从人类颞骨中提取耳蜗：尸体方案

本文提出了一种可靠的方法，通过钻孔从尸体颞骨中提取人类耳蜗，同时遵循不同的解剖标志。

从尸体、人类颞骨中提取耳蜗可能需要对内耳进行不同的研究。对于组织学评估，必须从颞骨中提取内耳，以促进组织学处理;同样，一些显微计算机断层扫描设备太小，无法容纳完整的颞骨;此外，当分离耳蜗时，图像质量可以提高。

内耳位于颞骨的岩部内。内耳可分为骨迷路或耳囊和耳囊内的膜迷路。此外，内耳可分为前庭系统（半规管和前庭）和耳蜗。很难理解耳蜗在颞骨内的位置和方向，因为它嵌入到骨结构中，因此无法直接可视化。然而，有一些不同的解剖结构可以帮助指导该过程，以便可靠地钻出耳蜗。耳蜗后部的标志是面神经、半规管和前庭。在中间，耳蜗的下缘由圆窗和耳蜗的基底转识别。在前缘，一个人遇到颈动脉;上缘的标志是面神经的膝神经节 （GG）。内侧结构由内耳道、上半规管和颈内动脉管的位置决定。

在本文中，我们提出了一种通过钻孔可靠地从颞骨中提取耳蜗的方法，同时跟踪几个解剖标志。

内耳是一个微妙的器官，为我们提供听觉和平衡感。内耳位于颞骨 （TB） 岩部的颅底。结核病包裹着几个关键的解剖结构，这些结构在骨骼内部扭曲和转动。因此，结核病形成了一个难以理解的解剖实体¹.Rask-Andersen 等人在他们的评论² 中^讨论了耳蜗研究的历史和对其微观结构的理解。

内耳包括半规管、前庭和耳蜗。三个半规管和前庭形成平衡受体所在的前庭系统 ^3,4。耳蜗是连接到前庭的贝壳状结构。耳蜗将机械声波转换为神经信号。正常的耳蜗转两圈半，在耳蜗的顶端结束。耳蜗导管的平均长度为 37.6 毫米;然而，个体之间存在相当大的差异⁵.此外，内耳可分为由内耳骨性边缘形成的骨迷路（耳囊）和耳囊内膜迷路。来自内耳的神经穿过内耳道 （IAC） 并分为前庭神经纤维和耳蜗神经。耳蜗神经是由位于耳蜗³ 模部的螺旋神经节神经元的轴突形成的。面神经 （FN） 也通过 IAC 进行;它沿着耳蜗向上穿过，通过中耳进行大约 110° 的紧密回转和向下转弯，直到它通过乳突腔从颅底的孔茎突离开结核 ^1,4。耳蜗附近还有其他几个重要的结构，例如，中耳的听小骨（锤骨、砧骨和镫骨）、颈动脉 （ICA）（起于耳蜗下方，然后在耳蜗基底转弯水平向内侧转动）、中颅窝板（盖板）和下中耳下方的颈球。手术期间进入耳蜗通常是通过乳突突的气室进行的。乳突腔中最大的气室称为鼻窦，它通过 aditus 与中耳相通。这些乳突气室的大小和组织差异很大，即使在“正常解剖结构”方面也是如此。外侧半规管的突出部分通常出现在胃窦底部。具有许多标志的颞骨的解剖结构如图 1 和 图 2 所示。从中颅窝视图看 TB 的放射学解剖如图 3 所示。

从人类颞骨中提取耳蜗可能需要对内耳进行不同的检查。在组织学研究中，通常从颞骨中提取内耳以促进其组织学加工;同样，一些显微计算机断层扫描 （micro-CT） 设备容纳样本的空间相对有限，可能无法处理完整的颞骨;此外，当分离耳蜗时，图像质量可以提高 6,7,8,9。特别是在开发和测试新的人工耳蜗电极阵列时，进行组织学处理和/或显微 CT 以确定电极的耳蜗内位置 9,10,11,12。此外，当样品较小时，可以减少处理溶液的消耗量，从而进行组织学检查。

尽管如此，耳蜗的提取需要对周围结构有深入的了解，尤其是当目的是避免样品中过多的骨骼时。乍一看，结核病的解剖结构似乎很难理解。然而，最终，结核病内部的解剖结构充当耳蜗周围的边界，可以在拔牙过程中加以利用。耳蜗的意外打开可能会对该组织内的精细结构造成创伤性损伤，因此，在有缺陷的样本中，可能需要丢弃该耳蜗。

