三个半规管阻塞动物模型的建立
作者：张英 殷善开 谷京城 黄艳艳 张茂椿
单位：张英 殷善开 黄艳艳 张茂椿(200233 上海第二医科大学上海市第六人民医院耳鼻咽喉科 耳科研究室 上海市听力测试中心)；谷京城(锦州医学院附属第一医院耳鼻咽喉科)
关键词：半规管；耳外科手术方法；眩晕；梅尼埃病
中华耳鼻咽喉科杂志000504 【摘要】 目的 旨在建立豚鼠单侧三个半规管阻塞的动物模型。方法 利用20只豚鼠行单侧三个半规管阻塞，观察手术前后眼震电图、听性脑干反应(auditory brainstem responses，ABR)、畸变产物耳声发射(distortion product otoacoustic emissions，DPOAE)及形态学的变化，非手术耳作为对照。结果 豚鼠术后1 d出现自发性眼震，正弦摆动刺激单侧眼震反应消失，侧别与术侧一致，术后30 d左相与右相眼震反应对称。术前微量冰水灌注，两耳均能引出眼震，术后30 d做冰水实验结果为术耳未能引出眼震，非术耳出现正常的眼震反应。术后ABR阈值有轻度升高，DPOAE反应幅度无明显改变。8只动物病理切片证实三个半规管完全阻塞而耳蜗Corti器和壶腹嵴结构正常。结论 表明三个半规管阻塞动物模型成功，提示三个半规管阻塞术可望成为治疗难治性外周性眩晕的安全有效、操作相对容易的手术方法。
, 百拇医药
Establishment of the animal model of triple semicircular canal occlusion
ZHANG Ying YIN Shankai GU Jingcheng
(Department of Otorhinolaryngology, Shanghai Sixth People′s Hospital,Shanghai 200233, China)
【Abstract】 Objective To establish the animal model of triple semicircular canal occlusion(TCO)in guinea pigs. Methods TCO was performed on 20 guinea pigs. Electronystagmograph、auditory brainstem responses (ABR) and distortion product otoacoustic emissions(DPOAE) were recorded pre- and post-operatively. The non-operated ear was used as control. Results There was spontaneous nystagmus towards non-operated side on the 1st postoperative day and no nystagmus to stimuli of sinusoidal angular acceleration in operated side. On the 30th postoperative day, left and right nystagmus returned symmetrical. Pre-operation, ice-water stimulation induced normal symmetric nystagmus in both sides. On the 30th postoperative day, ice-water stimulation only induced normal nystagmus in non-operated ear and failed in operated one. ABR thresholds increased approximately 10 dB post-operation. There were no significant changes of the amplitudes of DPOAE before and after surgery. Histologic examination revealed complete occlusion in the three semicircular canals with newly formed bone and connective tissue. Conclusion This study showed that the animal model of TCO was successfully established. These findings suggeste that TCO might be a safe and simple procedure for the treatment of intractable peripheral vertigo.
, 百拇医药
【Key words】 Semicircular canals； Otologic surgical procedures； Vertigo； Meniere′s disease
保守治疗失败的难治性外周性眩晕严重地影响着患者的日常生活，人们大多采用破坏性手术(如迷路切除术)和半破坏性手术(如前庭神经切断术)控制眩晕。近年来人们探讨选择性阻塞相应半规管来治疗外周性眩晕，以期能够很好地保存听力和病变器官以外的前庭功能。Parnes等[1-5]在动物实验获得成功后于1990年首次对2例并发感音神经性聋的良性阵发性位置性眩晕(benign paroxysmal positional vertigo)患者用骨粉块和纤维生物胶阻塞后半规管，成功地阻断了内淋巴流动，消除了位置性眩晕症状。随后又大胆地对6例具有正常听力的良性阵发性位置性眩晕患者进行了后半规管阻塞(posterior semicircular canal occlusion)。到目前为止Parnes共对31例32耳进行了后半规管阻塞，全部消除了良性阵发性位置性眩晕的症状。国内外学者效仿Parnes的手术方法都获得了满意的效果[6-8]。在后半规管阻塞术成功地治疗良性阵发性位置性眩晕的基础上，很多学者开展了更为广泛的前庭阻塞、切除而保存听力的实验研究和临床应用[9，10]，其中包括三个半规管阻塞(triple semicircular canal occlusion)的动物实验，探索治疗梅尼埃病的可能性。本研究(1998年1月～1999年1月)旨在建立豚鼠三个半规管阻塞模型，为临床开展三个半规管阻塞手术提供实验依据。
