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 del audio incluso si el canal auditivo está bloqueado. La transmisión por conducción ósea ocurre constantemente cuando 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 del sonido que se transmite a través del aire a través del canal auditivo. La transmisión intencional de sonido a través de los huesos se puede utilizar en personas con audición normal (como con los auriculares de conducción ósea) o como una opción de tratamiento para ciertos tipos de discapacidad auditiva. Los huesos son generalmente más eficaces para transmitir sonidos de baja frecuencia que los de alta frecuencia.
La conducción ósea es una de las razones por las que la voz de una persona le suena diferente cuando se graba y se reproduce. Debido a que el cráneo conduce mejor que el aire las frecuencias más bajas, las personas perciben que sus propias voces son más graves y más plenas que las de los demás, y una grabación de la propia voz a menudo suena más alta de lo esperado (ver confrontación de voces ). [1] [2]
Los músicos pueden utilizar la conducción ósea utilizando un diapasón mientras afinan instrumentos de cuerda. Después de que el tenedor comienza a vibrar, colocarlo en la boca con el vástago entre los dientes posteriores asegura que uno continúe escuchando la nota a través de la conducción ósea y que ambas manos queden libres para afinar. [3] Se rumoreaba que Ludwig van Beethoven estaba usando conducción ósea después de perder la mayor parte de su audición, colocándose un extremo de una varilla en la boca y apoyando el otro extremo en el borde de su piano. [4]
También se ha observado que algunos animales pueden percibir sonidos 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 en el canal auditivo (p. ej. acumulación de cerumen), en el tímpano o en 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 una persona y se unía 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 conectando el otro extremo de la varilla no a un instrumento musical sino a la boca de otro altavoz. Este invento fue conocido 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 desarrolló con su "Phonosone". [12] También se han instalado audífonos de conducción ósea en gafas, que se ajustan perfectamente 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 ósea en el hueso mastoideo con un tornillo contiguo 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 pasó a ser conocido 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 roscado sobresalga a través de la piel, 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 que funciona pero problemas en 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 utilizar 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 sonidos en el lado que no funciona y los envía como vibraciones a través del hueso hasta la cóclea que funciona en el otro lado. [17]
Hay muchos tipos diferentes de audífonos de conducción ósea, pero la mayoría funcionan según el mismo principio y comprenden componentes necesarios como micrófonos , procesamiento de señales , suministro de energía y un transductor que genera vibraciones. El micrófono del audífono capta señales sonoras 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 del cerebro.
Los diferentes dispositivos de conducción ósea contienen características diferentes. Aquí están las claves.
Los dispositivos quirúrgicos de conducción ósea constan de 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 sólo constan de un procesador de audio externo. El procesador simplemente vibra, haciendo vibrar tanto la piel como el hueso, conduciendo las vibraciones hasta la cóclea . Los dispositivos no quirúrgicos son ideales para niños que pueden no tener la edad suficiente para una cirugía de implantación o que tienen una pérdida auditiva conductiva temporal causada por pegamento en el oído o infecciones de oído . [19]
Hay varias formas de fijar dispositivos de conducción ósea no quirúrgicos a la piel, incluidas cintas para la cabeza , adhesivos [20] y gafas de conducción ósea. [13] Los dispositivos incluyen ADHEAR de MED-EL , [21] BAHA Start de Cochlear , [22] contact mini o contact forte de BHM [23] y 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 transcutánea transmite señales sonoras, 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 BAHA Attract, [26] y Osia [27] de Cochlear y 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, proporcionando una conexión directa con el implante. [29] Los dispositivos percutáneos incluyen BAHA Connect de Cochlear [30] y Ponto de Oticon Medical. [31] Los dispositivos percutáneos se han asociado con complicaciones de la piel, que van desde un ligero enrojecimiento hasta la formación de tejido de granulación e infecciones recurrentes. Las complicaciones más graves pueden requerir cirugía adicional o extracción del pilar y 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 metanálisis de las complicaciones con audífonos osteointegrados mostró que se requiere cirugía de revisión hasta en el 34,5% de los casos. [34] Posteriormente se diseñaron dispositivos transcutáneos para evitar o reducir las complicaciones cutáneas recurrentes. [17] Por ejemplo, solo el 1,85% de los pacientes con BONEBRIDGE experimentan infecciones en las heridas después de la cirugía. [ cita necesaria ]
