Esta afección se produce cuando se acumula líquido en el oído medio detrás del tímpano y se infecta. Esta acumulación también es común en otra condición llamada otitis media con derrame. Cualquier tipo de acumulación de líquido puede ser dolorosa y dificultar la audición de los niños, lo que puede ser especialmente perjudicial cuando están aprendiendo a hablar.
Ambas afecciones son difíciles de diagnosticar porque tienen síntomas imprecisos: A veces los niños se tiran de las orejas o tienen fiebre, y a veces no hay síntomas. Además, los niños pequeños pueden no ser capaces de describir dónde les duele.
Ahora, investigadores de la Universidad de Washington han creado una nueva aplicación para teléfonos inteligentes que puede detectar el líquido que hay detrás del tímpano utilizando simplemente un trozo de papel y el micrófono y el altavoz de un teléfono inteligente. El teléfono inteligente emite una serie de suaves chirridos audibles en el oído a través de un pequeño embudo de papel y, en función de la forma en que los chirridos se reflejan en el teléfono, la aplicación determina la probabilidad de presencia de líquido con una probabilidad de detección del 85%. Esto está a la par de los métodos actuales utilizados por los especialistas para detectar líquido en el oído medio, que implican herramientas especializadas que utilizan la acústica o un soplo de aire.
El equipo publicó sus resultados el 15 de mayo en Science Translational Medicine.
«El diseño de una herramienta de detección precisa en algo tan ubicuo como un teléfono inteligente puede cambiar el juego para los padres, así como para los proveedores de atención médica en las regiones de recursos limitados», dijo el coautor Shyam Gollakota, profesor asociado en la Escuela Paul G. Allen de Ciencias de la Computación & Ingeniería de la UW. «Una ventaja clave de nuestra tecnología es que no requiere ningún hardware adicional, aparte de un trozo de papel y una aplicación de software que se ejecuta en el teléfono inteligente».
Una vez diagnosticadas, las infecciones de oído pueden tratarse fácilmente con observación o antibióticos, y el líquido persistente puede ser controlado o drenado por un médico para aliviar los síntomas de dolor o pérdida de audición. Un examen rápido en casa podría ayudar a los padres a decidir si necesitan o no llevar a su hijo al médico.
Esta aplicación funciona enviando sonidos al oído y midiendo cómo cambian esas ondas sonoras al rebotar en el tímpano. El sistema del equipo implica un smartphone y un trozo de papel normal que el médico o los padres pueden cortar y doblar en forma de embudo. El embudo se apoya en el oído externo y guía las ondas sonoras dentro y fuera del canal auditivo. Cuando el teléfono reproduce un sonido continuo de 150 milisegundos -que suena como el gorjeo de un pájaro- a través del embudo, las ondas sonoras rebotan en el tímpano, vuelven a pasar por el embudo y son recogidas por el micrófono del teléfono inteligente junto con los gorjeos originales. Dependiendo de si hay líquido en el interior, las ondas sonoras reflejadas interfieren con las ondas sonoras del chirrido original de manera diferente.
«Es como golpear una copa de vino», dijo el co-primer autor Justin Chan, estudiante de doctorado en la Escuela Allen. «Dependiendo de la cantidad de líquido que haya en ella, se obtienen diferentes sonidos. Utilizando el aprendizaje automático de estos sonidos, podemos detectar la presencia de líquido».
Cuando no hay líquido detrás del tímpano, éste vibra y devuelve una serie de ondas sonoras. Estas ondas sonoras interfieren ligeramente con el chirrido original, creando una amplia y poco profunda depresión en la señal global. Pero cuando el tímpano tiene líquido detrás, no vibra tan bien y refleja las ondas sonoras originales. Para entrenar un algoritmo que detecta los cambios en la señal y clasifica los oídos como si tuvieran líquido o no, el equipo hizo pruebas con 53 niños de entre 18 meses y 17 años en el Hospital Infantil de Seattle. Aproximadamente la mitad de los niños debían someterse a una intervención quirúrgica para la colocación de un tubo en el oído, una cirugía común para pacientes con incidentes crónicos o recurrentes de líquido en el oído. La otra mitad debía someterse a otra intervención quirúrgica no relacionada con los oídos, como una amigdalectomía.
