Presentación
Se refiere la siguiente invención al desarrollo de un procedimiento y diseño de un dispositivo electrónico controlado por ordenador, utilizado para la realización de audiometrías aéreas con tonos puros de forma manual o automática.
Sector técnico
Este dispositivo electrónico se destina al sector de la electromedicina y concretamente al campo de la audiología. Se utiliza para diagnosticar el estado de la audición de las personas.
Estado de la técnica
Es bien conocida la existencia de audiómetros, tanto manuales como automáticos, utilizados para la realización de audiometrías de todo tipo.
Estos dispositivos electrónicos son equipos autónomos tales que operando directamente sobre ellos según un determinado procedimiento, se obtienen las audiometrías. Manejando estos dispositivos de forma adecuada, nos proporcionan los datos, que servirán para rellenar una hoja normalizada, denominada ficha audiométrica, que será representativa de la función auditiva del oído correspondiente de una persona.
Estos equipos incorporan un generador de tonos puros que funciona a determinadas frecuencias normalizadas, y un atenuador calibrado en pasos de 5 dB o 3 dB que actuará sobre el auricular del oído derecho o izquierdo seleccionado exteriormente. El proceso de realización de las audiometrías consiste en seleccionar una frecuencia normalizada, activar el generador, y actuar sobre el atenuador calibrado, en modo ascendente o descendente, hasta recibir la respuesta del paciente, previamente aleccionado. Una vez realizado este proceso se procede a apuntar sobre la ficha audiométrica el valor indicado en el atenuador calibrado. Este procedimiento se repite secuencialmente sobre cada una de las frecuencias normalizadas indicadas en el selector de frecuencias del aparato.
Estos equipos cumplen la normativa nacional e internacional, tanto en cuanto a las funciones mínimas exigibles según el tipo a que corresponden, clasificación dada por la Norma IEC 645 y en cuanto al la calibración de los niveles umbrales de audición Norma ISO 389.
La realización de audiometrías de forma manual con los dispositivos actuales, es proceso lento, repetitivo y con probabilidad de cometer errores en el momento de apuntar los valores en la ficha audiométrica.
Los audiómetros existentes se caracterizan sobre todo por su carácter manual de operación, tanto en cuanto a la realización como a la presentación de resultados, así como su condición predominante de equipo aislado.
Problema técnico planteado
El procedimiento que se presenta en este documento resuelve los problemas de la técnica actual, introduciendo el ordenador personal como elemento de soporte y las tecnologías digitales.
Los audiómetros constituyen una instrumentación de precisión cuya implementación con técnicas analógicas representa un esfuerzo muy grande y conduce a dispositivos muy complejos y voluminosos. Esta invención incorpora la tecnología digital al mundo de los audiómetros obteniendo como resultado un equipo pequeño, preciso y muy estable. La inclusión del ordenador personal amplia enormemente las posibilidades del audiómetro. El proceso repetitivo y complejo que representa la realización de una audiometría, se convierte en un procedimiento sencillo que hay que desarrollar delante de la pantalla de un ordenador.
Los equipos electrónicos conectados a un ordenador personal se ven afectados por perturbaciones eléctricas y electromagnéticas que hacen extremadamente complejo el diseño de dispositivos que manejan señales de nivel muy bajo, tal y como es el caso de los audiómetros. Además están sometidos a una fuerte normativa en cuanto a la relación señal/ruido a la salida y presencia de perturbaciones y transistorios. La invención que se presenta está exenta de estos problemas, evitando los típicos "chasquidos" durante las interrupciones de la señal.
Explicación de la invención
El procedindento empleado en esta invención consiste en una serie de programas de ordenador (software) íntimamente relacionados con un conjunto de circuitos electrónicos situados en el exterior del ordenador (hardware). El usuario que realiza la audiometría se sienta delante del computador y, accionando los controles de la pantalla, controla el equipo exterior que está conectado al ordenador a través de un interfaz RS232. En el sistema así constituido, todo el proceso, tanto de generación de la señal como del control de la misma es digital.
El resultado obtenido a partir de la respuesta del paciente, es capturado por el ordenador y se introduce en una "ficha audiométrica informática" que se almacena como un fichero en el disco. A partir de ese momento la ficha de ese paciente puede consultarse y modificarse tantas veces como se quiera. El usuario puede controlar por completo el proceso de la audiometría o dejar que el ordenador la realice por él.
El software consiste en un programa con interfaz gráfica diseñado para los sistemas operativos Microsoft Windows 3.1, Microsoft Windows 3.11 y Microsoft Windows 95. Este programa es imprescindible para el control del audiómetro.
