Infecções de ouvido são a razãomais comum que os pais trazem seus filhos a um pediatra, de acordo com o National Institutes of Health .

Esta condição ocorre quando o la­quido se acumula no ouvido manãdio atrás do ta­mpano e éinfectado. Esse acaºmulo também écomum em outra condição denominada otite média com efusão. Qualquer tipo de acaºmulo de la­quidos pode ser doloroso e dificultar a escuta das criana§as, o que pode ser especialmente prejudicial quando eles estãoaprendendo a falar.

Ambas as condições são difa­ceis de diagnosticar porque tem sintomas vagos: a s vezes as criana§as puxam suas orelhas ou tem febre, e a s vezes não hásintomas. Além disso, as criana§as pequenas podem não conseguir descrever onde se machucaram.

Agora, pesquisadores da Universidade de Washington criaram um novo aplicativo de smartphone que pode detectar fluido atrás do ta­mpano simplesmente usando um pedaço de papel e um microfone e alto-falante de um smartphone. O smartphone faz uma sanãrie de silvos sonoros no ouvido atravanãs de um pequeno funil de papel e, dependendo da maneira como os chilros são refletidos de volta para o telefone, o aplicativo determina a probabilidade de fluido presente com uma probabilidade de detecção de 85%. Isso estãode acordo com os manãtodos atuais usados ​​por especialistas para detectar fluidos no ouvido manãdio, que envolvem ferramentas especializadas que usam acústica ou um sopro de ar.

"Projetar uma ferramenta de triagem precisa em algo tão onipresente quanto um smartphone pode ser uma mudança de jogo para os pais, bem como prestadores de cuidados de saúde em regiaµes com poucos recursos", disse o co-autor Shyam Gollakota , professor associado da Escola de Ciências Humanas de Paul G. Allen. Ciência da Computação e Engenharia. “Uma das principais vantagens de nossa tecnologia éque ela não exige nenhum hardware adicional além de um pedaço de papel e um aplicativo de software em execução no smartphone.”

Uma vez diagnosticada, as infecções de ouvido podem ser facilmente tratadas com observação ou antibia³ticos, e o fluido persistente pode ser monitorado ou drenado por um médico para aliviar os sintomas de dor ou perda auditiva. Uma triagem rápida em casa pode ajudar os pais a decidirem se precisam ou não levar o filho ao médico.

Este aplicativo funciona enviando sons para o ouvido e medindo como essas ondas sonoras mudam conforme elas são refletidas pelo ta­mpano. O sistema da equipe envolve um smartphone e um pedaço de papel comum que o médico ou pai pode cortar e dobrar em um funil. O funil repousa no ouvido externo e guia as ondas sonoras para dentro e para fora do canal auditivo. Quando o telefone toca um som conta­nuo de 150 milissegundos - que soa como um chilrear de pa¡ssaro - atravanãs do funil, as ondas sonoras saltam do ta­mpano, viajam de volta pelo funil e são captadas pelo microfone do smartphone junto com os chilrear originais. Dependendo se háfluido no interior, as ondas sonoras refletidas interferem de forma diferente nas ondas sonoras originais do chirp.

"a‰ como bater um copo de vinho", disse o co-primeiro autor Justin Chan , um estudante de doutorado na Allen School. “Dependendo da quantidade de la­quido, vocêtem sons diferentes. Usando o aprendizado de ma¡quina nesses sons, podemos detectar a presença de la­quido ”.

Quando não háfluido atrás do ta­mpano, o ta­mpano vibra e envia uma variedade de ondas sonoras para trás. Essas ondas sonoras interferem suavemente com o chilrear original, criando um mergulho amplo e superficial no sinal geral. Mas quando o ta­mpano tem fluido por trás, ele não vibra tão bem e reflete as ondas sonoras originais de volta. Eles interferem mais fortemente com o chirp original e criam um mergulho estreito e profundo no sinal.

Para treinar um algoritmo que detectamudanças no sinal e classifica os ouvidos como tendo fluido ou não, a equipe testou 53 criana§as entre as idades de 18 meses e 17 anos no Hospital Infantil de Seattle. Cerca de metade das criana§as foram programadas para serem submetidas a cirurgia para colocação de sonda de ouvido, uma cirurgia comum para pacientes com incidentes cra´nicos ou recorrentes de fluido auditivo. A outra metade estava programada para ser submetida a uma cirurgia diferente, não relacionada a s orelhas, como uma amigdalectomia.

