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亚太健康

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Journal of Asia-Pacific Health

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-3475(P)
  • ISSN: 
    3079-9546(O)
  • 期刊分类: 
    医药卫生
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    0
  • 浏览量: 
    129

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内镜下中耳通气引流系统的机制的研究进展

Progress in the Mechanism of Middle Ear Ventilation and Drainage System under Endoscope

发布时间:2025-07-23
作者: 林怡敏 :华中科技大学同济医学院 湖北武汉,华中科技大学附属武汉中西医结合医院耳鼻咽喉科;
摘要: 中耳解剖结构特征(如中鼓室、上鼓室及前鼓室的空间构型)直接影响其通气功能。中耳通气引流机制涉及咽鼓管的动态调节、乳突气房系统的压力缓冲效应及中耳黏膜的气体交换功能。本文系统综述内镜视角下中耳通气系统的解剖学基础与生理机制,并探讨其在病理状态中的作用。当前研究虽为临床治疗提供了重要理论依据,但其相关研究仍需完善。
Abstract: The anatomical characteristics of the middle ear (such as the spatial configuration of the middle tympanic chamber, upper tympanic chamber and anterior tympanic chamber) directly affect its ventilation function. The mechanism of middle ear ventilation and drainage involves the dynamic regulation of the eustachian tube, the pressure buffering effect of the mastoid air chamber system, and the gas exchange function of the middle ear mucosa. This article systematically reviews the anatomical basis and physiological mechanism of the middle ear ventilation system from the perspective of endoscopy, and discusses its role in pathological conditions. Although the current research provides an important theoretical basis for clinical treatment, the relevant research still needs to be improved.
关键词: 中耳通气引流;咽鼓管;乳突;鼓膜张肌皱襞;鼓峡
Keywords: middle ear ventilation and drainage; Eustachian tube; Mastoid process; Tensor tympanic folds; Drum Gorge

引言

中耳通气功能对于维持中耳压力平衡和听力正常功能至关重要。中耳鼓室通气引流通过直接和间接途径组成,前者通过咽鼓管实现使其压力与大气压相等,后者是气化的乳突作为备用缓冲系统来补偿通气。中耳通气功能障碍常导致中耳积液、中耳胆脂瘤等疾病的发生。伴随着高清耳内镜手术设备的更新其视野清晰开阔、角度全面,针对患耳隐匿部位的病变可有效处理耳内镜在中耳通气研究及治疗中的应用逐渐成为耳科学领域的带来新的启示或帮助。本综述深入剖析了中耳通气引流机制,涵盖其解剖结构特点与相关机制。通过耳内镜认识中耳通气引流解剖结构以及机制,明确这些机制有助于理解中耳疾病的发生发展,对临床治疗具有重要指导意义。

1 内镜下中耳通气引流系统的应用解剖

中耳通气引流有两条通路:(1)咽鼓管→咽鼓管上隐窝→鼓峡→上鼓室→鼓室窦→乳突;(2)咽鼓管→咽鼓管上隐窝→鼓膜张肌皱襞裂孔→上鼓室→鼓室窦→乳突。通过耳内镜下可以观察到由4个韧带皱襞及2个膜性皱襞构成了上鼓室隔膜系统,鼓膜张肌皱襞位于上鼓室隔中重要位置,它的存在阻止了属于前鼓室的咽鼓管上隐窝和上方的前上鼓室的通气。上鼓室其通气途径主要依赖鼓峡,在鼓膜张肌皱襞不完整时,上鼓室可通过其不完整的鼓膜张肌皱襞裂孔进行通气。约有25%的患者鼓膜张肌皱襞存在变异,Marchioni等研究表明,当张肌皱襞完整时,上中鼓室之间压力的调节完全依赖于鼓峡。Proctor将鼓峡描述为中鼓室和上鼓室之间的一个小开口,位于镫骨后方和鼓膜张肌腱前方,为上鼓室乳突室通气。当峡部阻塞发生时,上鼓室的通气可能会受限,唯一的气体交换将来自乳突细胞的黏膜,或者不完整的鼓膜张肌皱襞裂孔。其下方与鼓峡相通的上鼓室称为上鼓室的上单位,向后与鼓窦相通;上鼓室的下单位则是以Prussak间隙为主较小空间结构,经中鼓室后通气,因此两个单位通气相互独立。该间隙的解剖特点决定了其通气道较邻近的鼓峡更为狭窄,当慢性炎症导致粘膜水肿或分泌物蓄积时,易形成阻塞。当持续负压可使鼓膜松弛部产生渐进性内陷,初期形成局限于Prussak间隙的内陷袋,随着粘膜纤毛运输功能受损,角化上皮碎屑不断堆积,最终可能发展为继发性胆脂瘤。