«Lo realmente singular de este estudio es que utilizamos el estándar de oro para diagnosticar las infecciones de oído», dijo el Dr. Sharat Raju, coautor y residente de cirugía de otorrinolaringología y cuello en la Facultad de Medicina de la UW. «Cuando ponemos tubos en el oído, hacemos una incisión en el tímpano y drenamos cualquier líquido presente. Esa es la mejor manera de saber si hay líquido detrás del tímpano. Así que estas cirugías crearon el escenario ideal para este estudio»
Después de que los padres dieran su consentimiento informado, el equipo grabó los chirridos y sus ondas sonoras resultantes de los oídos de los pacientes inmediatamente antes de la cirugía. Muchos de los niños respondieron a los chirridos sonriendo o riendo.
Entre los niños a los que se les colocaron los tubos en los oídos, la cirugía reveló que 24 oídos tenían líquido detrás del tímpano, mientras que 24 oídos no lo tenían. En el caso de los niños a los que se les programaron otras cirugías, dos oídos tenían los tímpanos abultados característicos de una infección de oído, mientras que los otros 48 oídos estaban bien. El algoritmo identificó correctamente la probabilidad de líquido el 85% de las veces, lo que es comparable a los métodos actuales que utilizan los médicos especializados para diagnosticar el líquido en el oído interno.
A continuación, el equipo probó el algoritmo en 15 oídos pertenecientes a niños más pequeños de entre nueve y 18 meses de edad. El algoritmo clasificó correctamente los cinco oídos que dieron positivo para el líquido y nueve de los 10 oídos, es decir, el 90%, que no tenían líquido.
«Aunque nuestro algoritmo fue entrenado en niños mayores, sigue funcionando bien para este grupo de edad», dijo el coautor, el Dr. Randall Bly, profesor asistente de otorrinolaringología-cirugía de cabeza y cuello de la Facultad de Medicina de la UW que ejerce en el Hospital Infantil de Seattle. «Esto es fundamental porque este grupo tiene una alta incidencia de infecciones de oído».
Debido a que los investigadores quieren que los padres puedan utilizar esta tecnología en casa, el equipo formó a los padres sobre cómo utilizar el sistema en sus propios hijos. Los padres y los médicos doblaron embudos de papel, examinaron 25 oídos y compararon los resultados. Tanto los padres como los médicos detectaron con éxito los seis oídos llenos de líquido. Padres y médicos también coincidieron en 18 de los 19 oídos sin líquido. Además, las curvas de ondas sonoras generadas por las pruebas de padres y médicos eran similares.
«La capacidad de saber con qué frecuencia y durante cuánto tiempo ha estado presente el líquido podría ayudarnos a tomar las mejores decisiones de gestión con los pacientes y los padres», dijo Bly. «También podría ayudar a los proveedores de atención primaria a saber cuándo remitir a un especialista».
El equipo también probó el algoritmo en una variedad de teléfonos inteligentes y utilizó diferentes tipos de papel para hacer el embudo. Los resultados fueron consistentes independientemente del teléfono o del tipo de papel. Los investigadores planean comercializar esta tecnología a través de una empresa derivada, Edus Health, y luego poner la aplicación a disposición del público.
«El líquido detrás del tímpano es tan común en los niños que hay una necesidad directa de una herramienta de detección accesible y precisa que se pueda utilizar en casa o en entornos clínicos», dijo Raju. «Si los padres pudieran utilizar un aparato que ya tienen para hacer un examen físico rápido que pueda decir: ‘Lo más probable es que su hijo no tenga líquido en el oído’ o ‘Lo más probable es que su hijo tenga líquido en el oído, debería pedir una cita con su pediatra’, eso sería enorme».
Rajalakshmi Nandakumar, estudiante de doctorado en la Escuela Allen, también es coautor de este trabajo. Esta investigación ha sido financiada por la Fundación Nacional de la Ciencia, los Institutos Nacionales de la Salud y el Seattle Children’s Sie-Hatsukami Research Endowment.