Um modelo de computador de amostra derivado de imagens de contraste de fase de radiação síncrotron (SR-PC) do ouvido médio humano. (a) Ilustra o modelo 3D do ouvido médio, incluindo a membrana timpânica (TM), ossículos do ouvido médio (martelo, bigorna e estribo) e estruturas de tecidos moles [músculo tensor do tímpano (TTM), articulação incudoestapedial (ISJ), ligamento anular estapedial (SAL), músculo estapédio (SM), ligamento incudal posterior (PIL), articulação incudomaleolar (IMJ), ligamento maleolar lateral (LML) e ligamento mallear anterior (AML)]. (b) Um plano de amostra através do modelo mostrando a fatia de imagem SR-PC correspondente com os limites do modelo sobrepostos. Observe a nitidez característica dos tecidos moles e dos ossos adjacentes. A localização espacial deste plano é fornecida no canto superior direito. Imagens cortesia de Hanif Ladak. Crédito:Canadian Light Source
Obter boas imagens do ouvido médio e de todas as suas partes é complicado. Mas é necessário para cientistas que desejam fazer coisas como reparar danos ou fazer dispositivos para ajudar a envelhecer o ouvido médio a funcionar melhor.
De acordo com a Pesquisa Canadense de Medidas de Saúde, cerca de 20 por cento dos adultos de 19 a 79 anos têm perda auditiva leve em um ou ambos os ouvidos, enquanto cerca de 47 por cento dos adultos com idade entre 60 e 79 anos têm algum grau de perda auditiva. Danos ao ouvido médio são um fator comum para a perda auditiva.
Existem vários desafios para obter boas imagens do ouvido médio, especialmente imagens 3D, de acordo com Hanif Ladak, professor de engenharia biomédica na Western University.
Para um, os três ossos que compõem o ouvido médio são pequenos, medindo apenas alguns milímetros de diâmetro. Mas existem estruturas de tecidos moles ainda mais minúsculas que conectam os ossos e permitem que funcionem. Isso inclui ligamentos, músculos e nervos que, por sua vez, são medidos em micrômetros - cerca de 100 vezes menor que a largura de um fio de cabelo.
Imagens 3D detalhadas de todas as peças juntas são necessárias para projetar próteses ou implantes, ele disse. A data, muitos lugares têm dispositivos que podem gerar imagens 3D do osso, mas não capture os tecidos moles.
É aí que entra a fonte de luz canadense. Os pesquisadores pegaram orelhas médias completas de cadáveres e as colocaram em câmaras no síncrotron. Eles foram então bombardeados com raios-X que basicamente ricochetearam nas diferentes partes das amostras em taxas diferentes. Dados relativos ao comportamento dos raios X foram usados para construir imagens 3D digitais.
BMIT Scientist Ning Zhu, Professor Associado da Western University, Hanif Ladak, e a pesquisadora de pós-doutorado Mai Elfarnawany. Crédito:Canadian Light Source
"O CLS nos permitiu obter imagens do osso e do tecido mole com sucesso, " ele disse.
Agora, o trabalho pode começar no projeto e construção de melhores implantes e próteses para ajudar com problemas auditivos relacionados ao ouvido médio.
Na verdade, As imagens 3D do trabalho no CLS foram tão impressionantes, eles foram colocados na capa da revista científica Hearing Research, revisada por pares, que é lida por pessoas da comunidade de pesquisa auditiva.
Ladak observa que ter tecidos moles capturados na imagem ajuda a elucidar como as diferentes partes do ouvido médio se movem em relação umas às outras e permitem que as pessoas ouçam. Ter essas informações em modelos de computador permitirá o eventual desenvolvimento de novos tipos de dispositivos e abordagens que podem ajudar com problemas auditivos.
Neste ponto, houve reuniões com algumas pessoas da indústria expressando interesse em usar este trabalho, mas é muito cedo para dizer que tipo de inovação pode resultar.
Em trabalhos anteriores, sua equipe usou o CLS para obter imagens mais detalhadas de outra parte da orelha:a cóclea. Nessa pesquisa, cientistas foram capazes de criar uma série de mapas detalhados, ou atlas, da cóclea, que pode ser usado por cirurgiões que realizam cirurgia de implante coclear - o implante de um pequeno aparelho auditivo eletrônico que ajuda pacientes com surdez profunda. O atlas ajuda a melhorar a precisão da colocação de implantes, e pode ser usado para ajudar a selecionar o tamanho ou comprimento correto do implante.