前鼓室以咽鼓管(Eustachian tube,ET)为主体,协同相关结构形成动态通气网络。咽鼓管是连接中耳与鼻咽的生理管道,两端分别为咽鼓管的鼓室口及咽口。在生理上,咽鼓管具有调节中耳压力、引流中耳分泌物的作用,通常情况下处于闭合状态长期咽鼓管功能障碍( eustachian tube dysfunction,ETD) 会导致中耳压力降低,形成回缩袋,被认为是中耳胆脂瘤发生及发展的重要病因之一前鼓室上方的咽鼓管上隐窝是一个特定的空间,其形成与咽鼓管鼓室口向上越过鼓膜张肌半管隆起并朝向鼓室天盖的走向密切相关,且与鼓膜张肌皱襞的走向存在关联。咽鼓管上隐窝作为鼓前峡和鼓后峡两气体通道的补充并与其共同构成上中鼓室间的气体通道,在一定程度上影响中耳气体引流系统的功能状态,对避免出现上鼓室负压状态形成渗出性或胆脂瘤性中耳炎具有重要预防作用。较小的咽鼓管上隐窝可能导致中上鼓室的通气引流不畅,在其它研究中提到鼓膜张肌皱襞的三种不同方向的状态:垂直、倾斜和水平,影响着咽鼓管上隐窝的大小,垂直的鼓膜张肌皱襞形态的情况下,咽鼓管上隐窝较大,反之则越小。

2 中耳通气引流生理机制与病理机制

2.1 咽鼓管功能的动态调节机制

咽鼓管作为生理条件下中耳腔与外界相通的唯一通道,调节中耳内外压力。当咽鼓管功能障碍时,可以引起鼓膜内陷、上鼓室或鼓膜松弛部内陷袋的形成,进而产生分泌性中耳炎、中耳胆脂瘤,甚至粘连性中耳炎。依据Schilder及其团队的研究,咽鼓管无法按照预期执行其生理职责的情况被定义为咽鼓管功能障碍。在临床实践中,这一术语特别指向由于该管道的通气机能出现异常所导致的状态。此类障碍的发生往往与原发或继发的问题有关,限制了咽鼓管的有效开放,尤其是当问题出现在软骨段时更为显著。在急性发作时,咽鼓管功能障碍往往由于上呼吸道感染或过敏性鼻炎的加剧而引发。这类病理状态会促使咽鼓管区域发生炎症变化,影响咽鼓管的通道及其开口部位,将直接干扰该管道正常的开放机制与通气。

咽鼓管功能障碍除了对中鼓室有直接影响外,还对乳突系统有间接影响。此外,这种间接影响需要上鼓室隔膜和乳突口通畅。因此,乳突气化不良可能是慢性咽鼓管功能障碍或上鼓室隔膜阻塞的单一因素或多种因素组合的结果。一个恶性循环会加重中耳状况,这可能始于长期不良的咽鼓管功能,导致乳突系统气化不良,进而可能对中耳缓冲系统产生不利影响。这个循环可能因慢性炎症性黏膜水肿再次导致更多的咽鼓管阻塞而继续。目前,慢性咽鼓管功能障碍的确切发病机制尚未得到全面阐明。根据其功能障碍的特点,可以将其分为以下三种类型:首先,延迟开放型咽鼓管功能障碍;其次,气压型咽鼓管功能障碍;最后,咽鼓管异常开放。尽管Smith及其同事已经对多种临床咽鼓管功能评估手段进行了详尽的分析,但遗憾的是,至今仍未确立一种能够作为评判咽鼓管功能状况的金标准,这一现状在一定程度上制约了对咽鼓管功能障碍的精准诊断和有效治疗,也促使更多的研究人员投身于该领域的探索,期望在未来能够找到更为准确、可靠的检测手段。

