Sonic Spotlight. Transferencia de frecuencia Brinda audibilidad a las pérdidas en las frecuencias altas

Transcripción

1 Transferencia de las frecuencias 1 Sonic Spotlight Transferencia de frecuencia Brinda audibilidad a las pérdidas en las frecuencias altas Con el tiempo los profesionales de la audición logran realizar buenas predicciones. Con solo mirar un audiograma, logramos pronosticar nuestra futura relación con el paciente que tenemos en frente. Para los pacientes con pérdidas auditivas moderadas, vemos un camino relativamente fácil, con pocos obstáculos, siempre apoyándonos de nuestra "caja de herramientas" de remedios auditivos convencionales. Sin embargo, cuando los umbrales alcanzan las pérdidas auditivas severas, especialmente en las frecuencias altas, comienza a crecer una sensación de preocupación. Anticipamos grandes desafíos y obstáculos en el horizonte hacia el largo camino de una amplificación exitosa. Para estos casos tan complejos, Sonic pretende equipar a los profesionales de la audición con otra herramienta sencilla, eficaz y fácil de usar para las amplificaciones. Presentamos la Transferencia de frecuencia, desplazará todo menos sus esperanzas. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

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3 Transferencia de las frecuencias 3 Cómo oímos La sensibilidad auditiva ocurre después de una larga cadena de sucesos complejos. Las ondas de sonido recolectadas por el pabellón del oído externo viajan por el conducto auditivo y golpean la membrana timpánica. A modo de respuesta, los huesecillos (martillo, yunque y estribo) detrás del tímpano se mueven según las fluctuaciones de la presión del aire (compresión, enrarecimiento) y amplifican las vibraciones que reciben. Mediante la ventana oval, el estribo, el último componente de la cadena de huesecillos, se encuentra en contacto directo con la cóclea que está llena de líquido. Cuando las vibraciones del sonido viajan por el oído medio, la platina del estribo empuja la ventana oval y causa el movimiento del líquido coclear en el oído interno. Dentro de la cóclea, la membrana basilar reacciona ante el movimiento y, con sus fibras distribuidas de manera tonotópica, responde según la frecuencia de los sonidos entrantes: la estimulación de frecuencia baja causa un desplazamiento interno en el ápice de la cóclea mientras que la estimulación de frecuencia alta produce un desplazamiento en la base. El órgano de Corti, que se encuentra sobre la membrana basilar, contiene los receptores sensoriales, estereocilios compuestos por células ciliadas externas e internas (Figura 1). Cuando estas células ciliadas son saludables, reciben las vibraciones del fluido causadas por las ondas sonoras y contactan a la membrana tectoria suprayacente. Las alteraciones a las células ciliadas transforman la energía mecánica en impulsos eléctricos que estimulan el nervio coclear. Por último, la corteza auditiva del cerebro codifica los potenciales eléctricos en sonidos con significado, en base a las características espectrales y temporales que recibe. 1 Membrana tectoria Sección superior de la cóclea Membrana basilar Células ciliadas internas Células ciliadas externas Figura 1: órgano de Corti. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