Un dispositivo de conducción ósea activa es aquel en el que el implante genera 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 hasta el implante interno, que hace vibrar el hueso directa y activamente. Estas vibraciones se conducen a través del hueso del cráneo hasta la cóclea y se procesan normalmente. [35]
Los principales dispositivos de conducción ósea pasiva son BAHA Attract [37] y BAHA Connect [38] de Cochlear, el Ponto de Oticon [39] y el Alpha 2 MPO de Medtronic . [40] BAHA Connect y Ponto son dispositivos percutáneos pasivos, mediante los cuales el procesador de audio se fija sobre un pilar colocado a través de la piel. El procesador de audio vibra y envía las vibraciones a través del pilar hasta el implante y luego a través del hueso hasta la cóclea. [35] BAHA Attract y Alpha 2 son dispositivos transcutáneos pero funcionan de manera similar. El procesador de audio vibra y envía vibraciones mecánicas al implante a través del hueso. Sin embargo, a diferencia de los dispositivos percutáneos, las vibraciones del procesador de audio atraviesan la piel antes de llegar al implante interno. Luego, estas vibraciones se conducen a través de los huesos del cráneo hasta la cóclea y se procesan normalmente, como con un dispositivo activo. [35]
Los dispositivos de conducción ósea transcutáneos activos y percutáneos pasivos 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 la atraviesan, pierden parte de su fuerza, provocando una atenuación de la señal de hasta 20 dB . [17] Para contrarrestar esto, los dispositivos transcutáneos pasivos pueden requerir el uso de imanes fuertes que aprietan la piel para lograr una conducción óptima. Esto puede provocar dolor e irritación de la piel y los tejidos blandos entre los dos imanes y, en el peor de los casos, provocar necrosis . [17] Un estudio encontró que las complicaciones mayores, definidas como complicaciones que requieren 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 suelen clasificarse 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 de goma que mide 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 está sujeto 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 emplea tecnología de conducción ósea para transmitir información al usuario a través de un transductor que se encuentra al lado de la oreja del usuario. El uso de conducción ósea significa que cualquier contenido vocal que reciba el usuario de Glass es casi inaudible para personas ajenas. [43]
La emisora alemana Sky Deutschland y la agencia de publicidad BBDO Alemania colaboraron en una campaña publicitaria que utiliza la conducción ósea 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 al público. pasajeros del transporte que apoyan la cabeza contra las ventanas de cristal del tren. Académicos de la Universidad Macquarie de Australia sugirieron que, además de no tocar la ventana, los pasajeros necesitarían usar un dispositivo amortiguador hecho de un material que no transmitiera la vibración de la ventana para no escuchar el sonido. [44] [45]
Land Rover BAR empleó tecnología de conducción ósea "militar", diseñada por BAE Systems , dentro de sus cascos para su uso en la Copa América 2017 . [46] Los cascos permitieron a las tripulaciones comunicarse efectivamente entre sí en condiciones de carrera y dentro del ambiente hostil y ruidoso; mientras mantienen la conciencia situacional debido a que sus oídos están 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 de múltiples capas significó que por primera vez se podían escuchar sonidos electrónicos y editados digitalmente junto con música en vivo sin el uso de altavoces y que la fuente de los sonidos podía parecer estar cerca, lejos o alrededor del lugar. oyente.
Las investigaciones han descubierto que el uso de auriculares de conducción ósea puede ayudar a las personas a distinguir entre su propia voz y la de los demás. [49] Los hallazgos tienen posible relevancia clínica para afecciones 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 a los oídos libres para captar el sonido del entorno, los usuarios pueden escuchar audio mientras mantienen una mayor conciencia de la situación que con los auriculares acústicos internos o supraaurales. Sin embargo, es posible que los usuarios sigan siendo menos conscientes de su entorno que si no usaran auriculares. [50]
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