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Discussione

1. Processo lenticolare come” quarto ” ossicino?

Negli ultimi cento anni, rapporti occasionali hanno sostenuto l’idea che il numero di ossicini nell’orecchio medio dei mammiferi sia quattro, in contraddizione con l’opinione prevalente che la catena ossicolare sia costituita da tre ossa: malleus, incus e staffa (vedi Funnell et al. 2005 per una revisione concisa)., L’interpretazione dei quattro ossicini si basa sull’idea che la piccola piastra lenticolare, che confina con la testa della staffa, non sia collegata dall’osso al lungo processo dell’incus. I nomi proposti per questo “quarto ossicino” hanno incluso “osselet de Sylvius” e os lenticulare (Valsalva 1704); coloro che hanno concluso che questa struttura è collegata al lungo processo dell’incus da un collo osseo hanno chiamato la struttura ossea in due parti l’apofisi sylviana, o epifisi dell’incus, o processo lenticolare (Sharpnell 1832)., La contesa dell’ossicino “tre contro quattro” ha un impatto oltre l’orecchio; l’identità di “l’osso più piccolo del corpo umano” dipende dal fatto che la piastra lenticolare si qualifichi per partecipare a questa competizione tra ossa indipendenti.

1. la Prova per tre ossicini:

Sharpnell (1832) utilizzato sia sperimentali e osservazionali approcci per studiare ossicini: “ho sottoposto quattro ossa temporali di un completo processo di macerazione, che tutti legamentosa connexions potrebbe essere distrutto, e le ossa separate senza violenza., Ma in ciascuno di questi casi, e in numerose ossa temporali di vari animali, nessuna separazione del lenticulare dall’incus poteva essere effettuata mediante macerazione. La stessa circostanza può occasionally occasionalmente essere ottenuta da ossa temporali che sono state sepolte a lungo, e in cui ha avuto luogo un processo di decomposizione più completo di quello che di solito può essere ottenuto mediante macerazione. L’aspetto della connessione del noto os lenticulare all’incus, è quello di un collo distinto o processo di osso, (che) si diffonde in una piastra ovale, che forma l’articolazione con la testa della staffa.,”

Sharpnell ha concluso: “l’os lenticulare deve essere eliminato dalla lista delle ossa e dovrebbe essere considerato semplicemente un processo—vale a dire il processo lenticularis dell’os incus. L’os stapes, e non l’os lenticulare è l’osso più piccolo del corpo. Il numero di ossicula auditus è tre, non quattro.”(Sharpnell 1832). Le opinioni di altri che hanno sostenuto la conclusione di Sharpnell sono riassunte da Funnell et al. (2005).,

1. Prove per quattro ossicini:

Ci si potrebbe aspettare che le sezioni istologiche delle orecchie da cadavere umano forniscano prove dirette per risolvere il problema attraverso la dimostrazione di una connessione ossea (o mancanza di una connessione ossea) dell’os lenticulare al processo lungo distale dell’incus. Tuttavia, le interpretazioni dei risultati istologici non sono state uniformemente favorevoli a una conclusione. Una fotografia di una sezione istologica in Wolff et al. (1971, pagg., 96-97) sembra sostenere l’unione del processo lenticolare all’incus, mostrando un ” attaccamento a collo stretto del processo lenticolare ai cru discendenti dell’incus”. Tuttavia, questa didascalia afferma anche che” è noto che il processo lenticolare è a volte un osso separato ” (senza prove citate), sostenendo così l’idea che possano verificarsi tre o quattro ossicini. Tuttavia, sembra possibile che le sezioni senza connessione ossea non riescano a contenere il” processo a collo stretto ” anche se è presente nelle sezioni vicine.,

Una recente indagine istologica sull’esistenza di un quarto ossicino nelle orecchie umane da parte di Palchun e Magomedov (1997) raggiunge una conclusione del tutto contraddittoria con i nostri risultati. In particolare, ” L’indagine di una serie di sezioni istologiche di 40 ossa uditive ha mostrato l’esistenza di un tessuto connettivo denso parzialmente sviluppato tra il lungo processo dell’incus e il processo lenticolare. Ciò indica che il processo lenticolare è un osso separato—il minimo nel corpo umano (peso = 0,12–0,20 mg, diametro = 0,5–0,8 mm).,”(Dall’abstract inglese di Palchun e Magomedov 1997)

Come potrebbero le osservazioni di sezioni di 40 esemplari non mostrare una connessione ossea che vediamo in 261 di 270 (97%) esemplari ben conservati ed è completamente definita in una singola sezione di 20 µm da ciascuno di 108 di quei 270 (40%) esemplari?

