Validación Científica y Evolución Tecnológica

Introducción

La precisión en las mediciones auditivas es fundamental para el diagnóstico y tratamiento de los trastornos auditivos. La Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) de Alemania ha desempeñado un papel crucial en el desarrollo y estandarización de técnicas y equipos audiológicos. Este artículo explora la historia de la PTB en el campo de la audiología, detalla los hitos clave relacionados con los audiómetros y presenta el ensayo RETSPL realizado en los auriculares Sony WH-1000XM4 para el audiómetro uSound.

 

1. Los Comienzos de la PTB y su Enfoque en la Acústica

1.1 Fundación de la PTB y Primeros Pasos en Metrología (1887-1900)

• 1887: Se funda  PTB como el "Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR)" en Charlottenburg, Berlín, bajo la dirección de Hermann von Helmholtz. Su objetivo inicial es establecer estándares físicos y mejorar la precisión en las mediciones.
• Fuentes: PTB - Historia

1.2 Primeras Investigaciones Acústicas (1900-1920)

• A principios del siglo XX,  PTB comienza a interesarse por la acústica, investigando la propagación del sonido y las mediciones de presión sonora.
• 1910: Se establecen laboratorios acústicos especializados para estudiar fenómenos sonoros y sus aplicaciones prácticas.
  
  
  

2. PTB y el Desarrollo de la Audiometría

2.1 Innovaciones en Mediciones Auditivas (1920-1940)

• 1924: PTB colabora en la creación del primer audiómetro práctico, facilitando diagnósticos auditivos más precisos.
• 1930: Se publican estudios sobre la sensibilidad auditiva humana, sentando las bases para futuras normativas.
• Fuentes: Artículos históricos en archivos de PTB.

2.2 Estandarización de Equipos Audiológicos (1940-1960)

• 1951: PTB participa en la definición de estándares internacionales para audiómetros, colaborando con la Organización Internacional de Normalización (ISO).
• 1953: Se introducen métodos para calibrar audiómetros, mejorando la confiabilidad en las pruebas auditivas.
• Fuentes: ISO - Historia de la normalización en audiología
  
  
  

3. Hitos Clave en Audiología y Metrología Acústica

3.1 Desarrollo de RETSPL y Contribuciones de la PTB (1960-1980)

• 1964: Se establece el concepto de Niveles de Presión Sonora de Umbral Equivalente de Referencia (RETSPL), crucial para calibrar audiómetros.
• PTB juega un papel vital en la investigación y validación de RETSPL, asegurando mediciones consistentes a nivel internacional.
• Fuentes: Publicaciones de la PTB sobre RETSPL.

3.2 Avances Tecnológicos y Psicoacústica (1980-2000)

• 1985: PTB investiga en psicoacústica, explorando cómo el cerebro percibe el sonido, lo que influye en el diseño de pruebas auditivas.
• 1995: Se implementan nuevas técnicas digitales en audiómetros, con PTB liderando en estandarización y pruebas.
• Fuentes: Estudios de  PTB en psicoacústica y tecnología digital.
  
  
  

4. La Era Digital y la PTB en el Siglo XXI

4.1 Integración de Tecnologías Móviles (2000-2010)

• 2005: La PTB comienza a explorar la calibración de dispositivos móviles para aplicaciones audiológicas.
• 2008: Se publican guías para asegurar la precisión en aplicaciones móviles de salud auditiva.
• Fuentes: Informes de la PTB sobre metrología móvil.

4.2 Colaboración Internacional y Accesibilidad (2010-2020)

• 2015: La PTB colabora con organizaciones globales para mejorar el acceso a diagnósticos auditivos en países en desarrollo.
• 2018: Se inicia el proyecto para validar auriculares comerciales para uso en audiómetros móviles.
• Fuentes: PTB - Proyectos internacionales
  
  
  

5. Los Auriculares Sony WH-1000XM4 y su Potencial Audiológico

5.1 Características Técnicas y Ventajas (2020)

• 2020: Sony lanza los auriculares WH-1000XM4, con avanzada cancelación de ruido y respuesta de frecuencia amplia.
• Estos auriculares presentan una oportunidad para ser utilizados en aplicaciones audiológicas debido a su calidad y consistencia.

