Un sistema automatizado para pruebas de localización de sonido en oyentes con discapacidad auditiva

En este estudio, nuestro objetivo es desarrollar un sistema totalmente automatizado para medir la capacidad de localización del sonido en pacientes con discapacidad auditiva. Aunque algunos sistemas incluyen cierto nivel de automatización, muchas pruebas de localización de sonido aún dependen de la supervisión de los examinadores y de los flujos de trabajo manuales. Este protocolo proporciona un marco automatizado de extremo a extremo.

Para empezar, instala una cabina insonorizada con dimensiones internas de aproximadamente 3.800 por 2.200 por 2.100 milímetros para proporcionar un entorno de escucha en campo libre controlado, e instala un rack de altavoces semicircular con un radio de 3.000 milímetros dentro de la cabina. Monta siete altavoces en el rack a intervalos de 30 grados, que van desde menos 90 grados hasta más 90 grados de azimut. Coloca todos los altavoces a la misma altura de aproximadamente 1050 milímetros, correspondiente al nivel de la cabeza cuando estés sentado.

Coloca cada altavoz a la misma distancia de la cabeza del participante. Conecta los altavoces a una interfaz de audio multicanal usando cables XLR apantallados balanceados. Controla la presentación de estímulos y la adquisición de datos usando un ordenador personal basado en Windows que ejecuta software desarrollado a medida.

Para calibrar, presenta un estímulo de ruido de banda ancha que sea la raíz de la media cuadrada y coincida con los estímulos de prueba de cada altavoz. Colocar un medidor de nivel sonoro de precisión clase uno equipado con un micrófono de campo libre en un trípode a la altura de la cabeza de aproximadamente 1050 milímetros en la posición del participante. Mide el nivel sonoro continuo equivalente definido como un tiempo ponderado por Z y promedió el nivel de presión sonora de cada altavoz.

Ajusta los niveles de salida para que el nivel de sonido continuo equivalente medido sea aproximadamente 60 decibelios en todos los altavoces. Prepara una silla ajustable en altura equipada con un reposacabezas para estabilizar la posición de la cabeza del participante durante la presentación del estímulo. Asegúrate de que el reposacabezas proporcione retroalimentación táctil para ayudar a mantener una orientación coherente hacia adelante durante la presentación del estímulo.

Ahora sienta al participante en la silla hecha a medida de modo que la cabeza se alinee con el altavoz frontal a cero grados de azimut, correspondiente a la posición central de la matriz semicircular. Ajusta el reposacabezas para que encaje firmemente contra la protuberancia occipital e indica al participante que mantenga el contacto con el reposacabezas durante toda la prueba. Coloca un panel táctil justo delante del participante y proporciona instrucciones para su uso para registrar las respuestas.

Introduce el código de identificación del participante y el número de ensayo en la interfaz gráfica de usuario. Selecciona el estado del dispositivo auditivo eligiendo implante coclear, audífono o sin audífono, y comienza la secuencia de familiarización seleccionando el botón de familiarización seguido de inicio. Indica al participante que mantenga la mirada fija en el altavoz central durante toda la secuencia.

Presenta los estímulos auditivos de forma automática y secuencial de cada altavoz durante la secuencia de familiarización. Seleccione el botón de pre-prueba en la interfaz gráfica para activar el modo pre-prueba. Instruye al participante a mirar hacia el altavoz frontal y mantener la orientación de la cabeza hacia adelante.

Indica al participante que pulse el botón de inicio en el panel táctil cuando esté listo. Al pulsar el botón de inicio, emite el primer sonido de prueba de uno de los altavoces. Tras la presentación sonora, cambia la pantalla táctil a un mapa de altavoces y graba la selección del participante sobre la ubicación percibida de la fuente sonora.

Proporciona retroalimentación inmediata tras cada respuesta. Muestra un mensaje de confirmación para respuestas correctas antes de permitir la continuación del ensayo. Resalta la ubicación correcta del altavoz en el mapa para detectar respuestas incorrectas y reproduce el sonido tres veces desde ese altavoz.

Tras la tercera prueba, la prueba previa se termina automáticamente. Tras completar la prueba previa, seleccione el botón principal de prueba en la interfaz gráfica para iniciar la secuencia principal de pruebas. Indica al participante que pulse el botón de inicio en el panel táctil para activar la presentación de un sonido desde uno de los altavoces.

Tras la presentación sonora, cambia la pantalla del panel táctil a un mapa de altavoces y graba la selección del participante sobre la ubicación del sonido percibido. Tras cada respuesta, se muestra el siguiente botón en la pantalla. Avanza automáticamente por el número predefinido de ensayos y repite la secuencia de ensayos hasta que se complete la prueba principal.

Deja que el sistema termine automáticamente la sesión al final y genere un archivo de registro CSV. Registra cada ensayo en el archivo de registro, incluyendo el estímulo presentado, la dirección de la fuente sonora y la respuesta del participante. Verifica las métricas de rendimiento de localización calculadas, incluyendo el error cuadrático de las medias raíz, el error absoluto medio y el sesgo de respuesta en la hoja de resultados.

En total se incluyeron 34 participantes en este estudio, de los cuales 20 adultos tenían audición normal y 14 adultos con sordera unilateral. Un participante representativo con audición normal mostró una localización precisa en general, con respuestas alineadas a lo largo de la diagonal y un error a menos 90 grados. El participante representativo con sordera del lado derecho mostró baja precisión global de localización con sesgo de respuesta hacia el lado izquierdo intacto a lo largo del azimut.

Utilizando el enfoque de clasificación basado en ICF, la mayoría de los participantes con sordera unilateral fueron categorizados como presentando un deterioro moderado a grave. Con un caso de discapacidad total y otro caso sin discapacidad. En contraste, el grupo auditivo normal fue clasificado mayoritariamente como sin discapacidad, salvo por un participante que mostró una discapacidad leve.

Este protocolo permite a los investigadores medir el rendimiento de la localización sonora utilizando un sistema de pruebas estandarizado y automatizado. Mantener una posición consistente de la cabeza durante la presentación del estímulo es fundamental para obtener mediciones precisas de localización del sonido. Estudios futuros pueden aplicar este protocolo para comparar resultados auditivos especiales entre grupos de oyentes e intervenciones clínicas.