基于仿生物理模型的半规管壶腹嵴顶变形

目的 探讨人类半规管在3种基本旋转感知过程中的生物力学响应。方法 采用3D打印技术及水凝胶物理交联技术成功制备了与人体等比例的一维可视化半规管物理模型,并通过施加恒定角速度刺激、恒定角加速度刺激以及正弦摆动刺激来探究嵴顶的响应变形情况。结果 仿生半规管模型的时间常数基本稳定在3 s左右,且与人体时间常数数值接近,壶腹嵴顶运动的位移变形与施加的角加速度成正比;在0.07~5.00 Hz正弦摆动刺激下,半规管的增益从1.54 μm/°上升到42.34 μm/°,但相位差从109.72°下降到11.27°。结论 制备的仿生半规管模型能够准确模拟人体半规管的工作机制,有望在人体前庭半规管的机理研究和疾病诊断中发挥一定作用。     

数值模拟人双耳感受体位变化的机制

目的探究双耳3对半规管在感受有角运动时力学行为表达的规律。方法采用有限元法数值模拟一例健康人头部水平正弦转动时左、右耳3对半规管的力学响应。结果各平衡感受器嵴顶局部位移响应随着嵴顶位置改变而变化,但是3对嵴顶的体积应变响应是规律的,每对嵴顶均以与激励相同的频率等幅度膨胀或收缩。水平、前、后半规管3个嵴顶的体积应变幅值绝对值的比值恒定,近似为1.00︰0.80︰1.72。此外,水平半规管和前半规管嵴顶体积应变响应的相位相同,且与头转动速度的相位约相差14.4°,与后半规管嵴顶体积应变响应的相位相差180°。结论嵴顶体积应变可以较好地表征3对半规管感受有角运动的规律,其幅值、频率和相位可以分别反映刺激角速度的幅值、频率和相位,这一规律为进一步建立前庭眼反射的数量依存关系奠定基础,同时为眼震检查定量评估前庭功能提供理论依据。     

人内耳半规管嵴顶时间常数的定量分析

目的 通过数值仿真和实验定量探究人内耳前庭半规管中的嵴顶时间常数,明确半规管编码角运动的时间过程。方法 建立人双耳半规管数值模型,通过流固耦合数值模拟嵴顶的生物力学响应,进而计算嵴顶的力学松弛时间常数。同时,对志愿者进行前庭眼反射实验,根据志愿者的眼震慢相角速度计算嵴顶的时间常数。结果 通过人内耳半规管数值模型计算得出的嵴顶力学松弛时间常数为3.75 s。通过实验测量得出平均嵴顶时间常数约为4.86 s。数值模型和实验中的结果近似保持一致。结论 人内耳前庭半规管中的嵴顶时间常数大约为4.86 s,反映了嵴顶力学松弛和半规管传入神经适应性的联合作用效果,体现了半规管编码角运动的时间过程。     

上半规管良性阵发性位置性眩晕诊断试验分析和物理引擎耳石运动观察

目的 对上半规管良性阵发性位置性眩晕（BPPV）诊断试验进行分析，了解其诊断机制。方法 建立标准空间坐标系的膜迷路模型，设定膜迷路不同位置结石，基于物理引擎三维物理仿真，分析Dix Hallpike试验和仰卧悬挂头位试验耳石运动情况，进而推断所诱发眼震表现。结果 Dix-Hallpike试验和仰卧悬挂头位试验所有位置的结石都有一定程度的运动，并能诱发椭圆囊的结石经总管进入半规管。出现下跳眼震的情况，包括结石从椭圆囊进入后半规管，对侧后半规管结石向壶腹运动，上半规管的结石从壶腹嵴帽底部滑动到顶部，后者重复诊断实验仍为下跳眼震。重复10次观察，试验结果一致。结论 对于上半规管BPPV的诊断标准，还需要重新评估，观察眼震动态变化是必要的，其诊断方法需要改良。     

