Esta condição ocorre quando o fluido se acumula no ouvido médio atrás do tímpano e é infectado. Esta acumulação também é comum em outra condição chamada otite média com efusão. Qualquer tipo de acúmulo de fluido pode ser doloroso e dificultar a audição das crianças, o que pode ser especialmente prejudicial quando elas estão aprendendo a falar.
Algumas condições são difíceis de diagnosticar porque têm sintomas vagos: Às vezes as crianças puxam os ouvidos ou têm febres, e às vezes não há sintomas. Além disso, crianças pequenas podem não ser capazes de descrever onde elas doem.
Agora os pesquisadores da Universidade de Washington criaram um novo aplicativo para smartphone que pode detectar fluido atrás do tímpano simplesmente usando um pedaço de papel e um microfone e alto-falante do smartphone. O smartphone faz uma série de pio sonoro suave no ouvido através de um pequeno funil de papel e, dependendo da forma como os pio são refletidos de volta para o telefone, o aplicativo determina a probabilidade de presença de fluido com uma probabilidade de detecção de 85%. Isto está ao nível dos métodos atuais usados por especialistas para detectar fluido no ouvido médio, que envolvem ferramentas especializadas que usam acústica ou um sopro de ar.
A equipe publicou seus resultados de 15 de maio na Science Translational Medicine.
“Projetar uma ferramenta de triagem precisa em algo tão onipresente como um smartphone pode ser uma mudança de jogo para pais e prestadores de cuidados de saúde em regiões com recursos limitados”, disse o co-autor Shyam Gollakota, professor associado da Escola Paul G. Allen de Ciências da Computação da UW & Engenharia. Uma vantagem chave da nossa tecnologia é que ela não requer nenhum hardware adicional além de um pedaço de papel e um aplicativo de software rodando no smartphone”
Onicialmente diagnosticadas, as infecções de ouvido podem ser facilmente tratadas com observação ou antibióticos, e o líquido persistente pode ser monitorado ou drenado por um médico para aliviar os sintomas de dor ou perda auditiva”. Um exame rápido em casa pode ajudar os pais a decidir se precisam ou não levar o filho ao médico.
Este aplicativo funciona enviando sons para o ouvido e medindo como essas ondas sonoras mudam à medida que ressaltam do tímpano. O sistema da equipe envolve um smartphone e um pedaço de papel regular que o médico ou pai pode cortar e dobrar em um funil. O funil repousa sobre o ouvido externo e guia as ondas sonoras para dentro e para fora do canal auditivo. Quando o telefone toca um som contínuo de 150 milissegundos – que soa como um chilro de pássaro – através do funil, as ondas sonoras saltam do tímpano, viajam de volta através do funil e são captadas pelo microfone do smartphone junto com os chilros originais. Dependendo se há fluido no interior, as ondas sonoras refletidas interferem com as ondas sonoras do pio original de forma diferente.
“É como bater um copo de vinho”, disse o co-autor Justin Chan, um estudante de doutorado da Escola Allen. “Dependendo da quantidade de líquido que está nele, você recebe sons diferentes. Usando a aprendizagem mecânica destes sons, podemos detectar a presença de líquido”
Quando não há líquido atrás do tímpano, o tímpano vibra e envia uma variedade de ondas sonoras de volta”. Estas ondas sonoras interferem suavemente com o chilro original, criando um mergulho amplo e superficial no sinal geral. Mas quando o tímpano tem fluido atrás dele, ele não vibra tão bem e reflete as ondas sonoras originais de volta. Elas interferem mais fortemente com o piar original e criam um mergulho estreito e profundo no sinal.
Para treinar um algoritmo que detecta mudanças no sinal e classifica os ouvidos como tendo fluido ou não, a equipe testou 53 crianças entre 18 meses e 17 anos de idade no Seattle Children’s Hospital. Cerca de metade das crianças foram agendadas para a cirurgia de colocação do tubo auditivo, uma cirurgia comum para pacientes com incidentes crônicos ou recorrentes de fluido auditivo. A outra metade estava programada para se submeter a uma cirurgia diferente não relacionada a orelhas, como uma amigdalectomia.
