Según los Institutos Nacionales de Salud, las infecciones del oído son la razón más común por la que los padres llevan a sus hijos a un pediatra.
Esta condición ocurre cuando se acumula líquido en el oído medio detrás del tímpano y se infecta. Esta acumulación también es común en otra condición llamada otitis media con derrame. Cualquier tipo de acumulación de líquido puede ser doloroso y dificultar que los niños escuchen, lo que puede ser especialmente perjudicial cuando están aprendiendo a hablar.
Ambas condiciones son difíciles de diagnosticar porque tienen síntomas vagos: a veces los niños se tiran de las orejas o tienen fiebre, y a veces no hay síntomas. Además, es posible que los niños pequeños no puedan describir dónde duelen.
Ahora los investigadores de la Universidad de Washington han creado una nueva aplicación para teléfonos inteligentes que puede detectar el líquido detrás del tímpano simplemente usando un trozo de papel y el micrófono y el altavoz de un teléfono inteligente. El teléfono inteligente emite una serie de sonidos audibles suaves en el oído a través de unembudo de papel pequeño y, dependiendo de la forma en que los chirridos se reflejan de vuelta al teléfono, la aplicación determina la probabilidad de que haya fluido presente con una probabilidad de detección del 85%. Esto está a la par con los métodos actuales utilizados por especialistas para detectar fluido en eloído medio, que involucra herramientas especializadas que usan acústica o una bocanada de aire.
El equipo publicó sus resultados el 15 de mayo en Medicina traslacional de la ciencia .
"Diseñar una herramienta de detección precisa en algo tan omnipresente como un teléfono inteligente puede cambiar el juego para los padres y los proveedores de atención médica en las regiones de recursos limitados", dijo el coautor Shyam Gollakota, profesor asociado en Paul G. Allen de la UWSchool of Computer Science & Engineering. "Una ventaja clave de nuestra tecnología es que no requiere ningún hardware adicional que no sea un trozo de papel y una aplicación de software que se ejecute en el teléfono inteligente".
Una vez diagnosticadas, las infecciones del oído pueden tratarse fácilmente con observación o antibióticos, y un médico puede controlar o drenar el líquido persistente para aliviar los síntomas de dolor o pérdida de audición. Un examen rápido en el hogar podría ayudar a los padres a decidir si necesitan o nollevar a su hijo al médico.
Esta aplicación funciona enviando sonidos al oído y midiendo cómo cambian esas ondas de sonido a medida que rebotan en el tímpano. El sistema del equipo incluye un teléfono inteligente y una hoja de papel normal que el médico o el padre pueden cortar y doblar en un embudo.El embudo descansa en el oído externo y guía las ondas de sonido dentro y fuera del canal auditivo. Cuando el teléfono reproduce un sonido continuo de 150 milisegundos, que suena como un pájaro chirriando, a través del embudo, las ondas de sonido rebotan en el tímpano,viaja de regreso a través del embudo y son recogidos por el micrófono del teléfono inteligente junto con los chirridos originales. Dependiendo de si hay líquido adentro, las ondas de sonido reflejadas interfieren con las ondas de sonido del chirrido original de manera diferente.
"Es como tocar una copa de vino", dijo el coprimer autor Justin Chan, un estudiante de doctorado en la Escuela Allen. "Dependiendo de la cantidad de líquido que contiene, se obtienen diferentes sonidos. Al utilizar el aprendizaje automático en estos sonidos,puede detectar la presencia de líquido "
Cuando no hay fluido detrás del tímpano, el tímpano vibra y envía una variedad de ondas de sonido de regreso. Estas ondas de sonido interfieren ligeramente con el chirrido original, creando una caída amplia y poco profunda en la señal general. Pero cuando el tímpano tiene fluidodetrás de él, no vibra tan bien y refleja las ondas de sonido originales hacia atrás. Interfieren más fuertemente con el chirrido original y crean un descenso estrecho y profundo en la señal.
