Procesamiento de la Señal para Pérdidas Auditivas de Severas a

Procesamiento de la Señal para Pérdidas Auditivas de
Severas a Profundas
Stefan Launer y Volker Kühnel
Introducción
La compresión de amplio rango dinámico se ha convertido en la estrategia de
procesamiento de la señal más usada en las pérdidas auditivas leves a moderadas, sin
embargo aún existe cierta discusión con respecto a los detalles de tales sistemas de
compresión. Más aún, algunas estrategias de procesamiento de la señal tan sofisticadas
como la selección automática de programas, micrófonos digitales direccionales
adaptativos y los sofisticados esquemas de supresión de ruido han sido desarrolladas y
aplicadas en los audífonos digitales modernos. La tecnología digital ofrece una gran
flexibilidad para diseñar e implementar fácilmente nuevos algoritmos de procesamiento
de la señal.
La estrategia más común aplicada con los individuos que tienen una pérdida auditiva
severa a profunda, ha sido dotarlos con la mayor potencia posible. Sin embargo hasta
ahora se han realizado pocos intentos para aplicar estrategias de procesamiento de la
señal más sofisticadas con ese segmento de la población con pérdida auditiva. En este
trabajo analizaremos los conocimientos existentes acerca de los mecanismos
psicoacústicos y de la percepción del habla, como así también las diferentes
aproximaciones para amplificar y procesar los sonidos de la forma más óptima en las
personas con pérdidas auditivas severas a profundas.
Fisiología, Psicoacústica y Percepción de Habla en las
Personas con Perdida Auditiva Profunda.
Fisiología
En este momento es limitada la comprensión que se tiene acerca de los mecanismos
exactos que producen los estímulos al excitar una cóclea profundamente deteriorada.
Hinijosa y Marion (1983) han analizado huesos temporales de pacientes afectados con
hipoacusia severa y anacusia o sordera ( 16 sujetos y 22 sujetos respectivamente) y
cuantificaron las células ciliadas, las células de sostén y las células ganglionares. Esta
cantidad de células fue entonces correlacionada con la causa de la sordera. Los autores
encontraron que las infecciones bacterianas, los traumatismos de cráneo, la ototoxicidad
y la sordera congénita eran las principales causas de hipoacusia neurosensorial
profunda. Basados en los patrones de lesiones en el órgano de Corti, los autores
identificaron 5 grupos diferentes: el Grupo 1 uno mostraba una completa degeneración
del órgano de Corti y los axones periféricos, el recuento de células ganglionares iba de 0
a 22.000; el Grupo 2 mostraba una degeneración completa del órgano de Corti y una
degeneración severa a profunda de los axones periféricos, el recuento de células
ganglionares iba de de 8000 a 23.000; el Grupo 3 tenía sitios de células ciliadas
internas remanentes, las cuales se correlacionaban bien con los sitios de axones
periféricos remanentes, el recuento de células ganglionares iba de 16.000 a 25.000; el
Grupo 4 también tenía sitios de células ciliadas internas remanentes, las cuales se
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correlacionaban débilmente con los sitios de axones periféricos remanentes, el recuento
de células ganglionares iba de 6.000 a 13.000; el Grupo 5 (sólo un caso) mostraba una
completa degeneración de las células ciliadas internas pero una población de axones
periféricos casi normal.
De esta manera, conocemos algo acerca de la fisiopatología de la deficiencia auditiva
profunda, pero estamos careciendo de la comprensión de la “pathofunctionality"
(neologismo que abarca más que la palabra fisiopatología, lo que se conoce hasta el
momento no es suficiente) de la Cóclea profundamente deteriorada. Específicamente
creemos que el conocimiento del proceso de excitación neuronal sería particularmente
útil también para diseñar y seleccionar los algoritmos de procesamiento de la señal
para los sujetos con pérdidas auditivas profundas. (Harrison, Shirane, Fukushima y
Mount 1991).
