Relación entre salud cardiovascular y función auditiva: medidas de tonos puros y de otoemisiones acústicas por producto de distorsión

Kathleen M. Hutchinson
Helaine Alessio
Universidad de Miami, Oxford, Ohio, Estados Unidos

Rachael R. Baiduc
Northwestern University, Evanston, Ilinois, Estados Unidos

Una disminución en la sensibilidad auditiva se considera como una consecuencia probable por la edad (Gates y Cooper, 1991; Hull, 1989). Sin embargo, algunos signos iniciales de envejecimiento auditivo comienzan mucho antes de la senectud. Hace casi cuarenta años se publicaron las primeras pruebas de degeneración nerviosa en la cóclea como consecuencia de la degeneración de las células ciliadas en los primeros años de adolescencia (Johnsson y Hawkins, 1972). Numerosos estudios que han mostrado un deterioro de los niveles de audición a los 45-50 años de edad y posteriormente una aceleración considerable por encima de los 70 años (Gates y Cooper, 1991; Robinson y Sutton, 1978; Ross, Fujioka, Tremblay y Picton, 2007; Shuknecht, 1955, 1964, 1974). Sin embargo, el envejecimiento es solo uno de los muchos factores que contribuyen a una disminución de la sensibilidad auditiva. La capacidad auditiva se ve también frecuentemente comprometida por la enfermedad otológica y cardiovascular (CV) y por la exposición al ruido.

Estudios previos han proporcionado pruebas de que la condición física cardiovascular desempeña un papel protector en la conservación de la audición (Alessio, Hutchinson, Price, Reinart y Sautman, 2002; Cristell, Hutchinson y Alessio, 1998; Hutchinson et al., 2000; Ismail et al., 1973; Kolkhorst et al., 1998; Manson, Alessio, Cristell y Hutchinson, 1994). La condición física cardiovascular fue el dato principal de salud que se asoció a la audición, utilizando el consumo máximo de oxígeno (VO2 máximo) como base para la comparación. Otros determinantes relacionados con la salud y con la condición física –composición corporal, tensión arterial y lípidos sanguíneos- no mostraron ninguna relación significativa con la sensibilidad auditiva (Hutchinson et al., 2000; Kolkhorst et al., 1998), mientras que la fuerza muscular estuvo inversamente relacionada con la sensibilidad auditiva (Hutchinson et al., 2000). La investigación de los mecanismos celulares de la cóclea puso de manifiesto que las células que sufren el estrés del ruido, de los fármacos ototóxicos y del envejecimiento generan proteínas para proteger a las células que sobreviven. Varios laboratorios han demostrado efectos farmacológicos protectores y positivos por parte de algunas proteínas concretas frente al daño coclear (Henderson, Bielefeld, Harris y Hu, 2006). La investigación de antioxidantes ha permitido a los investigadores conocer mejor los efectos de ciertos nutrientes sobre la microcirculación coclear. Los resultados de un ensayo controlado y aleatorizado demostraron que los participantes que complementaron su dieta con ácido fólico (un antioxidante que se une a radicales libres) durante 3 años mostraron una mejora en los umbrales conductuales con baja frecuencia (Durga, Verhoef, Anteunis, Schouten y Kok, 2007).

Una explicación frecuente de cómo puede influir la condición física cardiovascular en la sensibilidad auditiva es mediante el efecto en la circulación sanguínea y especialmente en los órganos y músculos del oído interno, en concreto en la estría vascular de la cóclea. El metabolismo y la circulación sanguínea están directamente relacionados con el patrón vascular de la cóclea. La reducción de la circulación sanguínea a través del oído interno puede provocar también una menor sensibilidad auditiva con el tiempo. Las variaciones en la circulación coclear pueden afectar a la disponibilidad de oxígeno y de glucosa, que se ve metabolizada más rápidamente durante la estimulación sonora (Brant et al., 1996). Esta hipótesis es difícil de evaluar in vivo. Por lo tanto, el conocimiento de estas interacciones se basa en estudios descriptivos y en estudios con animales. Cualquier descenso en la circulación sanguínea provoca una interrupción de los procesos físicos y químicos por los que se crea energía metabólica en la cóclea (Cruickshanks et al., 1998).

Existen pruebas de que el ejercicio regular puede desempeñar un papel en la conservación de la audición mediante mejoras en la circulación y en el VO2 máximo. Ismail et al. (1973) hicieron que los participantes llevasen a cabo un programa de entrenamiento físico de 20 semanas de duración, que mejoró su condición física cardiovascular según la medición del VO2 máximo, así como la línea base de sus umbrales de tonos puros. Una investigación más reciente puso de manifiesto unos mejores tonos puros y cambios en el umbral temporal en adultos jóvenes sanos con unos niveles de condición física bajo-medios que mejoraron su VO2 máximo después de 8 semanas de ejercicio aeróbico dos veces a la semana (Cristell et al., 1998). Hutchinson et al. (2000) y Alessio et al. (2002) hallaron que los umbrales de tonos puros estaban específicamente relacionados con la condición física cardiovascular, siendo la premisa que unos niveles elevados de condición física cardiovascular se asocian a una mejor circulación del sistema vascular. Sin embargo, dos estudios no hallaron ningún patrón consistente entre el nivel de condición física, el ejercicio y las amplitudes de las otoemisiones acústicas (Alessio et al., 2002; Engdhal, 1996).

Hay un corpus creciente de que demuestran el valor de las otoemisiones acústicas, además de los umbrales de tonos puros estándar, a la hora de poner de manifiesto los efectos agudos del ruido y de los agentes ototóxicos (Engdhal y Kemp, 1996; Ress et al., 1999). Se ha demostrado que las pruebas de otoemisiones acústicas reflejan alteraciones en la cóclea y en las células ciliadas externas antes de que exista una pérdida auditiva significativa (Arnold, Lonsbury-Martin y Martin, 1999; Lonsbury-Martin y Martin, 1990; Marshall y Lapsley Miller, 2007; Negley, Katbamna, Crumpton y Lawson, 2007). Las otoemisiones acústicas son útiles desde el punto de vista experimental para evaluar el estado de la función coclear en modelos experimentales y se han demostrado valiosas en el seguimiento y control de los efectos de las ototoxinas y del ruido en la función coclear. Además, las otoemisiones acústicas proporcionan también un medio de evaluar al sistema eferente.

Aunque varios estudios han investigado la interrelación entre la salud cardiovascular y la sensibilidad auditiva (Alessio et al., 2002; Hutchinson et al., 2000), no hay consenso sobre este asunto. Las pruebas que existen hasta la fecha nos mueven a examinar más estrechamente la relación entre el nivel de condición física cardiovascular y la audición. El presente estudio evaluó tanto los niveles de tonos puros como las medidas de otoemisiones acústicas por producto de distorsión (OEAPD) en una muestra representativa de más de 100 participantes clasificados según la edad y el estado de condición física. En este estudio transversal, se recopilaron datos de participantes que se habían sometido a pruebas de detección de trastornos otológicos y con evidencia de pérdida auditiva causada por el ruido antes de la evaluación, reduciendo así el sesgo debido a trastornos auditivos subyacentes. Se plantea la hipótesis de que un sistema cardiovascular sano atenúa los efectos de la edad en los procesos auditivos, manteniendo así la sensibilidad auditiva y la función coclear.

Diseño y método

Participantes

Un total de 102 participantes voluntarios de la zona del medio oeste central de los Estados Unidos, incluyendo Ohio e Indiana. Todos los potenciales participantes comunicaron tener una buena salud general y una buena capacidad auditiva. Ninguno fumaba. Los participantes se sometieron a pruebas de cribado para detectar patologías de oído medio mediante exploración otoscópica y timpanometría para obtener timpanogramas tipo A. (Jerger, Jerger y Mauldin, 1972). No se hizo ninguna exclusión por un gradiente o una presión anormales. Se excluyó a los participantes con una pérdida auditiva unilateral o con alguna muestra de pérdida auditiva causada por el ruido. Un participante fue excluido porque comunicó exposición laboral al ruido. Tal y como muestra la Tabla 1, los participantes eran 67 mujeres y 34 hombres. La Tabla 2 muestra los umbrales de tonos puros medios en todas las frecuencias audiométricas según la edad.

Procedimiento

Se obtuvieron los umbrales de tonos puros a 1.000, 2.000, 3.000 y 4.000 Hz mediante el método estándar de Hughson-Westlake utilizando tonos pulsados generados mediante un audiómetro de diagnóstico clínico (Grason-Stadler Modelo GSI 33) a través de unos audífonos de inserción. Los participantes se sentaron en una cabina insonorizada con doble pared (Industrial Acoustics Company) adecuada para las pruebas de umbral (Instituto Nacional Americano de Normalización [ANSI], 2004). A continuación se indicaba a los participantes que respondiesen pulsando un botón. El umbral se determinó como el nivel más débil que se obtenía dos de cada tres veces en una presentación ascendente. Se obtuvieron umbrales a frecuencias de octava a 1.000, 2.000, 3.000 y 4.000 Hz, en orden de presentación. Se seleccionó aleatoriamente un oído de cada participante para las pruebas.

La calibración anual del equipamiento audiométrico se realizó de acuerdo con las directrices del ANSI (2004). Se realizó diariamente una comprobación auditiva con el equipo audiométrico.

