Estrazione della coclea da un osso temporale umano: un protocollo cadaverico

Riepilogo

Questo articolo presenta un metodo affidabile per estrarre la coclea umana dall'osso temporale del cadavere mediante perforazione, seguendo punti di riferimento anatomici distinti.

Abstract

L'estrazione della coclea da un cadavere dell'osso temporale umano può essere necessaria per diversi studi dell'orecchio interno. Per le valutazioni istologiche, l'orecchio interno deve essere estratto dall'osso temporale per facilitare l'elaborazione istologica; Allo stesso modo, alcuni dispositivi di micro-tomografia computerizzata sono troppo piccoli per ospitare le ossa temporali complete; Inoltre, la qualità dell'immagine può essere migliorata quando la coclea è isolata.

L'orecchio interno si trova all'interno della parte petrosa dell'osso temporale. L'orecchio interno può essere diviso in labirinto osseo o capsula otica e labirinto membranoso all'interno della capsula otica. Inoltre, l'orecchio interno può essere suddiviso nel sistema vestibolare (i canali semicircolari e il vestibolo) e nella coclea. L'apprezzamento della posizione e dell'orientamento della coclea all'interno dell'osso temporale è difficile, poiché è incorporata all'interno di strutture ossee e quindi non può essere visualizzata direttamente. Tuttavia, esistono strutture anatomiche distinte che possono aiutare a guidare il processo per consentire una perforazione affidabile della coclea. I punti di riferimento nelle parti posteriori della coclea sono il nervo facciale, i canali semicircolari e il vestibolo. Al centro, i bordi inferiori della coclea sono identificati dalla finestra rotonda e dal giro basale della coclea. Nel bordo anteriore, si incontra l'arteria carotide; il punto di riferimento per il bordo superiore è il ganglio genicolare (GG) del nervo facciale. Le strutture mediali sono determinate dalle posizioni del canale uditivo interno, del canale semicircolare superiore e del canale dell'arteria carotide interna.

In questo articolo, presentiamo un metodo per estrarre la coclea in modo affidabile dall'osso temporale mediante perforazione, seguendo diversi punti di riferimento anatomici.

Introduzione

L'orecchio interno è un organo delicato che ci fornisce il senso dell'udito e dell'equilibrio. L'orecchio interno si trova alla base del cranio nella parte petrosa dell'osso temporale (TBC). La TB racchiude diverse strutture anatomiche cruciali che si attorcigliano e girano all'interno dell'osso. Pertanto, la tubercolosi forma un'entità anatomica difficile da comprendere¹. Rask-Andersen et al., nella loro revisione^2, discutono la storia della ricerca sulla coclea e la comprensione delle sue microstrutture.

L'orecchio interno comprende i canali semicircolari, il vestibolo e la coclea. I tre canali semicircolari e il vestibolo formano il sistema vestibolare dove si trovano i recettori dell'equilibrio ^3,4. La coclea è una struttura simile a una conchiglia collegata al vestibolo. La coclea converte le onde sonore meccaniche in segnali neurali. La coclea normale compie due giri e mezzo e termina all'apice della coclea. La lunghezza media del dotto coclea è di 37,6 mm; Tuttavia, c'è una notevole varietà tra gli individui⁵. Inoltre, l'orecchio interno può essere diviso nel labirinto osseo (capsula otica), formato dai margini ossei dell'orecchio interno, e nel labirinto membranoso all'interno della capsula otica. Il nervo dell'orecchio interno passa attraverso il canale acustico interno (IAC) e si divide nelle fibre nervose vestibolari e nel nervo cocleare. Il nervo cocleare è formato dagli assoni dei neuroni gangliari spirali che si trovano nel modiolo della coclea³. Il nervo facciale (FN) compie il suo percorso anche attraverso l'IAC; passa superiormente lungo la coclea, compiendo una stretta rotazione di circa 110° all'indietro e verso il basso attraverso l'orecchio medio fino a quando non lascia la tubercolosi attraverso la cavità mastoidea dal forame stilomastoideo alla base del cranio ^1,4. Ci sono molte altre strutture significative in prossimità della coclea, ad esempio, gli ossicini (martello, incudine e staffa) nell'orecchio medio, l'arteria carotide (ICA) (che nasce inferiore alla coclea e poi fa un giro medialmente a livello del giro basale della coclea), la placca della fossa media (tegmen) e il bulbo giugulare che è inferiore all'orecchio medio. L'approccio alla coclea durante l'intervento chirurgico viene generalmente eseguito attraverso le celle d'aria del processo mastoideo. La più grande cella d'aria nella cavità mastoidea è chiamata antro, che comunica con l'orecchio medio tramite adito. Le dimensioni e l'organizzazione di queste celle d'aria mastoidee variano in modo significativo, anche in termini di "anatomia normale". La prominenza del canale semicircolare laterale è solitamente presente sul pavimento dell'antro. L'anatomia dell'osso temporale con i numerosi punti di riferimento è presentata nella Figura 1 e nella Figura 2. L'anatomia radiologica della tubercolosi dal punto di vista della fossa media è presentata nella Figura 3.