Psicoacústica
También existe muy poca información acerca de las capacidades psicoacústicas básicas
de los individuos afectados con pérdidas auditivas profundas. (Faulkner, Fourcin y
Moore 1990; Faulkner, Ball, Rosen; Moore y Fourcin 1992; van Son, Bosman, Lamore
y Smoorenburg 1993). Faulkner et al. (1992)
reportaron resultados de tres
experimentos sobre psicoacústica básica en un grupo de 13 adultos con pérdidas
auditivas profundas, con un promedio de pérdida auditiva mayor a los 95 dB HL y
audición residual en el rango de frecuencias de 100 a 500 Hz solamente. Actualmente
estos casos extremos probablemente recibirían un implante coclear. Los experimentos
llevados a cabo por Faulkner y sus colegas estudiaron aspectos del análisis espectral y
temporal que hace el sistema auditivo profundamente deteriorado que incluyeron: (1)
medición de la habilidad para distinguir la frecuencia de dos tonos de baja frecuencia
(umbral de diferencia de frecuencia) usando un procedimiento de elección forzada de
dos alternativas (2AFC); (2) determinando una curva de sintonización psicoacústica de
dos puntos usando un ruido enmascarador de banda ancha de 80Hz centrado en 125 o
250 Hz y un tono de prueba de 250 o 125 Hz respectivamente. En cada sujeto fue
determinado el umbral para el tono en cada una de las dos de las condiciones
enmascarantes. La diferencia del umbral de enmascaramiento (MLD) fue determinada
promediando el umbral de ambas mediciones; y (3) midiendo un pequeño gap o brecha
temporal en un sonido enmascarante de banda ancha para determinar la agudeza del
umbral de detección temporal.
Los resultados mostraron una significativa degradación en los sistemas auditivos con
pérdidas auditivas profundas comparados con el rendimiento de los sistemas auditivos
normales. La variabilidad entre sujetos fue grande, como en otros estudios con sujetos
hipoacúsicos. Por ejemplo, para los umbrales de diferencia de frecuencia, la frecuencia
de resolución alcanzada varió del 4 al 41% (sujetos normales entrenados 1.5 a 2%). Las
curvas de sintonización psicoacústica para los sujetos con hipoacusia, medidas con la
MLD, mostraron resultados entre 0 dB (ausencia de selectividad frecuencial) y 14 dB
(sujetos normales 39 dB).
En los experimentos de detección de brecha o gap, los umbrales fueron entre 20-26 ms
para siete sujetos y 40 ms para dos sujetos (sujetos normales 8ms). En conjunto, la
capacidad del sistema auditivo profundamente deteriorado está significativamente
degradado considerando varios y diferentes aspectos de la agudeza espectral y
temporal.
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)
Percepción del Habla
Fly y colaboradores 1998 ( Flynn, Dowell y Clark 1998) mostraron los hallazgos de un
estudio sobre inteligibilidad del habla con audífonos en dos grupos de adultos. Un grupo
de sujetos (n=18) tenía pérdidas promedio entre 60 -80 dB (severa) y el segundo grupo
(n=16 ) entre 80-100 dB (profunda). Fueron aplicados varios procedimientos para la
medición de la inteligibilidad del habla. Los autores usaron un test de reconocimiento
de vocales y consonantes, identificación de palabras monosilábicas (CNC) y frases
(CUNY), en ambiente silencioso y con ruido de fondo. El nivel de presentación del
estímulo fue siempre a 65 dB SPL, con 10 dB de relación señal ruido para las frases en
ambiente ruidoso. Todos los sujetos eran usuarios experimentados de audífonos y
usaron sus propios audífonos en los tests de inteligibilidad del habla. Los resultados de
este estudio se muestran en la figura 1.
inteligibilidad de la palabra %
severas
profundas
100
80
60
40
20
0
Vocal
Consonantes
Palabras
Frases
Frases con ruido
Figura 1. Resultados de los diferentes tests de inteligibilidad del habla reportados por
Flynn y col. (1998). Las columnas negras muestran los resultados con el grupo de
pérdidas auditivas severas y las grises con el grupo de pérdidas auditivas profundas.
Adaptado de Flynn y col. (1998).
Se puede ver que el rendimiento de ambos grupos de sujetos fue bastante bueno (mayor
a 80%) para la percepción de vocales y algo peor para la percepción de consonantes y
palabras.
