3D-beelden binnenoor bieden betere behandeling, innovatie-mogelijkheden

Onderzoekers van het Maastricht UMC+ hebben zeer gedetailleerde driedimensionale beelden kunnen maken van de anatomie van het menselijk binnenoor. Met geavanceerde analysesoftware, zogeheten micro-CT-scans, en een speciaal kleuringsmiddel konden ze de beelden produceren. Het orgaan is vanwege de complexiteit, ligging en gevoeligheid moeilijk te bestuderen. Er is nog weinig gedetailleerde anatomische kennis van. De huidige tweedimensionale beelden geven onvoldoende inzicht en detail.

Evenwichtsdeskundige dr. Raymond van den Berg noemt de 3D-beelden 'fascinerend en kunstzinnig'. Het is volgens hem bijzonder om in een oogopslag te zien hoe de duizenden zenuwen, opgerold in een spiraal, de minuscule sensoren van het binnenoor bereiken. De wetenschappers beschrijven en visualiseren hun resultaten in het wetenschappelijk tijdschrift Frontiers in Neuroanatomy. Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met universiteiten in Oostenrijk en Zwitserland. Het vier centimeter lange orgaan ligt diep in het zogeheten rotsbeen, achter het oor en bestaat onder meer uit het slakkenhuis en het evenwichtsorgaan. Deze structuren kunnen respectievelijk geluidgolven en versnellingen detecteren en omzetten naar signalen. Deze omzetting gebeurt in duizenden kleine structuurtjes. De signalen worden daarna via microscopisch dunne zenuwen doorgegeven aan het brein om te kunnen horen en om het evenwicht te bepalen. Ter vergelijking, de dikte van een afzonderlijke zenuw kan tot wel honderd keer dunner zijn dan een menselijke haar.

2D-beelden bieden te weinig inzicht

Momenteel worden vooral tweedimensionale 'platte' beelden en vereenvoudigde modellen van het binnenoor gebruikt. Deze geven niet genoeg inzicht in de ruimtelijke opbouw van anatomische structuren en bevatten te weinig detail om te onderzoeken welke variatie er bestaat tussen mensen. Om de 3D-beelden te maken, gebruikten de onderzoekers een speciaal kleuringsmiddel (osmium tetroxide). Door deze kleuring kunnen alle structuren van het binnenoor zichtbaar worden gemaakt met behulp van micro-CT-scans en speciale software die is ontwikkeld door de Maastrichtse onderzoekers.

Verbetering bestaande behandelingen

Op de resulterende driedimensionale beelden zijn unieke structuren te herkennen en zelfs individuele neuronen zichtbaar. Deze informatie kan gebruikt worden voor het verbeteren van bestaande behandelingen en de zoektocht naar nieuwe innovaties, zoals het verbeteren van het cochleair implantaat of de ontwikkeling van een kunstmatig evenwichtsorgaan.