安丰伟 侯昭晖 陈伟 任丽丽 郭维 张悦 杨仕明
1中国人民解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科,耳鼻咽喉科研究所,聋病防治重点实验室,聋病教育部重点实验室,军事声损伤防护实验室(北京100853)
2济南军区总医院,耳鼻咽喉头颈外科(济南 250031)
猪作为大型哺乳动物,耳蜗的大小和形态与人类非常相似。在猪出生时,内耳形态已基本发育成熟,并具备正常听力,而耳科实验常用的鼠类为晚熟动物,出生后内耳需继续发育。因此,猪模型在耳科领域的应用具有较大的潜力。
内耳导入的研究已经在听力学研究领域广泛开展,鼠类等小动物的导入过程中对外耳和中耳的传音特性破坏严重,无法进行导入术后的听力评估。猪作为大动物模型,存在保留传音特性的可能,但猪外耳道非常弯曲、中耳乳突位于颞骨内侧,这些都与人相差较大,所以,尽可能保留外耳和中耳的传音特性,安全高效的暴露中耳腔和圆窗,准确进行鼓阶导入仍然是一个难题。本研究针对通过耳后入路经圆窗进行内耳导入过程中的解剖学要点进行研究,来论证耳后入路内耳导入保存外耳和中耳传音特性的可行性。
本研究遵照解放军总医院伦理委员会的规则进行。健康6月龄贵州小型猪5头,雌雄不限,体重约20kg,身体状况正常(由中国农业大学提供)。每头小型猪均行右耳解剖研究。手术分为5个步骤:
1.切口:麻醉后,动物放置于解剖台上。取左侧卧位,右耳朝上,耳廓向前固定于脸颊处,暴露耳后沟,局部备皮,碘伏消毒术区皮肤。术区周围覆盖无菌巾。术者位小型猪背侧方向。以眶下缘和颧弓上缘的延长线作为切口下限,由此沿耳后沟及下颌骨升支后缘向腹侧切开皮肤。切口长约6cm,分离皮下组织,暴露皮下肌肉及腮腺。
2.暴露骨面:用食指在皮肤与肌肉间向腹侧触摸骨性茎突尖部、茎突脊和茎突根部隆起。剥离茎突脊和茎突根部隆起表面的肌肉,暴露骨面(如图1.B)。
3.暴露面神经:用切削钻沿茎突脊磨开骨质,约0.5cm深处可见纵行软组织条索,为面神经垂直段。沿面神经垂直段向背侧小心磨出骨质,可见面神经背侧端骨质逐渐致密,呈半透明状,暗示已到达骨性外耳道后下壁(如图2.A,B)。
4.轮廓化外耳道:改用磨光钻,向头侧和腹侧轮廓化骨性外耳道。当骨性外耳道下壁完成轮廓化后,可见面神经与外耳道间有一“小舌”状的骨片。用平凿沿面神经侧轻轻凿断骨质,剥离子分离骨片周围粘连,取出骨片,可见面神经上端与外耳道皮肤粘连在一起(如图3.A,B,C,D)。
5.暴露鼓室、圆窗及鼓阶导入:沿面神经表面,用尖针或显微剥离子轻柔地分离外耳道皮肤。在向头侧分离外耳道皮肤过程中,可见面神经水平段。由此向腹侧方向分离,掀起后上部的鼓膜,即可见鼓索神经和圆窗龛前下缘。调整显微镜角度,即可见圆窗膜。微量注射器前端刺入圆窗膜的腹侧方向进行导入,动作要轻柔,避免圆窗膜损伤过大,造成淋巴液漏出。可取小块筋膜贴补圆窗膜。导入结束后,复位外耳道皮肤及鼓膜。充分止血,缝合皮下组织及皮肤。手术结束。
每个手术步骤的解剖标志和解剖要点如下:
1.切口的解剖标志:眶下缘、颧弓上缘、耳后沟、下颌骨升支、耳后肌腱。
解剖要点:小型猪取侧卧位,术耳朝上,术者位于小型猪背侧。因圆窗龛开放的方向朝向后上方,且鼓阶位于圆窗腹侧,在背侧最有利于进行鼓阶的导入,所以术者不应位于小型猪腹侧。首先触摸眶下缘,沿眶下缘向后探查颧弓上缘,以眶下缘和颧弓上缘的延长线作为切口下限,由此沿耳后沟及下颌骨升支后缘向腹侧切开皮肤。由此向上切开皮肤约6cm。切口不易过大,造成不必要的损伤;同时不易过小,影响术野的暴露。切口不应大于两条耳后肌腱以外。(如图1.B)
图1 A、小型猪颅骨侧面观。红圈处是将茎突根部隆起的骨质磨除,直达中耳鼓室,中间的小黑洞为圆窗。B、切口皮肤,暴露骨面的术野情况。红圈处为茎突根部隆起。CO:枕骨髁;EA:骨性外耳道口;IOR:眶下缘;MT:乳突;ST:茎突;TM:颞颌关节窝;ZA:颧弓。Fig.1 A,the side view of the small pig's skull.The red circle is to remove the bone from the root of the styloid process,directly to the tympanum,and the small black hole in the middle is round window.B,the incision of the skin,exposing the surgical field of the bone surface.The red circle eminated from the root of the styloid process.CO:occipital condyle;EA:osseous external auditory meatus;IOR:infraorbital margin;MT:mastoid process;ST:styloid process;TM:temporomandibular joint fossa;ZA:zygomatic arch.
