A timpanometria é um teste que mede a função do ouvido médio examinando a complacência do tímpano às mudanças na pressão do ar. O teste, usado para ajudar a diagnosticar distúrbios do ouvido médio que podem levar à perda auditiva, é atualmente realizado por meio de um timpanômetro, aparelho que custa entre US$ 2000 e US$ 5000. Uma equipe de engenheiros da Universidade de Washington em Seattle projetou agora um sistema baseado em smartphone que executa a mesma função usando componentes prontos para uso que custam apenas US$ 28.
O novo dispositivo compreende um acessório leve e portátil para smartphone que pode variar a pressão do ar no canal auditivo e medir a mobilidade do tímpano. Ele detecta automaticamente quando um selo foi formado com o canal auditivo, varia com segurança a pressão do ar e gera um timpanograma (um gráfico de como o tímpano se move) no smartphone em tempo real. Em um estudo clínico inicial relatado em Medicina da Comunicação, 86% dos resultados dos testes concordaram com os produzidos pelos timpanômetros comerciais.
Os pesquisadores tornaram seu design de hardware e software de aplicativo para smartphone (projetado para funcionar com o sistema operacional Android) gratuitamente e acessível a fonoaudiólogos e desenvolvedores para uso e adaptação. Esperam que o dispositivo melhore o acesso à timpanometria, especialmente em países de baixo e médio rendimento e em unidades de saúde geograficamente remotas.
Projeto de sistema
Liderado pelo investigador principal Justin Chan, doutorando na Paul G. Allen Escola de Ciência da Computação e Engenharia, a equipe criou sistemas de timpanômetros portáteis e de mesa.
Na versão portátil, todos os componentes eletrônicos cabem em um gabinete compacto impresso em 3D que é preso à parte traseira de um smartphone. Uma sonda auditiva que incorpora sensores de pressão e acústicos é conectada através de tubos de silicone leves e herméticos de 1 m, que proporcionam mobilidade durante as medições. A ponta da sonda, que fica seguramente colocada no ouvido do paciente, é um adaptador de plástico que faz interface com as pontas auriculares de borracha descartáveis do timpanômetro padrão.
Durante um teste de timpanometria, a pressão do ar no canal auditivo é alterada para avaliar a mobilidade do tímpano. Para conseguir isso, o sistema incorpora um transdutor de pressão feito a partir de um motor de passo que move com precisão o êmbolo de uma seringa de 5 ml. Mover o êmbolo 5.3 mm altera a pressão entre -400 e 200 daPa.
Um dispositivo à prova de falhas interrompe a medição em caso de mau funcionamento do sensor. Além disso, se a sonda se deslocar do canal auditivo durante uma medição, a pressão do ar regressa à pressão ambiente.
Durante a varredura de pressão, o sistema envia um tom de áudio de 226 Hz (frequência recomendada para pacientes acima de nove meses de idade) a 85 dB NPS (nível de pressão sonora) e registra as reflexões acústicas em um microfone conectado ao smartphone. Após a medição, os dados de pressão são enviados para o smartphone através de um rádio Bluetooth sem fio integrado. A pressão sincronizada e os dados de áudio são então convertidos em um timpanograma.
Antes de usar o sistema com um smartphone, é realizada uma calibração única do nível sonoro usando um medidor de nível sonoro. A equipe observa que dois indivíduos não familiarizados com o processo conseguiram realizar todo o procedimento de calibração em menos de 5 minutos após lerem as instruções.
Estudo clínico
A timpanometria é útil para diagnosticar infecções do ouvido médio, líquido no ouvido médio, membrana timpânica perfurada e problemas na trompa de Eustáquio. As crianças podem ser especialmente suscetíveis a esses problemas do ouvido médio e, por esta razão, os designers optaram por realizar os seus testes clínicos iniciais com pacientes pediátricos em Hospital Infantil de Seattle.
Para o estudo clínico, dois audiologistas licenciados realizaram timpanometria em 50 orelhas de um total de 28 pacientes pediátricos com idades entre um e 20 anos, primeiro com o dispositivo smartphone e depois com um dos dois timpanômetros comerciais (o GSI TympStar Pro ou GSI TympStar). Cinco fonoaudiólogos pediátricos classificaram os 100 timpanogramas randomizados e anônimos, fornecendo apenas a idade do paciente. A concordância entre os dois tipos de dispositivos foi em média de 86±2% entre todos os cinco fonoaudiólogos.
Exame oftalmológico telemédico baseado em smartphone pode salvar a visão
“A equipe está atualmente pesquisando a utilidade do sistema para bebês menores de nove meses”, diz o autor sênior. Shyam Gollakota. “Estamos testando a ferramenta com frequências mais altas que são usadas em recém-nascidos. Também estamos integrando-o com outros testes audiológicos, como a audiometria, para fornecer um conjunto baseado em smartphone para abordar todas as condições relacionadas ao ouvido.”
Estão a ser planeados ou em curso estudos em vários países com poucos recursos. “Um novo estudo está sendo realizado no Quênia”, diz Gollakota Mundo da física. “Anunciaremos detalhes sobre isso em um futuro próximo. Estamos bastante entusiasmados com tudo isso. Dada a prevalência de smartphones baratos e baratos, particularmente nos países em desenvolvimento, o nosso sistema frugal tem o potencial de ser uma ferramenta de rastreio de doenças do ouvido médio em ambientes com recursos limitados.”