本文提出了一种通过钻孔可靠地从颞骨中提取整个耳蜗的方法，同时观察以下解剖标志。

这项研究使用了从人类尸体受试者尸体尸检后收集的颞骨 （TB）。该研究获得了机构批准，并履行了关于合乎道德地使用人体材料的赫尔辛基宣言。芬兰国家福利和健康监督局 （NRO： 9202/06.01.03.01/2013） 批准库奥皮奥大学医院进行尸体颞骨采集，该研究按照芬兰法规和法律进行。所有骨头都是在医学尸检期间匿名收集的。

1. 去除结核病表面的软组织

1. 用手术刀片和刮刀从 TB 表面去除软组织。
2. 在手术显微镜和带有冲洗系统的高速手术钻下进行其余的作。使用耳器械（如微型解剖器）进行解剖。
   注意：所需的车针刀片是一个 5 毫米的切割车针、一个 3 毫米的毛坯金刚石车针和一个 2 毫米的细金刚石车针。虽然较小的金刚石车针可用于打开关键的小型结构，但通常，2 毫米的细金刚石车针足以满足此程序的需求。

2. 乳突切除术（图 4）

1. 打开皮质并用高速手术钻头（例如，5 毫米切割车针）识别被盖。
2. 沿着被盖和外耳道 （EEC） 的上侧和后侧到达带有 5 毫米切割车针的胃窦。
3. 打开鼻窦，通过鼻窦向中耳的开口识别砧体。根据解剖结构，使用 5 mm 的切割车针或 3 mm 的毛坯金刚石车针进行此作。
4. 确定外侧半规管 （LSC） 的突出程度。
5. 使用砧骨的短腿作为识别 EEC 后方面神经 （FN） 的标志。
6. 沿着 FN 向乳突尖端钻孔，直到在 EEC 下方打开一个空间。
7. 在乳突腔的后部钻开窦口角和乙状窦，以创造更多空间来切除耳蜗。解剖标志和切割线如图 5 所示。

3. 后鼓室切开术，切除 EEC 后部，暴露中耳

1. 用 2 毫米金刚石车针打开面神经和外耳道之间的面部凹槽。确定 FN 和 EEC 之间的鼓索。对于耳蜗提取，去除鼓索。
2. 打开后鼓室切开术后，识别颫骨内侧关节并打开关节。
3. 用微刀片或微剪刀剪断镫骨肌腱，以避免在提取的下部切割过程中镫骨脱臼（步骤 6.3，钻出镫骨肌并解剖）。
4. 钻掉扶壁并去除砧骨。打开镫骨内侧关节以避免镫骨脚踏板脱臼，并通过椭圆形窗口打开前庭（步骤 3.2）。
5. 去除骨质外耳道的后部，包括外耳道的锤骨、鼓膜和皮肤，以创造更多空间。用抽吸和微量解剖器去除软组织。
   注意：在去除锤骨之前，先切开鼓膜张肌腱，以便于去除。

4. 去除耳蜗后的组织（图 5A-C 和 图 6）

1. 沿着 LSC 的后支和后半规管 （PSC） 沿着 FN 鼓膜段的后侧钻探。半规管通向前庭，前庭是钻孔以去除耳蜗后部的前缘。
2. 继续向内耳道 （IAC） 的尿道钻孔。
3. 以上半规管 （SSC） 为标志，在中窝形成一条切割线，并沿着它穿过 tegmen。从上路穿过中间颅窝打开 SSC，因为通常可以在中间颅窝识别 SSC 的突出部分。用金刚石钻头暴露 FN 的膝神经节 （GG），作为来自中颅窝的 SSC 的标志（参见步骤 6.2）。
4. 从前庭开始，继续向乳突尖端垂直钻孔。圆窗是识别耳蜗在中耳基底转弯的标志，并充当限制性前缘。
5. 向下打开后切口，直到低于耳蜗基底转弯的水平。

5. 去除颞骨的外侧和下部（图5E）

1. 识别圆窗、耳蜗基底转和颈内动脉 （ICA） 管在耳蜗基底转前方。观察中耳前部、咽鼓管开口内侧的 ICA。
2. 平行于基底钻入中耳底部，连接 ICA 之间的切口和前庭下方 FN 后部的切口。
3. 使用剪刀或微型刀片剪断 FN 以避免将其广泛钻孔，因为 FN 在去除耳蜗期间和去除耳蜗后是定向的良好标志。
   注意：镫骨肌是用 FN 切割的，因为它已经暴露在下切口中。
4. 继续钻孔，在基底转弯下创造一个空间，以便更容易进行下切。
   注意：根据结核病的个体解剖结构，颈球可能在中耳底钻孔时打开。
5. 向 ICA 前外侧钻孔以打开下颌关节。
6. 下颌关节张开后，确定 ICA 和基底转弯。然后去除 TB 的外侧部分，而不会损坏耳蜗。
7. 从中耳水平一直钻开被盖板，切开中耳顶部的上部。
   注意：通常，在 SSC 级别创建开口很容易。