4 4 Sonic Spotlight Patofisiología de la pérdida auditiva neurosensorial A diferencia de los problemas en el oído externo o medio que causan una pérdida auditiva conductiva, el daño a las células ciliadas internas es una de las principales causas de pérdida neurosensorial. Los daños ocurren por diversos motivos: exposición a ruidos, medicamentos ototóxicos, enfermedades, factores hereditarios y por edad. 2 Las células ciliadas externas móviles son responsables de la amplificación mecánica de los sonidos (hasta 50 db) que ingresan a la cóclea. Estas células también son las más vulnerables ante los efectos acumulativos de los factores anteriormente mencionados, especialmente en las frecuencias altas. Se pueden doblar o romper y no contactar la membrana tectoria, ubicada encima de ellas. Desafortunadamente, la pérdida es permanente, ya que no se regeneran ni crecen nuevamente. Las células ciliadas internas transforman las vibraciones que reciben de las células ciliadas externas en señales eléctricas que continúan hasta el cerebro, y también son susceptibles al daño. Al verse afectadas la células ciliadas, aumenta el riesgo de regiones cocleares muertas. Las regiones cocleares muertas son áreas dentro de la cóclea donde las células ciliadas ya no pueden transferir el sonido al cerebro adecuadamente. 3 El grado de daño se refleja en el grado de umbrales obtenidos en un audiograma. Hasta una pérdida auditiva moderada indica daños a las células ciliadas externas mientras que una pérdida auditiva severa indica daños a las células ciliadas internas. El amplificador coclear Los oídos saludables nos brindan mucho más que la capacidad de oír en una amplia gama de frecuencias. Amplifican, de manera no lineal, el volumen de los sonidos que oímos. El término "amplificador coclear" describe el proceso orgánico de las células ciliadas externas al actuar como un "preamplificador" y aplicar mayor amplificación a los sonidos más suaves que a los sonidos más fuertes. 4 Esto explica cómo es que un pequeño órgano, con forma de caracol que está limitado a movilizar células ciliadas dentro de un espacio anatómico limitado, puede lograr la percepción de una amplia gama de frecuencias bajas y altas y de niveles de presión sonora desde los más suaves hasta los más fuertes. Se desprende que los daños a las células ciliadas externas no solo causan una reducción de la sensibilidad en posiciones específicas a las frecuencias, pero también alteran la habilidad del amplificador coclear de aplicar la amplificación adecuada para los niveles de sonido suaves y medios. La "ventana" de audición se torna más estrecha y puede conllevar a un reclutamiento en donde el nivel de sensación de los sonidos moderados a fuertes se torna más fuerte, en comparación con los más suaves. En otras palabras, los sonidos se tornan más incómodos rápidamente en comparación con los rangos normales de tolerancia. Los problemas de la amplificación convencional Mucha de nuestra comprensión receptiva del habla proviene de las consonantes con frecuencias agudas, en comparación con las formantes de frecuencias graves de las vocales. La pérdida auditiva en las frecuencias altas reduce la capacidad de oír las consonantes suaves de suma importancia para la inteligibilidad del habla (por ej., /s, sh, z/). La /s/ fricativa de frecuencia alta es muy importante en inglés ya que pluraliza las palabras, entre otros aspectos. 5 Esta información lingüística, junto con la que sucede a los Hz, o más, se encuentra entre los sonidos más difíciles de restaurar durante la amplificación de las pérdidas en las frecuencias altas. Si bien los audífonos digitales de última generación eclipsan la tecnología del pasado, las limitaciones incluyen tratar grados mayores de dificultades auditivas. Muchos instrumentos proporcionan suficiente ganancia para tratar adecuadamente las pérdidas auditivas moderadas a severas, pero los problemas comienzan al brindar cantidades mayores de ganancia para las pérdidas severas a profundas, especialmente en las frecuencias altas. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

5 Transferencia de las frecuencias 5 Deslizamiento del receptor Una de las deficiencias de la amplificación convencional es que la típica respuesta en frecuencia de la mayoría de los receptores comienza a "deslizarse" o tener una pendiente hacia abajo en las frecuencias altas. Esto significa que se dispone de una cantidad menor de frecuencia en el área donde la pérdida auditiva es mayor. Incluso los anchos de banda extendidos de los procesadores de las señales digitales más avanzados tienen deslizamiento en las frecuencias más altas. Esto restringe la disponibilidad y, por ende, la efectividad de proporcionar mayor ganancia a esta región. La curva de respuesta en frecuencia en la Figura 2 demuestra el área problemática en azul. Curvas de respuesta en frecuencia Salida en db SPL Frecuencia en Hertz (Hz) Simulador de oído con la ganancia al máximo** Acoplador de 2cc con la ganancia al máximo** Figura 2: deslizamiento en frecuencia alta típico de los receptores en los audífonos. Retroalimentación Cuando la respuesta en frecuencia brinda satisfactoriamente la ganancia adecuada para las pérdidas severas, pueden surgir dos escenarios. A menudo, la ganancia que se proporciona se ubica en una zona crítica susceptible a la retroalimentación. Mucha ganancia en las frecuencias altas puede desencadenar la retroalimentación. Si bien los sistemas de supresión adaptativa de realimentación funcionan correctamente, solo funcionan dentro de los límites especificados del rango de adaptación. Al ampliar los límites para las pérdidas severas, el audífono puede ingresar en un modo de retroalimentación suboscilatoria con impactos negativos en la calidad de sonido amplificado (Fig. 3). Figura 3: límites comunes de retroalimentación en ganancia alta en las frecuencias agudas. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