2.2 中耳和乳突的气压缓冲机制

乳突气房系统的主要功能是在咽鼓管阻塞期间缓冲中耳压力的变化。因此,充气良好的乳突系统具备强大的代偿能力,能够有效地补偿中耳腔内由于各种因素所导致的压力变化,从而维持中耳压力的相对稳定,减少压力波动对中耳结构和功能的不良影响。乳突气房的气化程度与乳突通气量之间存在着密切的正相关关系,依据Danner等学者的观点,一方面,乳突腔的大小直接影响施加于鼓膜的压力水平及中耳的顺应性。通常而言,较大的乳突体积能够减少对鼓膜的压力,从而降低其负担,并且有助于提升中耳结构在压力变化时的适应能力与灵活性。另一方面,乳突的有效通气增加了黏膜的表面积,通过各种黏膜皱襞来增加气体交换效率,这对于跨膜气体交换量的提升至关重要。具体来说,乳突体积较大时,它所提供的空间可以缓冲外界压力变化对鼓膜的影响,使得中耳内部环境更加稳定,同时也增强了中耳结构对外界压力改变的响应能力。

根据Cinamo等学者的研究发现,乳突结构的中耳对环境压力的变化表现出高度敏感性。这意味着,在外界压力发生变动时,这类中耳更易发生如鼓膜内陷或鼓室积液等病理状态的影响。值得注意的是,乳突腔表面覆盖的黏膜层不仅参与了跨膜气体交换过程,而且对于调节中耳内部的压力平衡至关重要。具体而言,乳突黏膜通过其换气功能参与到整个中耳系统的气体交换机制中,这对于维持正常的中耳压力具有关键意义。只有当乳突腔保持良好的通气状态时,才能促进鼓室腔恢复正常通气,从而恢复中耳的生理功能。不仅有助于防止因压力变化引发的中耳疾病,可以最大限度地减少鼓膜内陷或鼓室积液的发生概率,并支持中耳达到最佳的功能状态。

2.3 中耳黏膜的气体交换机制

在中耳压力调节机制中,各部分黏膜与血管之间的气体交换扮演了关键角色。此过程涉及一系列复杂的生理活动,其有效性依赖于中耳腔与其周围组织间形成的适当压力梯度。这种特定的压力差异是促使气体从中耳腔向血液扩散的关键因素,从而实现了中耳与血液循环间的气体交换。上鼓室黏膜的跨膜气体交换与肺泡的气体交换方式相似,都涉及气体的弥散过程。然而,当炎症发生时,气体交换过程将会受到干扰,炎症会导致黏膜发生肿胀,进而打破黏膜原有的血流动力学平衡状态。黏膜肿胀会使气体交换的有效面积减少,同时也会影响气体弥散的速率和效率,从而显著影响跨膜气体交换功能。

在Yaguchi的研究证实了中耳黏膜在中耳与血液间气体交换过程中的关键作用。在其研究中,通过植入人工黏膜的方法,观察到中耳气体交换功能得到了显著改善,因此,在临床实践中,准确评估中耳黏膜的病变程度,并在手术操作时尽可能地保留健康的中耳黏膜,是确保术后中耳气体交换功能的关键因素。这两方面的考量将直接影响到术后中耳维持正常压力的能力,从而对恢复患者的听觉健康具有重要意义。

3 中耳通气引流系统结构障碍与中耳胆脂瘤发生机制

胆脂瘤的发病机制至今尚未完全明确,存在许多争论和假说,其中内陷学说为多数学者认同,咽鼓管功能障碍引起的长期中耳负压是导致内陷袋发展的主要原因之一,因此也被认为是胆脂瘤的相关致病因素之一。Chole等认为咽鼓管功能障碍是引起鼓室内负压的直接原因,但Palva等证实即使咽鼓管功能正常依然可以发生鼓室上隐窝内陷袋,因此咽鼓管功能障碍尚不足以解释所有胆脂瘤形成机制。

