李永新　王杰，2　韓德民，2首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科耳鼻咽喉頭頸科學(xué)教育部重點實驗室（首都醫(yī)科大學(xué)）（北京00730）2北京市人工聽覺工程技術(shù)研究中心（北京00730）

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中耳力學(xué)研究與耳微創(chuàng)外科技術(shù)

李永新1王杰1，2韓德民1，2
1首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科耳鼻咽喉頭頸科學(xué)教育部重點實驗室（首都醫(yī)科大學(xué)）（北京100730）2北京市人工聽覺工程技術(shù)研究中心（北京100730）

【摘要】中耳力學(xué)研究一直是鼓室成形術(shù)的熱點。從聲學(xué)水平認(rèn)識中耳傳聲機(jī)制是耳顯微外科技術(shù)提高聽力的基礎(chǔ)。耳微創(chuàng)外科技術(shù)理念引導(dǎo)下的耳顯微外科技術(shù)結(jié)合中耳力學(xué)研究理論必將推動鼓室成形技術(shù)發(fā)展，進(jìn)而提高鼓室成形后聽力效果。

【關(guān)鍵詞】中耳力學(xué)；耳；微創(chuàng)外科

1 The Foundation for Clinical Distinctive Application，Capital of China（Z161100000516144）；2 The priming scientific research foundation for the senior researcher in Beijing Tongren Hospital，Capital Medical University（2015-YJJ-GGL-015）；3 The Beijing Natural Science Foundation（7142040）

Declaration of interest：The authors report no conflicts of interest.

李永新，男，1966年9月出生，醫(yī)學(xué)博士，主任醫(yī)師，教授，博士研究生導(dǎo)師，現(xiàn)任首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科-耳科主任。2000年-2005年入選北京市科技新星培養(yǎng)計劃，2008 年-2010年入選北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)計劃，2009.02-2010.02國家公派美國南加州大學(xué)House Ear Insti?tute訪問學(xué)者，2010年入選北京市“十百千”衛(wèi)生人才工程計劃。臨床主要開展人工聽覺植入手術(shù)，較早引入中耳力學(xué)的觀念開展各種類型的聽力重建手術(shù)，眩暈外科手術(shù)，側(cè)顱底腫瘤等手術(shù)；科研領(lǐng)域側(cè)重于人工聽覺植入后漢語言語識別率、漢語聲調(diào)、聲源定位等相關(guān)研究。主持國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等多項課題的研究，獲得國家科技進(jìn)步二等獎1項，北京市科技進(jìn)步二等獎等1項。獲得國家實用新型專利3項。發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，副主編專著1部，主譯專著1部?，F(xiàn)任《Journal of Otology》等8個核心期刊編委，擔(dān)任中華醫(yī)學(xué)會耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)分會第十屆委員會耳科學(xué)組委員，中國醫(yī)師學(xué)會耳鼻咽喉科分會耳科學(xué)組副組長，中國中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會耳鼻咽喉科分會耳聾專家委員會副主任，中國殘聯(lián)人康復(fù)協(xié)會聽力言語康復(fù)專業(yè)委員會副主任委員，中國醫(yī)促會耳內(nèi)科學(xué)分會專業(yè)委員會常務(wù)委員，北京聽力協(xié)會理事，中國聽力醫(yī)學(xué)發(fā)展基金會專家委員，中國殘聯(lián)聽力殘疾兒童康復(fù)救助項目專家委員。

中耳炎是一個古老而經(jīng)久不衰的話題，圍繞如何重建受損的鼓膜與聽骨鏈的相關(guān)研究一直是熱點［1，2］。隨著對中耳解剖、生理、病理及中耳傳聲機(jī)制的深入認(rèn)識，以及麻醉技術(shù)、雙目顯微鏡、抗生素、影像學(xué)以及耳顯微外科相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，中耳炎治療從以往“控制感染、清除病灶、甚至保全患者生命”階段，經(jīng)歷“力求干耳、避免復(fù)發(fā)”階段，逐漸過渡到目前“在去除病變的基礎(chǔ)上保存或提高聽力”階段。近年來，生物力學(xué)、材料力學(xué)、計算力學(xué)、顯微加工技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展，使得采用人工聽骨植入替代受損的聽骨鏈從而提高患者聽力成為可能。

