Бесконтактная оптическая когерентная томография — эффективный метод визуализации экссудата среднего уха

Новожилов А.А.

ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр» ФМБА России; ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»; ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России

Шилягин П.А.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Абубакиров Т.Э.

ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр» ФМБА России; ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Диленян А.Л.

ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр» ФМБА России

Климычева М.Б.

ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр» ФМБА России

Геликонов Г.В.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Ксенофонтов С.Ю.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Геликонов В.М.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Шахов А.В.

Бесконтактная оптическая когерентная томография — эффективный метод визуализации экссудата среднего уха

Журнал: Вестник оториноларингологии. 2020;85(4): 16-23

DOI 10.17116/otorino20208504116

Загрузок :

Связаться с автором

Как цитировать

Новожилов А.А., Шилягин П.А., Абубакиров Т.Э., Диленян А.Л., Климычева М.Б., Геликонов Г.В., Ксенофонтов С.Ю., Геликонов В.М., Шахов А.В. Бесконтактная оптическая когерентная томография — эффективный метод визуализации экссудата среднего уха. Вестник оториноларингологии. 2020;85(4):16-23. https://doi.org/10.17116/otorino20208504116

Авторы:

Новожилов А.А.

Все авторы (9)

Закрыть метаданные

ВВЕДЕНИЕ

Экссудативный средний отит (ЭСО) занимает 15—17% от общего количества регистрируемых заболеваний среднего уха. В течение последних десятилетий изменились подходы к лечению ЭСО, хирургические методы стали применяться значительно чаще. Одним из факторов, влияющих на тактику и эффективность лечения ЭСО, является степень вязкости экссудата. Современная комплексная диагностика не позволяет достоверно выявить случаи ЭСО с высокой вязкостью выпота.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение возможностей оптической когерентной томографии (ОКТ) в диагностике ЭСО и неинвазивном определении вязкости экссудата.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Проведен анализ результатов обследования 29 пациентов, которым было проведено хирургическое лечение по поводу ЭСО — тимпаностомия. Контрольную группу составили 30 пациентов без патологии среднего уха. В исследовании использовалась спектральная ОКТ с бесконтактным зондом, разработанным специально для исследования структур среднего уха. Количественный анализ полученных ОКТ-изображений производился с помощью программного обеспечения с открытым кодом ImageJ. Объективизация степени вязкости экссудата осуществлялась путем проведения вискозиметрии. Был проведен сравнительный анализ интенсивности оптического сигнала в наружном слуховом проходе (НСП) и в барабанной полости (БП), а также сравнение сигнала от вязкого и жидкого экссудата.

РЕЗУЛЬТАТЫ

У всех пациентов с ЭСО при ОКТ-исследовании в БП регистрировался оптический сигнал большей интенсивности, чем в НСП. Во всех случаях в контрольной группе в зоне БП был зарегистрирован оптический сигнал, идентичный по интенсивности сигналу в НСП. При измерении степени вязкости экссудата 17 случаев ЭСО были охарактеризованы как выпот низкой степени вязкости, 12 образцов — как экссудат крайней степени вязкости. При сравнении величины средней интенсивности оптического сигнала ОКТ-изображений вязкого и жидкого экссудата было выявлено статистически сверхзначимое различие, p<0,001.

ОБСУЖДЕНИЕ

ОКТ позволяет регистрировать рассеяние света от крупных рассеивателей — клеточных структур, характерных для выпота низкой степени вязкости. Кроме того, ОКТ позволяет регистрировать оптический сигнал от мелких рассеивателей — высокомолекулярных структур, которые присутствуют в большом количестве в вязком экссудате. Выявлена корреляция между интенсивностью оптического сигнала в БП и степенью вязкости выпота среднего уха.

ВЫВОДЫ

На основании данных ОКТ возможно определение показаний к хирургическому лечению ЭСО путем выявления вязкого экссудата.

Ключевые слова:

экссудативный средний отит

оптическая когерентная томография

методы диагностики

Авторы:

Новожилов А.А.

Шилягин П.А.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Абубакиров Т.Э.

ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр» ФМБА России; ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Диленян А.Л.

ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр» ФМБА России

Климычева М.Б.

ФБУЗ «Приволжский окружной медицинский центр» ФМБА России

Геликонов Г.В.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Ксенофонтов С.Ю.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Геликонов В.М.

ФГБНУ «ФИЦ Институт прикладной физики РАН»

Шахов А.В.