Habermann第一个主张胆脂瘤是由于外耳道表皮及向中耳和鼓室隐窝长入而形成的。Bezold提出后天性原发性胆脂瘤的发生是由于咽鼓管阻塞的结果,使鼓膜松弛部Shrapnell膜向上鼓室内陷,上鼓室的表面角化层堆成一个表皮碎屑栓塞物。在此过程中,鼓室上隐窝首先发生内陷,而后逐渐形成胆脂瘤。这则是袋状内陷学说,是指各种原因导致中耳长期负压,继而鼓膜松弛部形成内陷袋,并逐步发展成胆脂瘤。以往中耳胆脂瘤的治疗主要采用乳突根治联合鼓室成形术,然而术后复发并不罕见,其中咽鼓管功能未得到恢复是其复发较为常见的原因之一。Kobayashi等认为中耳胆脂瘤可破坏鼓室口的骨质,长期的炎症刺激会引起咽鼓管鼓室口黏膜重塑、瘢痕形成,影响咽鼓管功能。Danner认为中耳内存在跨膜气体交换,当咽鼓管功能障碍时,中耳的通气将成比例下降,继而形成持续性负压,鼓膜容易内陷,导致中耳胆脂瘤复发; 同时加剧中耳黏膜表面血管的渗出,导致干耳时间延长,由此可见,正常的咽鼓管功能是行鼓室成形术的重要条件。咽鼓管确保了中耳腔与外界环境之间的气压均衡,中耳通气主要依赖于咽鼓管的功能,但在一些胆脂瘤疾病中的咽鼓管功能也可几乎正常,鼓室内解剖结构也可能对这些区域的有效通气产生影响。

在Palva及其同事阐明的通气途径:鼓膜张肌皱襞和锤砧外侧皱襞完整时,则通向上鼓室的唯一通气途径是通过鼓峡部。当鼓峡阻塞发生时,即使咽鼓管功能良好,中耳上鼓室乳突室的通气和气化过程将会受到阻碍,进而导致乳突气化不良,甚至有可能引发上鼓室回缩和胆脂瘤等。水肿的黏膜、粘连、肉芽组织、息肉和胆脂瘤可能成为鼓峡阻塞的原因,干扰上鼓室的通气;如果持续存在负压,就可能导致后天原发性胆脂瘤的形成。一些研究者指出,中上鼓室的隔断以及狭窄的鼓峡通道可能是形成孤立性胆脂瘤的关键因素之一,长期存在的鼓峡阻塞也被认为是导致乳突硬化现象的一个重要原因。因此有学者强调了与完整鼓膜张肌皱襞相关的鼓峡堵塞,是上鼓室胆脂瘤形成和发展的重要条件,在进行上鼓室胆脂瘤的外科手术时,移除鼓膜张肌皱襞以改善该区域的通气状况,已被证实是一种有效的策略来预防内陷囊袋的发生。

上鼓室通气不足形成回缩性囊袋状胆脂瘤,后天性中耳胆脂瘤常发生于上鼓室后部,很少进入上鼓室的最前部,即咽鼓管上隐窝。咽鼓管上隐窝作为峡部的补充部分,共同组成了连接上鼓室与中鼓室的重要气体通道。此结构的大小和形态在特定条件下会影响中耳通气引流,若咽鼓管上隐窝相对较小,则可能导致上鼓室与中鼓室之间的通气不畅,形成一个封闭的空腔系统,包括上鼓室、鼓窦以及乳突腔,这些区域无法直接与中下鼓室或咽鼓管进行有效的气体交换。持续存在的上鼓室通气障碍可能会导致鼓膜松弛部出现内陷现象,进而可能逐渐发展为中耳胆脂瘤。这种病理状态的发生是由于长期的通气不良引起的压力不平衡,促使鼓膜向内凹陷,并最终促成角质化物质的堆积,形成胆脂瘤。因此咽鼓管上隐窝通过影响中耳的通气引流,间接参与了中耳胆脂瘤的病理过程。有研究表明,通过与其他手术方式相比,行咽鼓管上隐窝开放后胆脂瘤的复发率和感染率较低。由于去除了上鼓室隔膜并打开了咽鼓管上隐窝,因此中耳通气链(起点为鼻咽,终点为乳突)通畅。中耳的分泌物也能顺利地从咽鼓管咽口流出,保持中耳干燥清洁。因此耳外科医师应提高对咽鼓管上隐窝的重视,通过开放咽鼓管上隐窝可抑制中耳乳胆脂瘤的发生或复发。

4 结论

随着对中耳通气和引流机制研究的逐步深入,我们现在能够更加清晰地认识到,不同解剖结构如何协同工作以维持中耳的压力平衡,并确保其良好的通气状态。不仅深化了我们对中耳生理机能的认识,也为治疗相关疾病提供了理论依据,指导临床医生制定更加合理、有效的治疗方案,促进患者的康复,减少疾病的复发;同时也为进一步的研究指明了方向,即目前对这些结构的功能及调节机制的研究尚存在不足之处,仍需进行更深入、全面的探索与完善,以填补现有知识的空白,推动该领域的不断发展。

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