L'estrazione della coclea da un osso temporale umano può essere necessaria per diverse indagini sull'orecchio interno. Negli studi istologici, l'orecchio interno viene solitamente estratto dall'osso temporale per facilitarne l'elaborazione istologica; allo stesso modo, alcuni dispositivi di micro-tomografia computerizzata (micro-CT) hanno uno spazio relativamente limitato per ospitare il campione e potrebbero non far fronte alle ossa temporali complete; Inoltre, la qualità dell'immagine può essere migliorata quando la coclea è stata isolata 6,7,8,9. Soprattutto nello sviluppo e nel collaudo di nuovi array di elettrodi per impianti cocleari, vengono condotti trattamenti istologici e/o micro-CT per determinare la posizione intra-cocleare dell'elettrodo 9,10,11,12. Inoltre, l'istologia può essere eseguita con un consumo ridotto di soluzioni di processo quando il campione è piccolo.

Tuttavia, l'estrazione della coclea richiede una profonda comprensione delle strutture circostanti, soprattutto quando l'obiettivo è quello di evitare l'eccesso di osso nel campione. A prima vista, l'anatomia della tubercolosi potrebbe sembrare difficile da comprendere. Tuttavia, in definitiva, le strutture anatomiche all'interno della TB fungono da confini attorno alla coclea, che possono essere sfruttati durante l'estrazione. L'apertura accidentale della coclea può portare a danni traumatici alle delicate strutture all'interno di questo tessuto e quindi, in un campione difettoso, il che può portare alla necessità di scartare quella coclea.

Questo articolo presenta un metodo per estrarre l'intera coclea in modo affidabile dall'osso temporale mediante perforazione, osservando i seguenti punti di riferimento anatomici.

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Protocollo

Questo studio ha utilizzato ossa temporali (TB) raccolte dal cadavere umano soggetto post-mortem. Lo studio ha ottenuto l'approvazione istituzionale e ha soddisfatto la Dichiarazione di Helsinki per l'uso etico del materiale umano. L'approvazione per le ossa temporali da cadavere è stata concessa all'ospedale universitario di Kuopio dall'Autorità nazionale finlandese di supervisione per il benessere e la salute (NRO: 9202/06.01.03.01/2013) e lo studio è stato condotto seguendo le normative e le leggi finlandesi. Tutte le ossa sono state raccolte in forma anonima durante l'autopsia medica.

1. Rimozione dei tessuti molli dalla superficie della tubercolosi

1. Rimuovere i tessuti molli dalla superficie della TB con una lama chirurgica e un raspatorio.
2. Eseguire il resto dell'operazione sotto un microscopio operatorio e un trapano chirurgico ad alta velocità con un sistema di irrigazione. Utilizzare strumenti auricolari, come un micro-dissettore, per la dissezione.
   NOTA: Le lame necessarie sono una fresa da taglio da 5 mm, una fresa diamantata grezza da 3 mm e una fresa diamantata fine da 2 mm. Mentre le frese diamantate più piccole possono essere utilizzate per aprire strutture critiche e piccole, generalmente la fresa diamantata fine da 2 mm sarà adeguata per questa procedura.

