impedanciometr a

Impedanciometría 1. Conceptos físicos:

La impedancia se define como la resistencia que opone un cuerpo al paso de cualquier tipo de energía, en este caso hablamos de la resistencia que opone el tímpano a la transmisión de las ondas sonoras. La impedancia en un sistema va a depender de algunos factores que dificultan la transmisión del sonido hacia el oído interno. Esta vía de transmisión que amplifica, es la misma que opone resistencia al sonido. Los factores que opondrían resistencia al movimiento vibratorio serían: La influencia que estos factores pueden tener según el tipo de frecuencia es:

a) Masa → si aumenta, disminuye transmisión frecuencias agudas. b) Rigidez → si aumenta, disminuye transmisión frecuencias graves. c) Roce → si aumenta, disminuyen tanto frecuencias graves como agudas.

Hay de esta manera tres impedancias: - por masa - por elasticidad o rigidez - por roce

La combinación de estos de estos tres factores sería la impedancia propiamente tal.

La impedancia se designa con la letra Z y se mide en Ohms acústicos

Impedancia = √ r² + (mf – fs ) ² (r representa fricción; m, la masa; s la rigidez, y f, la frecuencia)

2

Si hacemos variar cualquiera de estos valores cambiará la resistencia que el oído opone al paso del sonido, con predominancia de la elasticidad o de la masa; esto explica el diferente trazado de las curvas audiométricas según el componente que más este pesando sobre la conducción del sonido a través del oído medio.

La curva obtenida en una HA de conducción está regida por los diversos componentes

que forman la impedancia. Al introducir los valores matemáticos a la fórmula anterior, se puede comprobar que un aumento en el factor masa se traduce en una elevación de la impedancia de las frecuencias más agudas, con lo que la resonancia queda desplazada a los tonos graves que se escucharán mejor, en cambio existe un descenso en los agudos.

Esto se proyecta en el audiograma, que presentará la llamada curva por masa: se

oyen bien los graves pero decaen los agudos. Este tipo de curva es de características descendentes. 125 250 500 1k 2k 3k 4k 6 K 8k

Si al revés, aumentan los valores de rigidez, ocurrirá lo contrario, se desplaza la resonancia hacia los tonos agudos oyéndose mejor las frecuencias altas que las graves, resultando la llamada curva de rigidez.

125 250 500 1k 2k 3k 4k 6 K 8k

< << <> > > ><>

x x xx x x

< << <> > > ><>x

xx x xx

3

Lo anterior es desde un punto de vista netamente físico. Cuando se establecen la correlación con el examen audiométrico, puede existir un aumento de masa que a su vez producirá un aumento de la rigidez.

Calcular exactamente la impedancia en términos físicos, es decir aplicando la fórmula

anteriormente vista, implica conocer la masa de cada una de las estructuras que están oponiendo resistencia al paso del sonido (membrana, cadena, articulaciones, músculos, etc.). Según lo anterior, es que se ha hecho una conversión de la unidad de medición; no se quiere medir la dificultad sino que cuanto es el sonido que está realmente absorbiendo o transmitiendo el sistema. De esta forma se introduce el concepto de Complacencia que es inversamente proporcional a la Impedancia. La complacencia se mide en centímetros cúbicos de aire y se designa con la letra C. De esta unidad de medida derivan los conceptos de complacencia dinámica o timpanometría y complacencia estática (valor CS entregado en el timpanograma) 2.-Impedanciometro

2.1- Componentes:

El aparato utilizado en la práctica clínica es un impedanciómetro o puente electroacústico. Pueden utilizarse aparatos de control manual o aparatos automáticos dirigidos por un microprocesador. El aparato consta de dos partes; una relacionada con la medición de la impedancia y la otra con la entrega de distintos niveles de presión. Ambas se unen mediante una sonda que es colocada en el conducto auditivo externo y que incluye tres canales diferentes:

El primer canal permite variar la presión aplicada en la cara externa del tímpano, lo

cual es posible gracias a una bomba, conectada a un manómetro, que insufla o extrae el aire del conducto auditivo externo; según el aparato de que se trate, la escala puede estar en decapascal (dapa) o en milímetros de agua (1 decapascal =1,02 mm H20).

