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Diskussion

1. Linsenfortsatz als „vierter“ Ossikel?

In den letzten hundert Jahren haben gelegentliche Berichte die Idee unterstützt, dass die Anzahl der Ossikel im Mittelohr von Säugetieren vier beträgt, im Widerspruch zu der vorherrschenden Ansicht, dass die Ossikularkette aus drei Knochen besteht: Malleus, incus und Stapes (siehe Funnell et al. 2005 für eine kurze Überprüfung)., Die Vier-Ossikel-Interpretation basiert auf der Idee, dass die kleine Linsenplatte, die am Kopf des Stapes anliegt, nicht durch Knochen mit dem langen Prozess des Incus verbunden ist. Namen, die für dieses „vierte Ossikel“ vorgeschlagen wurden, umfassten „Osselet de Sylvius“ und os lenticulare (Valsalva 1704); Diejenigen, die zu dem Schluss gekommen sind, dass diese Struktur durch einen knöchernen Hals mit dem langen Prozess des Incus verbunden ist, haben die knöcherne, zweiteilige Struktur die Sylvian Apophyse oder Epiphyse des Incus oder Linsenfortsatzes genannt (Sharpnell 1832)., Die“ drei gegen vier “ Ossikel Streit hat einen Einfluss über das Ohr; die Identität von „der kleinste Knochen im menschlichen Körper“ ist abhängig davon, ob die Linsenplatte qualifiziert, um diesen Wettbewerb unter unabhängigen Knochen teilnehmen.

1. Evidence for three ossicles:

Sharpnell (1832) verwendete sowohl experimentelle als auch beobachtende Ansätze, um die Ossicles zu untersuchen: „Ich unterzog vier Temporalknochen einem vollständigen Mazerationsprozess, bei dem alle Bandverbindungen zerstört und die Knochen gewaltfrei getrennt werden konnten., In jedem dieser Fälle und in zahlreichen Schläfenknochen verschiedener Tiere konnte jedoch keine Trennung der Lentikulare vom Incus durch Mazeration erfolgen. Der gleiche Umstand kann … gelegentlich von lange vergrabenen Schläfenknochen erhalten werden, in denen ein vollständigerer Zersetzungsprozess stattgefunden hat, als normalerweise durch Mazeration erhalten werden kann. Das Aussehen der Verbindung des renommierten os lenticulare zum Incus, ist das eines deutlichen Halses oder Prozesses von Knochen, (das) breitet sich in eine ovale Platte aus, die die Artikulation mit dem Kopf der Stapes bildet.,“

Sharpnell schloss: „Das os lenticulare ist aus der Liste der Knochen zu streichen und sollte nur als ein Prozess betrachtet werden—nämlich der Prozess lenticularis des os incus. Das os stapelt, und nicht das os Lenticulare ist der kleinste Knochen im Körper. Die Anzahl der Ossicula Auditus ist drei, nicht vier.“(Sharpnell 1832). Ansichten anderer, die Sharpnells Schlussfolgerung unterstützten, werden von Funnell et al. (2005).,

1. Beweis für vier Gehörknöchelchen:

Histologischen Schnitten von menschlichen Kadaver Ohren erwartet werden kann, liefern einen direkten Beweis für die Lösung der Frage durch den Nachweis einer knöchernen Verbindung (oder das fehlen einer knöchernen Verbindung) des os lenticulare, dass die distalen langen Prozess des incus. Interpretationen histologischer Ergebnisse unterstützten jedoch nicht einheitlich eine Schlussfolgerung. Ein Foto eines histologischen Abschnitts in Wolff et al. (1971, pp., 96-97) scheint die Vereinigung des Linsenfortsatzes mit dem Incus zu unterstützen und zeigt eine „enghalsige Befestigung des Linsenfortsatzes am absteigenden Crus des Incus“. Diese Beschriftung besagt jedoch auch, dass“ es bekannt ist, dass der Linsenfortsatz manchmal ein separater Knochen ist “ (ohne zitierte Beweise), wodurch die Idee unterstützt wird, dass drei oder vier Ossikel auftreten können. Es scheint jedoch möglich zu sein, dass Abschnitte ohne knöcherne Verbindung den „Enghalsvorgang“ nicht enthalten können, obwohl er in nahen Abschnitten vorhanden ist.,

