivo de este estudio es la coordinación óptima del uso de aparatos auditivos, mejorando la interpretación de diagnósticos clínicos y el futuro desarrollo de procedimientos de diagnóstico.

El oído es un importante órgano sensorial con funciones tanto de protección como de comunicación, éste nos previene de peligros cercanos incluso durante el sueño. Entonces ¿cómo percibimos los sonidos y las señales de alerta? Las ondas sonoras no son más que fluctuaciones de presión de aire. Estas ondas recogidas por el pabellón auricular (pinna) viajan a través del canal del oído provocando una vibración en el tímpano que es transmitida por los huesecillos del oído medio (martillo, yunque y estribo) hasta el oído interno, en donde el movimiento de las células ciliadas causan un impulso nervioso generando la percepción de la audición en el cerebro.

360 millones de personas en todo el mundo sufren de pérdida audición.                                                                                                                                              

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El proyecto de investigación de la Universidad se centra en la cadena de huesecillos que consta del martillo, el yunque y el estribo que son los huesos más pequeños en el cuerpo humano.

Una línea de transmisión de sonido del oído medio que este dañada o rota puede reducir la capacidad de audición. Para evaluar cambios en la transmisión del sonido del oído medio causados por algún daño y poder aplicar un tratamiento quirúrgico adecuado, la Universidad del Hospital de Zurich ha investigado las diferencias entre patrones de vibración de un oído medio dañado con uno que se encuentra sano mediante el uso de instrumentos de Polytec , empresa líder en el mercado para la medición de vibraciones sin contacto.

Una línea de transmisión del sonido dañada o rota reduce la capacidad de audición.                                                    

                       Los resultados de medición pueden revelar el mecanismo de transmisión de sonido en oídos medios dañados o sanos. Estas mediciones también pueden ser usadas para encontrar la mejor opción de aparatos auditivos, mejorando la interpretación de diagnósticos clínicos y el futuro desarrollo de procedimientos de diagnóstico.

El deterioro de la línea de transmisión en el oído medio dañado puede ser tratado de manera quirúrgica desviando la estructura dañada mediante un implante de prótesis en el oído medio. Estos tratamientos quirúrgicos en el oído implican el reemplazo de toda la cadena de huesecillos o de una parte de la cadena, como por ejemplo el estribo; de esa forma la prótesis permite que las ondas sonoras se transmitan adecuadamente al oído interno y se pueda recuperar la pérdida auditiva.

El análisis de los resultados de medición han proporcionado información para el desarrollo y optimización en las prótesis de oído medio y en técnicas quirúrgicas relacionadas. Actualmente con ayuda de esas mediciones los investigadores se están enfocando en la función principal de la articulación entre el martillo y el yunque (conjunto martillo-yunque).

Montaje del experimento

La cadena de huesecillos está compuesta por huesos temporales. El tímpano es simulado con un altavoz lo que hace vibrar a la cadena de huesecillos. El volumen de los niveles simulados son monitoreados con un micrófono dentro del canal auditivo, la vibración del estribo se mide de manera simultánea con un vibrómetro láser.

La posición del vibrómetro láser es controlada por un brazo de robot (KUKA KR-16, con una repetitividad de la posición de < ± 0.05 mm) y una video cámara (VCT24) que captura el área escaneada.

 

brazo-robot

 

El brazo del robot permite controlar la posición del vibrómetro láser, de esa manera se puede medir de manera simultánea la vibración del estribo y del hueso temporal.

La reflexión del rayo láser es optimizada con perlas de vidrio retro reflejante (con un diámetro de 50 µm). Las mediciones de vibración del estribo se llevan a cabo en diversas frecuencias, y son repetidas para la sección del yunque-martillo, de esta manera se puede conocer la función del conjunto martillo-yunque en la transmisión del sonido hacia el oído medio.

Resultados y aplicaciones

¿Qué influencia tiene el conjunto martillo-yunque dentro de la transmisión del sonido al oído medio?

Los datos preliminares sugieren que influyen en el contenido de la frecuencia de las vibraciones en el estribo, estas resoluciones servirán de base para el modelaje del comportamiento dinámico de un oído medio virtual. También podrían ayudar a explicar la influencia del conjunto martillo-yunque en la pérdida de audición relacionada a la edad, así como funciones potenciales de amortiguación de este conjunto que funciona como protección en contra de exposiciones repentinas a sonidos muy altos o a presiones de aire elevadas. Por otra parte se deben desarrollar y mejorar las prótesis de oído medio que contrarrestan la pérdida de audición conductiva.

Actualmente ya se ha desarrollado y puesto en el mercado un nuevo tipo de prótesis de estribo (NiTiBOND) creado por la empresa KURZ en colaboración con el Instituto de Ingeniería Mecánica Computacional de la Universidad de Stuttgart.

En la imagen inferior se puede ver un ejemplo de una prótesis de oído medio: prótesis de estribo (NiTiBOND); el estribo inmóvil es reemplazado por una prótesis móvil, gracias a la prótesis la transmisión de sonido es restaurada mejorando así la capacidad auditiva.

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Referencia:Fascination of hearing, Revista Infocus , Polytec Issue 2014 (40-42), Optical Measurement http://www.polytec.com/us/news/infocus-magazine/

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