Вчені заглянули за барабанну перетинку
Відео: Передача звуку від барабанної перетинки до равлики вуха
Відео: Бог Відновлює барабанну перетинку в вусі!
Завдяки новому медичному пристрою, формує зображення, винайденому фахівцями Іллінойського університету (University of Illinois), у медиків з`явилася можливість в буквальному сенсі слова заглядати за барабанну перетинку, щоб ставити більш точні діагнози і виліковувати хронічні вушні інфекції. Даний прилад є справжнім проривом, що значно збільшує якість надання медичної допомоги за допомогою надання можливості неінвазивного проникнення і просторового діагностування (як зараз модно говорити, отримання 3-D зображень). Над цим проектом активно попрацювала команда дослідників з вищезгаданого інституту, яку очолив професор в галузі електронної та комп`ютерної промисловості Стівен Боппарт (Stephen Boppart). Розроблений прилад представляє велику важливість для медицини, так як вушні інфекції є одними з найбільш поширених захворювань, що вимагають, зокрема, пильної уваги педіатрів (дані захворювання дуже часто зустрічаються саме у пацієнтів дитячого віку). Хронічні запальні процеси середнього вуха загрожують порушеннями слуху, і часто вимагають операційного втручання для введення в область барабанної перетинки спеціальної дренажної трубки. Причому наслідки даного захворювання можуть неодноразово давати про себе знати вже в дорослому віці пацієнта.
Бактерії за барабанною перетинкою
В результаті численних досліджень було виявлено, що у пацієнтів, які страждають від запалення середнього вуха, за барабанною перетинкою утворюється своєрідна плівка з бактерій або інших мікроорганізмів, що по суті дуже нагадує зубний наліт, що виникає на зубах, які піддаються незадовільною гігієнічної обробці. Для успішного діагностування та подальшого лікування хронічних вушних інфекцій вкрай важливо виявити і досліджувати цей тонкий шар організмів. "Фахівці знають, що антибіотики далеко не завжди допомагають при наявності бактеріальної плівки, так як бактерії здатні захищати самі себе, виробляючи певний імунітет до ліків, - повідомив професор Боппарт. - При запаленнях середнього вуха, що характеризуються наявністю подібної плівки організмів, бактерії можуть бути несприйнятливими до звичайних антибіотиків. При цьому дуже важливо зупинити їх поширення. Однак, не маючи можливості виявлення біоплівки, медики не можуть судити про те, наскільки ефективним буде той чи інший метод лікування ".
При всьому при цьому біоплівку, що знаходиться в середньому вусі, вкрай складно діагностувати. При вивченні вушного каналу за допомогою стандартного отоскопа доктор в змозі спостерігати лише зовнішню поверхню барабанної перетинки. Діагностувати наявність тонкої плівки організмів, розташованої за барабанною перетинкою і сприяє поширенню інфекції, не представляється ніякої можливості. Для виявлення наявності даної плівки зазвичай використовуються спеціальні інвазивні діагностичні процедури, які, втім, приносять значні незручності пацієнтам і не можуть здійснюватися регулярно.
Як працює новий прилад?
Прилад, про який йде мова в даній статті, використовує технічний прийом, який називається оптичної когерентної томографії. це неінвазивна формує зображення система, розроблена групою професора Боппарта. Для даної процедури діагностування використовується спеціальний світловий пучок, який дозволяє отримувати просторові (тривимірні) зображення тканин з високою роздільною здатністю. Пучок сканує барабанну перетинку в пошуках плівки мікроорганізмів або бактерій, розташованої за нею (подібний принцип використовується і для отримання зображень при діагностуванні за допомогою ультразвукових хвиль). "Ми відправляємо промінь в зовнішній слуховий прохід, де він розсіюється, просувається вглиб і відбивається від самої барабанної перетинки і розташованої за нею плівки організмів, - розповідає студент випускного курсу і співавтор дослідження Кек Нгуєн (Cac Nguyen). - Потім ми вловлюємо відбиті промені і за допомогою певних методів обробки здатні вибудувати об`ємну структуру ".