4

El segundo canal está conectado a un altavoz que emite un sonido de intensidad conocida a una frecuencia fija, denominado tono de sonda, con un nivel acústico situado entre 30 y 50 db HL. La frecuencia se sitúa a un nivel habitual de 226 Hertz.

El tercer canal está conectado a un micrófono y mide el nivel acústico del conducto

auditivo externo; a partir de este nivel (que corresponde a la onda acústica residual, reflejada en el tímpano), filtrado en relación al tono de sonda, el aparato calcula la distensibilidad del tímpano y los huesecillos.

El impedanciómetro lleva, además, un generador de sonidos que emite estímulos sonoros intensos que permiten desencadenar el reflejo del estribo, contracción involuntaria y bilateral del músculo del estribo ante sonidos de suficiente intensidad.

2.2- Principios básicos de funcionamiento:

Concepto de Puente Acústico: El puente acústico consiste en una fuente sonora, un vibrador que se encuentre situado entre dos tubos simétricos del mismo diámetro y longitud, colocados a ambos lados del vibrador y comunicados mediante un tubo en Y, cuya terminación se coloca en el oído del examinador. Observando la figura, el extremo A se coloca en el oído del paciente a examinar, el B termina en un mecanismo de impedancia variable y como se dijo anteriormente en el tubo en Y se ubica el oído del examinador.

Este puente acústico va a funcionar según el principio de anulación de ondas, según el cual cuando dos ondas están en la misma fase se potencian o suman y cuando están en fases opuestas se anulan. Como las ondas reflejadas dependen de la impedancia que se encuentre en las terminaciones de los tubos, la presión sonora será igual en el A que en el B cuando las dos encuentren impedancias iguales. Si esto ocurre habrá una anulación de ondas por existir una oposición de fases. Esta cancelación se demuestra porque el examinador, que tiene en su oído el extremo del tubo en Y, deja de oír en ese momento. El evaluador regula las condiciones de la membrana que estaba en el punto B hasta percibirlo de manera muy baja, en este momento las impedancias serán iguales; como la del B es conocida, igual será la del A (paciente).

5

Concepto de Volumen Acústico Equivalente: Como señalamos anteriormente la impedancia no la medimos como tal sino que se mide la compliance o complacencia. Se puede saber que tan complaciente esta siendo el sistema por la cantidad de energía acústica que permite transmitir desde el conducto auditivo externo hacia el interior (oído medio e interno). Si se tienen cuatro cámaras o cavidades de distintos tamaños y se estimula con un sonido de manera constante, el cual se registra a través de un micrófono, al variar el tamaño de las cámaras, también lo hará el registro de la intensidad que existe en el interior de cada una de ellas. Si enviamos un sonido a una cavidad, en este caso a la A (ver figura), siempre con la misma intensidad, obtendremos al medir con la sonda una determinada intensidad sonora. Si esta cavidad aumenta su volumen (cavidad B), la intensidad registrada ahora con la sonda será menor a la registrada en la cavidad A. Ocurre exactamente lo contrario al disminuir el volumen, como en la cavidad C, donde la intensidad registrada es la mayor de todas las cavidades.

El tamaño del conducto auditivo externo es un valor que no es homogéneo y que sufre

cambios importantes según la edad y en algunas patologías auditivas. Por su variabilidad no es de uso clínico el conocer el tamaño del conducto auditivo externo, sólo se compara la simetría entre ambos oídos del paciente. Lo que interesa saber es si el sonido que está siendo introducido en esta cámara (CAE) se está reflejando o está siendo transmitido hacia el interior.

6

Como en los ejemplos anteriores, si al medir con la sonda obtengo una intensidad de sonido mayor a lo esperado (volumen menor), esto quiere decir que el sonido entregado está siendo repelido, por lo tanto la impedancia será mayor. Si por el contrario, obtengo un valor muy bajo de este sonido (volumen mayor), quiere decir que el sonido está siendo absorbido completamente en el oído medio, lo que no significa necesariamente un funcionamiento adecuado.