2.暴露骨面的解剖标志:茎突尖、茎突脊、茎突根部隆起、枕骨髁。
解剖要点:皮肤表面触摸茎突尖部时,因颈部皮肤较厚,不易触及。在皮下向下颌角后方约1cm处可触及茎突尖部,沿茎突尖部向背侧可触及一骨脊,为茎突脊。茎突脊的末端为一骨性突起,该隆起即为茎突根部隆起。为确认该隆起,可在此隆起处向尾侧约1cm处触及另一隆起,即枕骨髁(如图1.B)。茎突根部隆起是磨骨的重要解剖标志,在小型猪颅骨标本上,磨开茎突根部隆起,可直达中耳鼓室暴露圆窗(如图1.A)。暴露骨面的范围:上下为耳后肌腱,前为颞颌关节窝后壁,后为茎突脊。图1.B显示暴露了枕骨髁,实际手术过程中暴露茎突根部隆起即可,不建议暴露范围过大,易造成寰枕关节损伤。
图2 A、暴露面神经垂直段。B、暴露骨性外耳道下壁。红圈处为面神经垂直段背侧端与骨性外耳道下壁。骨性外耳道下壁的骨质变致密,呈淡蓝色。F:面神经垂直段。Fig.2 A,exposing the vertical segment of the facial nerve.B,exposing the inferior wall of the osseous external auditory canal.The red circle is the vertical segment of facial nerve and the inferior wall of bony external auditory canal.The osseous canal of the external auditory canal is dense and pale blue.F:vertical segment of facial nerve.
3.暴露面神经的解剖标志:面神经垂直段、骨性外耳道(如图2.B)。
解剖要点:面神经垂直段位于茎突脊深面约0.5cm,且向头侧偏移约0.2cm处。面神经支配面部肌肉的活动,同时是手术的重要解剖标志,不可轻易损伤。面神经垂直段背侧端与骨性外耳道相毗邻,磨骨过程中,发现面神经垂直段背侧端骨质变致密,呈淡蓝色时,就要改为磨光钻,避免外耳道受损,导致外耳道与术腔相贯通。图2.B中示面神经垂直段尾侧和骨性外耳道尾侧大部骨质已磨除,是为了更清楚显示面神经的走行。在实际手术过程中没有必要磨除,尾侧骨质磨除过多易造成静脉丛出血和脑脊液漏。
图3 A、轮廓化外耳道。颞颌关节窝后壁部分骨质已磨除。B、暴露“小舌”状骨片,位于面神经与外耳道之间。C、凿断的“小舌”状骨片,与周围组织有粘连。D、取出“小舌”状骨片,可见面神经垂直段背侧端与外耳道皮肤粘连在一起。EA:外耳道;F:面神经垂直段;L:“小舌”状骨片。Fig.3 A,outline outer ear canal.Partial bone in the posterior wall of the temporomandibular fossa has been removed.B,exposing the"small tongue"bone fragments,located between the facial nerve and the external auditory canal.C,the broken"small tongue"bone piece,and the surrounding tissue adhesion.D,take out the"small tongue"bone fragments,can meet the nerve vertical segment dorsal end and external ear canal skin adhesion.EA:external auditory canal;F:facial nerve vertical segment;L:"small tongue"bone fragments.