成人颞骨骨迷路的解剖学研究及其临床意义

目的:对成人颞骨骨迷路进行解剖观察和测量,为临床提供解剖学基础。方法:制作26侧成人颞骨骨迷路标本进行观察和测量。结果:(1)半规管长度以后半规管最长,前半规管次之,外半规管最短。(2)半规管横断面呈椭圆形,其弓顶处管腔纵径大于横径。(3)壶腹端、单脚端、总脚端均近似圆形。后、前、外半规管壶腹端的纵径分别为:1.94mm,1.95mm,1.92mm。外半规管单脚端纵径为1.20mm,前、后半规管总脚端纵径为1.60mm。(4)三个半规管弓除外半规管弓在同一平面上外,前、后半规管弓均不在同一平面上,而呈不同程度的扭曲。(5)同侧三半规管之间并非相互垂直。(6)26侧中前半规管位于弓状隆突下的有16侧(61.54％),余10侧(38.46％)与弓状隆突不相重叠。结论:本研究结果为骨迷路结构研究增添了新的内容,为临床内耳手术的开展提供解削学基础和参考数据。     

外半规管良性阵发性位置性眩晕诊断试验分析和物理引擎耳石运动观察

目的对外半规管良性阵发性位置性眩晕(BPPV)诊断试验进行分析,了解其诊断机制。方法建立基于物理引擎三维物理仿真的BPPV迷路模型,设定外半规管不同位置结石,分析水平滚转试验过程不同位置耳石运动情况,进而可以推断所诱发眼震表现。结果水平滚转试验眼震表现形式多样,包括双侧背地眼震,可以判断为壶腹部结石和嵴帽结石,眼震弱侧为患侧;双侧向地眼震,可以判断为外半规管长臂侧结石,眼震强烈侧为患侧;一侧背地眼震一侧向地眼震,考虑长臂侧壶腹部结石;水平滚转试验存在的设计缺陷是会导致耳石复位,影响诊断试验的敏感性。10次重复试验结果一致。结论60°水平滚转试验有效修正了90°水平滚转试验存在的缺陷。基于物理引擎对诊断试验进行分析,对于我们理解外半规管BPPV的诊断机制有重要意义,也有助于改良和创新诊断方法。     

乙状窦前-迷路后入路中内淋巴囊保护的研究

目的:对前庭导水管外口及内淋巴囊的解剖学位置进行显微解剖研究,探讨乙状窦前-迷路后入路中内淋巴囊保护的方法。方法:应用10例20侧10%福尔马林固定成人头颅标本,显微镜下模拟乙状窦前-迷路后入路手术方法解剖前庭导水管外口及内淋巴囊的位置并进行测量与比较。结果:前庭导水管外口在乳突腔面投影大致位于后半规管弧线前上3mm至其后下3mm的范围内。20例标本内淋巴囊的位置I型占60%(12例),II型占35%(7例),III型占5%(1例)。内淋巴囊尾端可越过乙状窦。磨除后半规管后下的骨质尽量保留3mm。外半规管延长线与乙状窦的交点、岩上窦向前暴露的最前端及乙状窦与岩上窦的交点组成三角形,循三角形的中心向顶点的连线做硬脑膜切口能够保护内淋巴囊的完整。结论:了解前庭导水管及内淋巴囊的具体位置并根据其位置设计切口利于保护内淋巴囊的结构完整和保护听力,利于术后关闭硬脑膜切口。     

基于Matlab精确测量半规管在颅底中的方位

目的:确定半规管在颅底的精确方位,并分析其在不同年龄组、侧别和性别中的差异.方法:将45例正常人(90侧耳)的CT序列图像导入Mimics软件,读取确定半规管平面的标志点以及为确定以法兰克福平面为基准的标准空间坐标系的关键结构标志点的三维坐标,基于Matlab软件编制计算程序Laby Calculation,确定标准空间坐标系的相关方程,计算半规管在标准坐标系中的空间方位和面面夹角,最后对数据进行统计分析.结果:半规管的方位在不同年龄组和性别中具有一定的差异,而左右侧无明显差异,不同年龄组同侧半规管间面面夹角比较差异均无统计学意义(p＞0.05),提示随年龄增长同侧三个半规管方位的旋转可能是作为一个整体一同发生的.结论:本研究可为半规管发育研究提供形态数据,并对相关前庭功能检查和平衡功能障碍治疗提供依据和帮助.     