, 百拇医药
材料与方法
1.实验动物：本研究选用20只健康白色赤目纯种雄性豚鼠，耳廓反射灵敏,体重350～400 g,短声刺激ABR反应阈在10 dBnHL(机器显示值，下同)以内。
2.眼震电图描记方法：用自制头体固定盒将豚鼠固定于自然俯卧体位，在头顶、枕、颈、两眼外眦及两侧颌面部充分脱毛脱脂后，将直径10 mm的Ag-AgCl圆盘电极用胶布固定于头中线两耳连线前方和两眼外眦处，分别作为接地电极和记录电极。正弦摆动诱发眼震测试时将豚鼠头前倾48°，使水平半规管处于旋转平面，暗室记录，采用正弦摆动刺激，固定摆动频率为0.1 Hz，摆动幅度为60°、90°、120°、150°、180°。冰水刺激诱发眼震测试时将豚鼠头向后上倾斜42°，使水平半规管处于重力垂直位，用前端套有细长塑料管的注射器抽取冰水1 ml，管尖靠近豚鼠外耳道后上壁，注意勿伤及鼓膜，迅速注射冰水后记录眼震。所用仪器设备为日本Nihon Kohden Co生产的全套ENG记录系统以及Daiichi Medical Co Ltd 生产的Fod-03电动转椅。于术前、术后1 d、3 d、5 d、10 d、15 d、30 d行受试豚鼠摆动眼震电图测试。于术前和术后30 d行冰水眼震电图测试。
, 百拇医药
3.听性脑干反应(auditory brainstem responses，ABR)测试：在声电屏蔽的测听室内，采用Spirit诱发电位仪(Nicolet，美国)记录ABR反应阈。受试豚鼠腹腔注射戊巴比妥钠(35 mg/kg体重)施行全身麻醉后，记录电极置于外耳道口后上缘皮下，参考电极置于颅顶，接地电极置于鼻尖。采用短声刺激，TDH-39耳机给声，刺激时间间隔75 ms,滤波带通0.15～1.5 kHz,叠加128次。于术前、术后即刻、术后5 d、10 d、15 d、30 d测试受试豚鼠ABR阈值。
4.畸变产物耳声发射(distortion product otoacoustic emissions，DPOAE)：在声电屏蔽室内，受试豚鼠腹腔注射戊巴比妥钠(35 mg/kg体重)施行全身麻醉后，在外耳道软骨部切开，安放探头，确保探头与外耳道的准确耦合。刺激信号的产生、衰减和数据采集使用ILO88/92 OAE 系统。DPOAE刺激条件是F2：F1＝1.221，L1=L2=70.0 dB SPL。于术前、术后5 d、10 d、15 d、30 d进行测试。
, 百拇医药
5.动物造模：选择ABR反应阈较低侧行三个半规管阻塞术，另一侧为非手术耳。1%戊巴比妥钠35 mg/kg体重腹腔注射麻醉后术野剪毛，75%酒精消毒手术部位。盐酸普鲁卡因局部麻醉后做耳后长切口，分离肌肉组织，打开枕骨后缘前方和面神经管后方的骨壁，可显露后半规管。用小钻头在远离壶腹部的骨性后半规管上开窗，用肌肉、筋膜从开窗部位填入后半规管，确认完全阻塞。充分暴露上鼓室的外侧壁，在手术显微镜下磨开此骨壁，上、外半规管隆起清晰可见，用小钻头在远离壶腹部上、外骨性半规管上开窗，用同样的方法填塞，最后缝合切口。
6.组织学标本制备：采用常规石蜡组织切片，术后1个月对其中8只豚鼠全身麻醉后断头处死、甲醛灌注固定、脱钙、脱水、浸蜡、包埋、切片、HE染色。光镜下主要观察半规管的阻塞是否成功，耳蜗Corti器及壶腹嵴毛细胞形态及排列情况。
7.统计学方法：实验所得资料用均数±标准差(
±s)表示，进行自身配对t检验，用概率值(P)显示差异性。
, 百拇医药
结果
1.眼震电图的改变(表1)：术前施予摆动频率0.1 Hz，摆动幅度60°、90°、120°、150°、180°的正弦摆动刺激，20只豚鼠左相和右相眼震反应对称。术后1 d出现自发性眼震，摆动刺激时术侧眼震缺如；术后3 d、5 d、10 d左相与右相眼震反应不对称，术侧眼震反应明显减弱，双侧眼震反应差异有显著性意义(P<0.05)，双侧眼震反应与术前比较差异有显著性意义(P<0.05)；术后15 d和30 d左相和右相眼震反应对称，与术前相比差异均无显著性意义(P>0.05)。术前微量冰水灌注，两耳均能引出眼震；术后30 d冰水实验结果为术耳未能引出眼震，非术耳出现正常的眼震反应。
2.ABR阈值的改变(表2)：术后豚鼠术耳ABR阈值有轻度升高，差异有显著性意义(P<0.05)；术后5 d改变最为显著，ABR阈值平均升高6.75 dB，差异有显著性意义(P<0.05)。
3.DPOAE的改变(表3)：术后豚鼠术耳DPOAE反应幅度各测试点与术前相比，差异无显著性意义(P>0.05)。
, 百拇医药
4.形态学检查结果：8只豚鼠病理切片全部证实外、上、后半规管被完全阻塞，管腔内基本上骨化或软骨化(图1～3)，Corti器及壶腹嵴毛细胞正常。
表1 20只豚鼠三个半规管阻塞前后豚鼠眼震频率 测试时间
不同摆动幅度眼震频率(±s)次/s
-60°
60°
-90°
90°
-120°
120°
, 百拇医药
-150°
150°
-180°
180°
术前
1.63±0.50
1.63±0.50
2.28±0.29
2.28±0.29
2.75±0.40
2.75±0.40
3.28±0.46
, 百拇医药
3.28±0.46
3.66±0.46
3.66±0.46
术后 1 d ①
0.00±0.00
1.34±0.43
0.00±0.00
1.64±0.32
0.13±0.22
2.54±0.38
0.25±0.43
2.72±0.46
, http://www.100md.com
0.33±0.47
3.22±0.44
术后 1 d ②
1.31±0.35
0.00±0.00
1.64±0.30
0.00±0.00
2.38±0.22
0.06±0.16
2.61±0.24
0.25±0.43
3.15±0.25
, 百拇医药
0.38±0.48
术后 3 d ①
0.88±0.22
1.41±0.43
1.15±0.25
2.17±0.31
1.75±0.25
2.53±0.36
2.17±0.24
3.00±0.41
2.58±0.34
3.28±0.30
, 百拇医药
术后 3 d ②
1.38±0.33
0.81±0.24
2.00±0.25
1.13±0.22
2.38±0.32
1.44±0.17
2.81±0.24
1.81±0.24
3.31±0.24
2.13±0.33
术后 5 d ①
, 百拇医药
1.29±0.25
1.45±0.38
1.63±0.41
2.15±0.32
2.04±0.38
2.50±0.43
2.46±0.38