耳顯微外科技術(shù)是鼓室成形技術(shù)的基礎(chǔ)。自50余年前Williams House等引入并規(guī)范耳顯微外科技術(shù)以來，伴、不伴乳突根治的鼓室成形、聽骨鏈重建成為耳科治療中耳炎常規(guī)手術(shù)。手術(shù)治療后不干耳率3%-11%［2］，膽脂瘤殘留率7.8%-22.1%［3，4］，臨床效果基本滿意。然而為了提高聽力，上述術(shù)式同期或二期植入了人工聽骨，但是遠(yuǎn)期聽力效果不佳［5］，主要表現(xiàn)為氣導(dǎo)與骨導(dǎo)聽閾水平差距（氣骨導(dǎo)差）大［6，7］：鐙骨完整病例，遠(yuǎn)期氣骨導(dǎo)差≤20dB約40%-70%，鐙骨缺損病例遠(yuǎn)期氣骨導(dǎo)差≤20dB約20%-55%。除了臨床可以識別的瘢痕形成、慢性炎癥、鼓耳道角變鈍、鼓室腔變窄、鼓室腔氣化不良、人工聽骨移位等，仍有30%左右病例氣骨導(dǎo)差形成機(jī)制不明；即使是類似病情，相同手術(shù)醫(yī)生與手術(shù)方式和技巧，術(shù)后重建結(jié)構(gòu)類似，但是術(shù)后氣骨導(dǎo)差仍有很大不同，具體原因不明。

鼓膜-聽骨鏈機(jī)械連接良好有可能不能反應(yīng)良好聲學(xué)傳聲效果，此類現(xiàn)象也得到國內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)可。生物力學(xué)研究顯示，聲音經(jīng)外耳道傳遞到鼓膜引起鼓膜振動，再經(jīng)聽骨鏈傳遞到鐙骨，振動傳遞過程，實際上就是力學(xué)振動過程。任何影響鼓膜-聽骨鏈振動傳遞的因素均將影響聽力，中耳傳聲效果優(yōu)劣基本是生物力學(xué)問題，即中耳力學(xué)問題。圍繞提高聽力，耳外科醫(yī)生需要關(guān)注兩個主要問題：外中耳病理變化如何影響聲音傳遞，病變性質(zhì)、范圍與純音聽閾關(guān)系如何？如何通過手術(shù)去除病變組織，使得重建外中耳具有近似正常結(jié)構(gòu)、相近的聲學(xué)與力學(xué)特性，從而提高聽力？術(shù)前詳細(xì)聽力學(xué)評估可以幫助耳科醫(yī)生認(rèn)知中耳傳聲狀態(tài)；術(shù)中術(shù)者可通過輕觸聽骨鏈觀察其活動度；術(shù)后，目前臨床主要使用純音聽力檢測的氣骨導(dǎo)差評估鼓膜-聽骨鏈傳聲效果，應(yīng)用顳骨CT評估中耳氣化狀態(tài)及聽骨鏈連接狀態(tài)，重建鼓膜活動度可使用Valsalva吹張或鼓氣耳鏡。中耳力學(xué)研究結(jié)果顯示：聽閾水平鼓膜振動幅度不足一個氫原子直徑大小，而120dB SPL的聲音引起的鼓膜振動幅度也不足1微米［8］。更重要的是目前耳科手術(shù)顯微鏡分辨率大于1微米。因此，目前臨床上僅能觀察到鼓膜-聽骨鏈的機(jī)械連接狀態(tài)，尚無從聲學(xué)角度觀察鼓膜-聽骨鏈實際傳聲效果的技術(shù)，應(yīng)用耳顯微外科技術(shù)修復(fù)鼓膜-聽骨鏈傳聲機(jī)制的效果也就不恒定。

如何能夠從聲學(xué)水平觀測并認(rèn)識鼓膜-聽骨鏈振動特征，為耳顯微外科技術(shù)導(dǎo)航？前期研究基礎(chǔ)結(jié)果顯示：開展并推廣中耳力學(xué)研究理論與技術(shù)是促進(jìn)鼓室成形術(shù)從機(jī)械連接水平到聲學(xué)振動水平過度的關(guān)鍵［9，10］。如：應(yīng)用中耳有限元模型可以分析中耳單個或數(shù)個結(jié)構(gòu)改變對中耳傳聲效果的影響［10，11］；顳骨標(biāo)本一定程度上可以代替活體鼓膜-聽骨鏈振動測試研究，同時可以觀測并分析不同長度人工聽骨、不同張力鼓膜對中耳傳聲的影響［12］；活體鼓膜振動測試研究可觀察不同鼓膜-聽骨鏈連接狀態(tài)下鼓膜臍部振動特征，為分析鼓室成形術(shù)后不明原因氣骨導(dǎo)差提供依據(jù)［13］。