Se registraron las otoemisiones acústicas por producto de distorsión (OEAPD) utilizando el analizador de emisiones cocleares Madsen Capella 503 de Otometrics acoplado a un ordenador personal IBM con cables RS232 para presentar los tonos primarios y registrar las OEAPD. Los participantes estaban sentados en silencio y recibieron instrucciones de que se moviesen lo menos posible. Las OEAPD se registraron con la función entrada/salida (I/O) a una frecuencia audiométrica de 4.000 Hz introduciendo una sonda auditiva para adultos en el oído evaluado de cada participante. Se halló una buena fiabilidad de la medición de OEAPD a 4.000 Hz. Las OEAPD en el intervalo de frecuencia media son sensibles a los cambios causados por los factores del envejecimiento y del ruido. Se registró la función I/O de la OEAPD 2f1-f2 (f1 = 3.649 Hz). En pocas palabras, las curvas I/O se obtuvieron a 4.000 Hz utilizando estímulos equivalentes de entre 70 y 55 dB SPL en aumentos de 5dB. Puesto que el crecimiento del producto de distorsión (PD) varía según las diferencias en el nivel del tono primario (Kummer, Janssen y Arnold, 1998), se midió el crecimiento de los productos de distorsión (PD) a niveles iguales. Una limitación de este instrumento para OEAPD es su incapacidad de variar los niveles de tono de forma continua en vez de en pasos individuales. Se consideró que una medición era válida si la relación señal-ruido era de +3 dB SPL o mejor (Cilento, Norton y Gates, 2003). Se evaluó la amplitud de la respuesta en los cuatro niveles de intensidad tanto con ruido blanco contralateral como sin él.

Para evaluar la supresión eferente, se registró la OEAPD tanto en presencia como en ausencia de supresión contralateral proporcionada mediante ruido blanco (ancho de banda de 1.600 a 8.000 Hz) que se presentaba de forma continua a 84,1 dB SPL mediante un audiómetro Beltone 2000 utilizando un audífono de inserción en el conducto opuesto. Antes de la estimulación, se llevó a cabo la “comprobación del ajuste de la sonda” para asegurar también el ajuste adecuado de la sonda OEAPD.

La amplitud de las respuestas de OEAPD en relación con el suelo de ruido se anotó para cada una de las ocho condiciones de la prueba. Las que presentaban una relación señal-ruido de +3-dB SPL se aceptaron como OEAPD válidas. Las proporciones de OEAPD válidas a 55 dB SPL sin ruido contralateral y con ruido contralateral fueron de 0,96 y 0,95 respectivamente. Las proporciones de OEAPD válidas a 70 dB SPL en las dos mismas condiciones fueron de 0,97 y 0,98 respectivamente. Los datos de OEAPD recogidos a 60 y 65 dB SPL no se incluyeron en este informe porque se correspondieron con los hallazgos a 55 y 70 dB SPL. Los análisis adicionales de medidas repetidas a todos los SPL (niveles de presión sonora) podrían reducir la capacidad de detectar diferencias sin una contribución adicional a las cuestiones experimentales.

El pico VO2 se determinó utilizando un protocolo de prueba para ejercicio graduado, máximo o submáximo, en una bicicleta ergonómica Monark. Los participantes comenzaron pedaleando a 50 revoluciones/min contra una resistencia de 1 kg durante 2 min. A continuación la resistencia se aumentó 0,5 kg cada 2 min. La respuesta de la frecuencia cardiaca, la tensión arterial y los gases respiratorios se monitorizaron de forma continua a lo largo de la prueba. Se midió el consumo de oxígeno mediante un método de circuito abierto utilizando una válvula respiratoria de dos vías y de baja resistencia. Se analizaron las concentraciones de CO2 y O2 en los gases respiratorios con analizadores de gas Ametek. El cambio de normativa, que exigía la presencia de un médico al someter a los participantes de más de 35 años de edad a pruebas de ejercicio graduado máximo, hizo que se pasase al uso de pruebas de ejercicio submáximo con la mayoría de los participantes del estudio (Colegio Americano de Medicina Deportiva, 2000). Se calculó el pico VO2 utilizando una prueba de ejercicio graduado submáximo de YMCA (Asociación Cristiana de Jóvenes) (Sanders y Duncan, 2006). No hubo que poner fin a ninguna prueba porque el participante comunicase angina de pecho o cualquier otra respuesta anormal al ejercicio.

Análisis estadístico

Los análisis se realizaron con el programa SPSS Versión 16.0. En primer lugar se resumieron los datos y se examinaron para observar los valores atípicos y la consistencia. Se realizaron análisis multivariantes de la varianza (MANOVA) de cuatro categorías de edad y tres niveles de condición física utilizando los umbrales de tonos puros y las amplitudes de OEAPD como variables dependientes. Los participantes se agruparon en cuatro categorías de edad que incluían a entre 22 y 27 participantes: joven = 10 a 19 años; adulto joven = 20 a 27 años; adulto de mediana edad = 28 a 48 años; adulto mayor = 49 a 78 años. La división de los participantes en cuatro grupos para el análisis inicial hizo posible que hubiese muestras suficientemente grandes (n = 22–26) como para evitar que el peso excesivo de las puntuaciones de participantes individuales en las respuestas medias de los adultos en las distintas edades. Los participantes mayores fueron los menos numerosos (n = 22) y abarcaron el intervalo de edad más amplio. El pico VO2 se analizó también como variable categórica para representar un nivel de condición física cardiovascular individual (buena, media o baja). En otras palabras, los parámetros de pico VO2 indicaban si el nivel de condición física de un individuo actuaba como amortiguador del descenso de la audición relacionado con la edad. Los individuos en baja condición física presentaban una capacidad aeróbica igual al 20% con peor condición física de la población de ese grupo de edad y ese sexo (Sanders y Duncan, 2006). Los participantes con una condición física moderaba presentaban una capacidad aeróbica media igual al 20%–59% de la población de ese grupo de edad y ese sexo. El grupo con una buena condición física presentaba una capacidad aeróbica igual al 60%–100% con mejor condición física de la población de cada grupo de edad y sexo.

Se ha demostrado que los individuos con el mejor nivel de condición física deberían mostrar un impacto relacionado con la edad en los resultados de las pruebas de tonos puros y amplitud de OEAPD menor que los individuos en el nivel de peor condición física (Alessio et al., 2002). Se fijó un valor de p < 0,05 como el nivel de significación estadística para todas las pruebas que se comunican aquí. Puesto que hubo interacciones significativas, se realizaron análisis MANOVA independientes para las variables de edad y condición física.

Las mediciones de amplitud obtenidas a 55 dB y 70 dB SPL y los umbrales de tonos puros para el mismo oído se compararon según el nivel de condición física cardiovascular y el grupo de edad del participante. Las investigaciones anteriores no han señalado ningún efecto del sexo sobre los resultados de OEAPD (Sheppard, Brown y Russell, 1996). Por lo tanto, no se realizaron análisis independientes para la variable sexo.

Resultados

Información sobre los participantes

La Tabla 1 muestra las características demográficas de los participantes. Se analizaron los resultados de las pruebas audiométricas y de OEAPD de 67 mujeres y 34 hombres. La edad media de las mujeres fue de 34,88 años (DE = 18,9; intervalo = 10–78) y la edad media de los hombres fue de 31,68 años (DE = 15,3; intervalo = 10–56). La diferencia de edad entre los sexos no fue significativa, F(1, 100) = 0,73, p > 0,05.

La Tabla 2 muestra las medias de los umbrales de tonos puros según el grupo de edad. Los niveles de tonos puros aumentaron con la edad, habiendo una mayor variabilidad en los grupos de edad mediana y mayor. El 94% de los participantes presentaban unos umbrales de tonos puros normales (es decir, ?25 dB HL) en todas las frecuencias audiométricas. La observación de la Tabla 2 muestra que los umbrales medios a 1.000, 2.000, 3.000 y 4.000 Hz eran peores para los grupos con edad mediana y mayor en comparación con las dos categorías de edad más jóvenes.

La Tabla 3 muestra las amplitudes medias de OEAPD, tanto sin ruido contralateral como con ruido contralateral a dos niveles de intensidad. Las amplitudes de OEAPD muestran un patrón similar a los umbrales de tonos puros, empeorando los valores al aumentar la edad entre los grupos de edad mediana y mayor a ambos niveles de intensidad. La Tabla 3 muestra también unos mejores umbrales de OEAPD a 70 dB SPL sin ruido en comparación con dos umbrales medios a 55 dB SPL (con y sin ruido contralateral).

Los efectos supresores no aumentaron con las emisiones evocadas a niveles inferiores. De hecho, algunos oídos mostraron un incremento de las amplitudes con el ruido contralateral. Sin embargo, la magnitud media de OEAPD no cambió de forma tan sistemática con la edad en comparación con los umbrales de tonos puros también con la edad. Se halló mucha más variabilidad en los niveles de intensidad y en las clasificaciones según la edad. Se han hallado cambios prueba-repetición de la prueba en la magnitud de las OEAPD con mediciones múltiples (Kim, Frisina y Frisina, 2002).

Los valores de las mediciones del pico VO2 oscilaron entre 17,2 y 78,6 ml/kg/min, con una media de 37,6 (DE = 11,4; véase la Tabla 4). Puesto que las tres categorías de condición física se determinaron según la edad y el sexo del participante, se muestran los valores según ambas clasificaciones. Aunque los niveles medios absolutos parecen constantes en todas las clasificaciones según la edad, los resultados de la prueba de seguimiento mediante un análisis de varianza (ANOVA) muestran que los valores del grupo clasificado como joven fueron significativamente mejores que en el grupo de edad mayor, F(3, 100) = 3,78, p < 0,05.