5.2 Adaptación para Evaluaciones Auditivas

• La posibilidad de utilizar auriculares comerciales facilita el acceso a pruebas auditivas de calidad en diversas poblaciones.
• Se considera esencial validar estos auriculares para asegurar su precisión en mediciones auditivas mediante ensayos RETSPL siguiendo la norma ISO 389-9.
  
  
  

6. El Audiómetro uSound: Innovación y Accesibilidad

6.1 Fundación y Objetivos de uSound 

• En 2014, nace uSound, una innovadora iniciativa argentina fundada con el propósito de democratizar el acceso al diagnóstico y tratamiento auditivo mediante la innovación tecnológica. Consciente de que millones de personas no pueden acceder a audífonos tradicionales debido a su costo o disponibilidad, uSound desarrolla un asistente auditivo como alternativa accesible, brindando soluciones a quienes más lo necesitan.
• En 2018, uSound se asocia con Samsung, dando origen a uSound por Samsung. Esta alianza estratégica busca concientizar sobre los riesgos de la hipoacusia, ofreciendo un test auditivo sencillo y accesible que los usuarios pueden realizar desde sus hogares. Esta herramienta permite a miles de personas monitorear su audición y consultar a profesionales a tiempo, fomentando la detección temprana y el tratamiento oportuno.
• Entre 2019 y 2020, uSound lanza en Argentina el primer audiómetro digital ultraportátil, que utiliza tecnología de Cancelación Activa de Ruido (ANC). Este dispositivo innovador busca romper las barreras de la práctica audiológica convencional, ofreciendo una herramienta integrada y accesible tanto para profesionales como para pacientes. Su portabilidad y precisión permiten llevar evaluaciones auditivas de alta calidad a lugares remotos y comunidades desatendidas.

6.2 Integración con el auricular Sony WH-1000XM4 

• En 2021, uSound reconoce el potencial de los auriculares Sony WH-1000XM4 para mejorar la precisión de sus evaluaciones auditivas. Gracias a su avanzada tecnología de cancelación activa de ruido y su excelente desempeño acústico, estos auriculares ofrecen un entorno auditivo óptimo para pruebas precisas. uSound valida su uso para audiometrías mediante ensayos internos, siguiendo la norma ISO 389-9, asegurando así su idoneidad y confiabilidad.
• En 2023, en su compromiso constante con la innovación y la excelencia, uSound establece una alianza de investigación académica con la Universidad Católica de Salta (UCASAL). Esta colaboración busca profundizar en estudios científicos que respalden y optimicen las tecnologías de uSound, fortaleciendo su base académica y potenciando su impacto en el campo de la audiología.
• En 2024, la colaboración con la Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) se convierte en un hito crucial para uSound. Trabajar con esta institución alemana de renombre mundial permite a uSound validar internacionalmente la integración de los auriculares Sony WH-1000XM4 en su audiómetro. Esta validación garantiza que el dispositivo cumple con los estándares más exigentes, abriendo las puertas a los mercados globales y reforzando la confianza de profesionales y usuarios en todo el mundo.
  
  
  

7. El Ensayo RETSPL de los auriculares Sony WH-1000XM4 realizado por la PTB

7.1 Inicio del Proyecto (Primer Trimestre de 2024)

El proyecto para validar los auriculares Sony WH-1000XM4 comenzó en el primer trimestre de 2024, cuando uSound y la PTB acordaron realizar el ensayo RETSPL siguiendo los más altos estándares internacionales. Este ensayo tenía como objetivo determinar los niveles de presión sonora de umbral equivalente (ETSPL) para tonos puros.

7.2 Metodología del Ensayo

PTB implementó procedimientos basados en las normas ISO 389-9 e IEC 60318-1, utilizando un simulador de oído calibrado y equipado con micrófonos de alta precisión.