3.13±0.43
2.88±0.30
3.33±0.49
术后 5 d ②
1.44±0.39
, http://www.100md.com
0.94±0.39
2.06±0.30
1.44±0.17
2.44±0.30
1.75±0.25
3.00±0.43
2.25±0.43
3.31±0.24
2.69±0.35
术后10 d ①
1.42±0.28
1.55±0.38
, 百拇医药
1.88±0.36
2.18±0.30
2.25±0.32
2.65±0.38
2.75±0.43
3.17±0.37
3.17±0.42
3.63±0.30
术后10 d ②
1.56±0.46
1.13±0.41
2.19±0.35
, 百拇医药
1.63±0.28
2.56±0.39
2.00±0.35
3.00±0.43
2.44±0.39
3.31±0.24
2.81±0.35
术后15 d
1.58±0.43
1.58±0.43
2.25±0.40
2.25±0.40
, http://www.100md.com
2.63±0.40
2.63±0.40
3.18±0.36
3.18±0.36
3.58±0.33
3.58±0.33
术后30 d
1.63±0.43
1.63±0.43
2.28±0.40
2.28±0.40
2.65±0.40
, 百拇医药
2.65±0.40
3.15±0.36
3.15±0.36
3.63±0.35
3.63±0.35
注：逆时针摆动为负，顺时针为正； ①示术耳为左侧共8耳，②示术耳为右侧共12耳表2 20只豚鼠三个半规管阻塞前后术耳与非术耳ABR阈值(dB nHL，±s) 分组
术前
术后
即刻
, 百拇医药 5 d
10 d
15 d
30 d
术耳
6.50±2.29
10.50±3.50
13.25±3.96
10.75±3.63
9.75±24.02
9.50±3.84
非术耳
, http://www.100md.com
8.00±2.45
9.00±2.55
9.25±2.86
8.75±2.68
8.50± 2.78
8.50±2.78
表3 20只豚鼠三个半规管阻塞前后术耳与非术耳DPOAE反应(2 kHz)变化(dB SPL，±s) 分组
术前
术后
5 d
, 百拇医药
10 d
15 d
30 d
术耳
23.85±3.39
23.00±3.00
23.18±2.91
22.85±2.95
22.85±3.20
非术耳
19.25±2.96
18.48±3.98
, 百拇医药
18.78±4.89
20.23±4.08
20.13±3.84
讨论
一、造模经验和教训
确认手术部位，小心分离肌肉筋膜，用切割钻磨开听泡后，换用金刚石钻头在半规管骨管上开窗，尽量避免损伤膜迷路，且阻塞动作应迅速，以减少外淋巴的过多流失。本实验开始考虑用骨蜡作为阻塞材料，但骨蜡遇到外淋巴即散开，很难阻塞完全。于是就地取材，用肌肉筋膜阻塞，最终生理学和组织病理学检查证实了该操作的有效性。实验中发现4只豚鼠术后ABR反应阈升高达到30～40 dB，即行解剖均发现听泡积脓，听力损失由中耳炎引起，这些动物在实验中被剔除。
二、 半规管阻塞模型的确认
, 百拇医药
1.本实验采用冰水刺激记录眼震时将豚鼠头向后上倾斜42°，目的是使外半规管处于重力垂直位，以反映外半规管的功能情况。三个半规管阻塞组冰水实验结果显示术耳无反应，外半规管功能被消除，依次类推其他半规管阻塞也达到了相同的目标，三个半规管阻塞术后正弦摆动刺激眼震电图术后1 d的变化也说明此点，因此三个半规管阻塞的动物模型是成功的。
2.Parnes等[1]行豚鼠后半规管阻塞术，6个月后复查听阈无明显改变，颞骨组织学检查发现后半规管管腔完全被一团新骨栓塞，其余半规管无类似变化。本实验术后1个月豚鼠组织病理切片显示阻塞部位有新骨形成，膜迷路形成盲端，与Parnes等的实验结果吻合，表明阻塞模型成功。
三、半规管阻塞对前庭功能的影响
Money等[11]用猫进行的实验表明单独一个半规管的完全阻塞不影响前庭其他部位受体的敏感性。Parnes等[2]通过对患者的观察发现，单纯后半规管阻塞不影响上、外半规管的功能。从理论上讲，单侧三个半规管阻塞后，受试豚鼠应当表现为术侧眼震反应的缺如，术后1 d的摆动眼震电图及术后冰水刺激眼震电图记录验证了这一点。术后3 d部分动物在给予正弦摆动刺激时开始出现双相的眼震，随着术后时间的推移，左相与右相的眼震反应已趋于一致，呈现一个动态变化过程，考虑系正弦摆动刺激时，由于前庭中枢代偿的影响而出现双侧反应对称的假象，豚鼠术后早期双侧眼震频率不同程度的下降证实了前庭中枢代偿机制的存在。
, 百拇医药
四、 半规管阻塞对耳蜗功能的影响
1.半规管阻塞对耳蜗功能无永久性影响：半规管阻塞术是否影响耳蜗功能是最令人关注的问题。过去一般认为前庭迷路即使有微小的损伤，都将引起持久性的感音神经性聋。然而，动物实验结果和耳科手术的经验都提示[12-14]，对半规管的手术可不影响耳蜗功能。本实验显示正常豚鼠三个半规管阻塞术后ABR反应阈值提高在10 dB以内，以术后5 d阈值变化最为明显，差异有统计学意义，提示存在听力下降的趋势。然而从听力学角度来看ABR阈值变化在10 dB以内是可以接受的。DPOAE反应幅度未发生改变也证明了耳蜗毛细胞的功能是完好的。我科在临床上已对3例难治性外周性眩晕的患者行单个半规管阻塞术(后半规管2例，外半规管1例)，术后眩晕完全得到控制，并行3个月以上的随访，结果表明听力无明显改变。
2.半规管阻塞不影响耳蜗功能的解剖基础：①在迷路外淋巴间隙中，存在迷路界膜(membrane limitans)，分隔迷路上、下部，上部为三个半规管和椭圆囊，下部为球囊、耳蜗、内淋巴管和内淋巴囊，两部的产物、循环以及内淋巴吸收功能等有各自的独立性，此界膜具有隔离和滤过前庭系统及耳蜗外淋巴的作用[15]，有保护两腔的作用，可能使半规管手术不损伤耳蜗的功能；②耳蜗与前庭外淋巴腔结构不完全相同，前者仅为空腔性间隙(前庭阶、鼓阶)，而后者却呈网状结构间隙；③内淋巴系统内的椭圆囊内淋巴瓣膜(Bast瓣)分隔前庭迷路和耳蜗迷路，起屏障作用，可防止继发迷路破坏而致内淋巴过度损失。
, 百拇医药