Resultados de MANOVA

Considerando la edad como una variable categórica, se utilizó un modelo de MANOVA (análisis multivariante de la varianza) en el que se usaba la categoría de edad como factor así como los umbrales de tonos puros medidos a entre 1.000 y 4.000 Hz como variables dependientes. La Figura 1 muestra unos mejores niveles de audición en todas las frecuencias en los dos grupos más jóvenes en comparación con el grupo mayor, en el que los tonos puros fueron peores, F(3, 100) = 13,14, p < 0,05. Las pruebas de Dunnett posteriores señalaron una caída significativa en la sensibilidad auditiva de tonos puros en el grupo de mediana edad que continuó en el grupo de edad mayor a 1.000, 2.000, 3.000 y 4000 Hz (véase la Tabla 2).

Un análisis MANOVA en el que se usaba el nivel de condición física como factor (es decir, el pico VO2) y las respuestas a tonos puros como variables dependientes mostró unos umbrales significativamente mejores en los participantes con buena condición física frente a aquellos en baja forma a 1.000 Hz, F(2, 100) = 2,01, p < 0,05. Aunque la disminución de la audición se produjo en personas de todas las categorías de condición física cardiovascular, de todos los grupos de edad, un MANOVA que se realizó usando tanto la edad como el nivel de condición física como factores mostró que aquellos con una baja condición física cardiovascular en el grupo de edad mayor presentaban una audición de tonos puros significativamente peor a 2.000 Hz, F(6, 100) = 2,30, p < 0,05 y 4.000 Hz, F(6, 100) = 4,56, p < 0,05. Los valores de audición de los mayores con niveles de buena condición física fueron sistemáticamente mejores que los umbrales medios de los niveles de baja condición física en el mismo grupo de edad.

El modelo MANOVA de dos factores se repitió para evaluar los factores de condición física cardiovascular y nivel de condición física en las amplitudes de OEAPD a 4.000 Hz a dos niveles de intensidad, con y sin ruido contralateral. La Figura 2 muestra que los umbrales medios de OEAPD a 55 dB y 70 dB SPL fueron significativamente mejores en los grupos de jóvenes y adultos jóvenes en comparación con los dos grupos de edad mayor, F(3, 100) = 9,26, p < 0,05. De manera similar, el nivel de OEAPD con ruido contralateral a 55 dB SPL también fue significativamente mejor en el grupo joven (10–19 años) en comparación con los grupos de mediana edad y mayores, F(3, 100) = 8,11, p < 0,05. No hubo ninguna separación estadística del factor de nivel de condición física sobre la amplitud de OEAPD en ninguna condición de la prueba, en todos los grupos de edad (p > 0,05).

Se realizaron regresiones multivariantes del umbral de tonos puros y de la amplitud de OEAPD sobre la edad en cada frecuencia y para cada nivel de condición física. La regresión lineal estimó los coeficientes de la ecuación lineal abarcando a las dos variables independientes continuas -el pico VO2 y la edad- que mejor predecían los umbrales de tonos puros y las amplitudes de OEAPD. Para cada valor de las variables independientes, la distribución de las variables de umbral de tonos puros y OEAPD fue normal. Las tasas medias de cambio y el coeficiente de la pendiente (b) con la edad y la condición física se muestran en la Tabla 5. Tal y como se esperaba, las pendientes de las funciones tonos puros-edad aumentaron al aumentar la frecuencia. Es decir, los niveles de tonos puros aumentan al aumentar la edad, lo que representa una pérdida auditiva relacionada con la edad. Estas diferencias fueron significativas (p < 0,05) para todas las comparaciones según la frecuencia y la edad. El valor de p de cada predictor mide el efecto único de la edad y de la condición física sobre la varianza de los umbrales de tonos puros después de que se hayan considerado los efectos de cada uno de los otros predictores sobre los umbrales de tonos puros. Por lo tanto, el valor de p del pico VO2 (intervalo = 0,00–0,23) mide la cantidad de varianza única que se explica por el umbral de tonos puros después de considerar los efectos de la edad. Los umbrales de tonos puros aumentaron sistemáticamente, lo que señala una audición comprometida al descender los niveles de condición física.

En la Tabla 5, se muestra la tasa de cambio (b) con la edad en las amplitudes de OEAPD a los dos niveles de intensidad; las pendientes variaron sólo ligeramente según la intensidad y los valores también se deterioraron con la edad. Las pendientes de las funciones OEAPD–edad fueron estadísticamente significativas (p < 0,05). El valor de p del VO2 máximo (p = 0,03) muestra el impacto significativo positivo del nivel de condición física sobre la amplitud de OEAPD a 55 dB SPL considerando los efectos de la edad.

La Tabla 5 muestra también el coeficiente de la pendiente (?) para el efecto de edad y de condición física sobre la OEAPD a los dos niveles de intensidad cuando se ajustaron los valores de amplitud según un nivel del umbral de audición a 4.000 Hz. El descenso en la amplitud de OEAPD fue atribuible al empeoramiento de los umbrales de audición. Los patrones de amplitudes de OEAPD medidas con ruido contralateral fueron similares a los resultados que se hallan en la Tabla 5. La varianza única del nivel de condición física no explicaba completamente las amplitudes de OEAPD después de considerar los efectos de los umbrales de tonos puros a 4.000 Hz. Los hallazgos de la regresión multivariante concordaron con los resultados de MANOVA.

Discusión

De las diversas interacciones entre edad, genética, condiciones medioambientales y relacionadas con el estilo de vida que afectan a la sensibilidad auditiva, existe una variable, la condición física cardiovascular, que es potencialmente modificable. El principal resultado del que se informa en este artículo es el impacto positivo significativo del nivel de condición física sobre los umbrales de tonos puros entre adultos mayores. Estudios previos daban cuenta de los beneficios para los umbrales de tonos puros en adultos jóvenes que realizaban ejercicio con regularidad. Sin embargo, no ha habido un estudio sistemático de la sensibilidad auditiva en el que se usen tanto los tonos puros como las OEAPD en jóvenes y personas mayores con diferentes niveles de condición física cardiovascular. Esta información puede contribuir a comprender el papel de la condición física cardiovascular en la protección y la conservación de la audición en distintas edades. Los médicos pueden beneficiarse de recopilar un historial CV más detallado de sus pacientes, incluyendo la presencia de hipertensión, la tensión arterial, la hiperlipidemia y la actividad física cada semana.

En nuestro diseño transversal, el nivel de audición de tonos puros fue más sensible en los grupos de edad más joven. La Figura 1 muestra unos mejores niveles de audición en los grupos más jóvenes en comparación con el grupo mayor (edad 49–78 años). Los niveles de audición de los participantes de entre 10 y 27 años osciló principalmente entre –5 y 15 dB HL, mientras que los de los participantes de 28 años en adelante oscilaron entre 0 y 40 dB HL en todas las categorías de condición física. La variabilidad dentro de las categorías es más evidente en los niveles de condición física media y baja, mostrando cambios más drásticos entre los años de la adolescencia y los primeros años de la veintena frente a los grupos de edad entre mediana y mayor. El intervalo del umbral de tonos puros de la categoría con buena condición física mostró un intervalo más estrecho de los niveles de audición y unos niveles sensibles más constantes.

Sin embargo, las “instantáneas” transversales (véase la Figura 1) señalan que la sensibilidad auditiva de tonos puros no se asocia de forma constante a una mejor salud cardiovascular en todas las frecuencias. Los niveles de audición fueron similares en los adolescentes y en las personas en la veintena en todos los niveles de condición física. Se observó un aumento en la sensibilidad auditiva de tonos puros, que indicaba una peor audición, en el intervalo de mediana edad y mayor. En el caso de los participantes en el estudio, sin embargo, los umbrales de tonos puros medios a 2.000 y 4.000 Hz fueron significativamente mejores en el grupo adulto mayor con buena condición física en comparación con el grupo en baja forma.

Los estudios anteriores han observado unas asociaciones significativas entre la condición física cardiovascular y la sensibilidad auditiva (Alessio y Hutchinson, 1991; Cristell et al., 1998; Hutchinson et al., 2000; Manson et al., 1994). Otros laboratorios han comunicado unos resultados similares utilizando criterios como el pico VO2 , la tensión arterial y el porcentaje de grasa corporal para distinguir a las personas con una buena y una mala salud cardiovascular (Axelsson y Lindgren, 1985; Ismail et al., 1973). Alessio et al. (2002) mostraron unos umbrales de audición mejores entre los participantes con una buena condición física cardiovascular en comparación con los grupos con un nivel de condición física bajo y medio sólo a las edades más avanzadas (es decir, por encima de 55 años). La edad de 50 años pareció ser un punto de separación, después del cual el nivel de condición física y la edad se relacionaban en una dirección estadísticamente significativa, estando la buena condición física positivamente relacionada con unos mejores niveles de audición (Alessio et al., 2002). En el presente estudio, los cambios principales fueron más destacados en el caso de los individuos por encima de los 60 años, especialmente a 4.000 Hz o más.

