La tomographie par cohérence optique (OCT), un outil utilisé régulièrement pour diagnostiquer et planifier le traitement des maladies oculaires, a maintenant été modifiée pour collecter des images de l'oreille interne. Une étude de preuve de concept dirigée par des chercheurs de la Keck School of Medicine of USC a révélé que l'imagerie OCT peut mesurer les niveaux de liquide dans l'oreille interne, qui est en corrélation avec le degré de perte auditive d'un patient. Les résultats viennent d'être publiés dans Médecine translationnelle scientifique.
Ces résultats sont passionnants parce que la perte auditive peut se produire très soudainement, et nous ne savons souvent pas pourquoi. OCT offre un moyen d'explorer la cause sous-jacente et potentiellement guider le traitement. «
John Oghalai, MD, auteur principal, professeur et président du département d'Otolngologie de Caruso – Chirurgie de la tête et du cou et la chaise Leon J. Tiber et David S. Alpert en médecine à la Keck School of Medicine
Une perte soudaine d'audition, parfois accompagnée de vertiges, se produit dans la maladie de Ménière, l'hydrops cochléaire et d'autres conditions de l'oreille. Une caractéristique de ces maladies est un déséquilibre des liquides dans l'oreille intérieure, mais la mesure de l'équilibre des liquides est un défi. La meilleure technologie disponible, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) n'a pas la résolution nécessaire pour diagnostiquer ou guider de manière fiable le traitement.
OCT offre un moyen plus rapide, plus précis et moins cher de voir les liquides d'oreille intérieurs, les cellules ciliées et autres structures pertinentes pour diagnostiquer et traiter la perte auditive. Avec le financement de l'USC et des National Institutes of Health, Oghalai, Brian Applegate, PhD, professeur d'oto-rhinouane – chirurgie de la tête et du cou, et en ophtalmologie à l'école de médecine et en génie biomédical et en génie électrique et informatique à la chirurgie de l'oreille de l'USC Viterbi. Ils ont constaté que l'OCT pouvait détecter de manière fiable le déséquilibre fluide dans l'oreille interne, qui était corrélé avec la gravité de la perte auditive d'un patient. Bien que l'outil soit actuellement limité à l'utilisation pendant la chirurgie, les chercheurs s'efforcent de l'adapter pour une application dans la clinique.
Les dernières découvertes s'appuient sur les travaux antérieurs de l'équipe, où ils ont utilisé OCT pour collecter des images de la cochlea chez les animaux éveillés pour la première fois. Avec des améliorations, l'outil pourrait aider les cliniciens à trouver plus rapidement la cause de la perte auditive, à déterminer comment le traiter et même à soutenir les efforts pour développer de nouvelles thérapies pour restaurer l'audition, a déclaré Oghalai.
Mesurer l'équilibre fluide
OCT utilise des ondes légères pour scanner les tissus et créer des images 3D, similaire à la façon dont l'échographie produit des images à l'aide d'ondes sonores.
L'équipe Keck School of Medicine a utilisé l'outil pour scanner les oreilles intérieures de 19 patients subissant une chirurgie de l'oreille. Six patients avaient une fonction d'oreille interne normale, quatre avaient une maladie de Ménière et neuf avaient un schwannome vestibulaire (une tumeur bénigne sur un nerf qui relie l'oreille interne au cerveau). Pendant la chirurgie, un os extérieur épais connu sous le nom de mastoïde a été temporairement retiré, permettant aux chercheurs d'utiliser OCT pour collecter des images des compartiments fluides dans l'oreille intérieure.
Les images OCT ont montré que les patients atteints de maladie de Ménière ou de schwannome vestibulaire avaient des niveaux plus élevés d'un liquide appelé endolymphe, par rapport à ceux avec une fonction d'oreille interne normale. L'augmentation des taux d'endolymphe était liée à une plus grande perte auditive, ce qui indique que la mesure de ces niveaux de liquide pourrait aider à prédire la gravité des symptômes.
« Nous savons depuis longtemps que l'endolymphe est liée à la perte auditive, mais jusqu'à présent, la mesurer chez un patient vivant a été un défi majeur », a déclaré Oghalai.
Un moyen plus rapide d'aider
L'OCT peut aider les chirurgiens, notamment en aidant à éviter les dommages aux structures de l'oreille délicates et à la distinction des tumeurs cérébrales des tissus sains. À cette fin, les chercheurs travaillent à développer une version plus petite et plus abordable de l'outil qu'ils prévoient de distribuer et de tester avec des chirurgiens.
Mais l'OCT peut bénéficier à beaucoup plus de personnes s'il peut être utilisé pour collecter des images de l'oreille intérieure tandis que les patients sont éveillés dans la clinique. Pour atteindre cet objectif, Oghalai, Applegate et leur équipe ont reçu un financement fédéral et un prix Nemirovsky Engineering and Medicine Opportunity (NEMO) de l'USC. Ils travaillent maintenant à améliorer les techniques de logiciel et de traitement d'image pour obtenir des images claires de patients sans retirer l'os mastoïde.
L'OCT pourrait offrir des avantages majeurs par rapport à l'IRM car il est moins cher, plus rapide et peut être fait de retour à dos pour tester l'efficacité du traitement. Par exemple, un fournisseur pourrait collecter une image, offrir un traitement de médicaments pour un déséquilibre fluide, puis prendre une autre image 30 minutes plus tard.
« Les symptômes des patientes-senaisations de la perte auditive, la pression dans l'oreille ou le vertige-can-can sont affectés par de nombreux facteurs non liés tels que l'humeur, le stress, la congestion nasale et les allergies. Cependant, les niveaux de liquide d'oreille interne évaluent de manière fiable ce qui se passe à l'intérieur de l'oreille intérieure », a déclaré Oghalai. « Nous avons de nombreuses options de traitement disponibles, mais il faut souvent plusieurs semaines pour comprendre ce qui fonctionne pour un patient donné. Cela pourrait être un moyen plus rapide d'aider. »
Si l'OCT peut être utilisé en dehors de la salle d'opération, il peut également soutenir le développement de nouveaux traitements pour la perte auditive. Plusieurs thérapies géniques, qui visent à régénérer les cellules ciliées perdues dans l'oreille interne, sont actuellement en essais cliniques. L'OCT peut fournir un moyen rapide et précis de tester l'efficacité de ces thérapies en collectant des images de cellules ciliées à mesure qu'elles se développent.
« L'OCT a aidé les chercheurs à développer des traitements pour les maladies rétiniennes, y compris la dégénérescence maculaire, nous espérons donc que cela pourra avoir un impact similaire pour la perte auditive », a déclaré Oghalai.
À propos de cette recherche
En plus d'Oghalai et d'Applegate, les autres auteurs de l'étude sont Wihan Kim, Dorothy W. Pan, Bong Jik Kim, Zihan Yang, Marcela Moran Mojica, Joni K. Doherty et Seiji B. Shibata du CARUSO Department of Otolaryngology – Head and Neck School, Keck School of Medicine of Usc, University of Southern California.
Ce travail a été soutenu par l'Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication des National Institutes of Health (R01DC022232, R25DC019700); L'Institut national de l'imagerie biomédicale et de la bio-ingénierie des National Institutes of Health (R01EB027113); et le prix de l'Université de Californie du Sud de la Californie Nimirovsky (NEMO).