6 6 Sonic Spotlight Reclutamiento Otra situación que puede suceder con la amplificación convencional es el reclutamiento, o un aumento anormal en la percepción de la sonoridad en las regiones de frecuencia de una pérdida severa a profunda. En estos casos, se reduce el rango dinámico, lo que requiere la compresión de la amplificación de los sonidos suaves, medianos y fuertes cercanamente entre sí. Aquí, sufre la calidad de sonido, especialmente al intentar que el sonido amplificado no se torne desagradablemente fuerte conllevando a un rechazo de la amplificación. Regiones cocleares muertas Por último, también pueden suceder regiones cocleares muertas con una pérdida auditiva severa a profunda. Un estudio realizado por Vinay y Moore (2007) concluyó que la pérdida auditiva neurosensorial que supera los 70 db HL puede indicar la probabilidad de su presencia. 6 Ciertos estudios clínicos como la prueba de ruido ecualizador del umbral (TEN por su sigla en inglés) o las curvas de afinamiento sicofisiológicas (PTC su sigla en inglés) pueden identificar las regiones cocleares muertas. En cuanto a las estrategias de amplificación para esta población, en el pasado los estudios sugerían reducir la amplificación en la frecuencia alta en presencia de regiones muertas. Sin embargo, un estudio realizado por Cox et al. (2011) encontró que lo opuesto es cierto, que las personas con regiones cocleares muertas pueden aprovechar la amplificación en las frecuencias altas. 7 Traslado hacia frecuencias graves Durante muchos años, los fabricantes de audífonos han advertido los problemas de la amplificación de ganancia alta en las frecuencias altas y han desarrollado métodos para combatirlos. Así, existen diversos métodos para tratar el problema. Conocidos como la "reducción de las frecuencias" estos métodos incluyen: transposición lineal de las frecuencias, compresión de las frecuencias, compresión frecuencial no lineal y el ajuste de la envolvente. Si bien todos logran transportar las frecuencias hacia áreas con mejor audición residual, aún existen ciertas limitantes en cuanto a su rendimiento. Por ejemplo, muchas estrategias de procesamiento limitan la totalidad del ancho de banda de la señal original. Las investigaciones han mostrado que las técnicas de reducción de frecuencias son más eficaces cuando el ancho de banda de la señal original permanece intacto, a pesar de la existencia de regiones cocleares muertas. 8 Asimismo, algunos sistemas de reducción de frecuencia solamente copian información parcial en la frecuencia alta. Por último, algunos sistemas siempre están encendidos, a pesar de la pérdida auditiva, mientras otros están siempre apagados en combinación con adaptaciones abiertas. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