La Figura 2 muestra el descenso de la amplitud de OEAPD en todos los grupos de edad según las categorías de condición física. Los resultados muestran las amplitudes más elevadas para todos los participantes más jóvenes a unos niveles de estímulo tanto a 55 como a 70dB SPL. La condición física cardiovascular, como variable aislada, dio lugar a la estabilización de las amplitudes al aumentar la edad de los participantes por encima de los 49 años a ambos niveles de intensidad. Esto demostró un efecto protector de la condición física cardiovascular en la audición. La edad de los participantes y el umbral de tonos puros a 4.000Hz parecían ser los responsables del descenso en estos niveles. De forma similar, las amplitudes de OEAPD con ruido contralateral no mostraron una sensibilidad al estado de salud cardiovascular. En algunos oídos, se observó un pequeño aumento de las OEAPD creado mediante estimulación contralateral. Anteriormente se han comunicado hallazgos similares (Grazyna, Smurzynski, Morawski, Namyslowski y Probst, 2002). Con un nivel de condición física más bajo o mejor, el rendimiento clínico de los OEAPD no discriminó a los grupos de acuerdo con la identificación temprana de la susceptibilidad a la pérdida auditiva. Los resultados de OEAPD concuerdan con los hallazgos de Hutchinson et al. (2000). No se halló una asociación entre la condición física, las medidas de fuerza muscular y las medidas de OEAPD. Cilento et al. (2003) examinaron los efectos de la edad y el cambio del umbral de tonos puros y hallaron también una gran variabilidad en los hallazgos de OEAPD.

La medición de OEAPD muestra propiedades de supresión, sintonización y vulnerabilidad que se corresponden estrechamente con las propiedades de la audición. Los aumentos de la condición física cardiovascular dan lugar a cambios en los mecanismos fisiológicos subyacentes como la estructura cerebral y la circulación sanguínea tanto cerebral como coclear (Colcombe y Kramer, 2003; Torre, Cruickshanks, Klein, Klein y Nondahl, 2005). Las mejoras CV han llevado a unos mejores procesos de control visoespacial y ejecutivo. La actividad corticofugal ha demostrado influir en la supresión eferente de las otoemisiones acústicas (Perrot et al., 2006). La estimulación sonora ipsilateral suprime la estimulación contralateral evocada por sonido de casi la mitad de las neuronas del tubérculo cuadrigémino inferior (Faingold, Gehlbach y Caspary, 1989; Rose, Gross, Geisler y Hind, 1966). Si la función cortical es una consecuencia beneficiosa del entrenamiento para mejorar la condición física cardiovascular, entonces la modulación subcortical de las otoemisiones acústicas evocadas, medidas a partir del oído contralateral, se podría ver influida también. Los presentes resultados de supresión de OEAPD mostraron una gran variabilidad y no fueron sensibles a las diferencias en la función del sistema eferente entre los niveles de estado de forma física.

Los actuales resultados respaldan la asociación predecible estadísticamente entre la condición física cardiovascular y la conservación de la capacidad auditiva de tonos puros en un período de tiempo de 68 años. Los niveles de condición física moderada y buena forma han protegido frente a la pérdida auditiva temporal causada por el ruido (Hutchinson et al., 2000; Manson et al., 1994). Los conceptos actuales en fisiología auditiva incluyen un mecanismo activo que sirve para contrarrestar los efectos de los traumatismos y del estrés (Campbell et al., 2003; Henderson, Subramaniam y Boettcher, 1993; Patuzzi, 1992). Las observaciones según las cuales las células ciliadas contienen proteínas específicas que sufren cambios de expresión con un ligero edema, sugieren que existen elementos activos para proteger al tejido de sufrir daño. Estas proteínas pueden también desempeñar un papel clave en la protección de la célula ciliada de los cambios metabólicos y provocados por el envejecimiento, tal y como se ha sugerido para la función de las proteínas inducidas por el estrés (Campbell et al., 2003; Lindquist, 1986). Otros estudios han planteado también la posibilidad de que las proteínas de estrés pudiesen proteger a la periferia auditiva del daño debido al ruido, a los fármacos ototóxicos o a los traumatismos (Patuzzi, 1992).

Una limitación de este estudio es el hecho de que haya sido un análisis transversal de la relación entre la condición física y la función auditiva. A partir de esta investigación no se pueden inferir relaciones direccionales, ya que la función coclear y del tronco encefálico preceden a la consecución de un nivel de condición física, o el nivel de condición física medido precede a la función auditiva. Otra limitación de este estudio fue el historial comunicado por el propio paciente de los factores relacionados con el estilo de vida (es decir, hábito de fumar, exposición al ruido, uso de medicamentos, actividad y alcohol). Es posible que algunos participantes hayan interpretado mal su historial relacionado con la salud durante la entrevista con un cuestionario. Esta información deficiente puede introducir un sesgo en la asociación, bien a favor o en contra de la hipótesis nula. Una evaluación de los niveles de tonos puros y de los niveles de OEAPD de los participantes en un estudio de seguimiento de 5 años puede ayudar a aclarar si la función coclear se ve influida por la salud cardiovascular. A pesar del tamaño adecuado de la muestra, la comparación de estos resultados con otros análisis CV de la pérdida auditiva relacionada con la edad será el siguiente paso importante para confirmar los efectos a largo plazo de la salud sobre la función coclear.

Las pruebas acumuladas han señalado un gran número de factores de riesgo fisiológicos, psicológicos y sociológicos que están directa o indirectamente relacionados con la pérdida auditiva de aparición tardía (Gates y Cooper, 1991). Aunque hay distintos mecanismos detrás de estos diversos tipos de factores estresantes, existen elementos comunes que incluyen la formación de radicales libres y las alteraciones de la actividad antioxidante del organismo (Wang, Puel y Bobbin, 2007). El conocimiento actual de la interacción entre los factores de riesgo para la pérdida auditiva todavía es limitado. La genética, la nutrición y los factores farmacológicos han demostrado desempeñar un papel en la susceptibilidad a la pérdida auditiva (Campbell y Rybak, 2007; Gates, Schmid, Kujawa, Nam y D’Agostino, 2000; Wang et al., 2007). Se acepta por lo general que los mecanismos antioxidantes en el sistema vascular protegen al sistema auditivo de la formación excesiva de radicales libres. Un desequilibrio a favor de los radicales libres frente a la actividad antioxidante da lugar a estrés oxidativo y puede reducir la capacidad de reparar la función celular (Cruickshanks et al., 1998). Los niveles de antioxidantes se pueden aumentar con suplementos nutricionales, así como con el ejercicio regular. Un gran número de estudios sobre el ejercicio, tanto agudo como crónico (Alessio y Blasi, 1997) indican un papel protector del ejercicio regular al aumentar los antioxidantes, especialmente durante el esfuerzo o el estrés, cuando aumentan los radicales libres. De esta forma, la actividad física afecta positivamente a los mecanismos celulares relacionados con el estrés oxidativo.

En resumen, aunque la sensibilidad auditiva y la edad estuvieron relacionadas de forma negativa, existió una variabilidad considerable entre los niveles de audición de los grupos de adultos mayores, así como dentro de las diferentes categorías de condición física. Una buena condición física cardiovascular se asoció a los mejores umbrales de tonos puros en los participantes adultos mayores, lo que sugiere que la buena condición física cardiovascular protegió y conservó la audición en las personas en buena forma, con independencia de otros factores. Las personas con una condición física cardiovascular moderada y baja mostraron una buena audición entre –5 y 15 dB HL en la adolescencia y en la veintena, oían peor al envejecer y demostraron una alta variabilidad en los niveles del umbral de audición. Los umbrales de OEAPD aparecieron a amplitudes más elevadas entre los participantes más jóvenes y se estabilizaron entre los participantes con mejor condición física según envejecían.

Está claro que la acumulación especializada y continua de conocimientos científicos sobre los procesos que protegen frente al deterioro de la audición sientan las bases para el desarrollo de exitosas aplicaciones clínicas que se puedan incorporar a los planteamientos terapéuticos. Las formas en las que la actividad física regular afecta a la salud y a la longevidad se han centrado, en el pasado, en una mejor salud cardiovascular y en la prevención del cáncer. Otra explicación es que los individuos físicamente activos pueden estar mejor dotados para hacer frente a un estrés oxidativo agudo asociado a la enfermedad o a otros factores estresantes metabólicos (Colcombe y Kramer, 2003). Aunque una medida general de la condición física en la que se use el consumo máximo de oxígeno puede ser menos sensible a los cuadros subclínicos de circulación, el presente estudio señala una influencia beneficiosa de la salud cardiovascular sobre la salud auditiva, especialmente según se envejece.

Conclusiones

Existen múltiples factores fisiopatológicos que intervienen en el empeoramiento de la sensibilidad auditiva. Del presente estudio transversal se pueden extraer tres conclusiones:

1. La sensibilidad auditiva está en su máximo en la adolescencia y en la veintena, con independencia del nivel de condición física. Los umbrales de tonos puros disminuyen con el tiempo. Sin embargo, en comparación con las personas con una baja condición física cardiovascular, las personas con una buena condición física cardiovascular presentan unos umbrales más sensibles después de los 50 años.

2. Después de los 49 años, las personas con una baja condición física cardiovascular presentan peores niveles auditivos que las personas con una buena condición física cardiovascular entre 1.000 y 4.000 Hz.

3.  Las amplitudes de OEAPD fueron más fuertes entre los grupos de edad más joven y se observó que se estabilizaban entre los participantes de edad mayor con un buen nivel de condición física.

Agradecimientos

Los autores agradecen el respaldo del programa de becas de verano para estudiantes universitarios de la Universidad de Miami y del programa de becas del Decanato del Colegio de Artes y Ciencias.

