인간의 측두골에서 달팽이관 추출: 시체 프로토콜

요약

이 논문은 뚜렷한 해부학적 랜드마크를 따라가면서 드릴 아웃을 통해 사체 측두골에서 인간의 달팽이관을 추출하는 신뢰할 수 있는 방법을 제시합니다.

초록

사체의 인간 측두골에서 달팽이관을 추출하는 것은 내이에 대한 다양한 연구를 위해 필요할 수 있습니다. 조직학적 평가를 위해서는 조직학적 처리를 용이하게 하기 위해 측두골에서 내이를 추출해야 합니다. 마찬가지로, 일부 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 장치는 너무 작아서 완전한 측두골을 수용할 수 없습니다. 또한 달팽이관이 분리되어 있을 때 이미지 품질이 향상될 수 있습니다.

내이(inner ear)는 측두골(temporal bone)의 꽃잎 부분(petrous part) 내에 있습니다. 내이는 이낭(otic labyrinth) 또는 이낭(otic capsule)과 이낭(otic capsule) 내부의 막질 미로(membranous labyrinth)로 나눌 수 있습니다. 또한, 내이는 전정계(반고리관과 전정)와 달팽이관으로 나눌 수 있습니다. 측두골 내에서 달팽이관의 위치와 방향을 이해하는 것은 뼈 구조 내에 내장되어 있어 직접 시각화할 수 없기 때문에 어렵습니다. 그럼에도 불구하고, 달팽이관을 안정적으로 뚫을 수 있도록 프로세스를 안내하는 데 도움이 될 수 있는 뚜렷한 해부학적 구조가 있습니다. 달팽이관 뒤쪽 부분의 랜드마크는 안면 신경, 반고리관, 전정입니다. 중간에 있는 달팽이관의 아래쪽 경계는 둥근 창과 달팽이관의 기저 회전으로 식별됩니다. 앞쪽 경계에서 경동맥을 만나게 됩니다. 상경계(superior border)의 랜드마크는 안면 신경의 생식기 신경절(genicular ganglion, GG)입니다. 내측 구조는 내이도(internal auditory canal), 상반고리관(superior semicircular canal) 및 내경동맥(internal carotid artery)의 위치에 따라 결정됩니다.

이 기사에서는 몇 가지 해부학적 랜드마크를 따라가면서 드릴 아웃을 통해 측두골에서 달팽이관을 안정적으로 추출하는 방법을 제시합니다.

서문

내이는 청각과 균형 감각을 제공하는 섬세한 기관입니다. 내이는 측두골(TB)의 페트로스 부분(petrous part)에 있는 두개골 기저부에 있습니다. 결핵은 뼈 안에서 뒤틀리고 회전하는 몇 가지 중요한 해부학적 구조를 둘러싸고 있습니다. 따라서 결핵은 이해하기 어려운 해부학적 실체를 형성한다¹. Rask-Andersen 등은 리뷰²에서 달팽이관 연구의 역사와 미세 구조에 대한 이해^{에 대해 논의}합니다.

내이에는 반고리관(半聖造), 전정(vestibulum), 달팽이관(cochlea)이 있습니다. 3 개의 반고리관과 전정은 균형 수용체가 위치한 전정 시스템을 형성합니다 ^3,4. 달팽이관은 전정에 연결된 껍질 같은 구조입니다. 달팽이관은 기계적 음파를 신경 신호로 변환합니다. 정상적인 달팽이관은 두 바퀴 반을 돌고 달팽이관의 정점에서 끝납니다. 달팽이관의 평균 길이는 37.6mm입니다. 그러나 개인마다 상당한 다양성이 있다⁵. 또한, 내이는 내이의 뼈 가장자리에 의해 형성된 골 미로(otic capsule)와 이낭 내부의 막질 미로로 나눌 수 있습니다. 내이의 신경은 내음관(IAC)을 통과하여 전정 신경 섬유와 달팽이관 신경으로 나뉩니다. 달팽이관 신경은 달팽이관의 모디졸러스(modiolis)에 있는 나선형 신경절 뉴런(spiral ganglion neuron)의 축삭돌기(axon)로 형성됩니다³. 안면 신경(FN)도 IAC를 통해 경로를 만듭니다. 그것은 달팽이관을 따라 상부로 통과하면서 두개골 ^1,4 기저부의 유공(foramen stylomastoid)에서 유양돌기강을 통해 결핵을 떠날 때까지 중이를 통해 앞뒤로 약 110° 회전합니다. 달팽이관 근처에는 몇 가지 다른 중요한 구조가 있는데, 예를 들어 중이의 이소골(malleus, incus, stapes), 경동맥(ICA)(달팽이관보다 아래쪽에서 생겨난 후 달팽이관의 기저부 회전 수준에서 내측으로 회전함), 중이(middle fossa plate, tegmen) 및 중이보다 아래쪽에 있는 bulbus jugulare. 수술 중 달팽이관에 대한 접근은 일반적으로 유양돌기의 공기 세포를 통해 수행됩니다. 유양돌기강에서 가장 큰 공기 세포는 안트럼(antrum)이라고 하며, 이는 아디투스(aditus)를 통해 중이와 소통합니다. 이러한 유양돌기 공기 세포의 크기와 조직은 "정상적인 해부학"의 관점에서도 크게 다릅니다. 측면 반고리관의 돌출부는 일반적으로 전방의 바닥에 존재합니다. 많은 이정표가 있는 측두골의 해부학은 그림 1과 그림 2에 나와 있습니다. middle fossa view에서 본 결핵의 방사선 해부학적 구조는 그림 3에 제시되어 있습니다.