7 Transferencia de las frecuencias 7 Transferencia de frecuencia de Sonic La Transferencia de frecuencia es la nueva solución para el traslado hacia frecuencias graves de Sonic. Mejora cada una de las limitaciones descritas anteriormente. Primero, el audiograma determina si es necesario recurrir a la Transferencia de frecuencia y solamente activa la tecnología cuando se necesita. Una entrada de frecuencia alta de la región designada se desplaza hacia una región de frecuencia más grave con mejor audición residual. De esta manera, la Transferencia de frecuencia mejora el acceso, y por ende la audibilidad de la información de la palabra. También es importante notar que el ancho de banda de la señal original permanece intacto. Esto conserva una amplificación robusta en la señal original y también promueve un sonido fluido y sin transiciones. Además, la Transferencia de frecuencia se puede usar junto con adaptaciones abiertas o cerradas. La Figura 4 muestra la Transferencia de frecuencia en uso. El gráfico en la izquierda muestra la salida en db SPL de una primera adaptación sin Transferencia de frecuencia (línea verde). La señal de entrada /s/ amplificada reside en una frecuencia que es inaudible para la pérdida auditiva, según la indicación de la ubicación dentro de los umbrales de audición (marcados en gris). El gráfico a la derecha muestra la misma adaptación pero con la Transferencia de frecuencia encendida. Esta prestación copia y reubica la /s/ amplificada, ahora en el pico naranja, hacia una región de frecuencia más grave donde la audición accede al sonido. Después de la transferencia, la totalidad del ancho de banda de la frecuencia aguda de la señal amplificada permanece intacta, tal como lo muestra la línea azul. Primera adaptación Con Transferencia de frecuencia 110 db SPL 110 db SPL /s/ 80 /s/ HTL 30 HTL khz 0 khz Figura 4: salida del audífono para el fonema /s/ con la Transferencia de frecuencia apagada (izquierda) versus encendida (derecha). La Transferencia de frecuencia funciona al detectar información de frecuencia alta dentro de un rango designado como la región "fuente". Esta región fuente se ubica en donde la amplificación de frecuencia alta sería insuficiente con procesamiento convencional. La Figura 5a muestra el área fuente de una adaptación de muestra, indicada por las bandas grises verticales. La Transferencia de frecuencia copia la entrada de frecuencia alta dentro de la región fuente y la replica para no perder la información. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

8 8 Sonic Spotlight Figura 5a: ejemplo de la "región fuente" usando la Transferencia de frecuencia. Luego, el contenido de la frecuencia se comprime y se desplaza hacia una región con frecuencias más graves de transferencia (Figura 5b). Según el audiograma, la región de transferencia cuenta con mejor audición residual. Figura 5b: ejemplo de la región de transferencia en rojo y azul para las adaptaciones derecha e izquierda usando Transferencia de frecuencia. Gracias al diseño, el ancho de banda de la señal original permanece intacto. Todas las frecuencias en las zonas grises aún reciben la cantidad necesaria de amplificación recomendada por la metodología de adaptación. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

9 Transferencia de las frecuencias 9 Verificación de la Transferencia de frecuencia La verificación de las prestaciones es algo necesario para asegurar que la tecnología esté funcionando de la manera que se pretende. En relación a la Transferencia de frecuencia, esto significa dos cosas: 1) que la información de la frecuencia alta debe ser desplazada a un destino y a un nivel de intensidad adecuado para la pérdida auditiva 2) que no se debe perder parte de la señal durante el procesamiento. Espectrogramas Los espectrogramas brindan una forma útil de confirmar el desempeño. La Figura 6 muestra la salida de una oración con sonidos con frecuencia alta y baja. La variedad de tonalidades luminosas en el panel a la izquierda representan la intensidad de la información espectral desde las frecuencias bajas a las altas, en el tiempo. Las áreas en amarillo indican la energía vocal más intensa, mientras que las áreas en violeta indican la energía de menor intensidad. Las flechas indican que cuando se activa la Transferencia de frecuencia (panel a la derecha) el espectrograma muestra áreas adicionales de luminosidad, que no están presentes en la izquierda. Esto verifica que las frecuencias agudas objetivo se han transferido hacia frecuencias más graves y que ahora tienen mayor intensidad, como era la intención. Es más, el gráfico a la derecha no muestra un cambio en la luminosidad dentro del área superior señalada. La misma cantidad de contenido espectral está presente en las frecuencias altas. Esto comprueba que la totalidad del ancho de banda permanece intacta con esta prestación. Baja FRECUENCIA Alta Transferencia de frecuencia apagada Baja FRECUENCIA Alta Transferencia de frecuencia encendida Tiempo (s) Tiempo (s) Figura 6: espectrogramas con la Transferencia de frecuencia apagada (izquierda) versus encendida (derecha). Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