Eine kürzlich durchgeführte histologische Untersuchung der Existenz eines vierten Ossikels in menschlichen Ohren durch Palchun und Magomedov (1997) kommt zu einer Schlussfolgerung, die unseren Ergebnissen völlig widerspricht. Insbesondere zeigte die Untersuchung einer Reihe histologischer Abschnitte von 40 Gehörknochen die Existenz eines dichten, teilweise entwickelten Bindegewebes zwischen dem langen Prozess des Incus und dem Linsenfortsatz. Dies zeigt an, dass der Linsenfortsatz ein separater Knochen ist—der kleinste im menschlichen Körper (Gewicht = 0,12–0,20 mg, Durchmesser = 0,5–0,8 mm).,“(Aus dem englischen abstract Palchun Magomedov zu tun und 1997)

Wie konnten die Beobachtungen von Abschnitten von 40 Proben zeigen keine knöcherne Verbindung, die wir sehen Zeichen in 261 270 (97%) gut erhaltene Exemplare und vollständig definiert ist, in einem einzigen 20-µm-Bereich von jeweils 108 diejenigen, 270 (40%) Proben?

Unterschiede in den Verfahren können zu den Unterschieden zwischen diesen und unseren Ergebnissen beigetragen haben., Wir betrachten vier Möglichkeiten:

1. Gewebedissektion: „Der Incus wurde in einer 10% igen Lösung von neutralem Formalin mit anschließender Entkalkung des Knochengewebes in einer 10% igen Salzsäurelösung fixiert.“(Palchun und Magomedov 1997-auf Russisch; Diese und nachfolgende Zitate aus diesem Papier stammen, sofern nicht anders angegeben, aus einer Übersetzung von InTransCo. Inc. www.intransco.com). Diese Aussage legt nahe, dass jeder Incus vor seiner histologischen Vorbereitung aus seinem Ohr herausgeschnitten wurde., Diese Trennung steht im Einklang mit dem Fehlen der Stapes in den beiden histologischen Bildern des Papiers und mit dem Hinweis des Papiers auf das „freie Ende“ des linsenförmigen Prozesses. Im Gegensatz dazu war bei unseren Präparaten der Schläfenbein intakt, so dass Abschnitte den Incus in-situ mit seinen Verbindungen zu Stapes und Malleus umfassten.

2. Gewebeinbettung: „Nach vollständiger Dehydrierung wurden Proben in Paraffin eingebettet … serielle Abschnitte (wurden hergestellt) unter Verwendung eines rotierenden Mikrotoms mit einer Dicke von Abschnitten von 5-7 µm., Die deparaffinisierten Abschnitte wurden nach Van Giesen mit Hämatoxylin und Eosin gefärbt und nach Gomori mit Silber imprägniert.“Im Otopathologielabor der Massachusetts Eye & Ear Infirmary werden Celloidinabschnitte als robuster und daher Paraffin vorzuziehen angesehen (Schuknecht 1993). Nach unserer Erfahrung bricht und verzerrt selbst gut entkalkter Knochen, wenn er in Paraffinabschnitte geschnitten wird.,