인간의 측두골에서 달팽이관을 추출하는 것은 내이에 대한 다양한 조사를 위해 필요할 수 있습니다. 조직학 연구에서 내이는 일반적으로 조직학적 처리를 용이하게 하기 위해 측두골에서 추출됩니다. 마찬가지로, 일부 마이크로 컴퓨터 단층 촬영(micro-CT) 장치는 샘플을 수용할 수 있는 공간이 상대적으로 제한되어 있으며 완전한 측두골에 대처하지 못할 수 있습니다. 또한, 달팽이관이 분리되었을 때 이미지 품질이 향상될 수 있습니다 6,7,8,9. 특히 새로운 인공와우 전극 어레이를 개발하고 테스트할 때 전극 ^9,10,11,12의 달팽이관 내 위치를 결정하기 위해 조직학적 처리 및/또는 마이크로 CT가 수행됩니다. 또한, 조직학은 샘플이 작을 때 처리 용액의 소비를 줄여 수행할 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 달팽이관을 추출하려면 주변 구조에 대한 깊은 이해가 필요하며, 특히 샘플에 과도한 뼈가 생기지 않도록 하는 것이 목표인 경우 더욱 그렇습니다. 결핵의 해부학적 구조를 처음 접하면 이해하기 어려워 보일 수 있습니다. 그러나 궁극적으로 결핵 내부의 해부학적 구조는 달팽이관 주변의 경계 역할을 하며, 이는 발치 중에 악용될 수 있습니다. 달팽이관이 우연히 열리면 이 조직 내부의 섬세한 구조에 외상성 손상이 발생할 수 있으며, 따라서 샘플에 결함이 있어 달팽이관을 버려야 할 수도 있습니다.

이 논문은 다음과 같은 해부학적 랜드마크를 관찰하면서 드릴아웃을 통해 측두골에서 전체 달팽이관을 안정적으로 추출하는 방법을 제시합니다.

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프로토콜

이 연구는 인간 시체 피험자로부터 사후 채취한 측두골(TB)을 사용했다. 이 연구는 기관의 승인을 받았으며 인간 물질의 윤리적 사용에 대한 헬싱키 선언을 이행했습니다. 핀란드 국립복지보건감독청(Finnish National Supervisory Authority for Welfare and Health, NRO: 9202/06.01.03.01/2013)은 쿠오피오 대학병원(Kuopio University Hospital)에 시체 측두골에 대한 승인을 내렸으며, 연구는 핀란드 규정 및 법률에 따라 수행되었다. 모든 뼈는 의료 부검 과정에서 익명으로 수집되었습니다.

1. 결핵 표면에서 연조직 제거

1. 수술용 칼날과 박혈기로 결핵 표면의 연조직을 제거합니다.
2. 수술용 현미경과 관개 시스템이 있는 고속 수술 드릴로 나머지 작업을 수행합니다. 해부를 위해 마이크로 해부기(micro-disectia)와 같은 귀 기구를 사용하십시오.
   알림: 필요한 버 블레이드는 5mm 커팅 버, 3mm 거친 다이아몬드 버 및 2mm 미세 다이아몬드 버입니다. 더 작은 다이아몬드 가시는 긴요하고 작은 구조를 열기 위하여 이용될지도 모르지만, 일반적으로, 2개 mm 정밀한 다이아몬드 bur는 이 절차를 위해 적당할 것입니다.