上述中耳力學(xué)研究理論需要結(jié)合微創(chuàng)外科操作才能達(dá)到提高聽力效果。耳微創(chuàng)外科技術(shù)是傳統(tǒng)耳顯微外科技術(shù)的微創(chuàng)化，是外科治療疾病理論認(rèn)識的升華［14］。微創(chuàng)外科理念包括圍手術(shù)期各種處理盡量減少手術(shù)創(chuàng)傷、減輕應(yīng)激反應(yīng)、改善創(chuàng)傷愈合等［15］。隨著對中耳顯微結(jié)構(gòu)認(rèn)識以及中耳傳聲機(jī)制認(rèn)識不斷深入，微創(chuàng)理念就一直伴隨耳顯微外科技術(shù)的發(fā)展，保存或重建中耳傳聲結(jié)構(gòu)是耳微創(chuàng)手術(shù)的基本原則。傳統(tǒng)耳顯微外科技術(shù)在顯微鏡下操作，為了清除病灶需要充分暴露甚至達(dá)到直視病灶要求。例如，某些情況下為了清理后鼓室病灶需要去除外耳道后壁，使得外耳道形態(tài)改變，進(jìn)而影響外耳道傳聲特性，甚至削弱外耳道聲學(xué)放大能力［16］；術(shù)中對錘骨及砧骨過度牽拉可能導(dǎo)致錘砧關(guān)節(jié)受損影響中耳傳聲功能［17］；還有某些情況為了徹底清除病灶需要先將砧骨取出，再行聽骨鏈重建。因此，掌握外耳道、鼓膜-聽骨鏈生物力學(xué)特性，以及認(rèn)識暴露病灶可能帶來的創(chuàng)傷是實現(xiàn)微創(chuàng)耳顯微外科技術(shù)的基礎(chǔ)。雖然近年耳內(nèi)鏡外科技術(shù)及耳用機(jī)器人技術(shù)得到發(fā)展，但尚無法完全取代傳統(tǒng)顯微鏡下雙手操作［18，19］。

總之，中耳力學(xué)研究從聲學(xué)角度認(rèn)識中耳傳聲機(jī)制為鼓室成形術(shù)后聽力提高提供了理論基礎(chǔ)，耳微創(chuàng)外科技術(shù)理念引導(dǎo)下的耳顯微外科技術(shù)結(jié)合中耳力學(xué)研究理論與技術(shù)必將推動鼓室成形技術(shù)發(fā)展，進(jìn)而提高鼓室成形后聽力效果。

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·耳力學(xué)專輯·

Middle Ear Mechanics Studies and Minimally Invasive Ear Surgery

LI Yongxin1，WANG Jie1，2，HAN Demin1，2
1 Department of Otolaryngology Head and Neck Surgery，Key Laboratory of Otolaryngology，Ministry of Education，Capital Medical University，Beijing，100730 2 Beijing Engineering Research Center of Hearing Technology，Beijing 100730 Corresponding author：LI YongxinEmail：entlyx@sina.com

【Abstract】Research of middle ear mechanics is the key in the development of tympanoplasty surgeries.Understanding mechanisms of middle ear acoustic transmission is the basis for hearing improvement via otologic microsurgery techniques.Guided by principles of minimally invasive surgery，the combination of otologic microsurgery technology and middle ear mechanics studies will facilitate the development of tympanoplasty techniques and lead to improvement of post- operative hearing outcomes.

【Keywords】middle ear mechanics；ear；minimal invasive surgery

【中圖分類號】R764.2

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1672-2922（2016）03-322-3

DOI：10.3969 / j.issn.1672-2922.2016.03.001

基金項目：1首都臨床特色應(yīng)用研究項目（Z161100000516144）；2北京市自然科學(xué)基金項目（7142040）；3首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁院研骨干培育基金資助課題（2015-YJJ-GGL-015）.

作者簡介：李永新，博士研究生，主任醫(yī)師，研究方向：耳科學(xué)、耳力學(xué)、人工聽覺技術(shù)

通訊作者：李永新，Eamil：entlyx@sina.com

收稿日期：（2016-04-25）