3. Ausrichtung des Abschnitts mit dem Linsenfortsatz: Die Schnittebene „durchlief den langen Prozess des Incus seinen Endabschnitt und den Linsenfortsatz.“Diese Beschreibung definiert keine Orientierung für die Schnittebene. Es scheint wahrscheinlich, dass Variationen in der Orientierung relativ zum Incus Abschnitte erzeugen würden, die sich in den jeweiligen Strukturen voneinander unterscheiden. Weder das Verfahren zur Auswahl der Schlüsselabschnitte noch die für jeden Incus verfügbare Nummer wird erwähnt., Eine schlechte Ausrichtung der Schnittebene mit dem linsenförmigen Prozess könnte die Wahrscheinlichkeit verringern, Abschnitte zu erhalten, die den knöchernen Stiel enthalten, der den distalen langen Prozess und die Platte verbindet. Solche Fehler in der Ausrichtung und die übliche Praxis, nur jeden zehnten 20-µm-Abschnitt der Knochen in unserer Sammlung zu färben und zu inspizieren, erklärten, warum wir von 108 unserer 270 Exemplare nur in einzelnen Abschnitten eine vollständige knöcherne Verbindung zwischen dem distalen Incus und der Linsenplatte sehen.,

4. – Gewebe erkennen: Die Palchun und Magomedov zu tun Studie zeigt aber nicht die Grundlage für die Identifizierung des Bindegewebes als „Knorpel“; das Papier ist Englisch, Abstrakt, oben zitiert, nennt es „dicht, teilweise entwickelten Bindegewebe“. Da diese histologische Klassifikation das wesentliche Glied in der Schlussfolgerung ist, sind die genauen Kriterien von entscheidender Bedeutung.

Die Bewertung der möglichen Bedeutung eines dieser Faktoren für die Ergebnisse ist spekulativ., Vielleicht haben die Methoden von Palchun und Magomedov (1997) durch eine Kombination von verlorenen Abschnitten und Fehlausrichtung von Abschnitten mit dem Stiel eine knöcherne Verbindung der Größe und Form in unserem Material verpasst. In jedem Fall zeigt das Fehlen einer knöchernen Verbindung in den Abschnitten nicht seine Nichtexistenz im Ohr., Auf der anderen Seite ist das Vorhandensein eines vollständigen knöchernen Stiels, der den langen Prozess des Incus mit dem Linsenelement in einzelnen Abschnitten von 108 unserer 270 gut erhaltenen Exemplare verbindet, zusammen mit Anzeichen eines knöchernen Stiels in weiteren 153 Exemplaren in unserer Studie eine starke Unterstützung für eine Drei-knöcherne Kette im menschlichen Mittelohr mit einem Linsenfortsatz (Epiphyse) des Incus mit zwei knöchernen Komponenten (Stiel und Platte)-über das postnatale Alter.,

1. Der Linsenfortsatz besteht aus zwei verschiedenen Komponenten: einem proximalen schmalen Stiel und einer distalen abgeflachten Platte

Der Name“ Linsenfortsatz “ deutet darauf hin, dass seine Form der einer Linse ähnlich ist. In vielen otologischen Texten wird der Linsenfortsatz als linsenartige Scheibe dargestellt, wobei der Durchmesser des distalen langen Prozesses dem Durchmesser des Linsenfortsatzes ähnlich ist, wie in Abbildung gezeigt1.1., In unserem histologischen Material besteht der knöcherne Teil des Linsenfortsatzes aus einem schmalen proximalen Stiel und einer abgeflachten distalen Platte. Der knöcherne Stiel ist von allen Seiten von dicken I-S-Gelenkkapselfasern umgeben, die hauptsächlich aus elastischen Fasern bestehen.

Das Vorhandensein eines schmalen knöchernen Stiels und einer abgeflachten Platte des menschlichen Linsenfortsatzes wurde in der Literatur beschrieben (siehe Funnell et al. 2005, für die Geschichte), aber es wurde manchmal als gelegentlicher oder abnormaler Befund beim Menschen angesehen., In einer Studie über die vaskuläre Versorgung des Incus schrieb Alberti:“ Ein zufälliger Befund war, dass der Hals des Linsenfortsatzes nur eine dünne Knochenstrebe enthält, der Großteil dieses Bereichs ist mit fibrösem Gewebe gefüllt “ (Alberti 1965). In einer anderen Studie über normale und pathologische Einschnitte zeigten Bellucci und Wolff (1966) einen histologischen Abschnitt des distalen Einschnitts mit seinem schmalen knöchernen Stiel und stellten fest, dass der schmale Stiel ein Ergebnis von „aseptischer Nekrose“ war (Nekrose ohne Anzeichen einer Infektion)., In ähnlicher Weise wurde die spezialisierte Kapselfaserbefestigung des I-S-Gelenks am knöchernen Stiel auch als pathologisch bezeichnet: In einer Studie zur Stapedektomie schrieb Baron (1963) die Scallope des knöchernen Stiels als Beweis für eine avaskuläre Nekrose zu (er beschrieb es als „mottengefressene Knochenoberflächen“).