2. 유양돌기 절제술(그림 4)

1. 피질을 열고 고속 수술용 드릴(예: 5mm 절단 버)로 테그멘을 식별합니다.
2. tegmen과 외이도(EEC)의 상부 및 후방을 따라 5mm 절단 버가 있는 antrum까지 따라갑니다.
3. antrum을 열고 antrum을 중이로 여는 것을 통해 incus의 corpus를 식별합니다. 해부학적 구조에 따라 5mm 커팅 버 또는 3mm 다이아몬드 거친 버를 사용하여 이 작업을 수행합니다.
4. 측면 반고리관(LSC)의 돌출부를 확인합니다.
5. incus의 짧은 다리를 EEC 후방의 안면 신경(FN)을 식별하기 위한 랜드마크로 사용합니다.
6. EEC보다 아래쪽에 공간이 열릴 때까지 FN을 따라 유양돌기 팁을 향해 드릴링합니다.
7. 유양돌기 구멍의 뒤쪽 부분에 있는 sinodural angle과 sS자 부비동을 뚫어 달팽이관을 제거할 수 있는 더 많은 공간을 만듭니다. 해부학적 랜드마크와 절단선은 그림 5에 나와 있습니다.

3. 후방 고실 절제술, EEC의 후방 부분 제거 및 중이 노출

1. 안면 신경과 외이도 사이의 안면 오목한 부분을 2mm 다이아몬드 버로 엽니다. FN과 EEC 사이의 척삭 고막을 식별합니다. 달팽이관 발치를 위해서는 척삭 고막을 제거합니다.
2. 후방 고막절개술을 개봉한 후 인큐도스타피다이얼 관절을 확인하고 관절을 엽니다.
3. 발치의 하부 절단 중에 등골이 탈구되는 것을 방지하기 위해 마이크로 블레이드 또는 마이크로 가위로 등골 힘줄을 자릅니다(6.3단계, 등골 근육을 뚫고 절개합니다).
4. 버트리스를 뚫고 내장을 제거합니다. 등골 발판의 탈구를 피하기 위해 인쿠도스타피얼 조인트를 열고 타원형 창을 통해 현관을 엽니다(3.2단계).
5. 더 많은 공간을 만들기 위해 외이도의 추골, 고막 및 피부가 있는 뼈 외이도의 뒤쪽 부분을 제거합니다. 흡입과 미세 해부기로 연조직을 제거합니다.
   참고: 제거를 용이하게 하기 위해 추골을 제거하기 전에 텐서 고막건을 자릅니다.

4. 달팽이관 뒤쪽에 있는 조직 제거(그림 5A-C 및 그림 6)

1. LSC의 후방 crus와 후방 반고리관(PSC)을 따라 FN의 고막 단면의 후방 측을 따라 후방을 뚫습니다. 반고리관은 달팽이관의 뒤쪽 부분을 제거하기 위한 드릴링을 위한 앞쪽 경계인 전정으로 이어집니다.
2. 내이도(IAC)의 고기를 향해 드릴링을 계속합니다.
3. 상반고리관(SSC)을 랜드마크로 사용하여 중간 포사에서 절단선을 형성하고 테그멘을 따라 갑니다. SSC의 돌출부는 종종 중간 fossa에서 식별될 수 있으므로 중간 fossa를 통해 우수한 접근 방식에서 SSC를 엽니다. 다이아몬드 드릴로 FN의 생식신경절(GG)을 노출시켜 중간포에서 SSC의 랜드마크 역할을 합니다(6.2단계 참조).
4. 전정에서 시작하여 유양돌기 끝을 향해 수직으로 계속 드릴링합니다. 둥근 창은 중이에서 달팽이관의 기저 회전을 식별하는 랜드마크이며 제한적인 전방 경계 역할을 합니다.
5. 달팽이관의 기저 회전 수준 아래까지 뒤쪽 절단면을 아래쪽으로 엽니다.

5. 측두골의 측면 및 하부 제거 (그림 5E)

