Piston型镫骨假体的相关因素在中耳传音中的生物力学效应

Stapedotomy with piston implantation is now the effective method to recover the conductive hearing impairment due to otosclerosis in oto-surgical fields. As the stapes or stapes prosthesis is the one of the key structures in the middle ear acoustic transmission system letting the sound energy transmit from the solid to fluid. The material of the stapes prosthesis could impact the mass and stiffness of middle ear impedance matching and such influence the sound transduction on low and high frequencies. Based on our previous studies, we found that the intro-vestibular depth of the prosthesis and prosthesis’ length did not impact its effect. Whereas the optimal combination of the material, the diameter and the implanted location of the prosthesis was unknown. Also how the material of the stapes prosthesis affect its diameter and implanted location was not clear. Our study would establish the model of otoselcrosis on temporal bone of fresh or frozen cadavers. We will use LDV (Laser Doppler Vibrometer) and FEA (Finite element analysis) to obtain the vibrational amplitude changes on different sites of the tympanic membrane，stapes prosthesis as well as the round window membrane. We will use factorial analysis to explore how the material of stapes prosthesis affects other prosthesis related factors and the optimal combination of these factors leading to most effective acoustic vibration. We intend to explore how the material of the stapes prosthesis work in the middle ear impendence matching which would improve our knowledge of the how to choose the stapes prosthesis in clinical fields accurately and individually.

镫骨足板造孔术是治疗耳硬化症引起的传导性耳聋的主要外科手段。因镫骨或镫骨假体在中耳传声中是声能从固体向液体传输的关键结构，镫骨假体的材质能影响中耳阻抗匹配的劲度和质量，从而影响假体在高频和低频的传导。通过前期研究，我们发现镫骨假体的长度和植入前庭腔的深度不影响其传导效果。但镫骨假体相关因素，包括假体材质、直径、植入底板位置的最佳组合是未知，另外假体材质对假体直径和植入镫骨底板位置的影响也是未知的。本研究拟建立颞骨尸头标本耳硬化症模型，利用激光多普勒及有限元模型分析，获得不同参数镫骨假体植入时，鼓膜、镫骨假体、圆窗膜的振动幅值响应，利用析因分析确定镫骨假体材质对假体上述相关因素的影响及假体参数的最佳传声效果组合，进而阐明假体材质在镫骨假体植入后中耳阻抗匹配中的作用，对深入认识中耳阻抗匹配作用的机制及如何在临床中精确和个体化地选择人工镫骨产生推动作用。

背景.耳硬化症又称耳海绵化症，是传导性耳聋的常见原因之一，镫骨小窗技术镫骨假体植入术是治疗耳硬化症引起的传导性耳聋的主要外科手段。有研究表明，手术效果的影响因素较复杂，包括手术者经验、患者术前听力程度，植入的人工镫骨的参数（直径、材质等）、手术方式、甚至包括术后随访时间等。砧镫关节的状态（包括其僵硬和异常连接等）是听骨链重建手术预后重要的因素，影响术后听力效果,此外，术前听力损失程度对手术预后的预测作用及随访时间对术后听了效果的影响尚未有统一的结论。因此，我们对镫骨术后听力效果与砧镫关节的角度、术前不同听力损失程度、术前是否存在感音神经性听力下降成分及术后随访等因素对术后听力效果的关系进行了分析。..重要结果及关键数据.砧镫关节角度变化小于20°及术后砧镫关节角度与90°的偏差小于20°时，听力恢复较理想。.在频率相关性听力结果中，骨导超闭合在所有频率的骨导下降亚组均显著优于骨导正常亚组；在术前具有骨导恶化患者的言语频率，约50%以上的骨导术后改善超过10 dB，且在低频更显著。.对于术前不同听力损失程度，除极重度组外, 各频率组术后ABG无统计学意义（p＜0.05）。术后ABG在2kHz最小，各组分别为8.0±5.7 dB、8.16±5.42 dB、8.94±6.74 dB、17.5±14.4 dB(轻度、中度、重度、极重度)。术后AC和BC阈值均有明显改善（p＜0.05）, 其中，轻度-中度听力损失组在低频区(500Hz和1k Hz)阈值改善最显著，重度-极重度组高频区(2k Hz和4k Hz)阈值改善最显著。.镫骨小窗技术后1年内的听力结果均有持续改善的趋势，手术成功率亦随时间的延长而提高。患者在术后1月听阈改善值分别为术后1年内的3倍（气导），1.3倍（骨导）及4.3倍（气骨导差）。患者术后1月内的纯音测听结果能预估1年内的听力结果，约1/3患者术后1月内出现了轻微的骨导听阈升高，但大部分在1年内改善良好。..科学意义.以上研究结果有助于指导临床手术操作；及对不同程度听力损失的耳硬化症患者的手术选择进行临床指导，选择合适的手术适应症；对不同听力损失程度及类型的耳硬化症患者的术后听力恢复进行预判及评估；指导患者术后随访。