Timpanometri adalah tes yang mengukur fungsi telinga tengah dengan memeriksa kepatuhan gendang telinga terhadap perubahan tekanan udara. Tes, yang digunakan untuk membantu mendiagnosis gangguan telinga tengah yang dapat menyebabkan gangguan pendengaran, saat ini dilakukan dengan menggunakan tympanometer, perangkat yang berharga antara $2000 dan $5000. Sebuah tim insinyur di Universitas Washington di Seattle kini telah merancang sistem berbasis ponsel cerdas yang melakukan fungsi yang sama menggunakan komponen siap pakai dengan biaya hanya $28.
Perangkat baru ini terdiri dari attachment smartphone yang ringan dan portabel yang dapat memvariasikan tekanan udara di saluran telinga dan mengukur mobilitas gendang telinga. Secara otomatis mendeteksi ketika segel telah dibentuk dengan saluran telinga, dengan aman mengubah tekanan udara, dan menghasilkan tympanogram (plot bagaimana gendang telinga bergerak) pada smartphone secara real time. Dalam studi klinis awal yang dilaporkan di Kedokteran Komunikasi, 86% dari hasil tes setuju dengan yang dihasilkan oleh tympanometer komersial.
Para peneliti telah membuat desain perangkat keras dan perangkat lunak aplikasi ponsel cerdas mereka (dirancang untuk bekerja dengan sistem operasi Android) secara gratis dan dapat diakses oleh audiolog dan pengembang untuk digunakan dan diadaptasi. Mereka berharap perangkat itu akan meningkatkan akses ke timpanometri, terutama di negara-negara berpenghasilan rendah dan menengah dan di fasilitas kesehatan yang jauh secara geografis.
Desain sistem
Dipimpin oleh penyidik utama Justin Chan, seorang kandidat PhD di Sekolah Ilmu dan Teknik Komputer Paul G. Allen, tim membuat sistem tympanometer genggam dan desktop.
Dalam versi genggam, semua komponen elektronik masuk ke dalam wadah cetak 3D ringkas yang menempel di bagian belakang smartphone. Sebuah probe telinga yang menggabungkan sensor tekanan dan akustik dihubungkan melalui tabung silikon kedap udara yang ringan sepanjang 1 m, yang memberikan mobilitas selama pengukuran. Ujung probe, yang diletakkan dengan aman di telinga pasien, adalah adaptor plastik yang berinteraksi dengan tip telinga karet tympanometer standar sekali pakai.
Selama tes timpanometri, tekanan udara di saluran telinga diubah untuk mengevaluasi mobilitas gendang telinga. Untuk mencapai hal ini, sistem menggabungkan transduser tekanan yang dibuat dari motor stepper yang secara tepat menggerakkan plunger jarum suntik 5 ml. Memindahkan plunger sebesar 5.3 mm akan mengubah tekanan antara -400 dan 200 daPa.
Perangkat gagal-aman menghentikan pengukuran jika terjadi kerusakan sensor. Juga, jika probe terlepas dari saluran telinga selama pengukuran, tekanan udara kembali ke tekanan sekitar.
Selama sapuan tekanan, sistem mengirimkan nada audio 226 Hz (frekuensi yang disarankan untuk pasien berusia di atas sembilan bulan) pada 85 dB SPL (tingkat tekanan suara) dan merekam pantulan akustik pada mikrofon yang terhubung ke smartphone. Setelah pengukuran, data tekanan dikirim ke smartphone menggunakan radio Bluetooth nirkabel onboard. Tekanan yang disinkronkan dan data audio kemudian diubah menjadi tympanogram.
Sebelum menggunakan sistem dengan smartphone, kalibrasi level suara satu kali dilakukan menggunakan pengukur level suara. Tim mencatat bahwa dua individu yang tidak terbiasa dengan proses tersebut mampu melakukan seluruh prosedur kalibrasi dalam waktu kurang dari 5 menit setelah membaca instruksi.
Studi klinis
Timpanometri berguna untuk mendiagnosis infeksi telinga tengah, cairan di telinga tengah, membran timpani yang berlubang, dan masalah dengan tuba Eustachius. Anak-anak dapat sangat rentan terhadap masalah telinga tengah tersebut, dan untuk alasan ini para perancang memilih untuk melakukan tes klinis awal mereka dengan pasien anak di Rumah Sakit Anak Seattle.
Untuk studi klinis, dua audiolog berlisensi melakukan timpanometri pada 50 telinga dari total 28 pasien anak dengan rentang usia satu hingga 20 tahun, pertama dengan perangkat smartphone dan kemudian dengan salah satu dari dua tympanometer komersial. GSI TympStar Pro atau GSI TympStar). Lima audiolog pediatrik mengklasifikasikan 100 tympanograms secara acak dan anonim, dengan hanya usia pasien yang disediakan. Kesepakatan antara kedua jenis perangkat rata-rata 86±2% di kelima audiolog.
Pemeriksaan mata telemedis berbasis smartphone dapat menyelamatkan penglihatan
“Tim saat ini sedang meneliti kegunaan sistem untuk bayi di bawah sembilan bulan,” kata penulis senior Shyam Gollakota. “Kami sedang menguji alat dengan frekuensi lebih tinggi yang digunakan dengan bayi yang baru lahir. Kami juga mengintegrasikannya dengan tes audiologi lainnya, seperti audiometri, untuk menyediakan rangkaian berbasis smartphone untuk mengatasi semua kondisi yang berhubungan dengan telinga.”
Studi sedang direncanakan atau sedang dilakukan di berbagai negara dengan sumber daya rendah. “Sebuah studi baru saat ini sedang dilakukan di Kenya,” kata Gollakota Dunia Fisika. “Kami akan mengumumkan detail tentang ini dalam waktu dekat. Kami cukup bersemangat tentang semua ini. Mengingat prevalensi smartphone murah, khususnya di negara berkembang, sistem hemat kami berpotensi menjadi alat skrining untuk gangguan telinga tengah di lingkungan yang terbatas sumber dayanya.”