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Traducido con autorización del artículo «Relación entre salud cardiovascular y función auditiva: medidas de tonos puros y de otoemisiones acústicas por producto de distorsión» de Kathleen M. Hutchinson, Helaine Alessio y Rachael R. Baiduc (American Journal of Audiology, vol. 19, 26-35, junio 2010, http://aja.pubs.asha.org/journal.aspx). Este material ha sido originalmente desarrollado y es propiedad de la American Speech-Language-Hearing Association, Rockville, MD, U.S.A., www.asha.org. Todos los derechos reservados. La calidad y precisión de la traducción es únicamente responsabilidad de CLAVE.

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Translated, with permission, from «Association Between Cardiovascular Health and Hearing Function: Pure-Tone and Distortion Product Otoacoustic Emission Measures» by Kathleen M. Hutchinson, Helaine Alessio and Rachael R. Baiduc (American Journal of Audiology, vol. 19, 26-35, june 2010, http://aja.pubs.asha.org/journal.aspx). This material was originally developed and is copyrighted by the American Speech-Language-Hearing Association, Rockville, MD, U.S.A., www.asha.org. All rights are reserved. Accuracy and appropriateness of the translation are the sole responsibility of CLAVE.

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Beneficios de los sistemas de FM adaptativos en el reconocimiento de voz en entornos ruidosos para usuarios de audífonos

Linda Thibodeau
Universidad de Texas en Dallas, Centro Callier para los
Trastornos de la Comunicación

El uso de sistemas de FM puede proporcionar mejoras significativas en el reconocimiento de voz en ambientes ruidosos a las personas con una audición normal, así como a las personas con deterioro auditivo que llevan audífonos (Boothroyd, 2004; M. S. Lewis, Crandell, Valente y Enrietto Horn, 2004) o implantes cocleares (Schafer y Thibodeau, 2003, 2004, 2006). Haciendo que la persona que habla lleve un micrófono que transmita la señal de voz a un receptor que lleve puesto la persona que escucha, la relación señal-ruido se puede aumentar drásticamente. Existen diversas opciones de transmisores y receptores de FM, tal y como se muestra en las Tablas 1 y 2, que incluyen la ubicación y la direccionalidad del micrófono, el número y la sincronización de los canales con los receptores y características programables. La selección de estas características depende a menudo de las preferencias del usuario. Sin embargo, algunas requieren una comprobación para demostrar su beneficio (Thibodeau, 2004).

Las primeras investigaciones con sistemas de FM consistían en la comparación de diversas composiciones para suministrar la señal de FM al usuario, como los aros de inducción o las conexiones de entrada directa de audio (DAI). Hawkins (1984) halló que la combinación de DAI más micrófonos direccionales en los audífonos retroauriculares proporcionaba el mayor beneficio para el reconocimiento del habla en entornos ruidosos, en comparación con las combinaciones con los aros de inducción. En estudios posteriores, se realizaron pruebas electroacústicas con diversas combinaciones de FM que ayudaron a explicar por qué las conexiones DAI eran superiores a las combinaciones con los aros de inducción (Thibodeau, 1990; Thibodeau, McCaffrey y Abrahamson, 1988; Thibodeau y Saucedo, 1990). Las características electroacústicas de las combinaciones de audífono y FM fueron más similares a las características del audífono solo cuando se utilizaban combinaciones de DAI en comparación con el aro de inducción. Además, se informó de variaciones indeseables en la salida de hasta 20 dB con los cambios en la colocación del aro de inducción en relación con la bobina T del audífono (Thibodeau et al., 1988). El análisis electroacústico con aros de inducción más recientes y conexiones DAI a los audífonos con circuitos avanzados confirmó los beneficios de las combinaciones con DAI frente a los aros de inducción. Schafer, Thibodeau, Whalen y Overson (2007) comunicaron que el uso de FM con aros de inducción daba lugar a una menor salida de baja frecuencia en relación con la respuesta de frecuencia del audífono solo. Cuantificaron la diferencia entre la salida del audífono solo y del sistema audífono más FM como el beneficio del FM. De acuerdo con las directrices profesionales (Academia Americana de Audiología, 2008; Asociación Americana de Habla-Lenguaje-Audición, 2002), el beneficio del FM deseable para un reconocimiento óptimo de la voz en entornos ruidosos es de 10 dB. Sin embargo, Schafer et al. informaron de que a menudo los audífonos con circuitos de compresión avanzados no mostraban dicho beneficio cuando se medía con un sistema de FM a través de una conexión DAI. Llegaron a la conclusión de que puesto que el protocolo de la prueba implicaba mediciones secuenciales, primero del audífono seguido del audífono más FM, las características de compresión generaban confusión en la observación del verdadero beneficio del FM. Este protocolo de medición, de hecho, no era como los escenarios en el mundo real, donde existen entradas simultáneas en el audífono y en los micrófonos de FM. Estos resultados sugirieron la necesidad de más pruebas conductuales para documentar los beneficios de los ajustes con FM, especialmente en el mundo real.

Solo se ha publicado un informe de reconocimiento de voz como función de un ajuste con FM. En un intento por imitar a las condiciones de audición del mundo real, D. Lewis y Eiten (2004) registraron la voz en entornos ruidosos con diferentes ajustes de FM. Llevaron a cabo un estudio con audiólogos que escucharon las grabaciones de voz con los distintos ajustes de un sistema de FM. Las personas que escuchaban prefirieron obtener mayor beneficio con el FM en la audibilidad de la voz de la persona que hablaba, pero esto daba lugar a una menor audibilidad de la propia voz y de otras voces. El ajuste óptimo sobre el beneficio del FM puede variar de hecho, dependiendo de la situación de la comunicación y del ruido ambiente.

Una característica desarrollada recientemente entre las muchas opciones de combinaciones de FM, se conoce como el sistema de FM adaptativo (AFMA por sus siglas en inglés). Los sistemas de FM fijos permiten que la voz de la persona que habla se presente a un nivel constante por encima del nivel de la señal del micrófono local en el audífono del usuario. Por lo general, esto aporta el beneficio recomendado de 10 dB. Sin embargo, en los receptores de FM programables, se puede ajustar si alguien prefiere oír más o menos la conversación que se produce a su alrededor. Cuando el ruido de fondo es alto, uno podría preferir aumentar la relación señal-ruido a 15 dB o cambiar a un ajuste de solo FM. Con los nuevos sistemas de FM adaptativos, el equipo ajusta automáticamente la salida del receptor de FM sobre la base del ruido ambiente. Si el transmisor detecta que el ruido ambiente supera los 57 dB SPL, se envía una señal al receptor de FM para aumentar la ganancia del receptor de FM y aumentar por lo tanto el beneficio del FM hasta un máximo de 24 dB. No hay ningún otro cambio en el procesamiento de la señal, aparte del aumento del beneficio del FM. La señal enviada al receptor es un código digital que se envía junto con la señal FM en una frecuencia inaudible. Si el nivel del ruido de fondo disminuye por debajo de 57 dB SPL, el sistema volverá a aportar una mejora FM de 10 dB. El sistema AFMA incluye un nuevo transmisor con un micrófono de solapa direccional o un micrófono con pinganillo y nuevos receptores FM que pueden descodificar y reaccionar a las señales digitales enviadas por el transmisor.

Se ha informado del éxito del procesamiento AFMA en personas que utilizan dos tipos de implantes cocleares: implantes de Advanced Bionics e implantes de Cochlear Corporation (Wolfe et al., 2009). Utilizando el transmisor de FM Phonak Inspiro y los receptores de FM MLxi (AFMA) o MLxS (fijo) con sus implantes, los participantes repitieron frases de la Prueba de audición en ruido (HINT) (Nilsson, Soli y Sullivan, 1994) con niveles de ruido de fondo de 55, 65, 70 y 75 dBA. Hubo una mejora significativa con el procesamiento AFMA en comparación con el procesamiento fijo para ambos tipos de implante. La finalidad del presente estudio fue comparar los beneficios de los sistemas AFMA y de los sistemas de FM fijos mediante medidas objetivas y subjetivas en adultos y estudiantes que usan audífonos, en escenarios clínicos y del mundo real.

Método

Participantes

Se invitó a participar a cinco adultos (20–55 años de edad) y a cinco estudiantes (11–15 años de edad) con pérdida auditiva entre moderada y severa que llevaban audífonos binaurales retroauriculares. En la Tabla 3 se proporciona la información descriptiva. Todos los participantes eran usuarios experimentados de FM y estuvieron de acuerdo en usar el sistema durante un período de 1 semana. Entre los estudiantes había dos grupos de hermanos. Cada participante demostró una puntuación de vocabulario receptivo equivalente a una edad superior a los 9 años, según la medición del Test de Vocabulario en Imágenes Peabody (Dunn y Dunn, 1981). Todos recibieron unos honorarios de 100 dólares por su participación en este proyecto de una semana de duración.

Equipamiento

Se utilizaron prototipos de receptores de FM corporales y una versión especial de transmisores de FM adaptativos en carcasas SmartLink. La señal de FM se suministraba al audífono del participante a través de una conexión DAI. La unidad corporal tenía dos interruptores (A y B) que permitían la recepción del procesamiento fijo y AFMA. Los interruptores estaban compensados de manera que para la mitad de los participantes el ajuste A era FM adaptativo y para la otra mitad el ajuste B era FM adaptativo. Para controlar el posible sesgo, los participantes desconocían la selección de los dos sistemas.