2. Mastoidectomia (Figura 4)

1. Aprire la corteccia e identificare il tegmen con il trapano chirurgico ad alta velocità (ad esempio, fresa da taglio da 5 mm).
2. Seguire il tegmen e il lato superiore e posteriore del condotto uditivo esterno (EEC) fino all'antro con la fresa da taglio da 5 mm.
3. Apri l'antro e identifica il corpo dell'incudine attraverso l'apertura dell'antro fino all'orecchio medio. A seconda dell'anatomia, eseguire questa operazione con una fresa da taglio da 5 mm o una fresa diamantata grezza da 3 mm.
4. Identificare la prominenza del canale semicircolare laterale (LSC).
5. Usa la gamba corta dell'incudine come punto di riferimento per identificare il nervo facciale (FN) posteriore alla CEE.
6. Forare lungo l'FN verso la punta mastoidea fino a quando non si apre uno spazio inferiore all'EEC.
7. Perforare l'angolo sinodurale e il seno sigmoideo nella parte posteriore della cavità mastoidea per creare più spazio per la rimozione della coclea. I punti di riferimento anatomici e le linee di taglio sono presentati nella Figura 5.

3. Timpanotomia posteriore, rimozione delle parti posteriori dell'EEC ed esposizione dell'orecchio medio

1. Aprire l'incavo facciale tra il nervo facciale e il condotto uditivo esterno con una fresa diamantata da 2 mm. Identificare la corda timpana tra la FN e la CEE. Per l'estrazione della coclea, rimuovere la corda timpanica.
2. Dopo aver aperto la timpanotomia posteriore, identificare l'articolazione incudostapediale e aprire l'articolazione.
3. Tagliare il tendine stapediale con una micro-lama o micro-forbici per evitare la lussazione della staffa durante il taglio inferiore dell'estrazione (passaggio 6.3, il muscolo stapediale viene perforato e sezionato).
4. Forare il contrafforte e rimuovere l'incudine. Aprire l'articolazione incudostapediale per evitare la dislocazione della pedana della staffa e aprire il vestibolo attraverso la finestra ovale (passaggio 3.2).
5. Rimuovere la parte posteriore del condotto uditivo esterno osseo con il martello, la membrana timpanica e la pelle del condotto uditivo esterno per creare più spazio. Rimuovere il tessuto molle con aspirazione e micro-dissettore.
   NOTA: Tagliare il tendine del tensore del timpano prima di rimuovere il martello per facilitare la rimozione.

4. Rimozione dei tessuti che si trovano posteriormente alla coclea (Figura 5A-C e Figura 6)

1. Forare la parte posteriore lungo il lato posteriore della sezione timpanica della FN seguendo la crus posteriore della LSC e il canale semicircolare posteriore (PSC). I canali semicircolari conducono al vestibolo, che è il bordo anteriore per la perforazione per la rimozione delle parti posteriori della coclea.
2. Continuare la perforazione verso il meato del canale uditivo interno (IAC).
3. Formare una linea di taglio alla fossa centrale utilizzando il canale semicircolare superiore (SSC) come punto di riferimento e seguirla attraverso il tegmen. Aprire il SSC da un approccio superiore attraverso la fossa media, poiché la prominenza del SSC può spesso essere identificata nella fossa media. Esporre il ganglio genicolare (GG) della FN con una fresa diamantata che funga da punto di riferimento per la SSC dalla fossa centrale (vedere il passaggio 6.2).
4. Continuare a perforare verticalmente verso la punta della mastoide, partendo dal vestibolo. La finestra rotonda è un punto di riferimento per identificare il giro basale della coclea nell'orecchio medio e funge da bordo anteriore limitante.
5. Aprire il taglio posteriore inferiormente fino a scendere al di sotto del livello del giro basale della coclea.