Cuando se usaron frases en ambientes silenciosos, ambos grupos de sujetos parecen
haberse beneficiado con el uso de información lexical y contextual y por eso mostraron
una mejora en el rendimiento sobre las puntuaciones logradas con palabras simples.
Nótese que la diferencia entre el rendimiento del grupo severo y profundo no es
constante bajo las diferentes condiciones de los tests. Más bien se encontró que la
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diferencia entre grupos aumentaba a medida que aumentaba la complejidad de la tarea.
Los resultados mostrados en la figura 2 ilustran estas conclusiones.
Diferencia de inteligibilidad %
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Vocal
Consonantes
Palabras
Frases
Frases con ruido
Figura 2. Este gráfico muestra la diferencia entre los resultados de la inteligibilidad del
habla entre el grupo de severos y profundos mostrado en la figura 1. Adaptado de
Flynn y col. (1998).
Esto podría deberse a la marcada degradación de las capacidades psicoacústicas de los
sujetos con pérdidas auditivas profundas, lo que dificulta su capacidad de hacer un
análisis detallado y de alta resolución de los sonidos complejos y especialmente de las
mezclas entre diferentes sonidos.
Un hallazgo similar fue descrito en sujetos con audición normal cuando escuchan
sonidos de habla que han sido significativamente degradados en su espectro. En
ambientes silenciosos, los sujetos con audición normal, reconocen vocales, consonantes,
palabras y frases notablemente bien cuando escuchan el habla que ha sido procesada a
través de unas pocas (por ej. 3-20) bandas de ruido temporalmente modulado. Sin
embargo, el rendimiento cae significativamente cuando se agrega ruido que va de una
relación señal -ruido entre -12dB y +24 dB (Shannon , Zeng, Kamath, Wygonsky y
Ekelid 1995; Dorman, Loizou y Fitzke 1998; Fu, Shannon y Wang, 1998; Loizou,
Dorman y Tu 1999; Lorenzi, Berthommier, Apoux y Bacri 1999; Friesen, Shannon,
Baskent y Wang 2001).
Procesamiento de la Señal para la amplificación:
Compresión de Amplio Rango Dinámico (WDRC) versus Procesamiento Lineal
Sólo un número limitado de estudios han analizado qué estrategia de amplificación es
la más adecuada para las necesidades de los individuos con pérdidas auditivas severas y
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profundas. En la siguiente sección, analizaremos cuatro estudios sobre este tema que
fueron realizados con adultos y un estudio realizado con niños.
En los estudios analizados encontramos una ligera preferencia por el procesamiento
WDRC que tiende a decrecer a medida que aumenta la pérdida auditiva. Cuando se
prefiere el procesamiento lineal es en combinación con la compresión de limitación de
salida, sobre el peak clipping (PC).
En el primer estudio sobre el uso de sistemas de compresión para sujetos con pérdidas
auditivas profundas, Boothroyd y colaboradores (Boothroyd, Springer, Smith y
Schulman, 1998; Boothroyd 1990) investigaron la WDRC y la estrategia de
compresión limitante en nueve sujetos con pérdidas auditivas prelinguales profundas.
Realizaron un test de percepción de patrones de contraste del habla con tres alternativas
de elección forzada (3AFC) para analizar la percepción de las dimensiones
fonológicamente contrastantes. El promedio de los umbrales de tres frecuencias de los
oídos testados fue de 80 a 107 dB, con una media de 97 dB. El estímulo fue procesado
con un audífono muestra en dos formas diferentes (1) amplificación lineal con
compresión limitada de banda ancha (ataque rápido y tiempo de recuperación lento) con
niveles de entrada altos, versus compresión limitada y (2) compresión silábica rápida
(tiempo de recuperación 20 ms ) de la señal en dos bandas de frecuencia. Sólo uno de
los nueve sujetos se manifestó mejor con la compresión rápida que sin ella. Para todos
los demás sujetos hubo una pequeña pero significativa reducción en el rendimiento
cuando fue introducida la compresión. Los autores argumentan que el bajo rendimiento
con los sistemas de compresión que actúan rápidamente está principalmente relacionado
por la distorsión de las señales tiempo-intensidad introducidas por la compresión de la
amplitud. La conclusión primaria de este estudio es que la compresión silábica sumada
a la señal optimizada con otro precesamiento, es innecesaria, o incluso perjudicial, para
la mayoría de los sujetos con pérdidas auditivas profundas, pero podría ser beneficiosa
para algunos de ellos.