Le differenze nelle procedure possono aver contribuito alle differenze tra questi risultati e i nostri., Consideriamo quattro possibilità:

1. Dissezione tissutale: “L’incus è stato fissato in una soluzione al 10% di formalina neutra con successiva decalcificazione del tessuto osseo in una soluzione al 10% di acido cloridrico.”(Palchun e Magomedov 1997-in russo; questa e le successive citazioni da questo documento, se non specificato, provengono da una traduzione di InTransCo. Inc. www.intransco.com). Questa affermazione suggerisce che ogni incus è stato asportato dal suo orecchio prima della sua preparazione istologica., Questa separazione è coerente con l’assenza delle staffe nelle due immagini istologiche della carta e con il riferimento della carta alla “fine libera” del processo lenticolare. Al contrario, nei nostri preparativi, l’osso temporale era intatto in modo che le sezioni includessero l’incus in-situ con le sue connessioni alla staffa e al malleo.

2. Embedding del tessuto: “Dopo la disidratazione totale, i campioni sono stati incorporati in paraffina sections sezioni seriali (sono state prodotte) usando un microtomo rotante, con lo spessore delle sezioni di 5-7 µm., Le sezioni deparaffinizzate erano colorate con ematossilina ed eosina secondo Van Giesen e impregnate di argento secondo Gomori.”Nel laboratorio di otopatologia del Massachusetts Eye & Ear Infirmary, le sezioni di celloidina sono considerate più robuste e quindi preferibili alla paraffina (Schuknecht 1993). Nella nostra esperienza, anche l’osso ben decalcificato si rompe e si distorce quando viene tagliato in sezioni di paraffina.,

3. Allineamento della sezione con il processo lenticolare: Il piano di sezionamento ” ha attraversato il lungo processo dell’incus la sua sezione terminale e il processo lenticolare.”Questa descrizione non definisce un orientamento per il piano di sezione. Sembra probabile che le variazioni di orientamento rispetto all’incus produrrebbero sezioni che differiscono l’una dall’altra nelle particolari strutture incontrate. Non viene menzionato né il processo di selezione delle sezioni chiave né il numero disponibile per ciascun incu., Lo scarso allineamento del piano di sezione con il processo lenticolare potrebbe ridurre la probabilità di ottenere sezioni contenenti il peduncolo osseo che collega il processo lungo distale e la piastra. Tali errori nell’allineamento e la pratica standard di colorare e ispezionare solo ogni decima sezione 20-µm delle ossa nella nostra collezione hanno spiegato perché vediamo solo una connessione ossea completa tra l’incus distale e la piastra lenticolare in singole sezioni da 108 dei nostri 270 campioni.,

4. Identificazione del tessuto: lo studio Palchun e Magomedov non indica la base per l’identificazione del tessuto di collegamento come “cartilagine”; l’abstract inglese del documento, citato sopra, lo chiama “tessuto connettivo denso e parzialmente sviluppato”. Poiché questa classificazione istologica è il collegamento essenziale nella conclusione, i criteri precisi sono di fondamentale importanza.

La valutazione della possibile importanza di uno di questi fattori sui risultati è speculativa., Forse, attraverso una combinazione di sezioni perse e disallineamento delle sezioni con il peduncolo, i metodi del Palchun e Magomedov (1997) hanno mancato una connessione ossea delle dimensioni e della forma viste nel nostro materiale. In ogni caso, l’assenza di una connessione ossea nelle sezioni non dimostra la sua inesistenza nell’orecchio., D’altra parte, la presenza di un completo ossea peduncolo di collegamento il processo lungo dell’incudine per il lenticolare elemento in singole sezioni da 108 del nostro 270 ben conservati esemplari, insieme con i segni di un osso di peduncolo in un’altra 153 esemplari nel nostro studio è un forte sostegno per una tre-uditivi di catena umana orecchio medio con un processo lenticolare (epifisi) dell’incudine avere due componenti ossee (peduncolo e piastra)—tutta post-natal età.,