Сканування здійснюється буквально за частку секунди - цього часу цілком достатньо для того, щоб розсіяне світло відвідав всі вигини всередині вушного каналу і склав зображення того, що розташоване на глибині в кілька міліметрів за барабанною перетинкою. Таким чином, доктор отримує інформацію не тільки про наявність біоплівки, ні і має можливість оцінити її товщину, а також точне місце розташування за барабанною перетинкою. Про успішні результати першої демонстрації використання приладу оптичної когерентної томографії вуха для виявлення плівки бактерій вже було опубліковано в кількох наукових виданнях. Тестування винаходу здійснювалося в тісній співпраці з діючими медичними фахівцями, які продемонстрували результати сканування пацієнтів, які страждають від запалення середнього вуха, порівнявши отримані дані з результатами сканування простору за барабанною перетинкою здорових людей. Як і передбачалося, у всіх пацієнтів з вушної інфекцією прилад виявив наявність нальоту (плівки), що складається з хвороботворних бактерій.
Перспективи нового приладу
"Я вважаю, що мова йде про нову технологію, яка дозволить лікарям не тільки контролювати перебіг хронічних вушних інфекцій, але і посприяє появі нових способів лікування захворювання, - упевнений професор Боппарт, до думки якого приєдналися фахівці факультету біоінженерії та лікування хвороб внутрішніх органів з Інституту геномних Біології (Institute for Genomic Biology) і вчені з Бекманівська інституту наукових досягнень і технологій (Beckman Institute for Advanced Science and Technology) при Іллінойському університеті. - Тепер ми можемо використовувати широкий спектр антибіотиків, так як маємо можливість спостерігати за реакцією мікроорганізмів на різні види лікування ". Надалі вчені планують досліджувати різні вушні патології: зокрема, провести порівняльний аналіз гострих і хронічних вушних інфекцій, а також вивчити, яким чином наявність біоплівки за барабанною перетинкою впливає на втрату слуху. Фахівці впевнені, що удосконалювані методи діагностування приведуть, в кінцевому підсумку, до нових більш ефективних методів лікування, які стануть повсюдною практикою.
Крім усього іншого, дослідники планують доопрацювати свій винахід (зараз воно нагадує переносну рацію), зробивши його більш компактним, зручним у використанні і недорогим. У цьому їм активно допомагає компанія "Уелш Еллайн" (Welch Allyn), розквартирована в штаті Нью-Йорк, Сполучені Штати Америки, створена за підтримки Національного інституту охорони здоров`я США (National Institutes of Health). Група вчених під керівництвом професора Боппарта, як і їх колеги з вищеназваної компанії, також продовжать інтенсивне співробітництво, результатом якого стане застосування методу оптичної когерентної томографії в інших областях медицини, що в майбутньому дозволить значно полегшити роботу при постановці діагнозу багатьом лікарям первинної медичної допомоги. Прилад, який дозволяє отримувати зображення внутрішнього вуха, став першим в низці пристроїв, що використовують метод оптичної когерентної томографії, над якими працює група вчених. Фахівці планують перетворити свій винахід таким чином, щоб у докторів з`явилася можливість використовувати пристрій, наприклад, для постановки діагнозів і лікування захворювань очей, носової і ротової порожнин, а також шкірних захворювань.
"Все діагностичні процедури, в здійсненні яких зайняті лікарі первинної медичної допомоги, можуть бути проведені за допомогою різних варіацій нашого приладу, надає більш якісну і повну картину про стан хворого, - заявив професор Боппарт. - Завдяки техніці оптичної когерентної томографії у лікарів з`являється можливість отримувати в звичайних клінічних умовах об`ємні зображення високої роздільної здатності. Це, в свою чергу, дає можливість вивчати множинні тканинні структури в реальному часі, не використовуючи при цьому інвазивні методи проникнення. Сучасна медицина активно використовує найсучасніші технології-ми ж хочемо надати лікарям, які знаходяться буквально на передовій лінії боротьби з хворобами, кращі сучасні засоби для діагностування захворювань ".
