南カリフォルニア大学ケック医科大学の研究者らは、眼科用に開発された低コストの画像化手法を採用し、人間の内耳の微細構造を視覚化するために使用した。
ザラ・エイブラムス
2025年7月23日
ジョン・オガライ医師は、手術中に光干渉断層撮影（OCT）を用いてデータを収集している。写真／ジョン・オガライ
眼疾患の診断と治療計画に日常的に用いられる光干渉断層撮影（OCT）が、内耳の画像を取得できるように改良されました。南カリフォルニア大学ケック医科大学の研究者らが主導した概念実証研究により、OCT画像診断によって内耳の体液レベルを測定できることが示され、これが患者の難聴の程度と相関することが示されました。この研究結果は、Science Translational Medicine誌に掲載されました。
「難聴は突然発症し、その原因がわからないことが多いため、今回の発見は非常に興味深いものです。OCTは、根本的な原因を探り、治療の指針となる可能性を秘めた手段となります」と、ケック医科大学カルーソ耳鼻咽喉科・頭頸部外科教授兼学科長であり、レオン・J・タイバー・アンド・デイビッド・S・アルパート医学教授でもある、筆頭著者のジョン・オガライ医学博士は述べています。
メニエール病、蝸牛水腫、その他の耳の病気では、突然の難聴が起こり、時にはめまいも伴います。これらの疾患の特徴の一つは内耳の体液バランスの乱れですが、体液バランスの測定は困難です。現在最も優れた技術である磁気共鳴画像法（MRI）は、信頼性の高い診断や治療方針の決定に必要な解像度を欠いています。
OCTは、難聴の診断と治療に関連する内耳の体液、有毛細胞、その他の構造をより迅速かつ正確に、そして安価に観察する方法を提供する。USCと米国国立衛生研究所の資金提供を受けて、オガライ氏、同医学部の耳鼻咽喉科・頭頸部外科および眼科、ならびにUSCビタビ工学部の生物医学工学および電気・コンピュータ工学の教授であるブライアン・アップルゲート博士と彼らのチームは、さまざまな症状で耳の手術を受ける19人の患者でこの新しいツールをテストした。彼らは、OCTが内耳の体液の不均衡を確実に検出できることを発見した。これは患者の難聴の重症度と相関していた。このツールは現在、手術中の使用に限定されているが、研究者らは臨床応用向けに改良を進めている。
最新の研究成果は、研究チームが以前にOCTを用いて覚醒状態の動物の蝸牛の画像を初めて収集した研究に基づいています。オガライ氏は、このツールが改良されれば、臨床医が難聴の原因をより迅速に特定し、治療法を決定するのに役立つだけでなく、聴力回復のための新たな治療法の開発にも役立つ可能性があると述べています。
体液バランスの測定
OCT は、超音波が音波を使用して画像を生成するのと同様に、光波を使用して組織をスキャンし、3D 画像を作成します。
ケック医科大学の研究チームは、この装置を用いて、耳の手術を受ける19人の患者の内耳をスキャンしました。6人の患者は内耳機能が正常で、4人はメニエール病、9人は前庭神経鞘腫（内耳と脳をつなぐ神経に発生する良性腫瘍）でした。手術中、乳様突起と呼ばれる外側の厚い骨が一時的に切除され、研究者はOCTを用いて内耳内の液体コンパートメントの画像を収集することができました。
OCT画像では、メニエール病または 前庭神経鞘腫の患者は、内耳機能が正常な患者と比較して、内リンパと呼ばれる体液の量が多いことが示されました。内リンパ液の量の増加は難聴の重症度と関連しており、これらの体液量を測定することで症状の重症度を予測できる可能性があることが示唆されました。
「内リンパが難聴に関係していることは昔から知られていましたが、これまで生きた患者でそれを測定するのが大きな課題でした」とオガライ氏は言う。
より早く支援する方法
OCTは、繊細な耳の構造への損傷を回避したり、脳腫瘍と健常組織を区別したりするなど、外科医の支援に役立ちます。この目的のため、研究者たちは、より小型で手頃な価格のOCTツールの開発に取り組んでおり、外科医に配布して試験する予定です。
しかし、OCTが診療所で患者が覚醒している状態で内耳の画像を収集できるようになれば、より多くの人々に恩恵をもたらす可能性があります。この目標を達成するために、オガライ氏、アップルゲート氏、そして彼らのチームは連邦政府からの資金援助と、南カリフォルニア大学（USC）のネミロフスキー工学・医学機会賞（NEMO賞）の受賞を受けました。彼らは現在、乳様突起骨を切除することなく患者の鮮明な画像を取得するためのソフトウェアと画像処理技術の改良に取り組んでいます。
OCTはMRIに比べて費用が安く、検査時間が短く、治療効果を検証するために連続して検査できるため、大きなメリットがあります。例えば、医療従事者はまず画像を撮影し、体液バランスの乱れに対する薬物治療を行い、30分後に別の画像を撮影することができます。
「難聴、耳の圧迫感、めまいといった患者さんの症状は、気分、ストレス、鼻づまり、アレルギーなど、無関係な多くの要因の影響を受ける可能性があります。しかし、内耳液の量を測定することで、内耳内で何が起こっているかを確実に評価できます」とオガライ氏は述べた。「多くの治療法がありますが、患者さん一人ひとりに効果的な治療法を見つけるには何週間もかかることがよくあります。この治療法は、患者さんをより早く助けることができるかもしれません。」
OCTが手術室以外でも使用可能になれば、難聴に対する新たな治療法の開発にも役立つ可能性があります。内耳で失われた有毛細胞の再生を目的とした遺伝子治療が現在いくつか臨床試験中です。OCTは、成長過程の有毛細胞を画像化することで、こうした治療の有効性を迅速かつ正確に検証できる可能性があります。
「OCTは研究者らが黄斑変性症を含む網膜疾患の治療法を開発するのに役立ったので、難聴にも同様の効果をもたらすことを期待しています」とオガライ氏は述べた。
この研究について
この研究の他の著者は、オガライ氏とアップルゲート氏に加え、南カリフォルニア大学ケック医学部カルーソ耳鼻咽喉科・頭頸部外科のウィハン・キム氏、ドロシー・W・パン氏、ボン・ジク・キム氏、ジハン・ヤン氏、マルセラ・モラン・モジカ氏、ジョニ・K・ドハティ氏、セイジ・B・シバタ氏である。
この研究は、米国国立衛生研究所の国立聴覚・コミュニケーション障害研究所 [R01DC022232、R25DC019700]、米国国立衛生研究所の国立生物医学画像・生物工学研究所 [R01EB027113]、および南カリフォルニア大学ネミロフスキー工学・医学機会賞 (NEMO) の支援を受けて行われました。
開示：John Oghalai と Brian Applegate は、内耳画像化技術を臨床目的に応用することを目標とする AO Technologies の創設者です。
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リンク先はKeck School of Medicine USCというサイトの記事になります。（原文：英語）