3.- Impedanciometría Clínica

La impedanciometría se define como un conjunto de procedimientos que permiten obtener una visión objetiva de la función del oído medio y, dependiendo del estado del sistema de transmisión del sonido como de la cóclea (percepción), entregará información acerca de la integridad del nervio acústico. Es decir este procedimiento no sólo entrega información del estado del oído medio, sino además, de la cóclea y el nervio auditivo. Este conjunto de procedimientos se descompone en:

- Timpanometría o timpanograma (complacencia dinámica) - Impedancia acústica (complacencia estática) - Reflejos acústicos - Deterioro del reflejo - Estado de la trompa de Eustaquio o función tubaria.

Timpanometría o timpanograma. El timpanograma es el gráfico que muestra la complacencia de la membrana timpánica en

función de los cambios de presión en el conducto auditivo externo. Dentro del timpanograma existen un gran número de características que han sido usadas para analizar cualitativamente como cuantitativamente, la función del oído medio. Dentro de estas se encuentran las formas de las curvas timpanométricas, la compliance estática, la gradiente, el pick de presión y el volumen acústico equivalente. Curvas Timpanométricas

Han sido usadas dos aproximaciones al interpretar el timpanograma; cualitativa y cuantitativa. En un comienzo, debido a la dificultad para calibrar los distintos aparatos con que realizan las mediciones, ha sido más extendido en la clínica el análisis cualitativo de las gráficas. Una de las más usadas es la clasificación descrita originalmente por Liden (1976), y Jerger (1970). Estos autores clasificaron los timpanogramas de acuerdo a la altura y ubicación del pick de la curva.

Jerger ha propuesto una clasificación de distintos aspectos de las curvas:

- Curvas tipo A, corresponden a la curva normal la que indica una integridad del tímpano; el pick se encuentra en O mm de presión o daPa, con una compliance estática entre 0,3 y 1,75 cc. Junto a este tipo de curva, se han descrito algunas otras variantes de la curva tipo A.

7

- Curvas tipo Ad, presentan valores de compliance muy elevados, algunas veces no es posible consignarlos, pues están fuera de la escala (curvas denominadas de «torre Eiffel); estas curvas pueden traducir la presencia simplemente de un tímpano fláccido, pudiéndose observar igualmente en las roturas de la cadena de huesecillos. - Curvas tipo As, presentan un pick centrado de muy débil amplitud (inferior a 0,25 cc), correspondiendo a rigidez del estribo que se observa en la otosclerosis, estas curvas pueden darse también cuando existe un derrame viscoso en la cavidad del oído medio (especialmente en niños). - Curvas tipo B, se caracterizan por el hecho de que no poseen pick y su trazado se mantiene en una altura limitada, básicamente con una forma aplanada. Estas curvas pueden corresponder a la presencia de líquido en la cavidad del oído medio, a un tímpano muy abombado o a una impactación de cerumen.

- Tipo B (volumen del conducto normal) usualmente sugiere otitis media. -Tipo B (volumen del conducto pequeño) sugiere que el canal está ocluido con

cerumen o que la oliva está presionando en contra de las paredes del conducto auditivo externo.

- Tipo B (volumen acústico extremadamente alto) sugiere la presencia de tubos de ecualización (colleras) o perforaciones de la membrana timpánica. - Curvas tipo C, se caracterizan por un pick con un claro desplazamiento hacia las presiones negativas (máximo claramente inferior a -100 mm de agua). La compliance puede ser normal o baja. Estas curvas implican una presión baja mantenida en el oído medio, producto de un mal funcionamiento de la trompa. No puede descartarse la posibilidad de un derrame intratimpánico (sobre todo si la amplitud está reducida). Este tipo de curva se observa también en una otitis aguda en fase de resolución.

8

- Otras formas de curva, son también posibles. Puede tratarse de curvas bífidas o con doble ápice, que corresponden a la presencia de zonas de resistencia distinta a la altura del tímpano, como ocurre en el caso de la membrana bimérica.