Barker y colegas (Barker, Dillon y Newall 2001), analizaron diferentes esquemas de
amplificación en 16 sujetos entrenados que tenían pérdidas auditivas profundas. Ellos
compararon el sistema WDRC de actuación rápida con la amplificación lineal más la
compresión limitante, y la compresión limitante con el peak clipping. Los mismos
habían sido programados en las diferentes memorias de sus audífonos. De los 16 sujetos
(media de pérdida de 4 frecuencias:87 dB HTL), sólo 8 (grupo I) pudieron ser
adaptados con dos sistemas WDRC de actuación rápida difiriendo en el umbral de
compresión: un umbral de compresión bajo (45-57 dB SPL) con un umbral de
compresión alto (65-73 dB SPL). En una segunda fase, esos sujetos compararon la
compresión que habían preferido con un esquema de amplificación lineal con
compresión limitante. Otros cinco sujetos (grupo II) compararon umbrales altos de
compresión de WDRC con la amplificación lineal más compresión limitante. Los tres
sujetos restantes (grupo III) compararon la compresión limitante y el pick clipping. Esta
división de los sujetos en tres grupos tuvo que ser realizada debido a la insuficiencia en
la sonoridad con las otras programaciones. A los sujetos se les dio un cuestionario que
debían completar en un período de prueba de varias semanas. No se realizaron
experimentaciones en laboratorio. En la primera fase de la experimentación, seis de los
ocho sujetos en el grupo I, prefirieron los umbrales de compresión bajos y dos sujetos
prefirieron los umbrales de compresión altos. En la segunda fase cuando se comparaba
la WDRC preferida con la compresión limitante, siete de los ocho sujetos prefirieron la
WDRC sobre la compresión limitante. En el grupo II, cuatro de los cinco sujetos
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)
prefirieron la WDRC con umbrales de compresión altos sobre la amplificación lineal
con compresión limitante. En el grupo III, dos sujetos prefirieron la compresión
limitante sobre el peak clipping y un sujeto no estuvo del todo satisfecho debido a la
insuficiencia de sonoridad y a la distorsión. La diferencia entre los tres grupos subyace
en el promedio de pérdida auditiva que se refleja en los audiogramas de los sujetos. El
grupo I tenía alrededor de 10-20 dB menos de pérdida auditiva en el rango de
frecuencias graves y medias que los sujetos del grupo II y III. Por eso, resumiendo, los
resultados de este estudio sugieren que los sujetos con pérdidas auditivas
profundas tienden a preferir el procesamiento WDRC sobre la amplificación
lineal, aunque se encontró que esta preferencia se desplaza hacia el procesamiento
lineal a medida que aumenta la hipoacusia. Este último aspecto podría ser también la
explicación de la diferencia entre los resultados del estudio de Boothroyd y
colaboradores (1988) que mostraron una preferencia por el procesamiento lineal de la
señal con los resultados de Barker y col. , ya que los sujetos del estudio de Boothory y
col. presentaban pérdidas auditivas más profundas.
En un tercer estudio, que también comparaba el procesamiento lineal con el
procesamiento de WDRC, hallaron resultados similares (Ringdahl, Edberg, Thelin y
Magnusson 2000). Participaron 25 sujetos con pérdidas auditivas severas a profundas.