6. 切除结核病的前部和下部（图 5D，E）

1. 通过中耳钻开 ICA。ICA 在耳蜗前内侧转弯;因此，这个转弯是耳蜗的前缘。
2. 从 ICA 的转弯处开始，继续钻探上层，与 ICA 的路线平行。继续按照 ICA 的路线向内侧钻孔，并去除 ICA 上方和下方的任何多余骨骼。
   注意： 不要将钻孔延伸到 ICA 的后部，以免损坏耳蜗。
3. 沿着耳蜗的基底转向向下钻孔，后部切口约 1-1.5 厘米。
4. 对于下切，在基部转弯和钻孔之间留出适当的安全裕度，以确保保留耳蜗。
   注意：如果需要，可以在去除耳蜗后小心磨掉这里多余的骨头。

7. 去除结核病的内侧部分（图 5F）

1. 沿着面部朝中耳顶部的 GG 方向移动。
2. 用 3 毫米毛坯金刚石钻头露出 GG，然后继续钻穿被盖板到中间窝。
3. 从中间窝钻开 GG，然后沿着 GG 近端的 FN 到 IAC。
4. 使用 IAC、GG 和 SSC 作为标志，形成耳蜗内侧的切割线。IAC 与耳蜗的基底转动形成大约 70° 角。从 IAC 的近端部分到 ICA 水平段的近端部分执行钻孔。
5. 首先将 IAC 暴露于下切口，连接内侧线。

8. 完成提取

1. 如果需要缩小样品尺寸，请使用细金刚石车针（例如 3-5 mm 车针）小心打磨耳蜗周围多余的骨头。
2. 修剪时仔细观察骨头的颜色;如果骨骼开始变为半透明，则停止钻孔。
3. 现在应该有一个 1.5 cm x 1.5 cm 的块，其中包含完整的耳蜗。使用 FN、stapes 和 RW 保持方向。

成功后，从颞骨中提取耳蜗，而无需打开耳蜗的外淋巴隔室。在阴性情况下，耳蜗内部有一个开口，并且组织的膜迷路受损。

在我们的人工耳蜗电极研究期间，这种提取方法已用于 36 例尸体结核病（表 1）。在 33 TB 中，提取成功，没有对耳蜗造成任何损伤。在 36 TB 中，有 2 例由于在提取过程中人工耳蜗电极阵列的明显移动而不得不丢弃样品。然而，耳蜗被完整地保存了下来。在一例结核病中，耳蜗在拔牙过程中被意外打开，就在前庭后面。其中一项研究已发表⁹;其余的调查正在进行中。

作为一个主要限制，这种方法没有比较数据。此外，本文中还提供了一个来自先前研究的相当小的样本，这可能并不能反映该方法的真实有效性。

图 1：去除乳突气室以及暴露中耳和颈内动脉后的颞骨解剖结构。 （A） 无姓名标签的平视图。（B） 带有名称标签的突出显示结构。听小骨完好无损。缩写： SS： 乙状窦， FN： 面神经， VeSy： 前庭系统， Os： 听小骨， Tegmen： Tegmen/硬脑膜中板， TT： 鼓膜张量， RW： 圆窗， BT： 耳蜗基底转的骨突出， BJ： 颈球， ICA： 颈内动脉管。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 2：从中间窝看到的视图。 缩写： SSC： 上半规管， FN： 面神经， IAC： 内耳道， EEC： 外耳道， ICA： 颈内动脉。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 3：CB-CT 图像颞骨的轴向视图。 缩写： SSC： 上半规管， FN： 面神经， IAC： 内耳道， EEC： 外耳道， ICA： 颈内动脉。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 4：部分乳突切除术联合后鼓室切开术。 缩写： SSC： 上半规管， LSC： 外侧半规管， PSC： 后半规管， PT： 后鼓室切开术， EEC： 外耳道， Ch. Tymp.： 鼓索， FN： 面神经， SS： 窦性耳。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 5：切割线。 （A） 去除乳突气室并暴露无听小骨的中耳和颈内动脉后的颞骨解剖结构。用名称标签突出显示的结构。（B） 后切割线。（C） 后切时前庭系统开放。（D） 前切割线。（E） 优劣切割线。（F） 来自中颅窝视图的内侧切割线（参见 图 2 中的地标）。缩写： SSC： 上半规管， LSC： 外侧半规管， PSC： 后半规管， SS： 鼻窦， FN： 面神经， GG： 膝状神经节， BJ： 颈球， RW： 圆窗， TTtend： 鼓膜张肌腱， TT： 鼓膜张量， ICA： 颈内动脉， Ve： 前庭。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 6：耳蜗的不同视图。 （A） 钻开耳蜗，可以看到基底膜。（B） 用锥形束计算机断层扫描 （CBCT） 扫描的尸体 TB 上看到的耳蜗。 请单击此处查看此图的较大版本。