10 10 Sonic Spotlight Mediciones de caja de prueba Las mediciones de caja de prueba también verifican la Transferencia de frecuencia. Por ejemplo, Audioscan Verifit ofrece cuatro diferentes señales de entrada de frecuencia alta (LTASS Speech 3150, 4000, 5000 y 6300) para este objetivo (Figura 7). Estas señales pueden confirmar que la señal desplazada se encuentra en la región de transferencia adecuada y el nivel correcto según las necesidades del paciente. Figura 7: las señales de entrada Verifit ayudan a evaluar el desplazamiento de las frecuencias. Con este método de verificación se puede ver el estímulo en relación al audiograma. La Figura 8 muestra cuatro mediciones con la señal LTASS Speech 5000 a 65 db SPL. Cada medición corresponde a un distinto nivel de intensidad de la Transferencia de frecuencia: apagado, medio y fuerte. Si la salida de la señal cae por debajo de los umbrales de audición (línea roja), entonces la señal es demasiado suave. Si cae en o por encima de los umbrales de audición, entonces se ha logrado la audibilidad. En este ejemplo, la línea verde representa la Transferencia de frecuencia "apagada"; la línea rosa representa "débil"; la línea azul representa "medio"; y la línea naranja representa "fuerte". Las mediciones verde y rosa indican que la señal Speech 5000 no es audible para la pérdida cuando la Transferencia de frecuencia está apagada o a un nivel de intensidad débil. La línea azul muestra que la señal se torna audible para el nivel de intensidad medio, mientras que la línea naranja muestra que "fuerte" es el mejor nivel de intensidad para la señal. Así, es fácil ver cómo la verificación apoya el trabajo de ajustes finos para asegurar que la señal transferida es confortablemente audible por encima de los umbrales. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

11 Transferencia de las frecuencias 11 Figura 8: niveles de intensidad de la Transferencia de frecuencia. Transferencia de frecuencia en EXPRESSfit La Transferencia de frecuencia es fácil de usar gracias a la configuración establecida en el software de adaptación EXPRESSfit. En la siguiente sección podrá ver cómo se aplican las configuraciones por defecto de la Transferencia de frecuencia y cómo personalizar la flexibilidad de adaptación cuando resulte necesario. Candidatos Los pacientes con pérdida auditiva severa a profunda de alta frecuencia son candidatos para la Transferencia de frecuencia. EXPRESSfit aplica la Transferencia de frecuencia por defecto solamente en presencia de ciertos audiogramas. Los criterios incluyen umbrales de audición mayores a 70 db, en pérdida auditiva neurosensorial en las altas frecuencias. db HL Pérdida auditiva Umbrales > 70 db khz k 2k 4k 8k Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

12 12 Sonic Spotlight Regiones de transferencia La configuración por defecto de EXPRESSfit elimina la incertidumbre a la hora de optar por una región al desplazar la frecuencia. Dependiendo del grado y de la pendiente de los umbrales en el audiograma y también del producto que se seleccione, se aplicará uno de los cuatro rangos de frecuencia para la región de transferencia mediante la Transferencia de frecuencia. 4,6 6,5 khz cuando se sospecha que el área de la región coclear muerta es pequeño, ocurre un desplazamiento leve de la Transferencia de frecuencia desde 4,6 6,5 khz. 2,9 4,6 cuando se sospecha que el área de la región coclear muerta es más grande, ocurre un desplazamiento moderado de la Transferencia de frecuencia desde 2,9 4,6 khz. 1,5 2,9 khz cuando se sospecha que el área de la región coclear muerta es muy grande, ocurre un desplazamiento fuerte de la Transferencia de frecuencia desde 1,5 2,9 khz. 1,0 2,9 khz cuando se sospecha que el área de la región coclear muerta es extrema, ocurre un desplazamiento máximo de la Transferencia de frecuencia desde 1,0 2,9 khz. Nota: este rango solamente se encuentra disponible en los productos Super Power. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

