• pupil dilatation response
• hearing test
• eye-tracking
• medical device
• early diagnosis
• auditory brainstem response
• objective assessment

La soglia uditiva viene generalmente valutata attraverso il feedback individuale dei pazienti. Nell’esame audiometrico tonale, il feedback del paziente consiste nel premere un pulsante, alzare una mano o dare una risposta verbale per confermare o negare il rilevamento di toni a diverse ampiezze e frequenze. Questo approccio si basa sulla collaborazione diretta del paziente e non può essere utilizzato in pazienti incapaci di seguire le istruzioni o in pazienti simulatori. In questo contesto, la misurazione dell'allocazione delle risorse cognitive durante la percezione dell'udito, o l'esecuzione di sforzi di ascolto, fornisce preziose indicazioni sui fattori che influenzano l'elaborazione uditiva. Negli ultimi anni, molti studi non limitati al campo della scienza dell'udito hanno misurato la risposta pupillare evocata da stimoli uditivi.
Nel presente studio proponiamo l’utilizzo della dilatazione pupillare (PDR) come indicatore di rilevazione sonora. Lo scopo principale di questo lavoro è quello di trasformare l’esame audiometrico tonale da metodica soggettiva a metodica oggettiva in modo da poter fornire una soglia audiometrica attendibile in soggetti non collaboranti.
Per il presente studio sono stati arruolati 16 volontari sani presso il reparto di Otorinolaringoiatria Audiologia e Foniatria dell’AOU Pisana nel periodo compreso tra gennaio e luglio 2022. Sono state effettuate tre sessioni di test. La prima con il soggetto in cabina silente, senza rilevazione della luce ambientale, con uno stimolo formato da rumore e toni puri, ad onda quadra ogni 4 secondi per un totale di 4,10 min, (500ms) con una frequenza del suono di 2 kHz e ad una intensità di 60-70 dB e presentato al soggetto in cuffia. Nella seconda sessione di test, il soggetto era sempre in cabina silente, non è stata rilevata la luce ambientale, lo stimolo presentato sempre in cuffia era un pitch a 70dB di intensità e 2000Hz di frequenza, ogni 4 secondi per un totale di 4,30 minuti di test. Nella terza sessione di test, il soggetto era sempre in cabina silente, è stata rilevata la luminosità ambientale mediante luxometro e eseguito l’esame con una luce ambientale in un range tra 95 e 115 lx., lo stimolo presentato sempre in cuffia era un pitch a 70dB di intensità e 2000Hz di frequenza, ogni 4 secondi per un totale di 4,30 minuti di test. In ogni sessione di test è stato registrato anche un tracciato “baseline”, senza input uditivi.
In base ai risultati ottenuti abbiamo concluso che la variazione del diametro pupillare può essere utilizzata come parametro per valutare la soglia acustica a patto di dare stimoli acustici e registrare la variazione del diametro pupillare per alcune ore. Questo può essere applicabile per la ricerca scientifica o per uso clinica se si pensa di far indossare per molte ore al soggetto in esame degli occhiali che registrano il diametro pupillare e il suono ambientale. Questi occhiali indossati dal soggetto per 1 giorno o più, registrando sia il rumore/suono ambientale che il diametro pupillare permetterebbero di valutare la variazione del diametro pupillare in risposta agli stimoli sonori esterni per poi poter ricostruire una soglia audiometrica grazie a software dedicati.

Hearing threshold is generally assessed through individual patient feedback. In hearing test, patient feedback consists of pressing a button, raising a hand, or giving a verbal response to confirm or deny the detection of tones at different amplitudes and frequencies. This approach relies on the direct cooperation of the patient and cannot be used in patients unable to follow instructions or in pretender patients. In this context, measuring the allocation of cognitive resources during hearing perception, or performing listening efforts, provides valuable insights into the factors that influence auditory processing. In recent years, many studies not limited to the field of hearing science have measured the pupillary response evoked by auditory stimuli.
In the present study, we propose the use of pupillary dilation (PDR) as an indicator of auditory detection. The main purpose of this work is to transform the tonal audiometric examination from a subjective to an objective method so that it can provide a reliable audiometric threshold in uncooperative subjects.
For the present study, 16 healthy volunteers were enrolled at the Department of Otolaryngology Audiology and Phoniatrics of AOU Pisana during the period from January to July 2022. Three test sessions were conducted. The first one with the subject in a silent booth, without ambient light detection, with a stimulus consisting of noise and pure tones, square wave every 4 seconds for a total of 4.10 min, (500ms) with a sound frequency of 2 kHz and at an intensity of 60-70 dB and presented to the subject in headphones. In the second test session, the subject was always in the silent booth, no ambient light was detected, the stimulus presented always in headphones was a pitch at 70dB intensity and 2000Hz frequency, every 4 seconds for a total of 4.30 min of testing. In the third test session, the subject was always in the silent booth, the ambient brightness was detected by lux meter and performed with an ambient light in the range of 95 to 115 lx., the stimulus presented always in headphones was a pitch at 70dB intensity and 2000Hz frequency, every 4 seconds for a total of 4.30 minutes of testing. A "baseline" trace, without auditory input, was also recorded in each test session.
Based on the results obtained, we concluded that the change in pupillary diameter can be used as a parameter to assess acoustic threshold as long as we give acoustic stimuli and record the change in pupillary diameter for several hours. This may be applicable for scientific research or clinical use if one plans to have the test subject wear goggles that record pupillary diameter and environmental sound for many hours. These goggles worn by the subject for 1 day or more, recording both environmental noise/sound and pupillary diameter would allow the assessment of the change in pupillary diameter in response to external sound stimuli and then be able to reconstruct an audiometric threshold using dedicated software.