La conducción ósea es la conducción del sonido al oído interno principalmente a través de los huesos del cráneo , lo que permite al oyente percibir el contenido de audio incluso si el canal auditivo está bloqueado. La transmisión por conducción ósea se produce de forma constante a medida que las ondas sonoras hacen vibrar los huesos, específicamente los huesos del cráneo, aunque es difícil para el individuo promedio distinguir el sonido que se transmite a través del hueso en comparación con el sonido que se transmite a través del aire a través del canal auditivo. La transmisión intencional del sonido a través del hueso se puede utilizar con personas con audición normal (como con auriculares de conducción ósea) o como una opción de tratamiento para ciertos tipos de discapacidad auditiva. Los huesos generalmente son más eficaces para transmitir sonidos de frecuencia más baja en comparación con los sonidos de frecuencia más alta.
La conducción ósea también se denomina segunda vía auditiva y no debe confundirse con la conducción del cartílago , que se considera la tercera vía auditiva.
La conducción ósea es una de las razones por las que la voz de una persona suena diferente cuando se graba y se reproduce. Debido a que el cráneo conduce las frecuencias más bajas mejor que el aire, las personas perciben sus propias voces como más graves y más completas que las de los demás, y una grabación de la propia voz con frecuencia suena más aguda de lo que uno espera (ver confrontación de voces ). [1] [2]
Los músicos pueden utilizar la conducción ósea con un diapasón para afinar instrumentos de cuerda. Una vez que el diapasón empieza a vibrar, al colocarlo en la boca con el vástago entre los dientes posteriores se garantiza que se siga escuchando la nota a través de la conducción ósea y que ambas manos queden libres para realizar la afinación. [3] Se rumoreaba que Ludwig van Beethoven utilizaba la conducción ósea después de perder la mayor parte de su audición, colocando un extremo de una varilla en su boca y apoyando el otro extremo en el borde de su piano. [4]
También se ha observado que algunos animales pueden percibir el sonido e incluso comunicarse enviando y recibiendo vibraciones a través de los huesos. [5]
La comparación de la sensibilidad auditiva a través de la conducción ósea y directamente a través del canal auditivo puede ayudar a los audiólogos a identificar patologías del oído medio (el área entre la membrana timpánica (tímpano) y la cóclea (oído interno). Si la audición es notablemente mejor a través de la conducción ósea que a través del canal auditivo (espacio aire-hueso), [6] se pueden sospechar problemas con el canal auditivo (por ejemplo, acumulación de cerumen), la membrana timpánica o los huesecillos . [7] Este método fue descubierto por primera vez por el médico italiano Hieronymus Capivacci. [8]
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Los primeros audífonos de conducción ósea se inventaron en el siglo XV. El médico italiano Girolamo Cardano se dio cuenta de que cuando se colocaba una varilla entre los dientes de alguien y se conectaba el otro extremo a un instrumento musical, la persona podía escuchar la música a pesar de su pérdida auditiva . [9] Este método fue utilizado por Beethoven , ya que su audición se deterioró hacia el final de su vida. [10] En la década de 1820, el médico francés Jean Marc Gaspard Itard mejoró este dispositivo al conectar el otro extremo de la varilla no a un instrumento musical sino a la boca de otro orador. Esta invención se conoció como la Vara de Itard. [8] En 1923, Hugo Gernsback creó un nuevo tipo de audífono de conducción ósea llamado "Osophone", [11] que más tarde elaboró con su "Phonosone". [12] Los audífonos de conducción ósea también se han adaptado a las gafas, que se ajustan firmemente al costado de la cabeza. [13]
En la década de 1970, un equipo de médicos de Gotemburgo , en particular Anders Tjellström, tuvo la idea de implantar una placa vibradora de huesos en el hueso mastoideo con un tornillo adyacente que permitía conectar un procesador de audio externo para conducir el sonido. Los primeros tres pacientes fueron implantados en 1977. El dispositivo dio buenos resultados y se conoció como audífono anclado al hueso o BAHA. [9] En 2012, esta idea fue llevada un paso más allá con la introducción del dispositivo BONEBRIDGE. Mientras que un implante BAHA es un dispositivo percutáneo que requiere que el pilar del tornillo sobresalga a través de la piel, el BONEBRIDGE es un dispositivo transcutáneo y se implanta completamente debajo de la piel. En este caso, el procesador de audio se mantiene en su lugar mediante imanes. [14]
Los dispositivos de conducción ósea son adecuados para pacientes con pérdida auditiva conductiva o mixta, con una cóclea funcional pero problemas con el oído externo o interno que impiden que las vibraciones del sonido lleguen a la cóclea. [15] Esto puede ser causado por afecciones como atresia , microtia , síndrome de Goldenhar o Treacher Collins . [16] La conducción ósea también es una buena opción para alguien que no puede usar audífonos tradicionales de conducción aérea. [15]
Los dispositivos de conducción ósea también se utilizan para ayudar a las personas con sordera unilateral , que tienen un oído interno que no funciona en un lado. En esta situación, el dispositivo capta los sonidos del lado que no funciona y los envía como vibraciones a través del hueso a la cóclea que funciona en el otro lado. [17]
Existen muchos tipos diferentes de audífonos de conducción ósea, pero la mayoría de ellos funcionan según el mismo principio y comprenden los componentes necesarios, como micrófonos , procesamiento de señales , suministro de energía y un transductor que genera vibraciones. El micrófono del audífono capta señales de sonido del entorno. Luego, la señal se optimiza y se transmite al transductor, que genera vibraciones. Dependiendo del sistema de audífono de conducción ósea específico, las vibraciones se envían directamente a través del hueso del cráneo o a través de la piel hacia el oído interno. Finalmente, el oído interno capta las vibraciones y las envía a la corteza auditiva en el cerebro.