El audiómetro controlado por ordenador que aquí se presenta requiere unos preparativos iniciales mínimos consistentes en la instalación del software en un ordenador personal y la conexión del dispositivo externo al computador. A partir de este momento se pueden realizar las audiometrías, accionando los controles con el ratón o el teclado. El usuario comienza abriendo una sesión de paciente introduciendo los datos del paciente en el programa, realiza entonces las audiometrías deseadas y, por último, almacena todos los resultados en el disco, eliminando así la posibilidad de errores en la anotación manual de los resultados existente en los audiómetros convencionales. También puede abrise una sesión de paciente leyendo una ficha de disco anteriormente almacenada, con el fin de renovar las audiometrías de ese paciente.
El dispositivo electrónico inventado consta de dos módulos tal y como puede apreciarse en la figura 1. El módulo A contiene los procesadores digitales de señal (DSPs) y los codecs (2), y se encarga de gestionar la comunicación con el ordenador (1), interpretar las órdenes que recibe de éste, y generar todas las señales involucradas en el proceso de una audiometrías como son, básicamente, los tonos puros. También se encarga de procesar la señal de un micrófono y del pulsador del paciente. Está constituido por dos tarjetas DSK TMS320C50. La comunicación del audiómetro con el ordenador se realiza mediante un conector RS232 (1) que evita la necesidad de abrir el computador.
El módulo B puede apreciarse con más detalle en la figura 2. Este módulo recibe el nombre de AUDSK5 y se encarga del acondicionamiento, control y atenuación de las señales. Dispone de una lógica de control (3) encargada de capturar la señal del pulsador del paciente y accionar el atenuador de precisión (5). Un módulo de acondicionamiento (4) entrega las señales generadas por los DSPs al atenuador en el nivel adecuado. El atenuador de precisión (5) tiene la misión de ofrecer a los auriculares la señal en el nivel requerido con la máxima precisión y constituye un atenuador calibrado monolítico. Para permitir la comunicación del usuario con el paciente, se conecta un micrófono al dispositivo externo, cuya señal es amplificada y tratada por un control automático de ganancia (6). La señal del micrófono pasa al módulo A donde es procesada para ser devuelta con dirección a los auriculares. El paciente se relaciona con el proceso audiométrico a través de un pulsador (7).
El atenuador de precisión junto con la lógica de control asociada, consiguen evitar el problema de los "chasquidos" durante las interrupciones de la señal. El procedimiento consiste en producir la interrupción en los pasos por cero de la señal y que esta no sufra cambio de fase en el camino desde el atenuador hasta los auriculares. La relación señal/ruido requerida se alcanza incluso para los niveles de señal mínimos, mediante una etapa de salida construida con amplificadores operacionales de precisión y bajo ruido. El dispositivo se monta en el interior de una caja metálica para evitar las perturbaciones electromagnéticas.
El software que forma parte de esta invención y que constituye una parte indisoluble de la misma, puede descomponerse en tres partes íntimamente relacionadas: la primera parte (única de la que el usuario tiene consciencia) la constituye un entorno gráfico que es manejado por el usuario para gestionar el proceso de realización de las audiometrías y gestión de las fichas de paciente. La segunda parte la forma un programa de control que es ejecutado en el hardware y que se relaciona con el entorno gráfico para interpretar sus órdenes. También es el encargado de generar digitalmente las señales audiológicas. La tercera y última parte es un programa de comunicación que realiza el enlace entre el entorno gráfico y el programa de control.
El sistema así diseñado se comporta como un audiómetro que es controlado por un ordenador y que ha adquirido todas las posibilidades que ofrece la informática. Según la Norma IEC 645-90 se puede encuadrar en el tipo IV. El audiómetro tiene la posibilidad de realizar audiometrías de forma automática. El sistema diseñado debe ser calibrado para un auricular determinado de acuerdo a la Norma ISO 389-85. Los datos correspondientes a la calibración se almacenan en un fichero, que puede revisarse y modificarse en una próxima calibración.
El sistema se puede utilizar con cualquier ordenador personal, de sobremesa o portátil, que tenga al menos 4 Mbytes de memoria RAM y 15 Mbytes disponibles en el disco duro. Además todos los datos de las audiometrías de los pacientes pueden transferirse automáticamente a/desde una base de datos diseñada específicamente para este sistema que amplia las posibilidades de control audiológico de los pacientes.
Aplicación industrial
Este dispositivo está especialmente diseñado como audiómetro de control, destinado a proporcionar un seguimiento de la función auditiva de los trabajadores, que por causa de los ruidos en el lugar de trabajo pudieran contraer alguna pérdida de audición, de acuerdo al Real Decreto 1316 de 1989.
