Emisión otoacústica

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Sonido del oído interno

Una emisión otoacústica (OAE) es un sonido que se genera desde el interior del oído interno. Habiendo sido predicha por el astrofísico austriaco Thomas Gold en 1948, su existencia fue demostrada experimentalmente por primera vez por el físico británico David Kemp en 1978, y desde entonces se ha demostrado que las emisiones otoacústicas surgen a través de diferentes causas celulares y mecánicas dentro del oído interno. Los estudios han demostrado que los OAE desaparecen después de que el oído interno ha sido dañado, por lo que los OAE se utilizan a menudo en el laboratorio y la clínica como medida de la salud del oído interno.

En términos generales, existen dos tipos de emisiones otoacústicas: emisiones otoacústicas espontáneas (SOAE), que ocurren sin estimulación externa, y emisiones otoacústicas evocadas (EOAE), que requieren un estímulo evocador.

Mecanismo de aparición

Se considera que las OEA están relacionadas con la función de amplificación de la cóclea. En ausencia de estimulación externa, la actividad del amplificador coclear aumenta, lo que lleva a la producción de sonido. Varias líneas de evidencia sugieren que, en los mamíferos, las células ciliadas externas son los elementos que mejoran la sensibilidad coclear y la selectividad de frecuencia y, por lo tanto, actúan como fuentes de energía para la amplificación.

Tipos

Espontáneo

Las emisiones otoacústicas espontáneas (SOAE) son sonidos que se emiten desde el oído sin estimulación externa y se pueden medir con micrófonos sensibles en el canal auditivo externo. Se puede detectar al menos un SOAE en aproximadamente el 35-50% de la población. Los sonidos tienen una frecuencia estable entre 500 Hz y 4500 Hz y tienen volúmenes inestables entre -30 dB SPL y +10 dB SPL. La mayoría de las personas con SOAE no son conscientes de ello, sin embargo, entre el 1 y el 9 % perciben un SOAE como un molesto tinnitus. Se ha sugerido que "The Hum" Los fenómenos son SOAE.

Evocada

(feminine)

Actualmente, las emisiones otoacústicas evocadas se evocan utilizando tres metodologías diferentes.

La frecuencia de estímulo OAEs (SFOAEs) se mide durante la aplicación de un estímulo de tono puro y se detecta por la diferencia vectorial entre la onda de estímulo y la onda grabada (que consiste en la suma del estímulo y el OAE).
Las OAEs de Evolución Transient (TEOAEs o TrOAEs) se evocan usando un estímulo de clic (rango de frecuencias en la carretera) o tonburst (tamaño puro de duración del res). La respuesta evocada de un clic cubre el rango de frecuencias hasta alrededor de 4 kHz, mientras que un toneburst producirá una respuesta de la región que tiene la misma frecuencia que el tono puro.
Distortion-product OAEs (DPOAEs) son evocados usando un par de tonos primarios ${displaystyle f_{1}}$ y ${displaystyle f_{2}}$ con intensidad particular (generalmente 65-55 dB SPL o 65 para ambos) y ratio ( ${displaystyle f_{1}{mbox{ }}:{mbox{ }}f_{2}}$ ).

Las respuestas evocadas de estos estímulos ocurren en frecuencias ( ${displaystyle f_{dp}}$ ) matemáticamente relacionado con las frecuencias primarias, con los dos más prominentes ser ${displaystyle f_{dp}=2f_{1}-f_{2}}$ (el tono de distorsión cúbica, más comúnmente utilizado para la detección auditiva), porque producen la emisión más robusta, y ${displaystyle f_{dp}=f_{2}-f_{1}}$ (el tono de distorsión "quadratic", o tono de diferencia simple).

Importancia clínica

Las emisiones otoacústicas son clínicamente importantes porque son la base de una prueba simple y no invasiva para la pérdida auditiva coclear en bebés recién nacidos y en niños o adultos que no pueden o no quieren cooperar durante las pruebas de audición convencionales. Además, los OAE son muy fiables, lo que los hace adecuados para aplicaciones de diagnóstico y detección. Muchos países occidentales cuentan ahora con programas nacionales para el examen auditivo universal de los recién nacidos. En los Estados Unidos, la evaluación de la audición de los recién nacidos es obligatoria por el estado antes del alta hospitalaria. Los programas periódicos de exámenes auditivos en la primera infancia también utilizan tecnología OAE. La Iniciativa de extensión de la audición en la primera infancia del Centro Nacional para la Evaluación y el Manejo de la Audición (NCHAM) de la Universidad Estatal de Utah ha ayudado a cientos de programas Early Head Start en todo Estados Unidos a implementar prácticas de detección y seguimiento de la OAE en esos entornos educativos de la primera infancia. La principal herramienta de detección es una prueba para detectar la presencia de una OAE provocada por un clic. Las emisiones otoacústicas también ayudan en el diagnóstico diferencial de pérdidas auditivas cocleares y de niveles superiores (p. ej., neuropatía auditiva).