Todos los sujetos eran usuarios experimentados de audífonos. Fueron comparados dos
esquemas diferentes de procesamiento de la señal (un sistema de WDRC de tres canales
y amplificación lineal) en un diseño de entrecruzamiento de datos: 12 sujetos fueron
testados con amplificación lineal en una primera fase, y luego se les cambió al
procesamiento WDRC en la segunda fase, mientras que 13 sujetos fueron testados
usando primero WDRC y luego amplificación lineal. Los dos sistemas fueron
comparados usando una variedad de medidas incluyendo: (1) inteligibilidad del habla
en ambiente silencioso y con diferentes ruidos de fondo; y (2) evaluación subjetiva
comparando mediciones con habla en ambiente silencioso y con diferentes ruidos de
fondo o música. En todos los tests de inteligibilidad del habla llevados a cabo, los
resultados mostraron mayor beneficio del procesamiento WDRC
sobre el
procesamiento lineal. Para las medidas subjetivas los resultados fueron menos claros y
dependieron de las situaciones consideradas en la evaluación. Para el habla en ambiente
silencioso, habla con ruido de fondo a alta intensidad y con música los sujetos
prefirieron la WDRC sobre la amplificación lineal mientras que para el habla con
ruido de fondo a intensidad moderada los sujetos prefirieron la amplificación lineal por
sobre la WDRC. Al final de este estudio, 17 de los 25 sujetos eligieron el procesamiento
WDRC sobre el procesamiento lineal basados en su experiencia subjetiva en el estudio
de campo. Desafortunadamente, no fue valorada en este estudio una correlación entre la
preferencia subjetiva del modo de procesamiento de la señal y el grado de pérdida
auditiva .
Un cuarto estudio podría ayudar a comprender la preferencia por el procesamiento
WDRC sobre la amplificación lineal encontrado en los estudios mencionados
anteriormente. Souza y Bishop (1999) analizaron el efecto de la audibilidad en la
inteligibilidad del habla usando WDRC comparado con la amplificación lineal. Ambas
estrategias de amplificación fueron aplicadas de manera que la audibilidad era
comparada a altos niveles de entrada. En su estudio las sílabas vocal -consonante-vocal
(VCV) y las frases, fueron procesadas y luego presentadas a dos grupos de sujetos
hipoacúsicos: 10 con pérdidas auditivas moderadas y 11 con pérdidas auditivas severas.
El estímulo VCV fue procesado usando un sistema de 2 canales (frecuencia de corte
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)
1.5 kHz, con una compresión 2:1 en el canal de baja frecuencia y 5:1 en el canal de alta
frecuencia) de WDRC de actuación rápida, mientras que las frases fueron procesadas
usando un sistema de compresión de actuación rápida de un canal, con un rango de
compresión de 2:1. Los umbrales de compresión fueron establecidos a 45 dB. La
inteligibilidad del habla fue medida a 55, 70 y 85 dB SPL y a 70, 85 dB SPL para los
estímulos VCV y de frases respectivamente. Los resultados de las mediciones de
inteligibilidad del habla mostraron un beneficio significativo en del sistema de WRDC
por sobre la amplificación lineal.
Marriage y Moore (2001) recientemente aportaron los resultados de un estudio en el
cual hicieron una comparación entre los sistemas de amplificación lineal y los
sistemas con compresión en un grupo de niños con pérdidas auditivas severas (4 niños)
y profundas (4 niños). En este estudio evaluaron la inteligibilidad del habla en ambiente
silencioso a diferentes niveles de entrada usando ambas estrategias de amplificación. El
estudio demostró un importante beneficio para el grupo de pérdidas auditivas severas y
un beneficio pequeño pero consistente para el grupo de pérdidas auditivas profundas
cuando se usaban los sistemas de procesamiento con compresión de la señal.
En conjunto, los pocos datos existentes sugieren la preferencia por el procesamiento
WDRC sobre el procesamiento lineal para el grupo con pérdidas auditivas de severas a
profundas, pero esta preferencia parace decrecer a medida que se incrementa la
severidad de la hipoacusia. Obsérvese que todos los participantes tenían experiencia
en el uso de audífonos previamente a este estudio. Idealmente los audífonos
diseñados para los sujetos con pérdidas auditivas profundas deberían ofrecer
diferentes estrategias de procesamiento de la señal de las cuales el audioprotesista
pudiera elegir según la estrategia preferida por el paciente.
Procesamiento de la Señal para la Inteligibilidad en Ruido.