El análisis electroacústico, utilizando una caja de pruebas FP 40 para el audífono solo y para el audífono conectado al sistema de FM, puso de manifiesto una distorsión < 10% y la recepción de las señales tanto a través del audífono como de los micrófonos de FM. Se llevó a cabo una prueba de reconocimiento de voz en una sala grande (8,5 x 7,3 m.) con cuatro altavoces colocados en las esquinas para representar el ruido de una sala y uno en el frente para emitir la voz. El ruido se generó desde un reproductor de CD y se dirigió a través de un amplificador a los cuatro altavoces colocados en la sala, tal y como se muestra en la Figura 1. El nivel de ruido ambiente en la sala era de 52 dBA.

Procedimiento

La evaluación de los dos esquemas de procesamiento de FM incluyó medidas objetivas y subjetivas y se llevó a cabo en dos sesiones individuales y en una sesión de grupo. Se obtuvieron medidas objetivas del reconocimiento de voz en entornos ruidosos en una sala controlada. Se obtuvieron medidas subjetivas del beneficio tanto en la sala como en un entorno del mundo real durante un período de una semana. Antes de las pruebas, se permitió a los participantes que seleccionasen un nivel de audición cómodo en silencio mediante el procesamiento AFMA, mientras el examinador hablaba desde otra sala a un nivel medio de conversación y ajustaba el volumen en el transmisor. El examinador hablaba durante 10 segundos con el ajuste inicial de “0” y pedía al participante que valorase el nivel como “demasiado bajo, cómodo o demasiado alto”. Se aumentaba el nivel al siguiente paso y se repetían los 10 segundos hablados de muestra y las preguntas sobre la comodidad hasta que se llegaba a una valoración de “demasiado alto”. El nivel cómodo de audición se designaba como el ajuste considerado “cómodo” en dos secuencias ascendentes. Este ajuste variaba del mínimo de “0” al máximo de “8” y permanecía ahí para las condiciones de procesamiento tanto AFMA como FM fijo para cada participante. No hubo relación entre el tipo de tipo de prótesis, la ganancia del audífono y el ajuste de comodidad seleccionado. Este procedimiento permitió la compensación potencial de diferencias entre los distintos audífonos, que se podría haber originado a partir de las variaciones en los niveles de impedancia a través de la conexión DAI.

Medidas objetivas de reconocimiento de voz

Para comparar los dos tipos de procesamiento de la señal (AFMA frente a FM fijo) en cinco condiciones de ruido en las que las diferencias serían potencialmente mínimas, fue necesario utilizar materiales sensibles para el reconocimiento de voz y no duplicar frases. Los dos conjuntos de materiales se obtuvieron a partir de la Prueba de audición en ruido (HINT) y de la Prueba de percepción del habla en ruido (SPIN) (Bilger, Nuetzel, Rabinowitz y Rzeczkowski, 1984). Las frases de HINT y SPIN se presentaron a través del reproductor de CD a 84 dBA, según la medición del micrófono del transmisor de FM que estaba colocado 15 cm. delante del altavoz que emitía la señal, en la parte delantera de la sala. Para cada una de las condiciones de ruido se presentaron diez frases de HINT y SPIN. Las primeras cinco frases de SPIN difícilmente predecibles y las primeras cinco fácilmente predecibles se sacaron de listas de 50 frases. Puesto que el registro de SPIN tiene un orden aleatorio de frases fácil y difícilmente predecibles, fueron necesarias 10–12 frases por cada condición para cumplir los criterios de presentación de cinco frases de cada tipo.

El ruido de la sala creado mediante la mezcla de registros tomados de cuatro aulas de primaria se presentó desde los cuatro altavoces que competían a cinco niveles de ruido: 54, 63, 68, 73 y 80 dBA según la medición en la ubicación del participante para la prueba HINT (Schafer y Thibodeau, 2006). Este ruido se editó para reducir las intensidades máximas y dio lugar a medias cuadráticas mínimas y máximas que se diferenciaban solo en 2,95 dB. El mismo ruido se utilizó para SPIN. Sin embargo, para finalizar la recopilación de datos de manera eficaz en el último y cuarto día consecutivo de participación, se realizó la prueba a solo tres niveles: 63, 68 y 73 dBA. Se omitió el nivel inferior, 54 dBA, porque se esperaba que las diferencias entre los esquemas de procesamiento fuesen mínimas en este nivel de ruido, sobre la base de la prueba inicial con HINT. También se omitió el nivel más alto, 80 dBA, porque el ejercicio era muy difícil y porque a menudo los participantes no eran capaces de repetir las frases de HINT a ese nivel. Se utilizaron dos reproductores de CD para presentar el ruido, de manera que el ruido del altavoz delantero izquierdo y del altavoz trasero derecho no estaba correlacionado con el ruido de los altavoces delantero derecho y trasero izquierdo.

Dentro de cada medida, el orden de los niveles de ruido y del tipo de procesamiento de FM estuvo compensado. Un examinador se sentaba junto al participante para controlar la emisión del ruido de la sala mientras que otro se sentaba junto al altavoz del que procedía la señal para controlar la emisión de la señal principal. Estos examinadores y un asistente adicional registraban las respuestas verbales del participante después de cada presentación. Una condición se anulaba si no se podía repetir ninguna de las palabras después de las cinco primeras frases. Esto sucedió con cinco participantes al nivel de ruido de 73 dBA y con 10 de los participantes al nivel de ruido de 80 dBA cuando se estaba en la condición de FM fijo.

Valoraciones subjetivas de reconocimiento de voz

En la evaluación subjetiva se incluyeron dos actividades en un aula y seis lecciones en un acuario público, que se describen en la Tabla 4. Durante cada actividad, los participantes escucharon los ajustes A y B y a continuación valoraron su experiencia auditiva en unas fichas que se muestran en la Figura 2. Para una mayor comodidad, se llevaron las ocho fichas en una funda de plástico que se podía colgar alrededor del cuello cuando se estaba en la sala y al desplazarse por el acuario.

Las actividades en el aula incluyeron un ejercicio en el que había que doblar un papel y un juego de grupo. Mientras el ruido de la sala grabado se reproducía a 65 dBA, un responsable del experimento que llevaba el micrófono de FM daba las instrucciones hablando a un nivel de conversación normal. Los participantes se sentaron en pupitres con tapa abatible, en tres filas y dando la cara al altavoz. Comenzando con los receptores en el ajuste A, se dieron 10 instrucciones para doblar el papel dejando tiempo a los participantes para que realizasen cada ejercicio. De manera similar, se dieron 10 instrucciones para doblar el papel mientras los participantes escuchaban con el ajuste B. A continuación todos rellenaron las fichas de valoración subjetiva.

En el juego de grupo, se reproducía el mismo ruido de un aula grabado mientras se jugaba a un juego de adivinar frases. El micrófono transmisor se pasaba alrededor del círculo para que cada persona diese pistas referentes a una palabra que había visto en un dispositivo apuntador que hacía un sonido de tictac. Cuando se identificaba correctamente la palabra, el dispositivo apuntador pasaba a la siguiente persona. El objetivo era no tener en las manos el dispositivo apuntador al dejar de sonar el tictac y sonar un pitido. Todos los participantes comenzaron el juego con sus receptores en el ajuste A y cambiaron al ajuste B después de jugar 10 minutos. A continuación rellenaron otra ficha de valoración subjetiva.

En el acuario los participantes escuchaban a un guía que llevaba el transmisor de FM en seis paradas distintas. Después de 2 minutos de explicación en una parada, se les pedía que cambiasen el ajuste del receptor de A a B. A continuación el guía exponía otros 2 minutos de explicación sobre esta misma parada. Antes de avanzar a la siguiente parada, rellenaban la ficha de valoración subjetiva. El ruido ambiente en cada parada variaba dependiendo de los animales y de los visitantes que había alrededor y osciló entre 70 y 90 dBA.

Secuencia de acontecimientos

Esta experiencia con FM tuvo lugar durante 1 semana, comenzando un viernes con la confirmación de la respuesta electroacústica del audífono y de la conexión DAI. En un lunes o un martes, se introducía el prototipo de FM y se realizaba la prueba HINT. A continuación se daban instrucciones a los participantes para que usasen el dispositivo en casa lo máximo posible para aumentar sus oportunidades de audición. El miércoles, los 10 participantes volvían para dedicar un día completo a las actividades, que incluían las dos actividades de comunicación en la sala y las seis actividades educativas mientras se visitaba el acuario (tal y como se muestra en la Tabla 4). El jueves o el viernes, se realizaba la prueba SPIN en el mismo escenario de la sala utilizada para la prueba HINT.

Resultados

Medidas objetivas

Los resultados de HINT y SPIN se muestran en las Tablas 5 y 6 y en las Figuras 3 y 4 respectivamente. A pesar del intervalo de edad de los participantes, de 11 a 55 años, no hubo pruebas de que esto fuese un factor significativo: las correlaciones de las puntuaciones con la edad no fueron significativas y oscilaron entre r (60) = 0,0, p < 0,05 y r (60) = 0,21, p < 0,05. Por lo tanto, todos los análisis se realizaron con los 10 participantes como grupo. Todas las puntuaciones fueron transformadas en arcoseno antes del análisis estadístico para evitar los posibles efectos de varianzas desiguales asociadas al porcentaje de puntuaciones correctas. Se realizaron correcciones de Bonferroni de múltiples pruebas t al realizar los análisis posteriores (Sankoh, Huque y Dubey, 1997).

