Anatomiska studier av det mänskliga örat – Betydelse för Cochleaimplantat

Anatomiska studier av det mänskliga innerörat ger oss en bättre förståelse för hur cochleaimplantat fungerar. Detta hemlighetsfulla organ är beläget inne i kroppens hårdaste ben som kallas för kapsula otica. Innerörat är därför mycket svårstuderat och kräver särskilda prepareringsmetoder för att vara framgångsrik. Hörselnedsättning är det vanligaste sinnesbortfallet.

Kokleaimplantat är en enorm framgång inom den moderna medicinen. CI-elektroder förs in i snäckan och deras design är oftast av två olika slag. En typ ligger längs snäckans innervägg (perimodiolär elektrod) medan den andra är belägen fritt i snäckans nedre del.

Anatomiska variationer i snäckan är mycket uttalade och det påverkar det slutgiltiga läget av elektroden relativt plats/frekvenskartan in snäckan. Genom mindre invasiva kirurgiska tekniker och kortare elektroder kan man spara de känsliga strukturerna i innerörat. Eventuell kvarvarande hörsel kan sparas och det är idag ett generellt mål vid operationen. Bättre kunskaper om de anatomiska variationerna och hur de kan ses på röntgen är numera ett allmänt mål vid CI kirurgi och begränsar eventuell skada på innerörats strukturer.

Till vår hjälp att studera dessa variationer har vi världens största samling av avgjutningar av det mänskliga innerörat. Denna kollektion innehåller 325 preparat (Fig. 1). Denna samling utfördes på 70-80-talet och tekniken beskrevs i flera arbeten av Wilbrand et al.(Wilbrand et al. 1974) (Wadin 1988) and (Rask-Andersen et al. 1977).

Plastavgjutningar av det mänskliga innerörat.
Fig.1 Uppsalas kollektion av 325 plastavgjutningar av det mänskliga innerörat.  

​

Plastavgjutning av ett vänstersidigt öra med hörselsnäckan synlig
Fig. 2. Plastavgjutning av ett vänstersidigt öra med hörselsnäckan synlig (axial-pyramidal riktning). Referenspunkterna används för att bestämma snäckans längd vilket är av betydelse före CI-operation.

Snäckans inre strukturer visas med elektronmikroskop.
Fig. 3 Vid öron laboratoriet undersöker vi snäckans inre strukturer med elektronmikroskopi. Här ser vi svepelektronmikroskopisk bild av snäckans innandöme efter att snäckan delats i dess mitt efter urkalkning. Fina detaljer kan ses för första gången hos människa och analyser görs för att se huruvida hörselnerven (gul) kan återskapas hos döva och t.o.m. växa ut mot en CI-elektrod.

​

Med elektronmikroskopi kan man se unika detaljer i människans hörselorgan tre-dimensionellt.
Fig. 4 Med elektronmikroskopi kan man se unika detaljer i människans hörselorgan tre-dimensionellt för första gången.

Illustration: Med hjälp av superupplösande mikroskopi kan man studera den molekylära strukturen av proteiner i det mänskliga innerörat.
Fig. 5 Med hjälp av superupplösande mikroskopi kan man studera den molekylära strukturen av proteiner i det mänskliga innerörat. Det görs med fluorescerande immunhistokemi och s.k. superupplösande ”structured illumination microscopy” eller SIM (Liu et al. 2017). Den unika molekylära strukturen har påvisats i det mänskliga innerörat för första gången och ses hör schematiskt.

Synkrotron röntgen av det mänskliga innerörat

Under fyra år har vi studerat innerörats anatomi med hjälp av högupplösande synkrotronröntgen (SR-PCI). Det görs tillsammans med kanadensiska forskare i London, Ontario, Kanada. Undersökningarna görs i en cyklotron belägen i Saskatoon i Saskatchewan. Tekniken ger unik information om såväl ben-som mjukvävnad. Det hjälper oss att förstå hur CI-elektroden är belägen i i snäckan och ger även ny information om snäckans struktur. Med tekniken har vi även kunnat analysera hur de olika frekvenserna är belägna i snäckans hörselnerv. Vi analyserar även orsaken till Meniere´s sjukdom.

Bilder visar den mänskliga hörselnerven inne is snäckan och det svängande hörmembranet (grön). Ned till höger se sock en CI elektrod inopererad i snäckan.
Fig. 6 Bilder visar den mänskliga hörselnerven inne is snäckan (gul) och det svängande hörmembranet (grön). Ned till höger se sock en CI elektrod inopererad i snäckan (Li et al. 2019).

Bilden visar för första gången blodkärlen till den mänskliga hörselsnäckan tre-dimensionellt med hjälp av synkrotronröntgen.
Fig. 7 Bilden visar för första gången blodkärlen till den mänskliga hörselsnäckan tre-dimensionellt med hjälp av synkrotronröntgen. Strukturerna har färglagts i dator i syfte att förtydliga anatomin (Mei et al. 2020). Fynden visar att artärer (röda) till hörselnerven är skyddade inne i benet och att det finns en dubbel dränering i vener (blåa) som kan förklara varför nerven oftast är bevarad trots sjukliga förändringar i snäckan. Enligt författarna kan detta förklara de ofta spektakulära resultaten med CI trots stora förändringar i snäckan. Bruna kanaler innehåller både artärer och vener.

Referenser

Li H, Schart-Morén N, Rohani SA, Ladak HM, Rask-Andersen H, Agrawal S. 2020. Synchrotron Radiation-Based Reconstruction of the Human Spiral Ganglion: Implications for Cochlear Implantation. Ear Hear. 41(1):173–81

Liu W, Schrott-Fischer A, Glueckert R, Benav H, Rask-Andersen H. 2017. The Human “Cochlear Battery” – Claudin-11 Barrier and Ion Transport Proteins in the Lateral Wall of the Cochlea. Front. Mol. Neurosci. 10:

Mei X, Glueckert R, Schrott-Fischer A, Li H, Ladak HM, et al. 2020. Vascular Supply of the Human Spiral Ganglion: Novel Three-Dimensional Analysis Using Synchrotron Phase-Contrast Imaging and Histology. Sci. Rep. 10(1):5877

Rask-Andersen H, Stahle J, Wilbrand H. 1977. Human cochlear aqueduct and its accessory canals. Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 86(suppl.42, 5II):1–16

Wadin K. 1988. Imaging contributions to the temporal bone anatomy (high jugular fossae). Scand Audiol Suppl. 30:145–48

Wilbrand HF, Rask-Andersen H, Gilstring D. 1974. The vestibular aqueduct and the para-vestibular canal:An anatomic and roentgenologic investigation. Acta radiol. 15(4):337–55

 Länkar

Skriv ut