3.半规管阻塞影响耳蜗功能的可能因素：尽管前庭与耳蜗的迷路液系统存在相对的独立性，但是不管是实验研究还是临床应用，在半规管阻塞及切除术时均可能造成暂时性或永久性聋。究其原因可能与下列因素有关：①术中出血：早期预实验阶段，在手术操作还不很熟练的情况下，术中发现出血较多，本以为可能会造成ABR反应阈值的大幅度提高，但结果并非如此，因此术中出血的对耳蜗功能的影响有待于进一步研究；②外淋巴漏：Oshira等[16]证实豚鼠如果仅有外淋巴漏而没有内外淋巴的交汇不会发生听力损失，只有在膜破裂的时候才导致明显的感音神经性聋，而本实验中有3只豚鼠不慎将膜迷路破坏，并没有影响豚鼠耳蜗的功能，究其原因可能是在膜破裂的很短的时间内，肌肉筋膜的阻塞使内外淋巴的交汇迅速中止，膜破裂自行愈合常需要很长一段时间直至内外淋巴的交通被关闭，所以持久性的内外淋巴漏才可能是听力损伤的主要原因；③术前、术后可能处于有病或衰弱状态。动物的选择、喂养及术后及时观察尤为重要。
, 百拇医药
图1 后半规管被完全阻塞(↑)。LSC为外半规管(下同)，PSC为后半规管。HE×100
图2 外半规管被完全阻塞(↑)。HE×100
图3 上半璺管被完全阻塞。 SSC为上半规管。HE×100
基金项目：卫生部优秀青年人才专项科研基金(9924)；上海市卫生系统百人计划(98BR002)；上海市科委科技启明星计划(98QB14010)
参考文献
1，Parnes LS,McClure JA. Effect on brainstem auditory evoked responses of posterior semicircular canal occlusion in guinea pigs. J Otolaryngol,1984,14:145-150.
, http://www.100md.com
2，Parnes LS, McClure JA. Posterior semicircular canal occlusion for intractable benign paroxysmal positional vertigo.Ann Otol Rhinol Laryngol,1990,99(5 Pt 1):330-334.
3，Parnes LS,McClure JA. Posterior semicircular canal occlusion in the normal hearing ear. Otolaryngol Head Neck Surg,1991,104:52-57.
4，Parnes LS, McClure JA. Free-floating endolymph particles: a new operative finding during posterior semicircular canal occlusion. Laryngoscope,1992,102:988-992.
, http://www.100md.com
5，Parnes LS. Update on posterior canal occlusion for benign paroxysmal positional vertigo. Otolaryngol Clin North Am,1996,29:333-342.
6，Hawthorne M，el-Nagger M. Fenestration and occlusion of posterior semicircular canal for patients with intractable benign paroxysmal positional vertigo.J Laryngol Otol,1994,108:935-939.
7，Zappia JJ. Posterior semicircular canal occlusion for benign paroxysmal positional vertigo. Am J Otol,1996,17:749-754.
, 百拇医药
8，殷善开,沈平江,柯国欣.后半规管阻塞术治疗难治性位置性眩晕一例.中华耳鼻咽喉科杂志，1999，34：126-127.
9，Gianoli GJ, Duff B, Kartush JM, et al.Triple semicircular canal occlusion versus labyrinthectomy in the cat.Am J Otol,1997,18:74-78.
10，Antonelli PJ，Bouchard KR, Kartush JM, et al. Triple semicircular canal occlusion in the guinea pig. Otolaryngol Head Neck Surg,1997,117:509-515.
11，Money KE,Scott JW. Functions of separate sensory receptors of nonauditory labyrinth of the cat. Am J Otol,1962,202:1211-1220.
, 百拇医药
12，McElveen JT Jr,Wilkins RH,Molter DW,et al. Hearing preservation using the modified translabyrinthine approach. Otolaryngol Head Neck Surg,1993,108:671-679.
13，Hirsch BE,Cass SP,Sekhor LN,et al. Translabyrinthine approach to skull base tumors with hearing preservation. Am J Otol,1993,14:533-543.
14，Smouha EE, Inouye M. Partial labyrinthectomy with hearing preservation:an experimental study in guinea pigs.Otolaryngol Head Neck Surg,1996,114:777-784.
15，Hara M, Kimura RS. Morphology of the membrane limitans. Ann Otol Rhinol Laryngol, 1993,102(8 Pt 1):625-630.
16，Oshiro EM,Shelton C,Lusted HS.Role of perilymphatic fistula in sudden hearing loss:an animal model. Ann Otol Rhinol Laryngol,1989,98(7 Pt 1):491-495.