1. Il processo lenticolare consiste di due componenti distinti: un peduncolo stretto prossimale e una piastra appiattita distale

Il nome “processo lenticolare” suggerisce che la sua forma è simile a quella di una lenticchia. In molti testi otologici, il processo lenticolare è raffigurato come un disco lenticolare, con il diametro del processo lungo distale simile al diametro del processo lenticolare, come mostrato in Figura Figure1. 1., Nel nostro materiale istologico, la porzione ossea del processo lenticolare consiste in un peduncolo prossimale stretto e una piastra distale appiattita. Il peduncolo osseo è circondato su tutti i lati da spesse fibre capsulari articolari I-S, che è composto principalmente da fibre elastiche.

La presenza di un peduncolo osseo stretto e di una piastra appiattita del processo lenticolare umano è stata descritta in letteratura (vedi Funnell et al. 2005, per la storia), ma a volte è stato considerato un reperto occasionale o anormale nell’uomo., In uno studio sulla fornitura vascolare dell’incus, Alberti scrisse ” una scoperta incidentale era che il collo del processo lenticolare contiene solo un sottile puntone di osso, la maggior parte di quest’area è riempita da tessuto fibroso” (Alberti 1965). In un altro studio sugli incudi normali e patologici, Bellucci e Wolff (1966) mostrarono una sezione istologica dell’incus distale con il suo peduncolo osseo stretto e commentarono che il peduncolo stretto era il risultato di “necrosi asettica” (necrosi senza alcuna evidenza di infezione)., Allo stesso modo, l’attaccamento specializzato della fibra capsulare articolare I-S al peduncolo osseo è stato anche citato come patologico: in uno studio sulla stapedectomia, Baron (1963) ha attribuito la scaloppatura del peduncolo osseo come prova di necrosi avascolare (lo ha descritto come “superfici ossee mangiate dalle tarme”).

Nel presente studio, troviamo che il peduncolo osseo stretto del processo lenticolare è una caratteristica che si verifica regolarmente dell’anatomia normale. Il peduncolo osseo stretto e la configurazione della piastra espansa del processo lenticolare sono presenti in 107/108 normali preparazioni ossee temporali in un’ampia fascia di età., Questa configurazione del processo lenticolare è presente alla nascita e rimane in gran parte invariata con l’età. La leggera scalloping del peduncolo osseo è probabilmente il risultato di fibre capsulari articolari I-S che si attaccano direttamente sulla superficie ossea e non è dovuta al riassorbimento osseo.

1. Implicazioni dell’anatomia dell’incus distale e del processo lenticolare sulla meccanica dell’orecchio medio

Che effetto potrebbero avere sulla meccanica dell’orecchio medio le strutture del peduncolo e delle placche del processo lenticolare e la configurazione della capsula articolare I-S?, Più specificamente, come potrebbe il peduncolo osseo stretto con la capsula circostante influenzare l’accoppiamento del movimento ossicolare dall’incus alla staffa? Una possibilità è che ci sia flessione del peduncolo osseo, e che tale flessibilità del peduncolo aiuta a isolare la staffa da alcuni componenti del movimento incus, come illustrato nella Figura Figure9.9. Il peduncolo stretto può piegarsi più facilmente con forze verticali che spingono superiormente e inferiormente o forze orizzontali che spingono anteriormente e posteriormente, rispetto alle forze che spingono lateralmente e medialmente., Tale flessione del peduncolo consentirebbe alle staffe di muoversi in una direzione laterale-mediale simile a un pistone quando stimolate dall’incus rotante, mentre qualsiasi movimento superiore-inferiore o movimento anteriore-posteriore viene ridotto piegando il peduncolo prima che vengano trasmessi alla testa della staffa (Funnell et al. 2005; Decraemer e Khanna 2004). La componente di fibra elastica della capsula articolare I-S stessa potrebbe anche contribuire a questo processo.