13 Transferencia de las frecuencias 13 Niveles de intensidad Existen tres niveles de intensidad disponibles para la Transferencia de frecuencia en EXPRESSfit. Débil, Medio y Fuerte. Para optimizar la fuerza de las frecuencias transferidas, EXPRESSfit selecciona automáticamente "Medio" como el punto de partida por defecto. Personalización La Transferencia de frecuencia le permite cambiar la región de transferencia por defecto o el nivel de intensidad. Estos cambios pueden ser necesarios dependiendo de alguna de las situaciones específicas a cada cliente: Verificación en oído real Pruebas del habla asistida Medidas de validación Período de acostumbramiento Seleccione desde cada menú desplegable en la pantalla de Transferencia de frecuencia la personalización según las necesidades de cada cliente. Para obtener los mejores resultados, ajuste solo la intensidad y mantenga los niveles igualados en las adaptaciones binaurales. No se recomienda realizar cambios a la región de transferencia, salvo que cambien los umbrales de audición. Atención! Si es necesario, se puede apagar la Transferencia de frecuencia. De hecho, queda desactivada con la bobina telefónica, con el Supresor Adaptativo de Retroalimentación AFC apagado y en el programa de música. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

14 14 Sonic Spotlight Los beneficios de la Transferencia de frecuencia La Transferencia de frecuencia busca mejorar la audibilidad en pacientes con pérdida auditiva severa a profunda de alta frecuencia. Con Transferencia de frecuencia: Los sonidos de frecuencia alta se transfieren a una región más grave del audiograma en donde existe mejor audición Los criterios audiométricos activan la configuración por defecto Se puede usar con adaptaciones abiertas La información de la frecuencia alta se copia y transfiere sin perder partes de la señal La totalidad del ancho de banda de la señal original permanece intacta Es posible personalizarla según las necesidades individuales Se reducen las desventajas de la amplificación convencional La Transferencia de frecuencia ayuda a los pacientes a oír el gran y rico espectro de los sonidos de cada día. Se encuentra disponible en los productos Celebrate y Journey de Sonic. Para ver una demostración o para conocer más, por favor contacte a su proveedor Sonic. Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

15 Transferencia de las frecuencias 15 Referencias 1 Zemlin, W. R. (1988). Speech & Hearing Science: Anatomy and Physiology (3rd edition), Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 2 Ginsberg, I.A. y White, T.P. (1994). Otologic Disorders and Examination. In J. Katz (Ed.) Handbook of Clinical Audiology (4th ed., pp ). Baltimore, MD: Williams y Wilkins. 3 Moore, B.C.J. (2004). Dead Regions in the Cochlea: Conceptual Foundations, Diagnosis, and Clinical Applications. Ear & Hearing, 25: Canlon, B. (2010). The remarkable cochlear amplifier. Hearing Research, 266, 1-17; Section: Introduction. 6 Vinay, S. N., y Moore B. C. J. (2007). Prevalence of dead regions in subjects with sensorineural hearing loss. Ear & Hearing, 28, Cox R.M., Alexander G.C., Johnson J.A., Rivera I. (2011). Cochlear dead Regions in Typical Hearing Aid Candidates: Prevalence and Implications for Use of High-Frequency Speech Cues. Ear & Hearing, 32(3): Cox, R.M., Johnson, J.A., y Alexander, G.C. (2012). Implications of High-Frequency Cochlear Dead Regions for Fitting Hearing Aids to Adults With Mild to Moderately Severe Hearing Loss, Ear & Hearing, 33(5): Stelmachowicz, P.G., Pittman, A.L., Hoover, B.M., & Lewis, D.L., (2001). The effect of stimulus bandwidth on the perception of /s/ in normal- and hearing-impaired children and adults. Journal of the Acoustical Society of America, 110 (4), Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39

16 Sonic Innovations, Inc Cottontail Lane Somerset, NJ USA Sonic AG Morgenstrasse 131B 3018 Bern, Switzerland ES Spotlight_Frequency_Transfer_ES.indd :39