(收稿日期：2000-04-10), 百拇医药
单位：张英 殷善开 黄艳艳 张茂椿(200233 上海第二医科大学上海市第六人民医院耳鼻咽喉科 耳科研究室 上海市听力测试中心)；谷京城(锦州医学院附属第一医院耳鼻咽喉科)
关键词：半规管；耳外科手术方法；眩晕；梅尼埃病
中华耳鼻咽喉科杂志000504 【摘要】 目的 旨在建立豚鼠单侧三个半规管阻塞的动物模型。方法 利用20只豚鼠行单侧三个半规管阻塞，观察手术前后眼震电图、听性脑干反应(auditory brainstem responses，ABR)、畸变产物耳声发射(distortion product otoacoustic emissions，DPOAE)及形态学的变化，非手术耳作为对照。结果 豚鼠术后1 d出现自发性眼震，正弦摆动刺激单侧眼震反应消失，侧别与术侧一致，术后30 d左相与右相眼震反应对称。术前微量冰水灌注，两耳均能引出眼震，术后30 d做冰水实验结果为术耳未能引出眼震，非术耳出现正常的眼震反应。术后ABR阈值有轻度升高，DPOAE反应幅度无明显改变。8只动物病理切片证实三个半规管完全阻塞而耳蜗Corti器和壶腹嵴结构正常。结论 表明三个半规管阻塞动物模型成功，提示三个半规管阻塞术可望成为治疗难治性外周性眩晕的安全有效、操作相对容易的手术方法。
, 百拇医药
Establishment of the animal model of triple semicircular canal occlusion
ZHANG Ying YIN Shankai GU Jingcheng
(Department of Otorhinolaryngology, Shanghai Sixth People′s Hospital,Shanghai 200233, China)
【Abstract】 Objective To establish the animal model of triple semicircular canal occlusion(TCO)in guinea pigs. Methods TCO was performed on 20 guinea pigs. Electronystagmograph、auditory brainstem responses (ABR) and distortion product otoacoustic emissions(DPOAE) were recorded pre- and post-operatively. The non-operated ear was used as control. Results There was spontaneous nystagmus towards non-operated side on the 1st postoperative day and no nystagmus to stimuli of sinusoidal angular acceleration in operated side. On the 30th postoperative day, left and right nystagmus returned symmetrical. Pre-operation, ice-water stimulation induced normal symmetric nystagmus in both sides. On the 30th postoperative day, ice-water stimulation only induced normal nystagmus in non-operated ear and failed in operated one. ABR thresholds increased approximately 10 dB post-operation. There were no significant changes of the amplitudes of DPOAE before and after surgery. Histologic examination revealed complete occlusion in the three semicircular canals with newly formed bone and connective tissue. Conclusion This study showed that the animal model of TCO was successfully established. These findings suggeste that TCO might be a safe and simple procedure for the treatment of intractable peripheral vertigo.
, 百拇医药
【Key words】 Semicircular canals； Otologic surgical procedures； Vertigo； Meniere′s disease
保守治疗失败的难治性外周性眩晕严重地影响着患者的日常生活，人们大多采用破坏性手术(如迷路切除术)和半破坏性手术(如前庭神经切断术)控制眩晕。近年来人们探讨选择性阻塞相应半规管来治疗外周性眩晕，以期能够很好地保存听力和病变器官以外的前庭功能。Parnes等[1-5]在动物实验获得成功后于1990年首次对2例并发感音神经性聋的良性阵发性位置性眩晕(benign paroxysmal positional vertigo)患者用骨粉块和纤维生物胶阻塞后半规管，成功地阻断了内淋巴流动，消除了位置性眩晕症状。随后又大胆地对6例具有正常听力的良性阵发性位置性眩晕患者进行了后半规管阻塞(posterior semicircular canal occlusion)。到目前为止Parnes共对31例32耳进行了后半规管阻塞，全部消除了良性阵发性位置性眩晕的症状。国内外学者效仿Parnes的手术方法都获得了满意的效果[6-8]。在后半规管阻塞术成功地治疗良性阵发性位置性眩晕的基础上，很多学者开展了更为广泛的前庭阻塞、切除而保存听力的实验研究和临床应用[9，10]，其中包括三个半规管阻塞(triple semicircular canal occlusion)的动物实验，探索治疗梅尼埃病的可能性。本研究(1998年1月～1999年1月)旨在建立豚鼠三个半规管阻塞模型，为临床开展三个半规管阻塞手术提供实验依据。