“O que é realmente único neste estudo é que usamos o padrão ouro para diagnosticar infecções de orelha”, disse a co-autor Dra. Sharat Raju, uma cirurgiã residente em otorrinolaringologia – cirurgia de cabeça e pescoço na Faculdade de Medicina da UW. “Quando colocamos os tubos auditivos, fazemos uma incisão no tímpano e drenamos qualquer fluido presente”. É a melhor maneira de saber se há líquido atrás do tímpano. Assim, estas cirurgias criaram o cenário ideal para este estudo”
Após o consentimento informado dos pais, a equipe registrou os chilros e suas ondas sonoras resultantes dos ouvidos dos pacientes imediatamente antes da cirurgia. Muitas das crianças responderam aos chilros sorrindo ou rindo.
Entre as crianças que receberam os tubos auditivos, a cirurgia revelou que 24 orelhas tinham fluido atrás do tímpano, enquanto 24 orelhas não tinham. Para crianças programadas para outras cirurgias, duas orelhas tinham tímpanos salientes característicos de uma infecção de orelha, enquanto as outras 48 orelhas estavam bem. O algoritmo identificou corretamente a probabilidade de fluido 85% do tempo, o que é comparável aos métodos atuais que médicos especializados usam para diagnosticar fluido no ouvido interno.
Então a equipe testou o algoritmo em 15 orelhas pertencentes a crianças menores entre nove e 18 meses de idade. Ele classificou corretamente todas as cinco orelhas que eram positivas para fluido e nove das 10 orelhas, ou 90%, que não tinham fluido.
“Apesar de nosso algoritmo ter sido treinado em crianças mais velhas, ele ainda funciona bem para esta faixa etária”, disse o co-autor Dr. Randall Bly, um professor assistente de otorrinolaringologia-cabeça e cirurgia do pescoço na Escola de Medicina da UW, que pratica no Hospital Infantil de Seattle. “Isto é crítico porque este grupo tem uma alta incidência de infecções nos ouvidos”
Porque os pesquisadores querem que os pais possam usar esta tecnologia em casa, a equipe treinou os pais como usar o sistema em seus próprios filhos”. Os pais e médicos dobraram funis de papel, testaram 25 orelhas e compararam os resultados. Tanto os pais como os médicos detectaram com sucesso as seis orelhas cheias de líquido. Os pais e os médicos também concordaram em 18 dos 19 ouvidos sem líquido. Além disso, as curvas de onda sonora geradas pelos testes dos pais e médicos pareciam semelhantes.
“A capacidade de saber com que freqüência e por quanto tempo o fluido está presente pode nos ajudar a tomar as melhores decisões de gerenciamento com os pacientes e os pais”, disse Bly. “A equipa também testou o algoritmo em vários smartphones e utilizou diferentes tipos de papel para fazer o funil. Os resultados foram consistentes, independentemente do tipo de telefone ou de papel. Os pesquisadores planejam comercializar essa tecnologia através de uma empresa spinout, a Edus Health, e depois disponibilizar o aplicativo para o público.
“O fluido atrás do tímpano é tão comum em crianças que há uma necessidade direta de uma ferramenta de triagem acessível e precisa que possa ser usada em casa ou em ambientes clínicos”, disse Raju. “Se os pais pudessem usar uma peça de hardware, eles já teriam que fazer um exame físico rápido que pode dizer ‘Seu filho provavelmente não tem líquido para os ouvidos’ ou ‘Seu filho provavelmente tem líquido para os ouvidos, você deveria marcar uma consulta com seu pediatra’, que seria enorme”
Rajalakshmi Nandakumar, um estudante de doutorado na Escola Allen, também é um co-autor deste trabalho. Esta pesquisa foi financiada pela National Science Foundation, os Institutos Nacionais de Saúde e o Seattle Children’s Sie-Hatsukami Research Endowment.