Los resultados de un estudio reportado por Flynn y col. (1998) demostraron que la
percepción del habla en ruido es mucho peor en los individuos con hipoacusia
profundas en relación al rendimiento de los sujetos con hipoacusia severas, y que la
diferencia en el rendimiento entre los dos grupos es mucho mayor para la percepción
del habla con ruido de fondo que para los ambientes silenciosos. Por eso, cuando se
han de determinar las estrategias de procesamiento para los sujetos con pérdidas
auditivas profundas, los métodos para mejorar la relación señal -ruido podrían ser
extremadamente útiles, especialmente para este grupo, (Kühnel, Margolf-Hackl y
Kiessling 2001).
Kühnel y col. (2001) investigaron el beneficio potencial de los audífonos con
tecnología multi-micrófono, tanto en test de laboratorio y en estudio de campo para los
usuarios con pérdidas auditivas severas a profundas. Veintiún usuarios experimentados
fueron equipados con audífonos multimicrófonos superpotentes (Phonak PowerZoom
P4 AZ). Fueron hechas las siguientes mediciones: (1) un test de percepción del habla
adaptado (Umbral de Recepción del Habla (STR) para el test de frases HSM) en
ambiente silencioso y con ruido de fondo, con su propio audífono y con el audífono de
prueba en el modo omnidireccional (programa básico) y modo direccional (ruido
ambiente elevado + Algoritmo Zoom);(2) comparaciones apareadas de sonoridad,
calidad del sonido, e inteligibilidad del habla para ambos programas omni y zoom; y
(3) cuestionarios de satisfacción y autoevaluaciones sobre la comunicación en
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)
diferentes condiciones auditivas. Este cuestionario fue completado por los mismos
usuarios y también por sus compañeros parejas, familiares, etc.
Sólo 10 sujetos lograron 50% de aciertos (SRT) en el test de frases con ruido de fondo (
habla presentada a 0 azimuth / ruido presentado a 180 azimuth), tanto con sus propios
audífonos como con los de prueba estaban en el modo omnidireccional. Sin embargo,
15 sujetos tuvieron éxito en las mediciones de SRT con el modo direccional y un nivel
de ruido de 60 dB SPL. El promedio de mejora del SRT del modo direccional por sobre
el omnidireccional fue de 13.7 dB. Los resultados individuales de los test de
inteligibilidad el habla en ruido se muestran en la figura 3.
dB
25
15
10
5
Promedio
0
prof.5
prof.4
prof.3
prof.2
prof.1
sev.10
sev.9
sev.8
sev.7
sev.6
sev.5
sev.4
sev.3
sev.2
sev.1
SRT,omni-SRT .Zoom
20
Figura 3. Mejoras en dB del SRT (Umbral de Recepción del Habla), para aquellos
sujetos que fueron capaces de realizar el test con ruido de fondo (Test HSM). Los
sujetos marcados con ∗ sólo pudieron realizar el test en la posición Zoom. En estos
casos el SRT para la condición Omni consideró como +18 dB SNR, que fue el peor
resultado observado en este estudio
En general el audífono de prueba fue evaluado de forma positiva por los sujetos
participantes.
Los resultados de los cuestionarios realizados a los compañeros de los sujetos con
discapacidad auditiva fueron casi idénticos a los de los cuestionarios de los usuarios. En
resumen, tanto en el laboratorio como en el estudio de campo el instrumento de prueba
demostró ser significativamente mejor que los propios audífonos de los sujetos
estudiados. Particularmente en las situaciones ruidosas, el programa con zoom fue
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)
considerado significativamente mejor que el omnidireccional y que los propios
audífonos de los sujetos.
Los resultados de este estudio sugieren que los personas con pérdidas auditivas severas
a profundas pueden beneficiarse significativamente de la tecnología multi- micrófono
cuando la misma está diseñada apropiadamente para este grupo en audífonos
multiprogramas. Los beneficios son la mejora en situaciones de ruido tanto en la
inteligibilidad del habla como en la calidad del sonido. Además, las experiencias con
el audífono de prueba fueron consideradas positivas por los participantes. Tanto en el
laboratorio como en los tests de campo, el audífono de prueba ha demostrado ser
significativamente superior al propio audífono del sujeto participante. Particularmente
en las situaciones ruidosas el programa con zoom fue valorado significativamente
mejor que el programa omnidireccional y que el propio audífono del sujeto.