Даты поступления:

15.10.2019

Даты принятия в печать:

09.06.2020

Список литературы:

Gultekin E, Develioğlu ON, Yener M, Ozdemir I, Külekçi M. Prevalence and risk factors for persistent otitis media with effusion in primary school children in Istanbul, Turkey. Auris Nasus Larynx. 2010;37(2):145-149. https://doi.org/10.1016/j.anl.2009.05.002
Apostolopoulos K, Xenelis J, Tzagaroulakis A, Kandiloros D, Yiotakis J, Papafragou K. The point prevalence of otitis media with effusion among school children in Greece. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 1998;44(3):207-214. https://doi.org/10.1016/s0165-5876(98)00002-0
Rushton HC, Tong MC, Yue V, Wormald PJ, van Hasselt CA. Prevalence of otitis media with effusion in multicultural schools in Hong Kong. J Laryngol Otol. 1997;111(9):804-806. https://doi.org/10.1017/s002221510013868x
Holmquist J, Al Fadala S, Qattan Y. Prevalence of secretory otitis media among school children in Kuwait. J Laryngol Otol. 1987; 101(2):116-119. https://doi.org/10.1017/s0022215100101367
Okur E, Yildirim I, Akif Kilic M, Guzelsoy S. Prevalence of otitis media with effusion among primary school children in Kahramanmaras, in Turkey. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2004;68(5): 557-562. https://doi.org/10.1016/j.ijporl.2003.12.014
Стратиева О.В., Арефьева Н.А. Одномоментная и поэтапная хирургия носа и уха в лечении серомукоидного отита. Новости оториноларингологии и логопатологии. 1998;4:93-94.
Arbesman C.E. Secretory otitis media. A review. Acta Otorhinolaryngol Belg. 1979;33(4):464-473.
Alderson D. The glue ear ‘epidemic’: a historical perspective. Med Humanit. 2011;37(2):110-114. https://doi.org/10.1136/jmh.2011.007039
Black N. Causes of glue ear. An historical review of theories and evidence. J Laryngol Otol. 1985;99(10):953-966. https://doi.org/10.1017/s0022215100098005
Takeuchi K, Majima Y, Hirata K, Morishita A, Hattori M, Sakakura Y. Prognosis of secretory otitis media in relation to viscoelasticity of effusions in children. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1989; 98(6):443-446. https://doi.org/10.1177/000348948909800609
Takeuchi K, Majima Y, Hirata K, Morishita A, Hattori M, Sakakura Y. Viscoelastic properties of middle ear effusions from pediatric otitis media with effusion and their relation to gross appearance. Eur Arch Otorhinolaryngol. 1990;247(1):60-62. https://doi.org/10.1007/bf00240953
Honjo I, Hayashi M, Ito S, Takahashi H. Pumping and clearance function of the eustachian tube. Am J Otolaryngol. 1985;6(3):241-244. https://doi.org/10.1016/s0196-0709(85)80095-8
Новожилов А.А., Шилягин П.А., Шахов А.В., Геликонов В.М. Обзор современных методов диагностики экссудативного среднего отита. Вестник оториноларингологии. 2020.
Boppart SA. Optical coherence tomography: technology and applications for neuroimaging. Psychophysiology. 2003;40(4):529-541. https://doi.org/10.1111/1469-8986.00055
Adhi M, Duker JS. Optical coherence tomography — current and future applications. Curr Opin Ophthalmol. 2013;24(3):213-221. https://doi.org/10.1097/ICU.0b013e32835f8bf8.
Rubinstein M, Schalch P, Di Silvio M, Betancourt MA, Wong BJ. Optical coherence tomography applications in otolaryngology. Acta Otorrinolaringol Esp. 2009;60(5):357-363. https://doi.org/10.1016/j.otorri.2008.12.003
Djalilian HR, Rubinstein M, Wu EC, Naemi K, Zardouz S, Karimi K, Wong BJ. Optical coherence tomography of cholesteatoma. Otol Neurotol. 2010;31(6):932-935. https://doi.org/10.1097/mao.0b013e3181e711b8
Pitris C, Saunders KT, Fujimoto JG, Brezinski ME. High-resolution imaging of the middle ear with optical coherence tomography: a feasibility study. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2001; 127(6):637-642. https://doi.org/10.1001/archotol.127.6.637
Monroy GL, Pande P, Nolan RM, Shelton RL, Porter RG, Novak MA, Spillman DR, Chaney EJ, McCormick DT, Boppart SA. Noninvasive in vivo optical coherence tomography tracking of chronic otitis media in pediatric subjects after surgical intervention. J Biomed Opt. 2017;22(12):1-11. https://doi.org/10.1117/1.JBO.22.12.121614