Presión en oído medio o pick de presión del timpanograma (POM/TPP). También llamada pick de presión del timpanograma (TPP), se define como la presión

en decapascales en la que se encuentra el pick de la curva.

En esta figura el pick de la curva se encuentra en 0 daPa. Debiera existir la misma presión tanto en el interior como en el exterior del oído medio para que el sonido sea transmitido eficientemente. La presión del aire a nivel del mar es aproximadamente 0 daPa, por lo tanto en el oído medio debería ser también 0 daPa.

En la figura anterior, cuando la presión en el oído medio es negativa, el pick del

timpanograma se encontrará en el área negativa del gráfico. En este caso específico el pick se encuentra en – 200 daPa, por lo tanto la presión a nivel de caja timpánica será negativa.

Compliance estática o pick de compliance del timpanograma (CS):

Sumado a la posición del pick en relación a las presiones (eje horizontal), también es importante considerar la compliance (eje vertical del timpanograma). Este valor describe el

9

punto de máxima complacencia, es decir, en el habrá mayor absorción del sonido por el tímpano. La compliance es medida en cc o ml; el timpanograma normal mostrará valores de compliance estática que van desde los 0,3 a los 1,75 cc. Está medición es útil, ya que en ciertas patologías del oído medio los valores de compliance estática pueden aumentar o disminuir. Ejemplos de timpanogramas:

Figura 1: Curva tipo C en oído derecho, los valores de presión a nivel de oído medio (-115 daPa). Los valores de compliance se encuentran bajos. Esta curva se asocia a disfunción tubaria, en donde la trompa no esta equiparando las presiones. Curva A en oído izquierdo. Observe los valores simétricos entre ambos oídos a nivel de VCE.

.

Figura 2: “Curva B” en oído izquierdo, observe los valores de VCE anormalmente bajos en relación a su oído contralateral. Esto es producto del contacto indebido de la oliva con las paredes del conducto auditivo externo

Figura 3: “Curva B” en oído derecho, observe los valores anormalmente altos de VCE en relación a su oído contralateral. Esto es producto de una perforación timpánica. La curva B producto de líquido en el oído medio presenta valores simétricos de VCE.

10

Descripción de Timpanogramas

Tipo A Representa el funcionamiento normal del oido medio. El pick de la curva (punto de máxima

compliance) ocurre dentro de los limites normales de compliance estática (0,3 a 1,75) y entre – 50

mmH2O a +50 mmH2O de presión.

Tipo As Representa una anormal rigidez (stiffness) en el oido medio provocado por fijación en la cadena oscicular como ocurre en la otosclerosis. Los

valores de compliance son anormalmente bajos.

Tipo Ad Representa una membrana timpánica flácida

provocada por una cicatriz o una posible desarticulación de la cadena oscicular. Los valores

de compliance son anormalmente altos.

Tipo C

Representa una presión significativamente negativa en el oido medio. Esto podría indicar una otitis media en estado inicial o la resolución de una

infección. Los valores de compliance están en la mayoría de los casos dentro de límites normales.

Tipo B

Representa una restringida movilidad de la membrana timpánica lo que podría indicar que existe alguna condición patológica en el oido medio. Los valores de compliance en algunos

casos no se pueden determinar.

Reflejo Acústico Repaso Fisiología:

El oído ante ruidos intensos potencialmente dañinos pone en marcha mecanismos defensivos (resistencia de la cadena osicular a la movilización). Existen dos músculos con sus correspondientes reflejos que reaccionan a los sonidos de alta intensidad de forma bilateral aunque el estímulo sea solo de un lado. Sin embargo, en seres humanos el reflejo acústico es producto de la contracción del músculo del estribo. Existen ocasiones donde se ha demostrado la actividad del músculo del martillo bajo ciertas condiciones (excepcionales). El efecto del reflejo es restringir el movimiento de los huesecillos para proteger al oído interno.