Otros Enfoques: Transposición de Frecuencia y Extracción de Rangos.
El estudio realizado por Faulkner y col. (1992) mencionado anteriormente, demostró
que el rendimiento psicoacústico de la población con pérdidas auditivas profundas está
profundamente alterado comparado con el de los sujetos con audición normal. En
otras palabras, la capacidad de procesamiento de la información del canal auditivo está
sustancialmente reducida en los individuos con pérdidas auditivas profundas. Por esta
razón han sido discutidos en la literatura varios enfoques para reducir la cantidad de
información de la señal de habla, extrayendo y amplificando sólo la información
relevante.
Un enfoque que ha sido seguido, es transponer o comprimir la información de alta
frecuencia en el rango espectral residual ("compresión de frecuencia" /"transposición
de frecuencia"). Sólo unos pocos estudios comunicaron los resultados del uso de este
enfoque con sujetos con pérdidas auditivas profundas (Parent, Chmiel y Jerger 1998;
Davis 2001; MacArdle y col. 2001). MacArdle y colegas informaron acerca de un
extenso estudio longitudinal con niños de 2.5 a 15.6 años. La mayor parte de los niños
que participaron en este estudio eran prácticamente candidatos a implante coclear y
habían usado un dispositivo de transposición de frecuencia durante 20 meses ( 11 niños
) o 48 meses (25 niños). El dispositivo de transposición de frecuencia fue evaluado
usando mediciones de percepción del habla y mediciones de la inteligibilidad del habla
de los propios niños. De los 36 niños de este estudio, se encontró que 4 niños obtenían
beneficios significativos con el dispositivo transpositor de frecuencia. Davis (2001) y
Parent y col. (1998) también informaron de dos estudios de casos con dos sujetos cada
uno que también mostraron beneficios usando transposición de frecuencia.
Otro enfoque fue usado en un estudio presentado por Faulkner y col. (1992) y Rosen ,
Walliker, Fourcin y Ball (1987). Aplicaron un dispositivo de patrones de habla
combinados en laboratorio que codificaba la frecuencia fundamental de la voz, la
envolvente de la amplitud, la presencia de la excitación de los fonemas áfonos y sólo la
frecuencia fundamental de los fonemas sonoros. De los 11 sujetos que participaron en el
estudio, 5 mostraron beneficios usando este dispositivo de habla experimental. Estos
sujetos tenían pérdidas auditivas de 110 dB HTL o más (promedio de cuatro
frecuencias). En este momento, estos sujetos serían buenos candidatos para un implante
coclear. Un enfoque similar con resultados similares a los de Faulkner y col. ha sido
presentado por van Son (1993).
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)
En síntesis, los estudios mencionados anteriormente han demostrado que algunos
sujetos podrían beneficiarse con otras formas de procesamiento de la señal en lugar de
sólo aplicar la amplificación. Sin embargo, en la actualidad, no existe otra estrategia de
procesamiento con la cual hayan demostrado beneficio un gran porcentaje de sujetos
con pérdidas auditivas profundas.
Discusión y Conclusiones
En este capítulo hemos tratado de analizar y resumir la documentación existente acerca
de la psicoacústica y las estrategias de procesamiento de la señal para los individuos
con pérdidas auditivas profundas. Hoy en día existen muy pocos estudios publicados
sobre el tema. Además nuestros conocimientos sobre la psicoacústica básica y los
mecanismos fisiológicos de las deficiencias auditivas profundas es muy limitado.