En la Tabla 5 y en la Figura 3 se muestran los porcentajes medios de puntuaciones correctas en HINT para cada nivel de ruido. Hubo tres métodos de puntuación utilizados para intentar captar minuciosamente las diferencias en los métodos de procesamiento: primera palabra correcta, número total de palabras correctas y frases enteras correctas. Las mejoras en el reconocimiento de voz con AFMA frente al procesamiento fijo oscilaron entre el 0% a un nivel de ruido de 54 dBA para las frases enteras correctas y el 50% a un nivel de ruido de 73 dBA para la primera palabra correcta. No es sorprendente que las diferencias fuesen mínimas al nivel de ruido más bajo porque el procesamiento de AFMA no está activado hasta que el nivel de ruido de fondo no supera los 57 dB SPL.

Para el análisis estadístico se omitió el nivel de ruido final porque muchos participantes no fueron capaces de finalizar la prueba. Los principales efectos del tipo de procesamiento (AFMA frente a fijo) y del nivel de ruido (54, 63, 68 y 73 dBA) fueron significativos para cada método de puntuación: primera palabra, F(1, 72) = 16,62, p < 0,0001 y F(3, 72) = 21,34, p < 0,0001, respectivamente; palabras totales, F(1, 72) = 22,61, p < 0,0001 y F(3, 72) = 25,59, p < 0,0001, respectivamente; y frases totales, F(1, 72) = 16,64, p < 0,0001 y F(3, 72) = 18,02, p < 0,0001, respectivamente. También hubo una interacción significativa de tipo de procesamiento x nivel de ruido para cada método de puntuación: primera palabra, F(3, 72) = 3,95, p < 0,01; palabras totales, F(3, 72) = 6,57, p < 0,0001; y frases totales, F(3, 72) = 3,07, p < 0,05. El análisis de seguimiento con correcciones de Bonferonni de múltiples pruebas t (Sankoh et al., 1997) puso de manifiesto que el procesamiento AFMA era significativamente mejor que el fijo con los niveles de ruido de 68 y 73 dBA pero no con los niveles de ruido inferiores de 54 y 63 dBA para cada método de puntuación. Tal y como se muestra en la Tabla 5, para cada método de puntuación, el mayor aumento en el reconocimiento de voz con AFMA frente al procesamiento fijo se produjo al nivel de ruido de 73 dBA: 50% para la primera palabra correcta, 49,7% para el número total de palabras correctas y 36% para las frases enteras correctas.

El rendimiento en la prueba SPIN se muestra en la Tabla 6 y en la Figura 4. El porcentaje del incremento en el reconocimiento de frases en SPIN con AFMA frente al procesamiento fijo osciló entre el 4% al nivel de ruido de 63 dBA y el 42% al nivel de ruido de 73 dBA para las frases fácilmente predecibles. Igualmente, la mejora en las frases difícilmente predecibles aumentó con estos niveles del ruido del 12% al 30%. Un análisis de varianza, de dos factores y de medidas repetidas, del número total de palabras correctas puso de manifiesto efectos principales significativos según el procesamiento (AFMA > fijo), F(1, 54) = 15,53, p < 0,0001; efectos principales significativos según el nivel de ruido, F(2, 54) = 10,60, p < 0,0001; y ninguna interacción significativa, F(2, 54) = 2,58, p > 0,05. Para comparar con los resultados de HINT, se realizaron pruebas de seguimiento con ajustes de Bonferonni para múltiples pruebas t (Sankoh et al., 1997). Al igual que antes, el procesamiento con AFMA fue significativamente mejor que el fijo con los niveles de ruido de 68 y 73 dBA, tal y como se muestra en la Tabla 6. Tal y como se esperaba a partir de los resultados de HINT, el beneficio que se conseguía con el procesamiento AFMA (según la determinación de total correcto en SPIN) aumentó significativamente con el nivel de ruido desde una mejora del 8% a 63 dBA a una mejora del 36% a 73 dBA.

También fue interesante determinar si las frases difícilmente predecibles eran más sensibles que las frases fácilmente predecibles a las diferencias en los esquemas de procesamiento de FM. Los beneficios adicionales del procesamiento AFMA pueden haber sido útiles únicamente cuando no había claves contextuales que utilizar. Para cada nivel de ruido, se realizó un análisis de varianza, de dos factores y de medidas repetidas, para examinar los efectos del contexto y del esquema de procesamiento. Hubo un efecto principal del procesamiento (AFMA > fijo) a los dos niveles más altos de ruido, tal y como se esperaba: 68 dBA, F(1, 36) = 13,42, p < 0,0001; 73 dBA, F(1, 36) = 18,84, p < 0,0001. No hubo diferencias significativas entre el tipo de frase (fácil frente a difícilmente predecible) a ninguno de los niveles de ruido: 63 dBA, F(1, 36) = 1,77, p > 0,01; 68 dBA, F(1, 36) = 5,63, p > 0,01; y 73 dBA, F(1, 36) = 0,97, p > 0,01. Todas las interacciones fueron no significativas. El procesamiento AFMA proporcionó un beneficio significativo a los niveles de ruido alto en relación con la presencia de indicios contextuales.

Para examinar cuántos individuos se beneficiaron del procesamiento AFMA, se determinaron intervalos de confianza al 95% para cada comparación (AFMA frente a fijo) a cada nivel de ruido. En las tablas 5 y 6 se facilita el número de participantes cuyo beneficio superaba el intervalo de confianza al 95%. Tal y como se esperaba, el número de participantes que mostraban un beneficio significativo a partir de procesamiento AFMA aumentó al aumentar el nivel de ruido. Ocho de los diez individuos hicieron mejoras significativas con las frases de HINT mediante el procesamiento AFMA a uno de los dos niveles de ruido más altos. En el caso de SPIN, el procesamiento AFMA fue significativamente mejor para nueve de los diez participantes con las frases difícilmente predecibles en SPIN al nivel de ruido de 73-dBA. En el caso de las frases fácilmente predecibles y el total correcto, siete de los diez participantes mostraron un beneficio significativo con el procesamiento AFMA al nivel de ruido de 73 dBA. Esto muestra que la mayoría de los participantes estaban consiguiendo un beneficio significativo a partir del procesamiento AFMA, en vez de ser solo unos pocos los que conseguían ganancias muy grandes.

Resultados subjetivos

Los participantes seleccionaron el procesamiento preferido (AFMA frente a fijo) al final de cada actividad, lo que se muestra en las columnas derechas de la tabla 4. En el caso de las actividades en aula, el 100% de los participantes eligieron AFMA como procesamiento preferido. AFMA fue el procesamiento preferido en el acuario por todos los participantes en dos de las paradas. En el resto de las paradas, el procesamiento AFMA fue preferido también por el 80%–90% de los participantes. Los niveles de ruido en las paradas variaron entre 70 y 90 dBA debido a los sonidos impredecibles de los animales, así como a las conversaciones cercanas de otros visitantes. Es posible que las preferencias se hayan visto afectadas por factores no relacionados con la audición, como el vocabulario complicado en un contento poco familiar o movimientos de los animales cercanos que podían causar distracción.

Los comentarios de los participantes con respecto al procesamiento AFMA fueron que por lo general sonaba más claro, más alto y más fácil de entender. Un oyente comentó: “Con AFMA la voz es más fácil de distinguir cuando está en el ruido de fondo”. Los comentarios generales con respecto al procesamiento fijo fueron que el ruido era demasiado alto y que era difícil oír a la persona que hablaba. Hubo comentarios según los cuales “la voz sonaba apagada” y “era como si la voz del guía desapareciese cuando cambiaba al ajuste B [fijo]”.

Resumen y discusión

El procesamiento AFMA dio lugar a mejoras significativas a los niveles de ruido más altos para la mayoría de los participantes. A pesar de la incomodidad del prototipo de procesador que se llevaba sobre el cuerpo, a los participantes les entusiasmó el nuevo procesamiento, tanto en el escenario clínico como en el mundo real. Los beneficios aumentaron al aumentar el nivel de ruido tanto en las medidas con HINT como con SPIN y alcanzaron una mejora máxima del 50% al nivel de ruido de 73-dBA con las frases de HINT. No se esperaban diferencias entre los dos tipos de procesamiento de FM a los niveles bajos de ruido de fondo porque la característica adaptativa solo se activa cuando el ruido alcanza 57 dB SPL. En los ambientes más silenciosos, los sistemas de FM adaptativos y fijos funcionan de manera similar. AFMA fue también el procesamiento preferido por la mayoría de los participantes en diversos escenarios de audición. Sobre la base de estos hallazgos, es probable que el procesamiento AFMA aporte unos beneficios significativos frente el procesamiento con sistema de FM fija en entornos en los que el nivel de ruido supere los 57 dB SPL. Aunque este beneficio es esperable al utilizar un sistema de FM, era importante que estas personas confirmasen que los cambios con el sistema adaptativo eran aceptables.

A los participantes se les dio la oportunidad de seleccionar un nivel de inicio cómodo en silencio. Esto fue necesario porque las conexiones DAI variaban en la equivalencia de impedancia entre el receptor y el audífono, una condición que los prototipos de receptores de FM que se utilizaron en este estudio no eran capaces de compensar. Esta falta de equivalencia de impedancia daría lugar a variaciones en la fuerza de la señal. Al permitir a los participantes seleccionar un nivel de audición cómodo en el inicio, estas diferencias se minimizaron. El hecho de que no hubiese diferencias significativas entre los tipos de procesamiento al nivel de ruido bajo (63 dBA) sugirió que no había desigualdad entre el nivel de señal inicial en los dos esquemas de procesamiento a los niveles de ruido bajo. Las diferencias en el beneficio del FM que dieron lugar a mejoras en el rendimiento se hicieron efectivas a los niveles de ruido más altos (68 y 73 dBA), lo que sugiere que el procesamiento AFMA había dado lugar a un mayor beneficio después de hacer una muestra del ruido y determinar que superaba el criterio de los 57 dB SPL.