Funnell et al. (2005) ha proposto un modello ad elementi finiti del comportamento elastico del processo lenticolare nelle orecchie di gatto, basato sulle loro osservazioni anatomiche., La loro analisi dimostra che il peduncolo sottile nel loro modello può piegarsi in modo significativo aggiungendo così flessibilità al giunto I-S e riducendo la trasmissione di particolari componenti di movimento dall’incus alla staffa.

Un approccio per testare le ipotesi che accoppiano l’anatomia alla fisiologia è testare le ipotesi per semplici condizioni fisiologiche., Il modello puramente elastico di Funnell e collaboratori degli ossicini e del peduncolo può essere testato mediante studi sul movimento tridimensionale indotto dal suono dell’incus e della staffa con particolare attenzione alle differenze di movimento tra il lungo processo dell’incus e la testa della staffa., Misurazioni del movimento relativo di incudine e staffa capo prodotto dalla contrazione del muscolo stapediale (Pang e Peake 1986) o suono a bassa frequenza (Guinan e Peake 1967) hanno dimostrato di avere poca differenza relativa per-mediale-laterale del pistone-come movimenti di incudine e staffa prodotto dal suono di stimolazione e di rilievo scorrevole tra l’incudine e staffa testa con la parte anteriore a posteriore movimenti prodotti dalla contrazione del muscolo stapedio. Questi e più recenti studi di movimento tridimensionale (ad es.,, Decraemer e Khanna 2004) può essere usato per testare modelli strutturali che includono un peduncolo lenticolare sottile e possibilmente flessibile.

1. le Caratteristiche di anatomia distale incudine e il processo lenticolare può aiutare a spiegare la vulnerabilità di questa regione nel medio-patologia dell’orecchio

il Nostro studio suggerisce due fattori che potrebbero contribuire alla patologica riassorbimento di osso in questa regione: (1) la snellezza dell’osso peduncolo del processo lenticolare e (2) la progressiva perdita di osteociti osservato con l’invecchiamento., Il peduncolo osseo del processo lenticolare ha un diametro medio di soli 0,26 mm, rendendolo una delle parti più sottili della catena ossicolare. Pertanto, il riassorbimento anche di una piccola quantità di osso a livello del peduncolo sarebbe sufficiente per interrompere la connessione ossea tra il processo lungo incus e la piastra lenticolare e quindi alterare la trasmissione del suono attraverso la catena ossicolare., Le nostre osservazioni cliniche (SNM) durante la chirurgia dell’orecchio medio per l’otite media cronica indicano che, nei casi di riassorbimento dell’incus, il peduncolo è spesso mancante, mentre la piastra del processo lenticolare è solitamente conservata, il che è coerente con la nozione che il peduncolo è vulnerabile al riassorbimento osseo perché il suo osso è sottile. Perdita progressiva di osteociti con l’età (Fig. 8) è stato riportato per tutti e tre gli ossicini (Marotti et al. 1998). Gli osteociti svolgono un ruolo cruciale nel rimodellamento osseo (Burger e Klein-Nulend 1999)., È possibile che la perdita di osteociti negli ossicini aumenti la suscettibilità delle aree più sottili della catena ossicolare (come il peduncolo ossicolare) al riassorbimento osseo.

1. Necrosi dell’incus e afflusso di sangue

La”necrosi” dell’incus è una complicazione della stapedectomia (la stapedectomia è una procedura in cui una protesi viene accoppiata alla catena ossicolare avvolgendo un filo metallico o una fascia attorno all’incus distale)., È stato suggerito (Smyth 1964) che stringere eccessivamente il filo della protesi possa interferire con l’afflusso di sangue “tenue” dell’incus e causare necrosi ossea. Abbiamo scoperto che l’incus distale, incluso il processo lenticolare, ha infatti una rete vascolare che includeva diversi vasi sanguigni che scorrevano all’interno dell’osso, un plesso mucoso sulla superficie esterna dell’osso e frequenti comunicazioni tra i due sistemi vascolari. La nostra descrizione dell’afflusso di sangue di questa regione è simile a quella riportata da Nager and Nager (1953) e Alberti (1965)., Data l’abbondante rete vascolare in questa regione, sembra improbabile che la necrosi dell’incus sia causata da una mancanza di afflusso di sangue.