4.轮廓化外耳道的解剖标志:面神经与外耳道间的“小舌”状骨片。
解剖要点:轮廓化外耳道过程中,向前要磨除部分颞颌关节窝后壁骨质(如图3.A)。尽量保持外耳道皮肤的完整,以防术腔与外耳道相通。面神经与外耳道之间有一“小舌”状骨片,不可强行磨除,避免损伤外耳道皮肤。去除“小舌”状骨片可使用平凿靠面神经表面凿断骨片,不可沿外耳道侧凿断骨片,易造成外耳道皮肤和鼓膜的损伤。不可强行取出骨片,应先轻柔的分离骨片与周围的粘连,再取出骨片,避免外耳道皮肤的损伤。
图4 A、面神经与外耳道皮肤分离位置。圆圈示分离位置应沿面神经表面。B、沿上鼓室外侧壁推开外耳道皮肤和后上部鼓膜,进入鼓室。C、调整显微镜角度后,可见圆窗朝向鼓室后上方。D、去除上鼓室外侧壁,可见听骨链、面神经水平段。圆窗后下部呈暗黑色,为鼓阶。A:上鼓室外侧壁;CT:鼓索神经;F:面神经水平段段;I:砧骨;M:锤骨;R:圆窗。Fig.4 A,the location of the facial nerve and the external auditory canal skin.The separation position shown in the circle should be along the surface of the facial nerve.B,along the lateral wall of the upper drum,push the outer auditory canal skin and the posterior upper tympanic membrane into the tympanic cavity.C,after adjusting the microscope angle,the round window is visible towards the upper and posterior end of the tympanic cavity.D,after removal of the lateral wall of the upper drum,the ossicular chain and facial nerve segment can be seen.The lower part of the round window is dark black,which is a drum order.A:lateral wall of the upper drum;CT:chorda tympani nerve;F:facial nerve horizontal segment;I:anvil;M:malleus;R:round window.
5.暴露鼓室、圆窗及鼓阶导入的解剖标志:上鼓室外侧壁、面神经水平段,鼓索神经、圆窗。
解剖要点:一定要沿面神经表面剥离外耳道皮肤(如图4.A),然后沿上鼓室外侧壁骨面向前推开外耳道皮肤,找到面神经水平段,由此推开鼓膜上部,进入鼓室(如图4.B)。实际手术过程中掀开鼓膜的范围不应超过图4.B的范围。通过调整显微镜角度可以找到圆窗。外耳道皮肤及鼓膜掀开过多,会造成术后移位,影响声音的传导。图4.C为了更好的显示圆窗,掀开了鼓膜的后半部,可见圆窗。图4.D去除面神经水平段骨管及上鼓室外侧壁,可见听骨链,但因此操作易造成听骨链脱位,在实际手术中不建议去除。图4.D示圆窗腹侧呈暗黑色,说明此处与鼓阶相通,所以导入的方向应为圆窗的腹侧方向。导入后圆窗贴补的筋膜不易过大,影响圆窗膜的震动。
本课题组任丽丽选择耳前入路进行小型猪耳蜗电位的测量;陈伟选择耳后入路进行小型猪电子耳蜗植入的研究,为内耳导入研究积累了丰富经验。经过反复的比较我们认为耳后入路的过程中,每个步骤都有明确的解剖标志指引手术的进行,并且圆窗位于鼓室的后部,圆窗龛的平面面向鼓室的后上方,与耳前入路相比,耳后入路是更接近圆窗的入路方式。
理想的导入方式在导入后应无中耳传音特性的改变,这样可以比较导入前后内耳听力的变化。耳前入路将破坏外耳道皮肤和鼓膜,导致术后传音功能下降。耳后入路可以最大限度的保留外耳皮肤、鼓膜、听骨链的完整性。耳后入路的过程中将骨性外耳道内侧后外侧壁及鼓环后部骨质去除,术中虽然未破坏鼓膜及外耳道皮肤,但是造成鼓膜和外耳道皮肤术后移位,导致外耳传音特性的改变,从而必将出现术前术后听力差异。这应该是耳后入路最大的不足。但是若能熟练的掌握耳后入路的解剖,外耳道皮肤表面保留薄层的骨壳,并且仅仅掀开鼓膜后上部,传音特性的损伤将会大大减小。具体损伤的幅度值将在以后研究中进行精细测量。
面神经的损伤并不会影响听力的变化,所以将面神经垂直段前移或切断,从面神经后面或深面进入后鼓室,理论上可能减少对外耳道传音特性的改变,但是面神经垂直段的深面毗邻半规管,采取这种方法会损伤半规管,导致内耳损伤,所以不建议采用。
陈伟在行小型猪电子耳蜗置入的研究中,可将电极由圆窗完全插入鼓阶内。说明小型猪圆窗和鼓阶的大小与人相似。本研究显示,小型猪圆窗的后下部为鼓阶的开口,所以导入的方向应在圆窗的后下部进行。而前上部为薄骨片与中阶相隔,若导入方向为前上部,可能会误入中阶。
导入过程对圆窗膜的损伤应控制到最小的程度。很小的损伤,圆窗膜会自行愈合。若损伤较大,淋巴液流出过多,可用小块筋膜贴补圆窗膜。筋膜不易过大,以免影响圆窗的震动,导致听力下降。不建议采用耳脑胶修补圆窗膜。
总之,小型猪耳后入路内耳导入术的优势是手术过程中解剖标志明确,是理想的导入方式,必将成为耳科研究的基本方法。从解剖学方面看,耳后入路术后会造成传音特性的部分改变,实际改变的量化值有待进一步研究。