Nowe urządzenie do diagnozy i leczenia infekcji uszu

Lekarze będą mogli teraz zajrzeć za błonę bębenkową w uchu, aby lepiej zdiagnozować i leczyć przewlekłe infekcje uszu, które do tej pory opierają się antybiotykom. A to wszystko dzięki nowemu urządzeniu, które zostało wymyślone przez naukowców z University of Illinois. Urządzenie to może oznaczać, że już wkrótce lekarze pierwszego kontaktu będą mieli do dyspozycji całkiem nową generację diagnostycznych nieinwazyjnych urządzeń 3D.

Zespół naukowców z University of Illinois pod kierunkiem profesora inżynierii komputerowej Stephen`a Boppart`a, opublikował swoje prace w przeglądzie naukowym Proceedings of the National Academy of Sciences, w wersji online Early Edition.

Infekcje ucha to najpowszechniejsze dolegliwości, które muszą leczyć pediatrzy. Chroniczne zapalenie ucha może zniszczyć słuch, jak również często wymaga przeprowadzenia operacji chirurgicznej, podczas której za błoną bębenkową umieszcza się rurki do drenażu.

Co istotne problemy mogą utrzymać się aż do wieku dorosłego.

Badania naukowe pokazały, że pacjenci, którzy cierpią z powodu chronicznego zapalenia ucha, mogą mieć bakteryjny film albo inne mikoroorganizmy czające się za błoną bębenkową – coś na obraz płytki bakteryjnej na nieumytych zębach. Odnalezienie i monitorowanie tego tzw. biofilmu (ekran bakteryjny) jest bardzo ważne dla skutecznego rozpoznawania i leczenia chronicznych infekcji ucha.

Profesor Boppart wyjaśnia - Wiemy, że antybiotyki nie zawsze działają, kiedy mamy taki biofilm, ponieważ bakterie chronią same siebie i stają się odporne na leki. W obecności chronicznego zapalenia ucha, w którym występuje biofilm bakterie mogą nie reagować na normalne antybiotyki. A my musimy te bakterie powstrzymać. Ale jeżeli nie będziemy w stanie wykryć tego biofilmu, nie będziemy wiedzieć czy odpowiada on na leczenie, czy też nie.

Aczkolwiek, biofilmy bakteryjne w uchu środkowym są bardzo trudne do zdiagnozowania. Lekarz prowadzący badania standardowym otoskopem widzi jedynie powierzchnię błony bębenkowej, a nie usiany bakteriami biofilm za błoną, które czekają tylko na to, żeby znów spowodować bolesną infekcję.

Testy inwazyjne mogą dostraczyć dowodów na to, że taki film istnieje, ale są bardzo nieprzyjemne dla pacjenta i nie można ich przeprowadzać rutynowo.

Nowe urządzenie - wynalazek naukowców z University of Illinois, stosuje w praktyce opartą o technikę nazwaną OCT (ang. optical coherence tomography, optyczna tomografia koherencyjna), czyli nieinwazyjną metodę obrazowania, opracowaną przez zespół profesora Bopparta. Technika ta polega na wykorzystywaniu wiązki światła do zbierania w wysokiej rozdzielczości trójwymiarowych obrazów tkanek, dzięki skanowaniu poprzez błonę bębenkową aż do biofilmu za nią - podobnie jak to się dzieje w badaniu USG, tylko tutaj naukowcy odwołują się do pomocy światła.

Główny autor artykułu, Cac Nguyen, wyjaśnia - Wysyłamy promień światła do kanału ucha. Promień światła rozprasza się i odbija od błony bębenkowej i od biofilmu za nią. Mierzymy odbicie światła i dzięki temu możemy dotrzeć do głębi struktury.

Każde skanowanie zajmuje ułamek sekundy - prędkość się liczy w leczeniu bolesnych infekcji ucha. Zdjęcia pokazują wnętrze ucha kilka milimetrów za błoną bębenkową. W ten sposób lekarze mogą stwierdzić nie tylko obecność biofilmu, ale również jego grubość i określić dokładnie jego położenie.

Aby przetestować swoje urządzenie naukowcy współpracowali z lekarzami ze szpitala Carle Foundation Hospital w Urbana. Pacjenci tego szpitala uskarżający się na chroniczne infekcje ucha, a także grupa kontrolna, zostali przeskanowani przy pomocy tego wynalazku. Okazało się, że urządzenie poprawnie zidentyfikowało obecność biofilmu u wszystkich pacjentów z przewlekłymi infekcjami. W grupie kontrolnej nie stwierdzono biofilmu.

Profesor Boppart podsumowuje - Uważam, że jest to nowa technologia, która pozwoli lekarzom na monitorowanie chronicznych infekcji ucha. W ten sposób, będą mogli lepiej leczyć chorobę. Możemy posłużyć się różnymi antybiotykami, aby przekonać się w jaki sposób biofilm odpowiada.

Teraz, badacze planują przyjrzeć się innym patologiom ucha, a przede wszystkim porównać ostre i chroniczne infekcje. Mają zamiar również przyjrzeć się relacjom między biofilmem a utratą słuchu. Naukowcy mają nadzieję, że lepsze metody diagnostyczne poprowadzą ku lepszym terapiom.