, 百拇医药
材料与方法
1.实验动物：本研究选用20只健康白色赤目纯种雄性豚鼠，耳廓反射灵敏,体重350～400 g,短声刺激ABR反应阈在10 dBnHL(机器显示值，下同)以内。
2.眼震电图描记方法：用自制头体固定盒将豚鼠固定于自然俯卧体位，在头顶、枕、颈、两眼外眦及两侧颌面部充分脱毛脱脂后，将直径10 mm的Ag-AgCl圆盘电极用胶布固定于头中线两耳连线前方和两眼外眦处，分别作为接地电极和记录电极。正弦摆动诱发眼震测试时将豚鼠头前倾48°，使水平半规管处于旋转平面，暗室记录，采用正弦摆动刺激，固定摆动频率为0.1 Hz，摆动幅度为60°、90°、120°、150°、180°。冰水刺激诱发眼震测试时将豚鼠头向后上倾斜42°，使水平半规管处于重力垂直位，用前端套有细长塑料管的注射器抽取冰水1 ml，管尖靠近豚鼠外耳道后上壁，注意勿伤及鼓膜，迅速注射冰水后记录眼震。所用仪器设备为日本Nihon Kohden Co生产的全套ENG记录系统以及Daiichi Medical Co Ltd 生产的Fod-03电动转椅。于术前、术后1 d、3 d、5 d、10 d、15 d、30 d行受试豚鼠摆动眼震电图测试。于术前和术后30 d行冰水眼震电图测试。
, 百拇医药
3.听性脑干反应(auditory brainstem responses，ABR)测试：在声电屏蔽的测听室内，采用Spirit诱发电位仪(Nicolet，美国)记录ABR反应阈。受试豚鼠腹腔注射戊巴比妥钠(35 mg/kg体重)施行全身麻醉后，记录电极置于外耳道口后上缘皮下，参考电极置于颅顶，接地电极置于鼻尖。采用短声刺激，TDH-39耳机给声，刺激时间间隔75 ms,滤波带通0.15～1.5 kHz,叠加128次。于术前、术后即刻、术后5 d、10 d、15 d、30 d测试受试豚鼠ABR阈值。
4.畸变产物耳声发射(distortion product otoacoustic emissions，DPOAE)：在声电屏蔽室内，受试豚鼠腹腔注射戊巴比妥钠(35 mg/kg体重)施行全身麻醉后，在外耳道软骨部切开，安放探头，确保探头与外耳道的准确耦合。刺激信号的产生、衰减和数据采集使用ILO88/92 OAE 系统。DPOAE刺激条件是F2：F1＝1.221，L1=L2=70.0 dB SPL。于术前、术后5 d、10 d、15 d、30 d进行测试。
, 百拇医药
5.动物造模：选择ABR反应阈较低侧行三个半规管阻塞术，另一侧为非手术耳。1%戊巴比妥钠35 mg/kg体重腹腔注射麻醉后术野剪毛，75%酒精消毒手术部位。盐酸普鲁卡因局部麻醉后做耳后长切口，分离肌肉组织，打开枕骨后缘前方和面神经管后方的骨壁，可显露后半规管。用小钻头在远离壶腹部的骨性后半规管上开窗，用肌肉、筋膜从开窗部位填入后半规管，确认完全阻塞。充分暴露上鼓室的外侧壁，在手术显微镜下磨开此骨壁，上、外半规管隆起清晰可见，用小钻头在远离壶腹部上、外骨性半规管上开窗，用同样的方法填塞，最后缝合切口。
6.组织学标本制备：采用常规石蜡组织切片，术后1个月对其中8只豚鼠全身麻醉后断头处死、甲醛灌注固定、脱钙、脱水、浸蜡、包埋、切片、HE染色。光镜下主要观察半规管的阻塞是否成功，耳蜗Corti器及壶腹嵴毛细胞形态及排列情况。
7.统计学方法：实验所得资料用均数±标准差(
±s)表示，进行自身配对t检验，用概率值(P)显示差异性。, 百拇医药
结果
1.眼震电图的改变(表1)：术前施予摆动频率0.1 Hz，摆动幅度60°、90°、120°、150°、180°的正弦摆动刺激，20只豚鼠左相和右相眼震反应对称。术后1 d出现自发性眼震，摆动刺激时术侧眼震缺如；术后3 d、5 d、10 d左相与右相眼震反应不对称，术侧眼震反应明显减弱，双侧眼震反应差异有显著性意义(P<0.05)，双侧眼震反应与术前比较差异有显著性意义(P<0.05)；术后15 d和30 d左相和右相眼震反应对称，与术前相比差异均无显著性意义(P>0.05)。术前微量冰水灌注，两耳均能引出眼震；术后30 d冰水实验结果为术耳未能引出眼震，非术耳出现正常的眼震反应。
2.ABR阈值的改变(表2)：术后豚鼠术耳ABR阈值有轻度升高，差异有显著性意义(P<0.05)；术后5 d改变最为显著，ABR阈值平均升高6.75 dB，差异有显著性意义(P<0.05)。
3.DPOAE的改变(表3)：术后豚鼠术耳DPOAE反应幅度各测试点与术前相比，差异无显著性意义(P>0.05)。
, 百拇医药
4.形态学检查结果：8只豚鼠病理切片全部证实外、上、后半规管被完全阻塞，管腔内基本上骨化或软骨化(图1～3)，Corti器及壶腹嵴毛细胞正常。
表1 20只豚鼠三个半规管阻塞前后豚鼠眼震频率 测试时间
不同摆动幅度眼震频率(
±s)次/s-60°
60°
-90°
90°
-120°
120°
, 百拇医药
-150°
150°
-180°
180°
术前
1.63±0.50
1.63±0.50
2.28±0.29
2.28±0.29
2.75±0.40
2.75±0.40
3.28±0.46
, 百拇医药
3.28±0.46
3.66±0.46
3.66±0.46
术后 1 d ①
0.00±0.00
1.34±0.43
0.00±0.00
1.64±0.32
0.13±0.22
2.54±0.38
0.25±0.43
2.72±0.46
, http://www.100md.com
0.33±0.47
3.22±0.44
术后 1 d ②
1.31±0.35
0.00±0.00
1.64±0.30
0.00±0.00
2.38±0.22
0.06±0.16
2.61±0.24
0.25±0.43
3.15±0.25
, 百拇医药
0.38±0.48
术后 3 d ①
0.88±0.22
1.41±0.43
1.15±0.25
2.17±0.31
1.75±0.25
2.53±0.36
2.17±0.24
3.00±0.41
2.58±0.34
3.28±0.30
, 百拇医药
术后 3 d ②
1.38±0.33
0.81±0.24
2.00±0.25
1.13±0.22
2.38±0.32
1.44±0.17
2.81±0.24
1.81±0.24
3.31±0.24
2.13±0.33
术后 5 d ①
, 百拇医药
1.29±0.25
1.45±0.38
1.63±0.41
2.15±0.32
2.04±0.38
2.50±0.43
2.46±0.38
3.13±0.43