De los pocos estudios que han sido presentados, los resultados han demostrado peor
rendimiento en las medidas psicoacústicas básicas y en las pruebas de percepción del
habla en los individuos con pérdidas auditivas profundas. En particular, la percepción
del habla en ambientes difíciles (por ejemplo ruidosos) parece estar profundamente
afectada en los individuos con pérdidas auditivas profundas
La documentación que hemos resumido relativa a la estrategia de amplificación
óptima para los sujetos con pérdidas auditivas severas sugiere que, para el diseño
de audífonos para este grupo específico, necesitamos ofrecer opciones de
diferentes estrategias de procesamiento de la señal tales como la compresión y el
procesamiento lineal, dentro un mismo audífono. Un tema no resuelto es la no
existencia de un pronóstico de cuál será la estrategia de amplificación preferida
por cada individuo. Basándonos en el audiograma, parece existir cierta tendencia a
preferir el procesamiento lineal en las pérdidas auditivas más profundas. Sin
embargo esta afirmación está basada en un conjunto muy limitado de datos
experimentales. A pesar de que cuatro estudios analizados en este capítulo han
demostrado una ligera preferencia por los sistemas de amplificación con
compresión sobre los de amplificación lineal, es prematuro realizar conclusiones
finales en base a estos pocos estudios. Desafortunadamente, los resultados de estos
estudios no pueden ser comparados fácilmente o puestos en común debido a que han
sido usados diferentes sistemas de compresión (diferente número de canales, diferentes
constantes de tiempo, etc.)
El número de sujetos no permite un análisis estadístico minucioso de los datos en
función de probar lo significativo de las preferencias, así como también deducir un
pronóstico claro de cuál será la preferencia, dependiendo del audiograma. Existe una
clara necesidad de llevar a cabo un extenso estudio sobre este tema, buscando un
pronóstico de la preferencia entre la estrategia de procesamiento lineal y la compresiva
en el grupo de hipoacúsicos profundos.
Un enfoque de procesamiento de la señal, que parece tener el potencial para mejorar el
rendimiento de los sujetos con pérdidas auditivas profundas en ambientes ruidosos es el
multi-micrófono conmutable a micrófono direccional. El estudio resumido aquí ha
demostrado una mejoría significativa en la relación señal -ruido alcanzando el 50% de
inteligibilidad con 13 dB comparado con el rendimiento con el sistema de micrófono
omnidireccional.
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)
Fueron analizados otros enfoques sobre el procesamiento de la señal para las personas
con pérdidas auditivas profundas. Sin embargo, nuevamente las investigaciones sobre
estas estrategias alternativas son limitadas. Los estudios resumidos aquí siguen dos
líneas de razonamiento. Primero, se ha sugerido que el rendimiento podría ser mejorado
reduciendo la cantidad de información que se presenta al oído a través de la extracción
de rasgos especiales de un estímulo, tales como el tono. La otra estrategia que ha sido
propuesta es aplicar transposición espectral de manera de desplazar la información
disponible contenida en las frecuencias altas hacia el rango de las frecuencias bajas
donde la capacidad auditiva útil está presente. Sin embargo no ha sido demostrada
ninguna mejora significativa en el rendimiento.
Sólo un pequeño número de sujetos que participaron en esos estudios mostraron
beneficios cuando usaron alguna de esas estrategias, comparadas con la amplificación
tradicional.
En síntesis, según nuestra forma de ver, actualmente la mejor estrategia para el
procesamiento de la señal en los individuos con pérdidas auditivas profundas
parece ser el ofrecer sistemas que provean al audioprotesista de cierta flexibilidad
para la elección de la estrategia de amplificación preferida. Además, dada la abrupta
disminución en la inteligibilidad del habla en condiciones ruidosas, parece ser de
especial importancia ofrecer un medio efectivo (por ejemplo tecnología
multimicrófono) para mejorar la misma en este grupo específico de pacientes.
Finalmente, nuestro conocimiento acerca de la psicoacústica básica y los mecanismos
fisiológicos, así como acerca de las formas de procesamiento de la señal y las
estrategias de adaptación óptimas para las personas con pérdidas auditivas profundas,
está construido sobre una serie muy limitada de estudios publicados. Por lo tanto, para
equiparar las avanzadas capacidades de los sistemas de procesamiento de la señal de los
audífonos modernos con las características y necesidades de los individuos con
pérdidas auditivas severas y profundas, se requieren más estudios que traten estos
temas fundamentales.
Traducción por el Programa Infantil Phonak (PIP)