Es importante señalar que para que el procesamiento adaptativo funcione, tanto el transmisor como el receptor deben tener circuitos adaptativos. Aunque los receptores de FM con condiciones de FM fijo pueden recibir señales de transmisores de FM con procesamiento AFMA, los beneficios de AFMA no se producirán. Igualmente, los beneficios en el reconocimiento del habla no se conseguirán con transmisores de FM con la condición de FM fijo cuando se usen con receptores de FM con AFMA. Es importante tener esto en cuenta cuando los programas hacen planes para actualizar el equipamiento.

Es interesante comparar el rendimiento con AFMA con el que se había obtenido en investigaciones anteriores con sistemas de FM. Boothroyd (2004) midió el porcentaje de reconocimiento correcto de fonemas en 12 adultos con pérdida auditiva entre moderada y severa en un ejercicio de reconocimiento de palabras. Boothroyd halló un nivel de rendimiento máximo al usar sistemas de FM al nivel de la oreja de aproximadamente el 80% con un ruido de 55 dB SPL. Con sistemas de FM adaptativos en el presente estudio, los participantes percibieron el 90% de las primeras palabras de forma correcta y el 85% de las palabras totales de forma correcta en el caso de las frases de HINT que se presentaron con un ruido de 54 dBA. Con el sistema de FM fijo, los participantes reconocieron el 88% y el 89% de las primeras palabras y de las palabras totales respectivamente. Es importante señalar también que los resultados de Boothroyd se obtuvieron con ajustes de solo FM en vez de con el ajuste de FM más micrófono que se usaba en el presente estudio. En el presente estudio se esperaba un mejor rendimiento porque se usaron instrumentos digitales, no lineales y multicanal en comparación con el sistema de FM fijo con instrumentos retroauriculares, lineales, monocanales y analógicos que se utilizaron en el estudio de Boothroyd.

Wolfe et al. Encontraron beneficios similares con el procesamiento AFMA (2009) en usuarios de implantes cocleares de Cochlear Corporation y de Advanced Bionics que también se sometieron a pruebas con frases de HINT y con el mismo nivel de ruido de fondo del aula. Las diferencias en el reconocimiento del habla de las frases de HINT al escuchar con sistemas de FM adaptativos y fijos solo estuvo presente a los niveles de ruido más altos de 65, 70 y 75 dBA. Tal y como se esperaba, las personas con implantes cocleares presentaban un reconocimiento de voz muy limitado a los niveles de ruido más altos, especialmente con el sistema de FM fijo con el que pudieron repetir menos del 1% de las palabras en las frases de HINT. Sin embargo, con el sistema de FM adaptativo, repitieron el 19% de las palabras. De manera similar, en el caso de los usuarios de audífonos, el reconocimiento de voz al nivel de ruido de 73 dBA aumentó del 5% con la condición FM fijo al 55% con el procesamiento AFMA.

El mayor incremento con el procesamiento de FM adaptativo en los usuarios de audífonos (50%) en comparación con el aumento obtenido en los usuarios de un implante coclear (18%) sugiere que los usuarios de audífonos fueron capaces  de usar mejor las claves acústicas disponibles mediante el procesamiento de FM adaptativo. De hecho, en el caso del nivel de ruido más alto del presente estudio, 80 dBA, ninguno de los participantes fue capaz de repetir ninguna de las frases de HINT con el procesamiento de FM fijo, aunque siete de ellos fueron capaces de repetir una media del 22,7% de palabras correctas con el procesamiento de FM adaptativo. El que más mejoró fue un estudiante (Participante 7 de la tabla 3) que no pudo repetir ninguna palabra con el procesamiento de FM fijo y que fue capaz de repetir correctamente el 64% con el procesamiento de FM adaptativo al nivel de ruido de 80 dBA. Una mujer adulta (Participante 8 de la Tabla 3) mostró también un rendimiento destacable con el procesamiento fijo con SPIN a los niveles más altos. Para este nivel de ruido más alto (73 dBA), ninguno de los participantes pudo repetir ninguna de las frases fácilmente predecibles con el procesamiento fijo, aunque ella fue capaz de repetirlas todas. Sin embargo, con el procesamiento AFMA a ese nivel de ruido, solo repitió un 60% de forma correcta. Ella atribuye su excelente reconocimiento del habla en ruido al hecho de que había estado muchos años “esforzándose por escuchar” ya que no se había puesto audífonos hasta que llegó a la universidad.

Los participantes con audífonos y con implantes cocleares mostraron mejoras significativas con el procesamiento de FM adaptativo. Este procesamiento de FM va a aportar un considerable beneficio en aulas con ruido, donde los niveles medios son de hasta 68 dBA (Crandell y Smaldino, 2000). Con el uso de este nuevo procesamiento de FM, las personas con pérdida auditiva pueden obtener también beneficios en entornos en los que la comunicación ni siquiera era posible, como en acontecimientos deportivos, restaurantes, centros comerciales o reuniones sociales. De hecho, un participante (Participante 8) comunicó que, por primera vez, era capaz de oír las instrucciones en las clases de aerobic cuando el monitor llevaba el transmisor, en vez de seguir sencillamente los movimientos de cada ejercicio basándose en las claves visuales. Los informes sobre los niveles medios de ruido en los espacios públicos son limitados. Sin embargo, cuando se dispone de ellos, los datos sugieren que el procesamiento AFMA en un sistema de FM podría tener un impacto beneficioso significativo en la comunicación. Por ejemplo, la comunicación general cuando se está de pie en una calle se podría mejorar con un transmisor con procesamiento AFMA en la persona que habla y un receptor de FM compatible en la persona que escucha. Seto, Holt, Rivard y Bhatia (2007) informaban de que la media del nivel de ruido del tráfico en San Francisco durante el día y la noche era de 68 dB, lo que supera el criterio de 57 dBA para activar el procesamiento AFMA. Este nivel varía según las zonas residenciales o comerciales, así como según el tipo de tráfico, como coches o camiones. Otro escenario en el que el uso de un sistema de FM con procesamiento AFMA sería útil es el metro. En el metro se registran unos niveles de ruido de 90–155 dBA, que podrían interferir claramente con el intercambio de información fundamental en las taquillas (Universidad de Ciencias de la Salud del Noroeste, 2001). Aunque estas son comunicaciones más sociales, el uso de procesamiento AFMA de FM sería útil en partidos de fútbol, donde se  el nivel de ruido alcanza 117 dBA (AFMA, 2001) según informes o en una peluquería donde la medición del ruido de solo un secador fue de 90 dBA (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional, 2008). Por último, una experiencia cotidiana para muchas personas con pérdida auditiva es la comunicación en un coche donde el ruido interior podría ser de 71 dBA (Noise Levels, 2000) antes de que se añada ningún otro factor, como la radio o la actividad de los niños. De acuerdo con los resultados del presente estudio, el uso del procesamiento AFMA de FM en cualquiera de estos escenarios podría dar lugar a un reconocimiento del habla significativamente mejor. Es necesaria una mayor investigación con los productos finales para asegurar que los beneficios del procesamiento AFMA que se observan en el presente estudio a los niveles de ruido más altos, se mantengan cuando los receptores de FM se unan a audífonos más nuevos, así como a otros tipos de implante coclear.

Agradecimientos

Se agradece enormemente la ayuda de Martin Luetzen al trabajar en Phonak. La recogida y el análisis de datos fueron facilitados por los estudiantes de doctorado de la Universidad de Texas en Dallas Lindsay Bondurant, Jessica Sullivan, Gregory Nelson, Sarah Tillman e Ivonne Pérez-Cervantes. Se agradece también enormemente la colaboración del personal del Dallas World Aquarium.

Declaración
La información que aparece en este artículo se presentó en los seminarios de formación de Phonak y en el encuentro anual, en julio de 2009, de la Asociación de Audiología Educativa (Nueva Orleans, Luisiana, EE. UU.). Phonak ha proporcionado ayuda financiera para este estudio.

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Traducido con autorización del artículo «Beneficios de los sistemas de FM adaptados en el reconocimiento de voz en entornos ruidosos para usuarios de audífonos» de Linda Thibodeau (American Journal of Audiology, vol. 19, 36-45, junio 2010, http://aja.pubs.asha.org/journal.aspx). Este material ha sido originalmente desarrollado y es propiedad de la American Speech-Language-Hearing Association, Rockville, MD, U.S.A., www.asha.org. Todos los derechos reservados. La calidad y precisión de la traducción es únicamente responsabilidad de CLAVE.

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Translated, with permission, from «Benefits of Adaptive FM Systems on Speech Recognition in Noise for Listeners Who Use Hearings Aids» by Linda Thibodeau (American Journal of Audiology, vol. 19, 36-45, june 2010, http://aja.pubs.asha.org/journal.aspx). This material was originally developed and is copyrighted by the American Speech-Language-Hearing Association, Rockville, MD, U.S.A., www.asha.org. All rights are reserved. Accuracy and appropriateness of the translation are the sole responsibility of CLAVE.

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