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Anche la tomografia a coerenza ottica (OCT), una tecnologia di imaging a basso costo utilizzata per diagnosticare e pianificare il trattamento delle malattie oculari, mostra il suo potenziale come strumento diagnostico per valutare la perdita rapida dell’udito.
I ricercatori della Keck School of Medicine dell’USC hanno sviluppato un dispositivo OCT in grado di acquisire immagini di qualità diagnostica dell’orecchio interno durante l’intervento chirurgico.
Queste immagini consentono una misurazione accurata dei fluidi nei compartimenti dell’orecchio interno.
Lo studio proof-of-concept del team, descritto in Science Translational Medicine, ha rivelato che i livelli di liquidi sono correlati alla gravità della perdita dell’udito di un paziente.
Uno squilibrio tra i due fluidi dell’orecchio interno, endolinfa e perilinfa, è associato a perdita dell’udito improvvisa e inspiegabile e vertigini acute, sintomi di condizioni dell’orecchio come la malattia di Ménière, l’idrope cocleare e gli schwannomi vestibolari.
Questo equilibrio idrico alterato, noto come idrope endolinfatica (ELH), si verifica quando il volume dell’endolinfa aumenta in un compartimento e il volume della perilinfa diminuisce nell’altro.
Poiché le camere del fluido dell’orecchio interno sono così piccole, in precedenza non esisteva un modo efficace per valutare l’equilibrio dei liquidi da endolinfa a perilinfa in un paziente vivente.
Ora, il dispositivo Keck OCT consente l’imaging delle strutture dell’orecchio interno in tempo reale durante la mastoidectomia, una procedura eseguita durante molti interventi chirurgici all’orecchio e alla base del cranio e che fornisce l’accesso ottico ai canali semicircolari laterali e posteriori (SCC) dell’orecchio interno.
L’OCT offre un modo più rapido, accurato e meno costoso per vedere i fluidi dell’orecchio interno, le cellule ciliate e altre strutture rispetto alle scansioni MRI “gold standard”.
I ricercatori sperano che, alla fine, il dispositivo si evolverà in uno strumento di valutazione ambulatoriale per trattamenti personalizzati per la perdita dell’udito e le vertigini.
Se può essere utilizzata al di fuori di una sala operatoria, la tecnologia OCT potrebbe anche supportare lo sviluppo e la sperimentazione di nuovi trattamenti, come le terapie geniche per rigenerare le cellule ciliate perse nell’orecchio interno.
Il sistema OCT intraoperatorio, sviluppato dall’autore senior John Oghalai e colleghi, comprende un adattatore OCT contenente l’intero interferometro, che si collega al microscopio operatorio, oltre a un carrello medico contenente dispositivi elettronici tra cui il laser, il rivelatore e il computer.
Il team ha condotto uno studio di fattibilità su 19 pazienti sottoposti a intervento chirurgico presso l’USC per trattare la malattia di Ménière (un disturbo dell’orecchio interno), lo schwannoma vestibolare (un tumore benigno) o l’infezione dell’orecchio medio con udito normale (il gruppo di controllo). Tutte le procedure chirurgiche richiedevano una mastoidectomia.
Subito dopo aver eseguito la mastoidectomia, il chirurgo ha posizionato il microscopio OCT con il raggio di puntamento rosso puntato sulle SCC dell’orecchio interno.
Dopo aver acquisito un’immagine del volume 3D dei compartimenti del liquido nell’orecchio interno, che ha richiesto circa 2 minuti, il microscopio OCT è stato rimosso dalla suite chirurgica e la procedura chirurgica è continuata.
Il sistema OCT è stato in grado di distinguere chiaramente le due camere del fluido all’interno delle SCC.
I ricercatori hanno determinato che livelli più elevati di endolinfa erano correlati a pazienti con una maggiore perdita dell’udito.
Oltre a misurare accuratamente i livelli di liquidi, il sistema ha rivelato che i pazienti con schwannoma vestibolare avevano rapporti endolinfato-perilinfa più elevati rispetto ai pazienti con malattia di Ménière e che, rispetto ai controlli, entrambi i gruppi avevano un aumento dell’endolinfa e una riduzione della perilinfa, indicando l’ELH.
Il successo di questo studio di fattibilità può aiutare a migliorare le attuali tecniche di microchirurgia, guidando la complessa chirurgia dell’osso temporale che richiede la perforazione vicino all’orecchio interno.
La tecnologia OCT potrebbe aiutare a ridurre i danni chirurgici alle delicate strutture dell’orecchio e a distinguere meglio i tumori cerebrali dai tessuti sani.
Il sistema OCT potrebbe anche essere utilizzato per monitorare il rapporto endolinfato/perilinfatico in pazienti con malattia di Ménière sottoposti a shunt endolinfatico, per verificare che la procedura decomprima adeguatamente lo spazio endolinfatico. Sono in corso sforzi per realizzare un sistema più piccolo e meno costoso per questi tipi di uso chirurgico.
I ricercatori stanno attualmente lavorando per migliorare il software e le tecniche di elaborazione delle immagini al fine di ottenere immagini dai pazienti senza dover rimuovere l’osso mastoideo, il che consentirebbe l’uso del sistema OCT per la diagnosi ambulatoriale.
Il team prevede inoltre di adattare una versione portatile di un dispositivo OCT attualmente utilizzato per l’imaging della membrana timpanica e dell’orecchio medio per consentire l’imaging della coclea umana in clinica.
L’imaging lungo il condotto uditivo in modo non invasivo offre molti potenziali vantaggi nella diagnosi e nel trattamento di pazienti che non richiedono un intervento chirurgico.
Ad esempio, i pazienti determinati ad avere l’ELH potrebbero essere diagnosticati e trattati rapidamente, un processo che attualmente richiede 30 giorni o più.
Oghalai e colleghi sono ottimisti riguardo ai miglioramenti apportati alla tecnologia OCT, in particolare nella profondità di penetrazione e nel contrasto tissutale.
“Ciò migliorerà l’utilità di questa modalità di imaging per l’orecchio, completando il suo potenziale di essere completamente non invasivo ed espandendo la sua indicazione a una gamma più ampia di malattie”, scrivono.
Immagine: iStock/Toa55