5. Rimozione delle parti laterali e inferiori dell'osso temporale (Figura 5E)

1. Identificare la finestra rotonda, la rotazione basale della coclea e il canale dell'arteria carotide interna (ICA) anteriormente alla rotazione basale della coclea. Osservare l'ICA nella parte anteriore dell'orecchio medio, medialmente all'apertura della tromba di Eustachio.
2. Forare il pavimento dell'orecchio medio parallelamente al giro basale che collega il taglio tra l'ICA e il taglio per la parte posteriore alla FN sotto il vestibolo.
3. Usa le forbici o una microlama per tagliare la FN per evitare di perforarla in modo esteso, poiché la FN funge da buon punto di riferimento per l'orientamento durante la rimozione della coclea e dopo che la coclea è stata rimossa.
   NOTA: Il muscolo stapediale viene tagliato con la FN poiché è stato esposto nel taglio inferiore.
4. Continuare la foratura per creare uno spazio sotto la spira basale per facilitare l'esecuzione del taglio inferiore.
   NOTA: A seconda dell'anatomia individuale della TBC, il bulbo giugulare può essere aperto durante la perforazione del pavimento dell'orecchio medio.
5. Perforare anterolateralmente all'ICA per aprire l'articolazione mandibolare.
6. Una volta aperta l'articolazione mandibolare, identificare l'ICA e il giro basale. Quindi rimuovere le parti laterali della tubercolosi senza alcun rischio di danneggiare la coclea.
7. Tagliare le parti superiori sul tetto dell'orecchio medio perforando il tegmen dal livello dell'orecchio medio fino al seno sigmoideo.
   NOTA: Di solito, è facile creare l'apertura a livello dell'SSC.

6. Rimozione delle parti anteriore e inferiore della TB (Figura 5D,E)

1. Perforare l'ICA attraverso l'orecchio medio. L'ICA compie una svolta medialmente anteriore alla coclea; quindi, questo giro funge da bordo anteriore per la coclea.
2. Continuare a perforare a monte dalla curva dell'ICA, parallelamente al percorso dell'ICA. Continuare la perforazione medialmente seguendo il corso dell'ICA e rimuovere l'osso in eccesso sia superiormente che inferiormente all'ICA.
   NOTA: Non estendere la foratura posteriore dell'ICA per evitare di danneggiare la coclea.
3. Forare inferiormente lungo il giro basale della coclea, circa 1-1,5 cm per il taglio nelle parti posteriori.
4. Per il taglio inferiore, lasciare un adeguato margine di sicurezza tra la spira basale e la foratura per garantire la conservazione della coclea.
   NOTA: se necessario, l'osso in eccesso può essere levigato con cura dopo aver rimosso la coclea.

7. Rimozione delle parti mediali della TBC (Figura 5F)

1. Segui il viso verso il GG sul tetto dell'orecchio medio.
2. Esporre il GG con una punta diamantata grezza da 3 mm e continuare a forare attraverso il tegmen fino alla fossa centrale.
3. Praticare l'apertura del GG dalla fossa centrale e seguire lungo l'FN prossimale al GG fino all'IAC.
4. Usa IAC, GG e SSC come punti di riferimento per formare una linea di taglio mediale alla coclea. La IAC forma un angolo di circa 70° con la rotazione basale della coclea. Eseguire la foratura dalle parti prossimali dell'IAC alle parti prossimali del segmento orizzontale dell'ICA.
5. Collegare la linea mediale esponendo prima l'IAC al taglio inferiore.

8. Finalizzazione dell'estrazione

1. Utilizzare la fresa diamantata fine (ad es. fresa da 3-5 mm) per levigare con cura l'osso in eccesso attorno alla coclea, se necessario per ridimensionare il campione.
2. Osservare attentamente il colore dell'osso durante la rifilatura; Se l'osso inizia a cambiare per diventare traslucido, smetti di perforare.
3. Ora dovrebbe esserci un pezzo di 1,5 cm x 1,5 cm contenente la coclea intatta. Mantenere l'orientamento utilizzando FN, staffa e RW.

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Risultati

Quando ha successo, la coclea viene estratta dall'osso temporale senza la necessità di aprire il compartimento perilinfatico della coclea. In caso negativo, c'è un'apertura all'interno della coclea e un danno al labirinto membranoso del tessuto.

Questo metodo di estrazione è stato utilizzato in 36 TB cadaveriche durante le nostre indagini sugli elettrodi dell'impianto cocleare (Tabella 1). In 33 TB, l'estrazione è riuscita senza causare al...

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Discussione

Ci sono diversi punti di riferimento da seguire per la rimozione della coclea, quindi questa procedura può essere eseguita sistematicamente se l'anatomia della TBC è normale (nessuna malformazione della TBC). Le parti più critiche della procedura di rimozione sono il margine inferiore e la proporzione mediale tra l'IAC e l'ICA. Si consiglia di mantenere un margine leggermente maggiore e, se necessario, di levigare con precisione l'osso in eccesso dopo l'estrazione del blocco. È impor...

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Materiali

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