Los distintos dispositivos de conducción ósea tienen distintas características. A continuación, se indican las principales.
Los dispositivos quirúrgicos de conducción ósea consisten en un implante interno y un procesador de audio externo que se utiliza para transmitir el sonido. Requieren cirugía para implantar el dispositivo, que generalmente se realiza como un procedimiento ambulatorio bajo anestesia general [18] , sin embargo, esto depende del dispositivo que se implanta y del estado de salud del paciente.
Los dispositivos no quirúrgicos solo consisten en el procesador de audio externo. El procesador simplemente vibra, haciendo vibrar tanto la piel como el hueso, conduciendo las vibraciones a través de la cóclea . Los dispositivos no quirúrgicos son ideales para niños, que pueden no tener la edad suficiente para la cirugía de implante o que tienen pérdida auditiva conductiva temporal causada por otitis media adhesiva o infecciones de oído . [19]
Existen varias formas de fijar dispositivos de conducción ósea no quirúrgicos a la piel, incluidas las cintas para la cabeza , los adhesivos [20] y las gafas de conducción ósea. [13] Los dispositivos incluyen el ADHEAR de MED-EL , [21] el BAHA Start de Cochlear , [22] el contact mini o contact forte de BHM [23] y el Ponto Softband de Oticon Medical . [24] A diferencia de las cintas para la cabeza o los dispositivos basados en gafas, los dispositivos adhesivos no necesitan aplicar presión contra la cabeza para transmitir la vibración. Debido a esto, los usuarios de dispositivos adhesivos informan que usan su dispositivo durante más tiempo cada día. [25]
Un dispositivo de conducción ósea transcutáneo transmite señales de sonido, ya sean electrónicas o mecánicas, a través de la piel. En otras palabras, hay piel cerrada e intacta entre el procesador de audio externo y el implante interno. El procesador se mantiene en su lugar sobre el implante mediante atracción magnética . Los dispositivos transcutáneos actualmente en el mercado incluyen el BAHA Attract, [26] y Osia [27] de Cochlear y el BONEBRIDGE de MED-EL. [28] Con un dispositivo percutáneo, parte del implante (conocido como pilar) sobresale a través de la piel. Luego, el procesador de audio se encaja en el pilar, lo que proporciona una conexión directa al implante. [29] Los dispositivos percutáneos incluyen el BAHA Connect de Cochlear [30] y el Ponto de Oticon Medical. [31] Los dispositivos percutáneos se han asociado con complicaciones cutáneas, que van desde un ligero enrojecimiento hasta la formación de tejido de granulación e infección recurrente. Las complicaciones más graves pueden requerir una cirugía adicional o la extracción del pilar y la posterior reimplantación. [32] Un estudio sobre problemas de la piel con implantes percutáneos reveló una tasa de complicaciones de hasta el 84%. [33] En otro estudio, un metaanálisis de complicaciones con audífonos osteointegrados mostró que se requiere cirugía de revisión en hasta el 34,5% de los casos. [34] Posteriormente se diseñaron dispositivos transcutáneos para evitar o reducir las complicaciones cutáneas recurrentes. [17]
Un dispositivo de conducción ósea activa es aquel en el que el implante genera las vibraciones que estimulan directamente el hueso. Con un dispositivo de conducción ósea pasiva, las vibraciones son generadas por el procesador de audio antes de pasar a través de la piel o un pilar para llegar al implante y al hueso. [35] Los principales dispositivos de conducción ósea activa disponibles son el BONEBRIDGE de MED-EL [28] y el Osia de Cochlear. [36] Ambos son dispositivos transcutáneos activos. El procesador de audio externo capta las vibraciones del sonido y las transmite electrónicamente a través de la piel al implante interno, que vibra directamente y activamente el hueso. Estas vibraciones se conducen a través del hueso del cráneo hasta la cóclea y se procesan de forma normal. [35]
Los principales dispositivos pasivos de conducción ósea son el BAHA Attract [37] y el BAHA Connect [38] de Cochlear, el Ponto de Oticon [39] y el Alpha 2 MPO de Medtronic [40] . El BAHA Connect y el Ponto son dispositivos percutáneos pasivos, en los que el procesador de audio se fija a un pilar colocado a través de la piel. El procesador de audio vibra, enviando las vibraciones a través del pilar al implante y luego a través del hueso a la cóclea. [35] El BAHA Attract y el Alpha 2 son dispositivos transcutáneos pero funcionan de manera similar. El procesador de audio vibra, enviando vibraciones mecánicas al implante a través del hueso. Sin embargo, a diferencia de los dispositivos percutáneos, las vibraciones del procesador de audio pasan a través de la piel antes de llegar al implante interno. Estas vibraciones luego se conducen a través de los huesos del cráneo a la cóclea y se procesan de manera normal, al igual que con un dispositivo activo. [35]