Новожилов А.А., Шилягин П.А., Абубакиров Т.Э., Хасянова Ю.А., Шахов А.В., Геликонов В.М. Возможности оптической когерентной томографии в диагностике экссудативного среднего отита. Российская оториноларингология. 2018; 2(93):66-71. https://doi.org/10.18692/1810-4800-2018-2-66-71
Novozhilov AA, Shakhov AV. Optical coherence tomography in the diagnosis of otitis media with effusion. Folia otorhinolaringologica. 2016;22(2):46-47.
Meller AE, Shakhova MA, Rilkin YA, Novozhilov AA, Kirillin MA, Shakhov AV. Optical coherence tomography in diagnosing inflammatory diseases of ENT. Photonics & Lasers in Medicine. 2014; 3(4):323-330. https://doi.org/10.1515/plm-2014-0025
Preciado D, Nolan RM, Joshi R, Krakovsky GM, Zhang A, Pudik NA, Kumar NK, Shelton RL, Boppart SA, Bauman NM. Otitis Media Middle Ear Effusion Identification and Characterization Using an Optical Coherence Tomography Otoscope. Otolaryngol Head Neck Surg. 2020;194599819900762. https://doi.org/10.1177/0194599819900762
Shilyagin PA, Novozhilov AA, Abubakirov TE, Gelikonov GV, Shakhov AV, Gelikonov VM. Optical coherence tomography in otitis media with effusion diagnosing. Proceedings of SPIE. 2019; 11078:110780R. https://doi.org/10.1117/12.2527147
Shilyagin PA, Novozhilov AA, Abubakirov TE, Gelikonova VG, Terpelov DA, Matkivsky VA, Gelikonov GV, Shakhov AV, Gelikonov VM. Time domain optical coherence tomography is a useful tool for diagnosing otitis media with effusion. Laser Physics Letters. 2018;15(9):096201-5. https://doi.org/10.1088/1612-202X/aacb4c
Val S, Poley M, Anna K, Nino G, Brown K, Pérez-Losada M, Gordish-Dressman H, Preciado D. Characterization of mucoid and serous middle ear effusions from patients with chronic otitis media: implication of different biological mechanisms? Pediatric research. 2018;84(2):296-305. https://doi.org/10.1038/s41390-018-0060-6
Seth R, Discolo CM, Palczewska GM, Lewandowski JJ, Krakovitz PR. Ultrasound characterization of middle ear effusion. American journal of otolaryngology. 2013;34(1):44-50. https://doi.org/10.1016/j.amjoto.2012.08.005
Matkovic S, Vojvodic D, Baljosevic I. Cytokine levels in groups of patients with different duration of chronic secretory otitis. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2007;264(11):1283-1287. https://doi.org/10.1007/s00405-007-0373-2
Krueger A, Val S, Pérez-Losada M, Panchapakesan K, Devaney J, Duah V, DeMason C, Poley M, Rose M, Preciado D. Relationship of the Middle Ear Effusion Microbiome to Secretory Mucin Production in Pediatric Patients With Chronic Otitis Media. Pediatr Infect Dis J. 2017;36(7):635-640. https://doi.org/10.1097/INF.0000000000001493.
Radicioni G, Cao R, Carpenter J, Ford AA, Wang T, Li L, Kesimer M. The innate immune properties of airway mucosal surfaces are regulated by dynamic interactions between mucins and interacting proteins: the mucin interactome. Mucosal Immunol. 2016;9(6):1442-1454. https://doi.org/10.1038/mi.2016.27
Rose MC, Voynow JA. Respiratory tract mucin genes and mucin glycoproteins in health and disease. Physiol Rev. 2006;86(1): 245-278. https://doi.org/10.1152/physrev.00010.2005
Chung MH, Choi JY, Lee WS, Kim HN, Yoon JH. Compositional difference in middle ear effusion: mucous versus serous. Laryngoscope. 2002;112(1):152-155. https://doi.org/10.1097/00005537-200201000-00027
Bhutta MF, Thornton RB, Kirkham LS, Kerschner JE, Cheeseman MT. Understanding the aetiology and resolution of chronic otitis media from animal and human studies. Disease models & mechanisms. 2017;10(11):1289-1300. https://doi.org/10.1242/dmm.029983
Пискунов С.З., Завьялов Ф.Н., Саликов А.В., Попова Л.П. Значение цитологического исследования экссудата барабанной полости в диагностике и лечении экссудативного среднего отита. Российская оториноларингология. 2008;5(36):122-129.
Геликонов Г.В., Ксенофонтов С.Ю., Шилягин П.А., Геликонов В.М. Компенсация влияния флуктуаций дистанции до объекта при бесконтактном зондировании в спектральной оптической когерентной томографии. Изв. вузов. Радиофизика. 2019;62(3):252-262. https://doi.org/10.1007/s11141-019-09971-0

Закрыть метаданные