Intraoperative Anwendung der Optischen Kohärenz-Tomografie (OCT) zur Darstellung der ovalen Fensternische[1]

Zusammenfassung

Hintergrund: CT- und MRT-Aufnahmen sind unverzichtbar bei der Diagnostik von Innen- und Mittelohrerkrankungen infolge Malformationen, Trauma und Otitis media. Die Optische Kohärenz-Tomografie (OCT) liefert optische Querschnitte vom Gewebe, vergleichbar mit Ultraschall. Im Rahmen von Ex-vivo-Untersuchungen an Felsenbeinpräparaten und in vivo während Mittelohroperationen wurde geprüft, inwieweit diese Technologie zur Beurteilung der ovalen Fensternische geeignet ist.

Material und Methode: OCT-Untersuchungen wurden ex vivo an 5 Felsenbeinpräparaten und bei 8 Patienten, die sich einer Mittelohroperation unterzogen, vorgenommen. Die verwendete neue OCT-Technik nutzt die spektrale Auflösung zur Erkennung von Interferenzsignalen. Diese Technologie wurde in ein OP-Mikroskop integriert. Um die OCT-Befunde direkt mit der Histologie vergleichen zu können, wurden 3 der 5 Felsenbeinpräparate histologisch aufgearbeitet.

Ergebnisse: Mit der OCT konnte ex und in vivo die ovale Fensternische dargestellt und die Morphologie der Stapesfußplatte beurteilt werden. Daneben kamen Ringband sowie unterschiedliche Knorpel- und Knochenschichten der FP zur Darstellung.

Schlussfolgerungen: Die intraoperative OCT-Anwendung kann dazu beitragen, intraoperativ FP-Anomalien für den Operateur sichtbar zu machen.

Abstract

Background: CT and MRI of the windows of the temporal bone have become an important tool in the analysis of malformation, trauma and chronic otitis media. Optical Coherence-Tomography (OCT) provides optical cross-sections of the tissue, comparable to ultrasound. In a study on temporal bone specimens and during middle ear surgery we tested, whether OCT provides information about the oval window niche. Material and Methods: OCT was performed ex vivo on five human temporal bone preparations, in which the oval window niche was exposed and in vivo in eight patients who underwent middle ear surgery. A new OCT device, which based on spectrally resolved detection of the interference signals, was used. This OCT technology was fully integrated into an operating microscope. For direct correlation between OCT-scans and histology, three temporal bones were used. Results: On all ex and in-vivo scans OCT supplies information about morphology of the stapes footplate. This OCT investigation documents the possibility to visualize in vivo annular ligament, different layers of the FP and inner ear structures. Conclusions: Intra-operative OCT application will help to visualize FP anomalies. Our study provides morphological information of the FP that may help in stapes surgery of the patients concerned.

Optische Kohärenztomografie - Stapesfußplatte - Mittelohr - Morphologie

Optical Coherence-Tomography - stapes footplate - middle ear - morphology

Literatur

• 1 Lankenau E, Klinger D, Winter C, Malik A, Müller H H, Oelckers S, Pau H W, Just T, Hüttman G. Combining Optical Coherance Tomography (OCT) with an operating microscope.  In: Buzug TM, Holz D, Weber S, Bongartz J, Kohl-Bareis M, Hartmann U (Hrsg). Advances in Medical Engineering. Berlin-Heidelberg; Springer 2007: 343-348
• 2 Wong B J, Zhao Y, Yamaguchi M, Nassif N, Chen Z, De Boer J F. Imaging the internal structure of the rat cochlea using optical coherence tomography at 0.827 microm and 1.3 microm.  Otolaryngol Head Neck Surg. 2004;  130 334-338
• 3 Heermann R, Hauger C, Issing P R, Lenarz T. Erste Anwendung der optischen Kohärenztomographie (OCT) in der Mittelohrchirurgie.  Laryngo-Rhino-Otol. 2002;  81 400-405
• 4 Beyer W, Tauber S, Kubasiak S, Lankenau E, Engelhardt R, Baumgartner W. Optical coherence tomography of middle ear structure.  Med Laser Appl. 2001;  16 135
• 5 Pau H W, Lankenau E, Just T, Hüttman G. Darstellung der Scala tympani mit der optischen Kohärenztomographie.  Laryngo-Rhino-Otol. 2008;  87 641-646
• 6 Pau H W, Lankenau E, Just T, Behrend D, Hüttmann G. Optical coherence tomography as an orientation guide in cochlear implant surgery?.  Acta Otolaryngol. 2007;  127 907-913
• 7 Leitgeb R A, Hitzenberger C K, Fercher A F. Performance of fourier domain vs. time domain optical coherence tomography.  Opt Express. 2003;  11 889-894
• 8 De la Cruz A, Angeli S, Slattery W H. Stapedectomy in children.  Otolaryngol Head Neck Surg. 1999;  120 487-492
• 9 Massey B L, Hillman T A, Shelton C. Stapedectomy in congenital stapes fixation: are hearing outcomes poorer?.  Otolaryngol Head Neck Surg. 2006;  134 816-818
• 10 Raveh E, Hu W, Papsin B C, Forte V. Congenital conductive hearing loss.  J Laryngol Otol. 2002;  116 92-96
• 11 Bachor E, Just T, Wright C G, Pau H W, Karmody C S. Fixation of the stapes footplate in children: a clinical and temporal bone histopathologic study.  Otol Neurotol. 2005;  26 866-873
• 12 Vick U, Just T, Terpe H, Graumüller S, Pau H W. Stapesfixation bei Kindern.  HNO. 2004;  52 1076-1082
• 13 Just T, Lankenau E, Hüttman G, Pau H W. Stapes footplate findings – a histopathological and OCT study.  J Laryngol Otol. 2008;  submitted
• 14 Plester D, Helms J, Jahnke K, Kastenbauer E R, Kley W, Zollner C. Ersatzmaterialien bei Rekonstruktionen im Mittelohr.  Laryngol Rhinol Otol. 1985;  64 224-227
• 15 Pau H W, Hüttenbrink K B. Experimentelle Untersuchungen zur statischen Belastung der Fußplatte bei Rekonstruktion des Schalleitungsapparates.  Laryngol Rhinol Otol. 1988;  67 331-334
• 16 Beutner D, Stumpf R, Preuss S F, Zahnert T, Hüttenbrink K B. Zur Gefahr einer Fraktur der Fußplatte durch unterschiedlich große TORP-Prothesenfüße.  Laryngo-Rhino-Otol. 2007;  86 112-116

1 Die Ergebnisse wurden auszugsweise auf der 79. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie in Bonn vorgetragen.