Выбор толщины хрящевого трансплантата для хирургического лечения ретракционного кармана тимпанальной мембраны на основании модального анализа колебательной системы среднего уха
Аннотация
Сформулированы рекомендации для проведения хирургических операций по устранению ретракционного кармана тимпанальной мембраны и улучшению слуха. Выполнены конечно-элементные расчеты собственных частот колебательных систем среднего уха в норме, а также с патологией тимпанальной мембраны и с хрящевым трансплантатом. Конечно-элементная модель среднего уха состоит из тимпанальной мембраны, молоточка, наковальни и стремени. Патологические изменения упругих свойств тимпанальной мембраны описы ваются посредством изменения модуля упругости. Определены геометрические размеры хрящевого трансплантата тимпанальной мембраны для создания акустических условий, соответствующих функциям здоровой барабанной перепонки. Полученные результаты могут быть использованы для оценки толщины хрящевого трансплантата, необходимого для восстановления функций среднего уха посредством реконструкции тимпанальной мембраны с ретракционным карманом.
Литература
- Ars B., Decraemer W. Tympanic membrane lamina propria and middle ear cholesteatoma. In: M. Tos, J. Thomsen, E. Peitersen (eds). Cholesteatoma and Mastoid Surgery. Amsterdam ; Berkeley ; Milano, 1989. P. 429 – 432.
- Beer H.-J., Bornitz M., Hardke H.-J., et al. Modeling of components of the human middle ear and simulation of their dynamic behavior. audiol. Neurotol. 1999. Vol. 4. P. 156 –162.
- Cassano M., Cassano P. Retraction pockets of pars tensa in pediatric patients: Clinical evolution and treatment. Int. J. Pediat. otorhin. 2010. Vol. 74, issue 2. P. 178–182. DOI: 10.1016/j.ijporl.2009.11.004.
- Couloigner V., Molony N., Viala P., et al. Cartilage tympanoplasty for posterosuperior retraction pockets of the pars tensa in children. otol. Neurot. 2003. Vol. 24. P. 264 –269.
- Elkhouri N., Liu H., Funnell W. R. J. Low-frequency finite-element modeling of the gerbil middle ear. J. assoc. Res. otolaryngol. 2006. Vol. 7, No. 4. P. 399 – 413.
- Esteve D., Dubreuil Ch., Delia Vedova Cl., et al. Physiology and physiopathology of the eustachian tube opening function : Interest of tubomanometry. J. Fr. ORL. 2001. Vol. 50, No. 5. P. 233–241 (in Fr.). DOI: 14559, 35400010218205.0020.
- Fung Y. C. Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues. New York, 1993.
- Funnell W. R. J., Laszlo C. Modelling of the cat eardrum as a thin shell using the finite-element method. J. acoust. Soc. am. 1978. Vol. 63, No. 5. P. 1461–1467.
- Kirikae J. The structure and function of middle ear. Tokyo, 1960.
- Ladak H. M., Funnell W. R., Decraemer W. F., et al. A geometrically nonlinear finite-element model of the cat eardrum. J. acoust. Soc. am. 2006. Vol. 119, issue 5. P. 2859 –2868. DOI: 10.1121/1.2188370.
- Larsen P. L., Tos M. Ear polyps in posterior superior retraction pockets, herodion. Histopathological and pathogenetic aspects. J. oto-Rhino-Laryngol. 1992. Vol. 54, No. 6. P. 328–330. DOI:10.1159/000276325.
- Lee C. F., Chen J. H., Chou Y. F., et al. Optimal graft thickness for different sizes of tympanic membrane perforation in cartilage myringoplasty: a finite element analysis. Laryngoscope. 2007. Vol. 117, No. 4. P. 725–730.
- Lee C.-F., Hsu L.-P., Chen P.-R., et al. Biomechanical modeling and design optimization of cartilage myringoplasty using finite element analysis. audiol. Neurot. 2006. Vol. 11, No. 6. P. 380 –388.
- Lesser T. H. J., Williams K. R. The tympanic membrane in cross section: a finite element analysis. J. Laryngol. otology. 1988. Vol. 102, issue 3. P. 209 –214. DOI: 10.1017/S0022215100104542.
- Mikhasev G. I., Bosiakov S. M., Petrova L. G., et al. Finite-element modelling of the tympanic membrane retraction pocket under negative pressure in the tympanic cavity. Facta Univ. Ser. Mech. Eng. 2015. Vol. 13, No. 3. P. 249 –257.
- Mikhasev G., Ermochenko S., Bornitz M. On the strain – stress state of the reconstructed middle ear after inserting a malleus – incus prosthesis. Math. Med. Biol. 2010. Vol. 27. P. 289 –312.
- Neumann A., Jahnke K. Reconstruction of the tympanic membrane applying cartilage: Techniques, indications and results. HNo. 2005. Vol. 53, issue 6. P. 573–586 (in Ger.). DOI: 10.1007/s00106-005-1280-8.
- Ohnishi T., Shirahata Y., Fukami M., et al. The atelectatic ear and its classification. auris-Nasus-Larynx. 1985. Vol. 12, suppl. 1. P. 211–213. DOI: 10.1016/S0385-8146(85)80152-8.
- Tos M., Stangerup S. E., Larsen P. Dynamics of eardrum changes following secretory otitis. A prospective study. arch. otolaryngol. Head Neck Surg. 1987. Vol. 113, No. 4. P. 380 –385. DOI: 10.1001/archotol.1987.01860040042014.
- Wada H., Koike T., Kobayashi T. Three-dimensional finite-element method (FEM) analysis of the human middle ear. In: K.-B. Huttenbrink (ed.). Middle Ear Mechanics in Research and otosurgery. Dresden, 1997. P. 76 – 81.
- Wells M. D., Micheals L. Role of retraction pockets in cholesteatoma formation. Clinic. otolaryn. 1983. Vol. 8, issue 1. P. 39 – 45. DOI: 10.1111/j.1365-2273.1983.tb01670.x.
- Wen Yu.-H., Hsu L.-P., Chen P.-R., et al. Design optimization of cartilage myringoplasty using finite. Tzu Chi Med. J. 2006. Vol. 18. P. 370 –377.
- Yung M. Cartilage tympanoplasty: literature review. J. Laryngol. otol. 2008. Vol. 122, issue 7. P. 663– 672. DOI: 10.1017/ S0022215108001813.
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:
- Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).