In der vorliegenden Studie stellen wir fest, dass der schmale knöcherne Stiel des Linsenfortsatzes ein regelmäßig auftretendes Merkmal der normalen Anatomie ist. Der schmale knöcherne Stiel und die erweiterte Plattenkonfiguration des Linsenfortsatzes sind in 107/108 normalen Schläfenbeinpräparaten über einen weiten Altersbereich hinweg vorhanden., Diese Konfiguration des Linsenfortsatzes ist bei der Geburt vorhanden und bleibt mit dem Alter weitgehend unverändert. Das leichte Scalloping des knöchernen Pedikels ist wahrscheinlich eine Folge von I-S-Gelenkkapselfasern, die direkt auf der knöchernen Oberfläche haften und nicht auf Knochenresorption zurückzuführen sind.

1. Auswirkungen auf die Anatomie der distalen Amboss und lenticular-Prozess auf Mitte-ear-mechanik

Welche Auswirkungen könnte der Stiel und Platte Strukturen des linsenförmigen Prozess und die Konfiguration der gemeinsamen Kapsel haben auf middle-ear-mechanik?, Genauer gesagt, wie könnte der schmale knöcherne Stiel mit der umgebenden Kapsel die Kopplung der ossikulären Bewegung von Incus zu Stapes beeinflussen? Eine Möglichkeit besteht darin, dass sich der knöcherne Stiel verbiegt und dass eine solche Flexibilität des Stiels dazu beiträgt, die Stapes von einigen Komponenten der Incus-Bewegung zu isolieren, wie in Abbildung veranschaulicht9.9. Der schmale Stiel kann sich leichter mit vertikalen Kräften biegen, die nach vorne und nach hinten drücken, oder horizontalen Kräften, die nach vorne und nach hinten drücken, verglichen mit Kräften, die seitlich und medial drücken., Eine solche Biegung des Stiels würde es den Stapes ermöglichen, sich in kolbenähnlicher lateraler zu medialer Richtung zu bewegen, wenn sie durch den rotierenden Incus stimuliert wird, während alle Superior-to-Inferior-Bewegungen oder anterior-to-Posterior-Bewegungen durch Biegen des Pedikels reduziert werden, bevor sie auf den Stapes-Kopf übertragen werden (Funnell et al. 2005; Decraemer und Khanna 2004). Es ist auch zu erwarten, dass die elastische Faserkomponente der I-S-Gelenkkapsel selbst zu diesem Prozess beiträgt.

Funnell et al. (2005) schlug ein Finite-Elemente-Modell des elastischen Verhaltens des Linsenfortsatzes in Katzenohren vor, basierend auf ihren anatomischen Beobachtungen., Ihre Analyse zeigt, dass sich der dünne Stiel in ihrem Modell erheblich biegen kann, wodurch das I-S-Gelenk flexibler wird und die Übertragung bestimmter Bewegungskomponenten vom Incus auf die Stapes verringert wird.

