Specialized acoustic devices and sound signal parameters affecting Individual hearing and psychophysiological health

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Relevance. The integration of specialized acoustic devices into law enforcement operations justifies the need for a study and biomedical assessment of the emitted sound signal characteristics and effects with regard to human body.

The objective is to examine the characteristics and impact of a specialized acoustic device on the patient’s auditory system and psychophysiology, as well as to study the characteristics and influence of the sound signal produced by a special acoustic device on the hearing ability and psychophysiological parameters.

Methods. A laboratory study was conducted to analyze a specialized audio signal. Experiments were performed with 10 volunteers at sound levels of 127 dBA with a 3-minute exposure (LEX,8h = 105 dBA) and 110 dBA with a 20-minute exposure (LEX,8h= 96.2 dBA). Self-reported measures of well-being, activity, and mood were assessed using the SAN test (the test name derived from the first letters of Russian words for well-being (S), activity (A), mood (N); anxiety was measured using the Spielberger-Khanin method. The data are presented as medians, the 25th and the 75th percentiles (Me [Q25; Q75]); pairwise comparisons were performed using the Wilcoxon signed rank test to examine differences within groups.

Results and Discussion. The study established that the analyzed sound signal was a tonal high-frequency noise, with maximum sound pressure concentrated in 1/3-octave band center frequencies at 2500 and 3150 Hz. The sound had a complex structure, with the amplitude fluctuating over time (10 times per second) for individual sound components. Exposure to the sound signal at 127 dBA for 3 minutes resulted in increased hearing thresholds at 4 kHz (p = 0.012) and 6 kHz (p = 0.01) frequencies. However, no significant changes in the overall functional state of the volunteers were observed. Hearing thresholds and psychophysiological parameters recovered to baseline in all participants within 24 hours. Conversely, exposure to a sound signal at 110 dBA for 20 minutes had a significant impact on general well-being, causing headaches, apathy, sleep disorders. Additionally, well-being, activity and positive mood measures dropped down, along with increased situational and personal anxiety. The hearing was notably affected, showing increased auditory perception thresholds exceeding 40 dB at frequencies of 3, 4, and 6 kHz; followed by a lengthy hearing recovery in up to 5 days.

Conclusion. Considering the spectral characteristics, the sound signal should be defined as tonal high-frequency noise, with a maximum sound pressure at 1/3-octave band frequency of 2000 and 3150 Hz. The sound exhibits pulsation, with the amplitude of particular components varying over time. The impact exerted by specialized acoustic signals should be evaluated with a focus on exposure duration, as well as the equivalent sound level. The obtained results showed pronounced impact on volunteers at lower LEX,8h.

Sobre autores

Maxim Kuznetsov

Kirov Military Medical Academy

Autor responsável pela correspondência
Email: mskuznecov2@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-5057-3486

Dr. Med. Sci., Teacher of the Department of Otorhinolaryngology

Rússia, 6, Academica Lebedeva Str., St. Petersburg, 194044

Stanislav Logatkin

Kirov Military Medical Academy; State Scientific Research Testing Institute military medicine

Email: logatkin.stanislav@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0002-9954-2787

Dr. Med. Sci., Associate Prof., Senior Research Associate

Rússia, 6, Academica Lebedeva Str., St. Petersburg, 194044; 4, Lesoparkovaya Str., St. Petersburg, 195043

Аndrei Golovanov

Kirov Military Medical Academy

Email: lor_vma@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-7277-103X

Dr. Med. Sci., Associate prof., Head оf Department of Otorhinolaryngology

Rússia, 6, Academica Lebedeva Str., St. Petersburg, 194044

Bibliografia

  1. Vasil’ev A.I., Nesterenko A.V. Akusticheskaya travma i ostryi kokhlearnyi nevrit u voennosluzhashchikh [Acoustic trauma and acute cochlear neuritis in servicemen]. Voenno-meditsinskii zhurnal [Military medical journal]. 1990; (2):44–45. (In Russ.)
  2. Vologdin E.I. Slukh i vospriyatie zvuka [Hearing and sound perception]. St. Petersburg. 2004. 36 p. (In Russ.)
  3. Dvoryanchikov V.V., Kuznetsov M.S., Logatkin S.M., Golovanov A.E. Otsenka vozdeistviya spetsial’nogo zvukovogo signala na funktsional’noe sostoyanie organa slukha (eksperimental’noe issledovanie) [Evaluation of the impact of a special sound signal on the functional state of the hearing organ (experimental study)]. Meditsinskii sovet [Medical council]. 2022; (20):16–21. doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-20-16-21. (In Russ.)
  4. Kuznetsov M.S., Logatkin S.M., Dvoryanchikov V.V. Spetsial’nye akusticheskie sredstva silovykh struktur: kratkaya istoriya voprosa, mediko-biologicheskie effekty pri vozdeistvii na organ slukha [Special acoustic devices of law enforcement agencies: a short history, medical and biological effects on the hearing organ]. Mediko-biologicheskie i sotsial’no-psikhologicheskie problemy bezopasnosti v chrezvychainykh situatsiyakh [Medico-Biological and Socio-Psychological Problems of Safety in Emergency Situations]. 2021; (3):83–90. doi: 10.25016/2541-7487-2021-0-3-83-90. (In Russ.)
  5. Selivanov V.V., Levin D.P. Oruzhie neletal’nogo deistviya [Weapons of non-lethal action]. 2019. 360 p. (In Russ.)
  6. Suvorov G.A., Likhnitskii A.M. Impul’snyi shum i ego vliyanie na organizm cheloveka [Impulse noise and its effect on the human body]. Leningrad. 1975. 208 p. (In Russ.)
  7. Ryzhikov M.A., Kuznetsov S.M., Logatkin S.M. [et al.]. Gigienicheskaya kharakteristika impul’snogo shuma, voznikayushchego pri strel’be iz strelkovogo oruzhiya [Hygienic characteristics of impulse noise during firearms shooting]. Vestnik Rossiiskoi voenno-meditsinskoi akademii [Bulletin of Russian Military medical Academy]. 2016; (1):149–153. (In Russ.)
  8. Khomyakov E.G. Spetsial’nye sredstva pravookhranitel’nykh organov [Special means of law enforcement agencies]. Izhevsk. 2020. 124 p. (In Russ.)
  9. Altmann J. Acoustic weapons – a prospective assessment. Science and Global Security. 2002; 9(3):165–234. doi: 10.1080/08929880108426495.
  10. Campos, U.P. Correlation between DPOAE I/O functions and pure-tone thresholds. Braz. J. Otorhinolaryngol. 2011; 77(6):754–760. doi: 10.1590/S1808-86942011000600012.
  11. Davison N. «Non-lethal» weapons. Basingstoke: Palgrave Macmillan. 2009. Pp. 186–205.
  12. Hertzano R., Lipford E.L., Depireux D. Noise: acoustic trauma to the inner ear. Otolaryngol. Clin. North. Am. 2020; 53(4):531–542. doi: 10.1016/j.otc.2020.03.008.
  13. Vinokur R. Acoustic noise as a nonlethal weapon. Sound And Vibration. 2004; 36(10):19–23.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».