El músculo del estribo ejecuta un reflejo polisináptico que corresponde a 4 neuronas. La primera es el nervio coclear cuyos cuerpos están situados en el órgano de Corti terminando en el núcleo coclear (NC). La segunda tiene su origen en el núcleo coclear ventral que alcanza el complejo olivar superior (COS) media ipsi- y contralateral. La tercera es una interneurona que une el complejo olivar superior y el núcleo motor del facial de cada lado. Por último la cuarta es la vía nerviosa eferente del reflejo acústico. Se trata de una neurona motora del nervio facial que proviene del núcleo motor del VII par. Sigue el trayecto del facial y abandona este nervio en la tercera porción descendente para penetrar en la pirámide, lugar donde se sitúa el músculo del estribo.

11

Medición del reflejo acústico:

La evaluación del reflejo involucra la presentación de un estimulo tonal (en algunas ocasiones ruido blanco) capaz de elicitar una respuesta refleja del músculo del estapedio. Al ser un reflejo de protección provocará un aumento de la impedancia del sistema, la cual puede ser monitoreada usando la misma instrumentación.

Recordando que la estimulación de un oído produce la contracción estapedial refleja en ambos. Al consignar; el oído con la sonda que medirá la impedancia es llamado oído examinado, y el que recibe el estímulo sonoro, el oído estimulado. El evaluar el reflejo acústico ipsilateral involucra estimular y medir la impedancia en el mismo oído (estimulando el oído examinado). El avaluar el reflejo acústico contralateral involucra la presentación del estímulo en un oído y monitorear la impedancia en el opuesto, oído examinado.

En nuestro caso identificaremos el reflejo contralateral de acuerdo al oído examinado (en el cual se registra la impedancia), es decir, “Contralateral derecho” indicará que la estimulación es en el oído izquierdo y el registro de impedancia es en el derecho (oído examinado). “Contralateral izquierdo” significa que el estímulo es en el oído derecho y la sonda de medición de impedancia está en el izquierdo. “Ipsilateral derecho” significa estimular y medir en el oído derecho, e “Ipsilateral izquierdo” significa estimular y medir en el oído izquierdo.

Es importante considerar que las consignaciones pueden variar según autor, lugar de

trabajo o instrumento (como en nuestro caso).

Umbrales normales del reflejo Acústico: Numerosos estudios han establecido que el rango normal del umbral del reflejo va desde los 85 a los 100 dB SPL para tonos puros. En la siguiente tabla se muestran los promedios (%) con sus respectivas desviaciones standard (D.S.), ordenados de acuerdo a la frecuencia utilizada para elicitar el reflejo.

12

Ipsilateral (dB) Contralateral (dB) Frecuencia % D.S % D.S

500 Hz 79,9 5,0 84,6 6,3 1000 Hz 82,0 5,2 85,9 5,2 2000 Hz 86,2 5,9 84,4 5,7 4000 Hz 87,5 3,5 89,8 8,9 Ruido Blanco 64,6 6,9 66,3 8,8 Deterioro del reflejo acústico:

En un comienzo se determinó la duración total de la respuesta del reflejo acústico, o sea, desde que se aprecian los cambios de impedancia hasta que decae por completo. Se comprobó que mientras más alta era la intensidad aplicada menor era el porcentaje en que este decaía o disminuía en amplitud (por lo general a intensidades mayores al umbral del reflejo). En estudios realizados con posterioridad, aplicando una intensidad 10 dB por sobre el umbral (si el umbral del reflejo es 80 el estímulo es entregado a 90 dB.), se constató que al acercarse a las frecuencias agudas el reflejo dura mucho menos tiempo. Anderson, por este motivo determinó que las frecuencias en las cuales debe realizarse la prueba son 500 y 1000 Hz. En el impedanciómetro se selecciona la opción Tone Decay, entregando éste un estímulo de 10 segundos, en la frecuencia 500 y 1000 Hz, ya que en el resto de las frecuencias agudas se dan falsos positivos. El estímulo es entregado 10 dB. sobre el umbral. En los casos de patologías retrococleares o neurales, por ejemplo, de neurinoma del acústico se puede registrar una fatigabilidad en el reflejo estapediano. Se considera el deterioro del reflejo positivo si su amplitud se degrada en un 50% en menos de 5 segundos (Anderson)

13