Los dispositivos de conducción ósea percutánea activa y pasiva tienden a ofrecer una mejor calidad de sonido que los transcutáneos pasivos. Los dispositivos transcutáneos pasivos envían vibraciones sonoras a través de la piel y, a medida que pasan a través de ella, pierden parte de su fuerza, lo que provoca una atenuación de la señal de hasta 20 dB . [17] Para contrarrestar esto, los dispositivos transcutáneos pasivos pueden requerir el uso de imanes potentes que aprietan la piel para lograr una conducción óptima. Esto puede provocar dolor e irritación de la piel y el tejido blando entre los dos imanes y, en los peores casos, causar necrosis . [17] Un estudio encontró que las complicaciones mayores, definidas como complicaciones que requieren un tratamiento activo, como seroma posoperatorio , hematoma , infecciones de heridas, ulceraciones de la piel y dehiscencia , se encontraron en el 5,2% de los casos. [41]
Los productos de conducción ósea generalmente se clasifican en tres grupos:
Un ejemplo de un producto de comunicación especializado es un altavoz de conducción ósea que utilizan los buceadores . El dispositivo es un disco flexible piezoeléctrico sobremoldeado con caucho de aproximadamente 40 milímetros (1,6 pulgadas) de ancho y 6 milímetros (0,24 pulgadas) de espesor. Un cable de conexión está moldeado en el disco, lo que da como resultado un conjunto resistente e impermeable. En uso, el altavoz se sujeta contra una de las protuberancias óseas en forma de cúpula detrás de la oreja y el sonido, que puede ser sorprendentemente claro y nítido, parece provenir del interior de la cabeza del usuario. [42]
El dispositivo Google Glass utiliza tecnología de conducción ósea para transmitir información al usuario a través de un transductor que se coloca junto a su oído. El uso de la conducción ósea significa que cualquier contenido vocal que reciba el usuario de las Google Glass es prácticamente inaudible para los demás. [43]
La cadena alemana Sky Deutschland y la agencia de publicidad BBDO Alemania colaboraron en una campaña publicitaria que utiliza la conducción ósea y que se estrenó en Cannes, Francia, en el Festival Internacional de Creatividad en junio de 2013. El concepto publicitario "Talking Window" utiliza la conducción ósea para transmitir publicidad a los pasajeros del transporte público que apoyan la cabeza contra las ventanillas de cristal del tren. Los académicos de la Universidad Macquarie de Australia sugirieron que, además de no tocar la ventanilla, los pasajeros tendrían que utilizar un dispositivo amortiguador fabricado con un material que no transmitiera la vibración de la ventanilla para no oír el sonido. [44] [45]
Land Rover BAR empleó tecnología de conducción ósea "militar", diseñada por BAE Systems , en sus cascos para su uso en la Copa América de 2017. [ 46] Los cascos permitieron a las tripulaciones comunicarse eficazmente entre sí en condiciones de carrera y en un entorno duro y ruidoso; al mismo tiempo que mantenían la conciencia de la situación debido a que sus oídos estaban descubiertos. [47]
En marzo de 2019, en el Museo Marítimo Nacional de Londres, la compositora británica Hollie Harding estrenó el uso de auriculares de conducción ósea como parte de una actuación musical. [48] El uso de la tecnología permitió a la audiencia escuchar una pista musical pregrabada en los auriculares, mientras una orquesta en vivo interpretaba una pista musical separada pero relacionada. Este efecto multicapa significó que los sonidos electrónicos y editados digitalmente se podían escuchar junto con música en vivo sin el uso de altavoces por primera vez y que la fuente de los sonidos podía parecer cerca, lejos o alrededor del oyente.
Las investigaciones han demostrado que el uso de auriculares de conducción ósea puede ayudar a las personas a distinguir entre su propia voz y la voz de los demás. [49] Los hallazgos tienen una posible relevancia clínica para enfermedades como la esquizofrenia. [49]
Debido a que los auriculares de conducción ósea transmiten el sonido al oído interno a través de los huesos del cráneo, dejando libres los oídos para captar el sonido del entorno, los usuarios pueden escuchar audio mientras mantienen una mayor conciencia situacional que con auriculares acústicos internos o supraurales. Sin embargo, los usuarios pueden seguir siendo menos conscientes de su entorno que si no usaran auriculares. [50]
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