2.88±0.30
3.33±0.49
术后 5 d ②
1.44±0.39
, http://www.100md.com
0.94±0.39
2.06±0.30
1.44±0.17
2.44±0.30
1.75±0.25
3.00±0.43
2.25±0.43
3.31±0.24
2.69±0.35
术后10 d ①
1.42±0.28
1.55±0.38
, 百拇医药
1.88±0.36
2.18±0.30
2.25±0.32
2.65±0.38
2.75±0.43
3.17±0.37
3.17±0.42
3.63±0.30
术后10 d ②
1.56±0.46
1.13±0.41
2.19±0.35
, 百拇医药
1.63±0.28
2.56±0.39
2.00±0.35
3.00±0.43
2.44±0.39
3.31±0.24
2.81±0.35
术后15 d
1.58±0.43
1.58±0.43
2.25±0.40
2.25±0.40
, http://www.100md.com
2.63±0.40
2.63±0.40
3.18±0.36
3.18±0.36
3.58±0.33
3.58±0.33
术后30 d
1.63±0.43
1.63±0.43
2.28±0.40
2.28±0.40
2.65±0.40
, 百拇医药
2.65±0.40
3.15±0.36
3.15±0.36
3.63±0.35
3.63±0.35
注：逆时针摆动为负，顺时针为正； ①示术耳为左侧共8耳，②示术耳为右侧共12耳表2 20只豚鼠三个半规管阻塞前后术耳与非术耳ABR阈值(dB nHL，
±s) 分组术前
术后
即刻
, 百拇医药 5 d
10 d
15 d
30 d
术耳
6.50±2.29
10.50±3.50
13.25±3.96
10.75±3.63
9.75±24.02
9.50±3.84
非术耳
, http://www.100md.com
8.00±2.45
9.00±2.55
9.25±2.86
8.75±2.68
8.50± 2.78
8.50±2.78
表3 20只豚鼠三个半规管阻塞前后术耳与非术耳DPOAE反应(2 kHz)变化(dB SPL，
±s) 分组术前
术后
5 d
, 百拇医药
10 d
15 d
30 d
术耳
23.85±3.39
23.00±3.00
23.18±2.91
22.85±2.95
22.85±3.20
非术耳
19.25±2.96
18.48±3.98
, 百拇医药
18.78±4.89
20.23±4.08
20.13±3.84
讨论
一、造模经验和教训
确认手术部位，小心分离肌肉筋膜，用切割钻磨开听泡后，换用金刚石钻头在半规管骨管上开窗，尽量避免损伤膜迷路，且阻塞动作应迅速，以减少外淋巴的过多流失。本实验开始考虑用骨蜡作为阻塞材料，但骨蜡遇到外淋巴即散开，很难阻塞完全。于是就地取材，用肌肉筋膜阻塞，最终生理学和组织病理学检查证实了该操作的有效性。实验中发现4只豚鼠术后ABR反应阈升高达到30～40 dB，即行解剖均发现听泡积脓，听力损失由中耳炎引起，这些动物在实验中被剔除。
二、 半规管阻塞模型的确认
, 百拇医药
1.本实验采用冰水刺激记录眼震时将豚鼠头向后上倾斜42°，目的是使外半规管处于重力垂直位，以反映外半规管的功能情况。三个半规管阻塞组冰水实验结果显示术耳无反应，外半规管功能被消除，依次类推其他半规管阻塞也达到了相同的目标，三个半规管阻塞术后正弦摆动刺激眼震电图术后1 d的变化也说明此点，因此三个半规管阻塞的动物模型是成功的。
2.Parnes等[1]行豚鼠后半规管阻塞术，6个月后复查听阈无明显改变，颞骨组织学检查发现后半规管管腔完全被一团新骨栓塞，其余半规管无类似变化。本实验术后1个月豚鼠组织病理切片显示阻塞部位有新骨形成，膜迷路形成盲端，与Parnes等的实验结果吻合，表明阻塞模型成功。
三、半规管阻塞对前庭功能的影响
Money等[11]用猫进行的实验表明单独一个半规管的完全阻塞不影响前庭其他部位受体的敏感性。Parnes等[2]通过对患者的观察发现，单纯后半规管阻塞不影响上、外半规管的功能。从理论上讲，单侧三个半规管阻塞后，受试豚鼠应当表现为术侧眼震反应的缺如，术后1 d的摆动眼震电图及术后冰水刺激眼震电图记录验证了这一点。术后3 d部分动物在给予正弦摆动刺激时开始出现双相的眼震，随着术后时间的推移，左相与右相的眼震反应已趋于一致，呈现一个动态变化过程，考虑系正弦摆动刺激时，由于前庭中枢代偿的影响而出现双侧反应对称的假象，豚鼠术后早期双侧眼震频率不同程度的下降证实了前庭中枢代偿机制的存在。
, 百拇医药
四、 半规管阻塞对耳蜗功能的影响
1.半规管阻塞对耳蜗功能无永久性影响：半规管阻塞术是否影响耳蜗功能是最令人关注的问题。过去一般认为前庭迷路即使有微小的损伤，都将引起持久性的感音神经性聋。然而，动物实验结果和耳科手术的经验都提示[12-14]，对半规管的手术可不影响耳蜗功能。本实验显示正常豚鼠三个半规管阻塞术后ABR反应阈值提高在10 dB以内，以术后5 d阈值变化最为明显，差异有统计学意义，提示存在听力下降的趋势。然而从听力学角度来看ABR阈值变化在10 dB以内是可以接受的。DPOAE反应幅度未发生改变也证明了耳蜗毛细胞的功能是完好的。我科在临床上已对3例难治性外周性眩晕的患者行单个半规管阻塞术(后半规管2例，外半规管1例)，术后眩晕完全得到控制，并行3个月以上的随访，结果表明听力无明显改变。
2.半规管阻塞不影响耳蜗功能的解剖基础：①在迷路外淋巴间隙中，存在迷路界膜(membrane limitans)，分隔迷路上、下部，上部为三个半规管和椭圆囊，下部为球囊、耳蜗、内淋巴管和内淋巴囊，两部的产物、循环以及内淋巴吸收功能等有各自的独立性，此界膜具有隔离和滤过前庭系统及耳蜗外淋巴的作用[15]，有保护两腔的作用，可能使半规管手术不损伤耳蜗的功能；②耳蜗与前庭外淋巴腔结构不完全相同，前者仅为空腔性间隙(前庭阶、鼓阶)，而后者却呈网状结构间隙；③内淋巴系统内的椭圆囊内淋巴瓣膜(Bast瓣)分隔前庭迷路和耳蜗迷路，起屏障作用，可防止继发迷路破坏而致内淋巴过度损失。
, 百拇医药