1. 달팽이관의 기저 회전(basal turn), 달팽이관의 기저 회전(basal turn) 전방의 내경동맥(internal carotid artery, ICA)의 운하를 확인합니다. ICA는 중이의 앞쪽, 유스타키오관 입구의 중간에서 관찰합니다.
2. 기저 회전과 평행하게 중이의 바닥을 뚫어 ICA 사이의 절단부와 전정 아래의 FN에 대한 후방의 절단을 연결합니다.
3. FN은 달팽이관을 제거하는 동안과 달팽이관을 제거한 후 방향에 대한 좋은 랜드마크 역할을 하므로 FN을 광범위하게 뚫지 않도록 가위나 마이크로 블레이드를 사용하여 FN을 절단합니다.
   참고: 등골근은 아래쪽 절단부에 노출된 FN과 함께 절단됩니다.
4. 드릴링을 계속하여 기초 회전 아래에 공간을 만들어 하부 절단을 더 쉽게 수행할 수 있도록 합니다.
   참고: 결핵의 개별 해부학적 구조에 따라 중이 바닥을 뚫는 동안 구근이 열릴 수 있습니다.
5. 하악 관절을 열기 위해 ICA까지 전방으로 드릴링합니다.
6. 하악 관절이 열리면 ICA와 기저 회전을 확인합니다. 그런 다음 달팽이관을 손상시킬 위험 없이 결핵의 옆부분을 제거합니다.
7. 중이 높이에서 S자 부비동까지 tegmen을 뚫어 중이 지붕의 상부 부분을 자릅니다.
   참고: 일반적으로 SSC 수준에서 개구부를 쉽게 만들 수 있습니다.

6. 결핵의 전방부와 하부의 제거(그림 5D,E)

1. 중이를 통해 ICA를 뚫어 엽니다. ICA는 달팽이관 내측으로 회전합니다. 따라서 이 회전은 달팽이관의 앞쪽 경계 역할을 합니다.
2. ICA의 경로와 평행하게 ICA의 회전에서 우수한 시추를 계속하십시오. ICA의 과정을 따라 중간에서 시추를 계속하고 ICA보다 상급 및 하위적으로 과도한 뼈를 제거합니다.
   알림: 달팽이관 손상을 방지하기 위해 ICA의 드릴링 뒤쪽을 확장하지 마십시오.
3. 달팽이관의 기저부 회전을 따라 아래쪽으로 드릴링하며, 뒤쪽 부분을 절단하기 위해 약 1-1.5cm를 드릴링합니다.
4. 하부 절단의 경우, 달팽이관의 보존을 보장하기 위해 기저 회전과 드릴링 사이에 적절한 안전 여유를 두십시오.
   참고: 필요한 경우 달팽이관을 제거한 후 여기에 있는 여분의 뼈를 조심스럽게 연마할 수 있습니다.

7. 결핵의 내측 부분 제거(그림 5F)

1. 얼굴을 따라 중이 천장에 있는 GG 쪽으로 이동합니다.
2. 3mm 다이아몬드 드릴로 GG를 노출시키고 테그멘을 통해 중간 포사까지 계속 드릴링합니다.
3. 중간 fossa에서 GG를 드릴로 뚫고 GG에 근접한 FN을 따라 IAC로 이동합니다.
4. IAC, GG 및 SSC를 랜드마크로 사용하여 달팽이관의 내측을 절단선으로 형성합니다. IAC는 달팽이관의 기저 회전과 약 70° 각도를 형성합니다. IAC의 근접 부분에서 ICA의 수평 세그먼트의 근접 부분까지 드릴링을 수행합니다.
5. 먼저 IAC를 아래쪽 컷에 노출시켜 내측 라인을 연결합니다.

8. 추출 마무리

1. 샘플 크기를 줄이기 위해 필요한 경우 미세한 다이아몬드 버(예: 3-5mm 버)를 사용하여 달팽이관 주변의 여분의 뼈를 조심스럽게 연마합니다.
2. 트리밍하는 동안 뼈의 색깔을 주의 깊게 관찰하십시오. 뼈가 반투명하게 변하기 시작하면 드릴링을 중지하십시오.
3. 이제 온전한 달팽이관이 들어 있는 1.5cm x 1.5cm 조각이 있어야 합니다. FN, 등골 및 RW를 사용하여 방향을 유지합니다.

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결과

성공적일 경우, 달팽이관의 주림프 구획을 열 필요 없이 측두골에서 달팽이관을 추출할 수 있습니다. 부정적인 경우, 달팽이관 내부에 구멍이 생기고 조직의 막질 미로가 손상되는 경우가 있습니다.

이 추출 방법은 인공와우 전극 조사 중에 36개의 사체 TB에 사용되었습니다(표 1). 33TB에서 추출은 달팽이관에 어떠한 손상도 일으키지 않고 ...

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토론

달팽이관을 제거하기 위해 따라야 할 몇 가지 지침이 있으므로, 결핵의 해부학적 구조가 정상(결핵의 기형이 없는 경우)인 경우 이 절차를 체계적으로 수행할 수 있습니다. 제거 절차에서 가장 중요한 부분은 IAC와 ICA 사이의 낮은 마진과 내측 비율입니다. 약간 더 큰 마진을 유지하고 필요한 경우 블록을 추출한 후 여분의 뼈를 정확하게 연마하는 것이 좋습니다. 달팽이관...

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자료

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