Ein Ansatz zum Testen von Annahmen, die die Anatomie der Paare auf die Physiologie übertragen, besteht darin, die Hypothesen auf einfache physiologische Bedingungen zu testen., Das rein elastische Modell der Knöchelchen und des Stiels von Funnell und Kollegen kann durch Untersuchungen der dreidimensionalen schallinduzierten Bewegung des Incus und des Stapes mit besonderem Augenmerk auf Bewegungsunterschiede zwischen dem langen Prozess des Incus und dem Kopf des Stapes getestet werden., Messungen der Relativbewegung des Incus – und Stapes-Kopfes, die durch stapediale Muskelkontraktion (Pang und Peake 1986) oder niederfrequenten Schall (Guinan und Peake 1967) erzeugt wird, haben wenig relative Unterschiede in den medial-lateralen kolbenartigen Bewegungen des Incus und der Stapes gezeigt, die durch Schallstimulation erzeugt werden, und deutliches Gleiten zwischen dem Incus und dem Stapes-Kopf mit den anterior-posterioren Bewegungen, die durch Stapedius-Muskelkontraktion erzeugt werden. Diese und neuere dreidimensionale Bewegungsstudien (z.,, Decraemer und Khanna 2004) können verwendet werden, um Strukturmodelle zu testen, die einen dünnen und möglicherweise flexiblen Linsenstiel enthalten.

1. Merkmale der Anatomie des distalen Incus und des Linsenfortsatzes können dazu beitragen, die Anfälligkeit dieser Region für die Mittelohrpathologie zu erklären

Unsere Studie schlägt zwei Faktoren vor, die zur pathologischen Resorption von Knochen in dieser Region beitragen könnten: (1) die Schlankheit des knöchernen Stiels des Linsenfortsatzes und (2) den fortschreitenden Verlust von Osteozyten, die mit dem Altern beobachtet werden., Der knöcherne Stiel des Linsenfortsatzes hat im Durchschnitt nur einen Durchmesser von 0,26 mm und ist damit einer der dünnsten Teile der Knochenkette. Somit würde die Resorption selbst einer kleinen Menge Knochen auf Höhe des Pedikels ausreichen, um die knöcherne Verbindung zwischen dem Incus long-Prozess und der Linsenplatte zu unterbrechen und dadurch die Schallübertragung durch die ossikuläre Kette zu verändern., Unsere klinischen Beobachtungen (SNM) während einer Mittelohroperation bei chronischer Mittelohrentzündung deuten darauf hin, dass in Fällen mit Incus-Resorption häufig der Stiel fehlt, während die Platte des Linsenfortsatzes normalerweise erhalten bleibt, was mit der Vorstellung übereinstimmt, dass der Stiel anfällig für Knochenresorption ist, weil sein Knochen dünn ist. Progressiver Verlust von Osteozyten mit dem Alter (Abb. 8) wurde für alle drei Ossikel berichtet (Marotti et al. 1998). Osteozyten spielen eine entscheidende Rolle beim Knochenumbau (Burger und Klein-Nulend 1999)., Es ist möglich, dass der Verlust von Osteozyten in den Ossikeln die Anfälligkeit dünnerer Bereiche der ossikulären Kette (wie des ossikulären Pedikels) für die Knochenresorption erhöht.

1. Incus Nekrose und Blutversorgung

“ Nekrose “ des Incus ist eine Komplikation der Stapedektomie (Stapedektomie ist ein Verfahren, bei dem eine Prothese an die ossikuläre Kette gekoppelt wird, indem ein Metalldraht oder ein Band um den distalen Incus gewickelt wird)., Es wurde vorgeschlagen (Smyth 1964), dass ein übermäßiges Anziehen des Prothesendrahtes die „schwache“ Blutversorgung des Incus beeinträchtigen und eine Knochennekrose verursachen kann. Wir fanden heraus, dass der distale Incus, einschließlich des Linsenfortsatzes, tatsächlich ein Gefäßnetzwerk aufweist, das mehrere Blutgefäße umfasst, die innerhalb des Knochens verlaufen, einen Plexus mucosalis an der äußeren Oberfläche des Knochens und häufige Verbindungen zwischen den beiden Gefäßsystemen. Unsere Beschreibung der Blutversorgung dieser Region ähnelt der von Nager und Nager (1953) und Alberti (1965)., Angesichts des reichlich vorhandenen Gefäßnetzes in dieser Region scheint es unwahrscheinlich, dass die Incus-Nekrose durch eine mangelnde Blutversorgung verursacht wird.