Se han explorado las relaciones entre las emisiones otoacústicas y el tinnitus. Varios estudios sugieren que en aproximadamente el 6% al 12% de las personas con audición normal con tinnitus y SOAE, los SOAE son al menos parcialmente responsables del tinnitus. Los estudios han encontrado que algunos sujetos con tinnitus muestran EOAE oscilantes o zumbantes y, en estos casos, se plantea la hipótesis de que los EOAE oscilantes y el tinnitus están relacionados con una patología subyacente común en lugar de que las emisiones sean la fuente del tinnitus.

Junto con las pruebas audiométricas, se pueden completar pruebas de OAE para determinar cambios en las respuestas. Los estudios han encontrado que la exposición al ruido puede provocar una disminución en las respuestas de la OAE. Los OAE son una medida de la actividad de las células ciliadas externas de la cóclea, y la pérdida de audición inducida por el ruido se produce como resultado del daño a las células ciliadas externas de la cóclea. Por lo tanto, el daño o la pérdida de algunas células ciliadas externas probablemente aparecerá en las OAE antes de aparecer en el audiograma. Los estudios han demostrado que para algunas personas con audición normal que han estado expuestas a niveles de sonido excesivos, pueden presentar menos OAE, reducirlos o no presentarlos. Esto podría ser un indicio de pérdida auditiva inducida por ruido antes de que se observe en un audiograma. En un estudio, se comparó un grupo de sujetos con exposición al ruido con un grupo de sujetos con audiogramas normales y antecedentes de exposición al ruido, así como con un grupo de reclutas militares sin antecedentes de exposición al ruido y con un audiograma normal. Descubrieron que un aumento en la gravedad de la pérdida auditiva inducida por el ruido daba como resultado OAE con un rango de emisiones más pequeño y una amplitud de emisiones reducida. Se encontró que la pérdida de emisiones debido a la exposición al ruido ocurre principalmente en frecuencias más altas, y fue más prominente en los grupos que tuvieron exposición al ruido en comparación con el grupo no expuesto. Se descubrió que las OAE eran más sensibles para identificar daños cocleares inducidos por el ruido que la audiometría tonal pura. En conclusión, el estudio identificó las OAE como un método para ayudar a detectar la aparición temprana de pérdida auditiva inducida por el ruido.

Se ha descubierto que las emisiones otoacústicas producto de distorsión (DPOAE) han proporcionado la mayor cantidad de información para detectar la pérdida auditiva en altas frecuencias en comparación con las emisiones otoacústicas evocadas transitoriamente (TEOAE). Esto es una indicación de que las DPOAE pueden ayudar a detectar una aparición temprana de pérdida auditiva inducida por el ruido. Un estudio que midió los umbrales audiométricos y los DPOAE entre individuos en el ejército mostró que hubo una disminución en los DPOAE después de la exposición al ruido, pero no mostró un cambio en el umbral audiométrico. Esto respalda a los OAE como predictores de signos tempranos de daños por ruido.

Importancia biométrica

En 2009, Stephen Beeby de la Universidad de Southampton dirigió una investigación sobre la utilización de emisiones otoacústicas para la identificación biométrica. Los dispositivos equipados con un micrófono podrían detectar estas emisiones subsónicas y potencialmente identificar a un individuo, proporcionando así acceso al dispositivo, sin la necesidad de una contraseña tradicional. Se especula, sin embargo, que los resfriados, los medicamentos, cortarse el pelo de las orejas o grabar y reproducir una señal en el micrófono podrían subvertir el proceso de identificación.

Medición de emisiones otoacústicas en auriculares

Se están diseñando productos de auriculares personalizados de alta gama (por ejemplo, Nuraphone) para medir las OAE y determinar la sensibilidad del oyente a diferentes frecuencias acústicas. Luego se utiliza para personalizar la señal de audio para cada oyente.

En 2022, investigadores de la Universidad de Washington construyeron un prototipo de bajo costo que puede detectar de manera confiable emisiones otoacústicas utilizando auriculares y micrófonos convencionales conectados a un teléfono inteligente. El prototipo de bajo costo envía dos tonos de frecuencia a través de cada uno de los auriculares, detecta los OAE producto de distorsión generados por la cóclea y grabados a través del micrófono. Estas tecnologías de bajo costo pueden contribuir a esfuerzos más amplios para lograr la detección auditiva neonatal universal en todo el mundo.

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