• Participantes: 28 sujetos otológicamente normales, de entre 18 y 25 años, fueron evaluados en cabinas acústicas controladas con ruido de fondo inferior a los valores de la norma ISO 8253-1.
• Equipos:
  • Simulador de oído B&K 4153, configurado según IEC 60318-1.
  • Sistema de amplificación calibrado con pistófono B&K 4220.
• Procedimientos:
  • Los auriculares fueron colocados 10 veces en el simulador para garantizar consistencia en la medición.
  • Se midieron fuerzas de aplicación tras 3000 flexiones mecánicas, confirmando una variación máxima del 1.3%, muy por debajo del límite permitido (15%) según EN 352-1:2002.
    
    

7.3 Resultados y Hallazgos 

Los Sony WH-1000XM4 cumplieron los criterios necesarios para su uso en evaluaciones audiométricas. La variabilidad entre género (hombres/mujeres) y oído (izquierdo/derecho) se mantuvo dentro de los rangos esperados, confirmando la consistencia del dispositivo.. Se establece una tabla de RETSPL específica para estos auriculares, facilitando su calibración precisa en el audiómetro uSound. Estos hallazgos se documentan en un informe técnico elaborado por la PTB, que será publicado como parte de la colaboración con uSound.

 

 

7.4 Implicaciones para la Audiología

Esta validación por parte de la PTB, sumada a los ensayos internos realizados por uSound y por UCASAL, proporciona una base científica sólida que respalda el uso de los auriculares Sony WH-1000XM4 en evaluaciones auditivas, logrando mayor precisión gracias a su niveles de atenuación y brindando accesibilidad por la ultra portabilidad del audiómetro uSound.  

 

Referencias

Normas Internacionales

1. ISO 389-1:2017 Acoustics — Reference zero for the calibration of audiometric equipment — Part 1: Reference equivalent threshold sound pressure levels for pure tones and supra-aural earphones
2. ISO 389-9:2009 Acoustics — Reference zero for the calibration of audiometric equipment — Part 9: Preferred test conditions for the determination of reference hearing threshold levels
3. IEC 60645-1:2017 Electroacoustics — Audiometric equipment — Part 1: Equipment for pure-tone and speech audiometry
4. IEC 60318-1:2009 Electroacoustics — Simulators of human head and ear — Part 1: Ear simulator for the calibration of supra-aural and circumaural earphones
5. ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of Measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)

Enlaces a PTB

1. PTB - Historia
   • Descripción: Información detallada sobre la historia y evolución de la Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), desde su fundación como PTR hasta su desarrollo como PTB.
   • Enlace:History of PTR and PTB  
2. PTB - Departamento de Metrología en Acústica (Departamento 1.6)
   • Descripción: Información sobre el Departamento 1.6, dedicado a la metrología en acústica, que cubre sus actividades y proyectos en el ámbito de las mediciones acústicas.
   • Enlace: 1.6 Sound - PTB.de 
3. PTB - Servicios de Calibración en Acústica
   • Descripción: Servicios de calibración y ensayo de la PTB en acústica, que incluyen la calibración de audiómetros y otros equipos de medición acústica.
   • Enlace:  Kalibrier- und Messmöglichkeiten - PTB.de 
4. PTB - Publicaciones y Reportes Científicos
   • Descripción: : Acceso a la base de datos de publicaciones científicas y reportes técnicos de la PTB en diversas áreas de la metrología, incluida la acústica.
   • Enlace: Scientific & technical publications - PTB.de 
     1. Publicaciones del Departamento de Sonido (Departamento 1.6): Este departamento se especializa en metrología acústica y ha publicado numerosos estudios relevantes en el campo de la audiometría.
        Enlace: Publikationen - PTB.de 
     2. Base de Datos PTB-Publica: Una extensa colección de artículos científicos, tesis doctorales y reportes técnicos elaborados por el personal de PTB, que abarca diversas áreas de la metrología.
        Enlace: Database PTB-Publica - PTB.de
     3. Publicaciones del Departamento de Mecánica y Acústica (División 1): Esta división aborda investigaciones fundamentales en mediciones mecánicas y acústicas, proporcionando información valiosa para el desarrollo de dispositivos audiométricos.
        Enlace: Div. 1 Mechanics and Acoustics - PTB.de