Para entrenar un algoritmo que detecta los cambios en la señal y clasifica los oídos como con líquido o no, el equipo evaluó a 53 niños entre las edades de 18 meses y 17 años en el Seattle Children's Hospital. Aproximadamente la mitad de los niños fueron sometidos a cirugía.para la colocación del tubo auditivo, una cirugía común para pacientes con incidentes crónicos o recurrentes de líquido en el oído. La otra mitad estaba programada para someterse a una cirugía diferente no relacionada con los oídos, como una amigdalectomía.
"Lo que es realmente único en este estudio es que utilizamos el estándar de oro para diagnosticar infecciones del oído", dijo el coautor principal, el Dr. Sharat Raju, residente quirúrgico en otorrinolaringología, cirugía de cabeza y cuello en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington."Cuando colocamos tubos en los oídos, hacemos una incisión en el tímpano y drenamos cualquier líquido presente. Esa es la mejor manera de saber si hay líquido detrás del tímpano. Entonces, estas cirugías crearon el escenario ideal para este estudio".
Después de que los padres dieron su consentimiento informado, el equipo grabó los chirridos y las ondas sonoras resultantes de los oídos de los pacientes inmediatamente antes de la cirugía. Muchos de los niños respondieron al chirrido sonriendo o riéndose.
Entre los niños que se colocaron los tubos auditivos, la cirugía reveló que 24 orejas tenían líquido detrás del tímpano, mientras que 24 no. Para los niños programados para otras cirugías, dos orejas tenían tímpanos abultados característicos de una infección del oído, mientras que la otra 48los oídos estaban bien. El algoritmo identificó correctamente la probabilidad de líquido el 85% del tiempo, lo cual es comparable a los métodos actuales que usan los médicos especializados para diagnosticar líquido en el oído interno.
Luego, el equipo probó el algoritmo en 15 oídos pertenecientes a niños más pequeños entre nueve y 18 meses de edad. Clasificó correctamente los cinco oídos que dieron positivo para líquido y nueve de los 10 oídos, o 90%, que no teníanlíquido.
"Aunque nuestro algoritmo fue entrenado en niños mayores, todavía funciona bien para este grupo de edad", dijo el coautor Dr. Randall Bly, profesor asistente de otorrinolaringología de cirugía de cabeza y cuello en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, que practicaen el Seattle Children's Hospital. "Esto es crítico porque este grupo tiene una alta incidencia de infecciones del oído".
Debido a que los investigadores quieren que los padres puedan usar esta tecnología en casa, el equipo capacitó a los padres sobre cómo usar el sistema en sus propios hijos. Los padres y los doctores doblaron embudos de papel, probaron 25 oídos y compararon los resultados. Tanto los padres como los médicosdetectó con éxito los seis oídos llenos de líquido. Los padres y los médicos también acordaron 18 de los 19 oídos sin líquido. Además, las curvas de ondas de sonido generadas por las pruebas de los padres y el médico parecían similares.
"La capacidad de saber con qué frecuencia y durante cuánto tiempo ha estado presente el líquido podría ayudarnos a tomar las mejores decisiones de gestión con pacientes y padres", dijo Bly. "También podría ayudar a los proveedores de atención primaria a saber cuándo referir a un especialista."
El equipo también probó el algoritmo en una variedad de teléfonos inteligentes y usó diferentes tipos de papel para hacer el embudo. Los resultados fueron consistentes independientemente del tipo de teléfono o papel. Los investigadores planean comercializar esta tecnología a través de una empresa spin-out, Edus Health,y luego poner la aplicación a disposición del público.
"El líquido detrás del tímpano es tan común en los niños que existe una necesidad directa de una herramienta de detección accesible y precisa que se pueda usar en el hogar o en entornos clínicos", dijo Raju. "Si los padres pudieran usar una pieza de hardware que ya tienenpara hacer un examen físico rápido que pueda decir 'Es probable que su hijo no tenga líquido del oído' o 'Su hijo probablemente tenga líquido del oído, debe hacer una cita con su pediatra', eso sería enorme ".
Rajalakshmi Nandakumar, un estudiante de doctorado en la Escuela Allen, también es coautor de este documento. Esta investigación fue financiada por la National Science Foundation, los Institutos Nacionales de Salud y el Seattle Children's Sie-Hatsukami Research Endowment.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por Sarah McQuate. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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