"O que érealmente aºnico sobre este estudo éque usamos o padrãoouro para diagnosticar infecções de ouvido", disse o co-primeiro autor Dr. Sharat Raju , um residente ciraºrgico em otorrinolaringologia, cirurgia de cabea§a e pescoa§o na UW School of Medicine. “Quando colocamos tubos nos ouvidos, fazemos uma incisão no ta­mpano e drenamos qualquer fluido presente. Essa éa melhor maneira de saber se háfluido atrás do ta­mpano. Então essas cirurgias criaram o cena¡rio ideal para este estudo ”.

Depois que os pais forneceram consentimento informado, a equipe registrou os chilrear e suas ondas sonoras resultantes das orelhas dos pacientes imediatamente antes da cirurgia. Muitas das criana§as responderam ao chilro sorrindo ou rindo.

Entre as criana§as que colocaram os tubos auriculares, a cirurgia revelou que 24 orelhas tinham fluido atrás do ta­mpano, enquanto 24 orelhas não. Para as criana§as agendadas para outras cirurgias, duas orelhas tinham ta­mpanos salientes caractera­sticos de uma infecção no ouvido, enquanto as outras 48 orelhas estavam bem. O algoritmo identificou corretamente a probabilidade de fluido 85% do tempo, o que écompara¡vel aos manãtodos atuais que os médicos especializados usam para diagnosticar o la­quido no ouvido manãdio.

Em seguida, a equipe testou o algoritmo em 15 orelhas pertencentes a criana§as menores entre 9 e 18 meses de idade. Ele classificou corretamente todas as cinco orelhas positivas para fluido e nove das 10 orelhas, ou 90%, que não tinham fluido.

"Mesmo que nosso algoritmo tenha sido treinado em criana§as mais velhas, ainda funciona bem para essa faixa eta¡ria", disse o co-autor Dr. Randall Bly , professor assistente de cirurgia de cabea§a e pescoa§o em otorrinolaringologia da UW School of Medicine que atua em Seattle Hospital Infantil . "Isso éfundamental porque esse grupo tem uma alta incidaªncia de infecções de ouvido."

Como os pesquisadores querem que os pais possam usar essa tecnologia em casa, a equipe treinou os pais sobre como usar o sistema em seus pra³prios filhos. Pais e médicos dobraram funis de papel, testaram 25 orelhas e compararam os resultados. Ambos os pais e médicos detectaram com sucesso as seis orelhas cheias de la­quido. Pais e médicos também concordaram em 18 das 19 orelhas sem fluido. Além disso, as curvas de ondas sonoras geradas pelos testes de pai e médico pareciam semelhantes.

"A capacidade de saber com que frequência e por quanto tempo o fluido esteve presente poderia nos ajudar a tomar as melhores decisaµes de gerenciamento com pacientes e pais", disse Bly. "Tambanãm pode ajudar os provedores de cuidados prima¡rios a saber quando se referir a um especialista".

A equipe também testou o algoritmo em uma variedade de smartphones e usou diferentes tipos de papel para fazer o funil. Os resultados foram consistentes, independentemente do telefone ou do tipo de papel. Os pesquisadores planejam comercializar essa tecnologia atravanãs de uma empresa spinout, a Edus Health , e então disponibilizar o aplicativo para o paºblico.

"O fluido atrás do ta­mpano étão comum em criana§as que existe uma necessidade direta de uma ferramenta de triagem acessa­vel e precisa que pode ser usada em casa ou em ambientes clínicos", disse Raju. “Se os pais pudessem usar uma pea§a de hardware, eles já teriam que fazer um exame fa­sico rápido que poderia dizer: 'Seu filho provavelmente não tem fluido auditivo' ou 'Seu filho provavelmente tem fluido nos ouvidos', vocêdeve marcar uma consulta com seu pediatra "isso seria enorme".

Rajalakshmi Nandakumar , estudante de doutorado na Allen School, também éco-autor deste artigo. Esta pesquisa foi financiada pela National Science Foundation, pelo National Institutes of Health e pela Fundação de Pesquisa Sie-Hatsukami de Seattle.