3.半规管阻塞影响耳蜗功能的可能因素：尽管前庭与耳蜗的迷路液系统存在相对的独立性，但是不管是实验研究还是临床应用，在半规管阻塞及切除术时均可能造成暂时性或永久性聋。究其原因可能与下列因素有关：①术中出血：早期预实验阶段，在手术操作还不很熟练的情况下，术中发现出血较多，本以为可能会造成ABR反应阈值的大幅度提高，但结果并非如此，因此术中出血的对耳蜗功能的影响有待于进一步研究；②外淋巴漏：Oshira等[16]证实豚鼠如果仅有外淋巴漏而没有内外淋巴的交汇不会发生听力损失，只有在膜破裂的时候才导致明显的感音神经性聋，而本实验中有3只豚鼠不慎将膜迷路破坏，并没有影响豚鼠耳蜗的功能，究其原因可能是在膜破裂的很短的时间内，肌肉筋膜的阻塞使内外淋巴的交汇迅速中止，膜破裂自行愈合常需要很长一段时间直至内外淋巴的交通被关闭，所以持久性的内外淋巴漏才可能是听力损伤的主要原因；③术前、术后可能处于有病或衰弱状态。动物的选择、喂养及术后及时观察尤为重要。
, 百拇医药
图1 后半规管被完全阻塞(↑)。LSC为外半规管(下同)，PSC为后半规管。HE×100
图2 外半规管被完全阻塞(↑)。HE×100
图3 上半璺管被完全阻塞。 SSC为上半规管。HE×100
基金项目：卫生部优秀青年人才专项科研基金(9924)；上海市卫生系统百人计划(98BR002)；上海市科委科技启明星计划(98QB14010)
参考文献
1，Parnes LS,McClure JA. Effect on brainstem auditory evoked responses of posterior semicircular canal occlusion in guinea pigs. J Otolaryngol,1984,14:145-150.
, http://www.100md.com
2，Parnes LS, McClure JA. Posterior semicircular canal occlusion for intractable benign paroxysmal positional vertigo.Ann Otol Rhinol Laryngol,1990,99(5 Pt 1):330-334.
3，Parnes LS,McClure JA. Posterior semicircular canal occlusion in the normal hearing ear. Otolaryngol Head Neck Surg,1991,104:52-57.
4，Parnes LS, McClure JA. Free-floating endolymph particles: a new operative finding during posterior semicircular canal occlusion. Laryngoscope,1992,102:988-992.
, http://www.100md.com
5，Parnes LS. Update on posterior canal occlusion for benign paroxysmal positional vertigo. Otolaryngol Clin North Am,1996,29:333-342.
6，Hawthorne M，el-Nagger M. Fenestration and occlusion of posterior semicircular canal for patients with intractable benign paroxysmal positional vertigo.J Laryngol Otol,1994,108:935-939.
7，Zappia JJ. Posterior semicircular canal occlusion for benign paroxysmal positional vertigo. Am J Otol,1996,17:749-754.
, 百拇医药
8，殷善开,沈平江,柯国欣.后半规管阻塞术治疗难治性位置性眩晕一例.中华耳鼻咽喉科杂志，1999，34：126-127.
9，Gianoli GJ, Duff B, Kartush JM, et al.Triple semicircular canal occlusion versus labyrinthectomy in the cat.Am J Otol,1997,18:74-78.
10，Antonelli PJ，Bouchard KR, Kartush JM, et al. Triple semicircular canal occlusion in the guinea pig. Otolaryngol Head Neck Surg,1997,117:509-515.
11，Money KE,Scott JW. Functions of separate sensory receptors of nonauditory labyrinth of the cat. Am J Otol,1962,202:1211-1220.
, 百拇医药
12，McElveen JT Jr,Wilkins RH,Molter DW,et al. Hearing preservation using the modified translabyrinthine approach. Otolaryngol Head Neck Surg,1993,108:671-679.
13，Hirsch BE,Cass SP,Sekhor LN,et al. Translabyrinthine approach to skull base tumors with hearing preservation. Am J Otol,1993,14:533-543.
14，Smouha EE, Inouye M. Partial labyrinthectomy with hearing preservation:an experimental study in guinea pigs.Otolaryngol Head Neck Surg,1996,114:777-784.
15，Hara M, Kimura RS. Morphology of the membrane limitans. Ann Otol Rhinol Laryngol, 1993,102(8 Pt 1):625-630.
16，Oshiro EM,Shelton C,Lusted HS.Role of perilymphatic fistula in sudden hearing loss:an animal model. Ann Otol Rhinol Laryngol,1989,98(7 Pt 1):491-495.
(收稿日期：2000-04-10), 百拇医药