Shoushtarian M, Alizadehsani R, Khosravi A, Acevedo N, McKay CM, Nahavandi S, et al.
Objective measurement of tinnitus using functional near-infrared spectroscopy and machine learning. PLoS ONE 15(11): e0241695. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0241695
Chronische tinnitus is een ernstige aandoening die 6-20% van de volwassenen treft en hun kwaliteit van leven ernstig kan schaden. Tinnitus kan leiden tot stress, depressie en cognitieve dysfunctie.
Dat is de aanhef van het hierboven vermelde artikel, van de hand van een groep onderzoekers uit Melbourne. Zij presenteren een nieuwe ontwikkeling in het tinnitusonderzoek: een nieuwe techniek om tinnitus objectief vast te stellen.
Dat objectiveren van tinnitus is op zichzelf niet nieuw. Het gebeurt al met functionele MRI’s en PET-scans. De onderzoeksgroep van Pim van Dijk (UMCG) werkt al jaren aan het meten van tinnitus1.
Wat wel nieuw is, is de toegepaste techniek. De Australiërs passen de methode van functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) toe. Het vereist wel wat kennis van de medische fysica om hun betoog te volgen. Zij gebruiken een multichannel continu-golf fNIRS-systeem dat werkt met golflengten van 760 en 850 nm (frequenties nabij het infraroodgedeelte van het electromagnetisch spectrum). Het meetapparaat wordt op nader te bepalen plaatsen op de schedel geplaatst en zendt electromagnetische golven uit. De gereflecteerde straling geeft informatie omtrent het hemoglobine in de circulatie van de onderliggende hersenschors. Concentratieveranderingen in geoxygeneerd en gedeoxygeneerd Hb worden geschat met de gewijzigde wet van Beer-Lambert. Deze in 1852 door August Beer geformuleerde natuurwet relateert de absorptie van licht aan de eigenschappen van het materiaal waar het licht doorheen reist. De auteurs maken gebruik van artificiële intelligentie (machine learning) om algoritmes te construeren. Input hiervoor zijn de auditieve en visuele responsamplitudes en de frontale en occipitale connectiviteitsmaten (zie verderop).
Eerste doel van het onderzoek is het bepalen van de sensitiviteit van fNIRS om onderscheid te maken tussen individuen met en zonder tinnitus, en om die kenmerken van fNIRS op het spoor te komen die verband houden met de subjectieve schatting van de ernst van tinnitus. De ernst van de tinnitus wordt vooraf bepaald met behulp van een vragenlijst, de Tinnitus Handicap Inventory (THI). Subjectieve schattingen van de luidheid van de tinnitus en de hinder worden aangegeven op een visueel-analoge schaal.
De auteurs registreren vervolgens fNIRS-signalen in rusttoestand, alsmede als respons op auditieve stimuli (zuivere tonen van respectievelijk 250, 500, 1000, 2000, 4000 en 8000 Hz) bij 25 personen met chronische tinnitus en bij 21 controles die gematcht zijn voor leeftijd en gehoorverlies. Resultaat: met fNIRS kunnen tinnituspatiënten worden onderscheiden van controles met een sensititviteit van 78,3 procent.
Tweede doel is het onderzoeken van de connectiviteit (de mate van correlatie tussen activiteitspatronen) van verschillende delen van de hersenschors. In eerder beeldvormend onderzoek (PET-scan, MRI) zijn corticale gebieden geïdentificeerd die actief zijn bij tinnitus, te weten de auditieve cortex, de frontale cortex en de cuneus (het achterste deel van de occipitaalkwab). Metingen met fNIRS in rust van de connectiviteit tussen temporale gebieden enerzijds en frontale en occipitale gebieden anderzijds leveren significant hogere waarden op bij tinnituspatiënten. Bovendien is in de tinnitusgroep de temporo-occipitale connectiviteit significant hoger bij een hogere schatting van de luidheid van de tinnitus met de THI.
Samengevat: fNIRS is een bruikbare methode om een objectieve maat voor tinnitus te ontwikkelen. Zo’n maat stelt clinici in staat om niet alleen de tinnitus als zodanig (en de ernst ervan), maar ook het effect van een therapeutische interventie objectief vast te stellen. Een dergelijke objectieve maat zou op termijn ook voor de verzekeringsgeneeskundige beoordeling, bijvoorbeeld in het kader van de WIA, van nut kunnen zijn. Verder onderzoek naar de validiteit van fNIRS als diagnosticum voor tinnitus is daartoe nodig.
1Zie o.a. Boyen K, Langers DRM, De Kleine E, Van Dijk P. Gray matter in the brain: differences associated with tinnitus and hearing loss. Hear Res 2013 Jan;295:67-78. doi: 10.1016/j.heares.2012.02.010.