表 1：耳蜗的大小和使用所述方法的切除手术的成功率。 “A 测量”是指从圆窗到侧壁的最大距离，“B 测量”是指 Escudé 等人¹³ 提出的确定的耳蜗垂直距离。“Max” 是指测量值的最大值，“min” 是测量值的最小值。

切除耳蜗需要遵循几个标志，因此如果 TB 的解剖结构正常（没有 TB 畸形），则可以系统地进行此过程。切除手术最关键的部分是 IAC 和 ICA 之间的下缘和内侧比例。我们建议保持稍大的边缘，并在必要时在提取块后精确珩磨任何多余的骨头。避免打开耳蜗很重要，因为它可能会对其脆弱的内部结构造成创伤并导致样本不成功。

对于以后的分析（例如，组织学），可以使用 FN 残余物、镫骨和圆窗确定耳蜗的方向。可以通过打开圆形窗膜并去除镫骨来创造组织学溶液进入的额外途径;这意味着固定溶液可以更均匀地进入耳蜗内部，并为组织学分析提供更好的样本。此外，如果前庭器官已被切除，前庭可以作为进入耳蜗的开口。新鲜冷冻的结核病可用于人工耳蜗电极研究，其主要目的通常是测试新电极或插入技术的无创伤特性 ^6,7。如果希望进行更详细的研究，例如，从内耳进行细胞水平研究，应尽快收集样本，以避免死后组织损伤，尤其是在细胞水平。多种因素可能会影响样本的状况（例如死因、死前耳蜗的状况以及可能的头部受伤）。然而，由于时间是实际可以影响的这些因素之一，因此应在死亡后 24 小时内收集样品¹⁴。尽管组织在这个阶段可能已经经历了一些死后腐烂，但一般来说，它仍然应该足够好，可以进行进一步分析。

如果收集样本用于人工耳蜗研究，那么在取出过程中，应注意在提取过程中不要纵电极阵列。在电极附近粗心钻孔可能会导致其位置发生变化，甚至可能使阵列完全移位。

虽然耳蜗的提取实际上总是出于研究目的，但它也代表了让新手耳外科医生学习和理解结核病手术解剖结构的绝佳方式。因此，当按照描述进行时，它是一个信息丰富的实践练习。

Pinhasi 等人提出了一种类似的方法，用于提取耳蜗用于考古样本中的 DNA 分析¹⁵。与本研究中使用的方法一样，Pinhasi 等人也通过在耳蜗切除过程中利用颞骨内的解剖标志来进行组织导航。与该方案相反，Pinhasi 等人使用喷砂来根除耳蜗周围的组织。医学研究人员通常更容易获得高速手术演习，因为它是应用于耳部手术培训和执行的重要手术工具。收集耳蜗的另一种选择是所谓的“插入”方法，其中将耳蜗在一个更大的块中取出，然后在必要时用高速钻头珩磨。尽管从 TB 获得较小的区块可能更快，但协议的磨练部分可能更难，因为在相对较大的区块中可识别的地标会更少。

最近，Vaisbuch 等人 ¹⁴ 提出了一种与本研究中使用的方法不同的方法，即从器官捐献者那里收集新鲜的内耳组织用于研究目的。与我们的方法相反，Vaisbuch 等人的目标是将耳蜗的软组织分为三个部分（基部、中部和顶端），而不是将整个耳蜗作为一个单独的块。在从周围器官仍然完整的器官供体收集耳蜗样本时，经管入路具有一定的优势，与处理尸体结核病时可用的接近角度相比，这限制了可以使用的接近角度。器官捐献者采集的耳朵的优势在于，可以在细胞开始发生重大死亡之前获得具有精细细胞结构的软组织。因此，精细的微观结构保持最佳状态。本研究中描述的方法对于尸体以及需要整个耳蜗进行分析时更可行，例如在调查人工耳蜗电极的选址时。

如上所述，这里没有关于这种方法的比较数据。临床前人工耳蜗研究期间样品处理的限制导致了对耳蜗精确提取的需求。到目前为止，该提取方法尚未被评估为一项独立的研究工作。

作者报告没有利益冲突。

Matti Iso-Mustajärvi 获得芬兰政府研究基金 （VTR）、Instrumentarium 科学基金会、North Savo 地区资助和芬兰耳外科学会的研究资助。Aarno Dietz 获得芬兰科学院的研究资助（资助号 333525）和北萨沃地区资助。