后鼓室手术入路的应用解剖学研究

目的　为后鼓室入路手术提供解剖学依据。方法　利用成人 6 0侧颞骨标本 ,用牙科钻磨开乳突腔 ,打开外耳道外侧壁和鼓室盾板 ,充分暴露后鼓室入路手术中有关的解剖结构。以外耳道上棘、面神经管锥曲为测量标志 ,在手术显微镜下 ,对在手术中遇到的解剖结构之间的距离进行了测量。结果　外耳道上棘至砧骨窝、锥隆起、鼓索隆起、面神经管锥曲、外侧半规管、后半规管、前庭窗、蜗窗、匙突、乙状窦垂直部前缘中点、窦膜角的距离分别是 17 19、18 0 2、15 2 2、14 4 9、15 39、17 35、19 5 8、2 0 0 9、2 0 32、15 6 8、18 76mm。面神经管锥曲至鼓索隆起、水平半规管、后半规管的距离分别是 3 33、1 5 3、2 15mm。结论　外耳道上棘、面神经管锥曲是后鼓室入路的重要手术标志 ,鼓索隆起向内 3mm是手术入路的安全区 ,面神经减压术时应避免损伤水平半规管及后半规管等结构     

豚鼠颞骨显微解剖学研究

目的　准确定位豚鼠中、内耳结构。方法　对 15只正常健康成年豚鼠的中耳、内耳进行显微解剖 ,对颞骨标本标志结构放大 0 6 1倍并照相。结果　在豚鼠的颞骨标本上准确定位出下列中耳结构 :鼓膜、听骨链、卵圆窗、圆窗、咽圆窗鼓管鼓口、面神经等 ;内耳结构 :耳蜗、三个半规管、椭圆囊、球囊、乙状窦、内听道、内淋巴囊裂、前庭导水管口、蜗水管口等。结论　豚鼠颞骨结构与人体颞骨结构基本一致 ,但亦有区别 ,此项研究工作可以指导和帮助利用豚鼠作耳科研究的工作者准确定位中耳、内耳结构     

Relationship between the audiogram and the duration of the tone measuring the threshold

Summary In addition to the data on intensity-duration curves of the threshold tones, the threshold audiograms are constructed for the different durations of the threshold measuring tone. The durations 0.5; 2; 5; 20; 100 and 850 msec and frequencies 200, 500, 1000, 2000, 3000, and 5000 cps were used. Even when the duration of the testing tone is so short that this tone becomes a noise, the pattern of an audiogram in cases of normal hearing has some resemblance to the typical audiogram. But the great remoteness of the point for 1000 cps from the minimum zone draws attention. As the duration of the testing becomes longer, the audiogram of a person with normal hearing is gradually transforrned from a V-shaped curve with a sharp minimum into a typical curve with an elongated minimum zone, and the point for 1000 cps shifts from the left ascending branch of the audiogram to the center of the minimum zone. Several audiograms are obtained for 2 patients with a partial hearing loss, resulting from growing age, and 1 patient with a severe hearing loss of traumatic origin. Peculiar changes in these audiogram could be clearly seen at the least durations of the testing tone used. The diminishing of absolute threshold, when the tone duration is prolonged from 100 to 850 msec, is less for the listeners with impaired hearing.(Presented by Academician V. N. Chernigovskii) Translated from Byulleten' Éksperimental'noi Biologii i Meditsiny, Vol. 54, No. 10, pp. 21–26, October 1962.