Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Trans-mellemøre mucosal gasudvekslingsprojekt 1, specifikt mål 1

16. februar 2019 opdateret af: Cuneyt M. Alper

Mellemøretrykregulering i sundhed og sygdom: Gasforsyning, efterspørgsel og mellemøregasbalance -- Specifikt mål 1

Denne undersøgelse vil måle den hastighed, hvormed gasser bevæger sig mellem mellemørets luftrum og blodet, der strømmer gennem mellemørets slimhinde. Mellemøret er en stiv biologisk gaslomme placeret bag trommehinden og er fyldt med de samme gasser som i luft, primært ilt (O), nitrogen (N) og kuldioxid (CO2), men i forskellige forhold. Mellemøret er foret med et tyndt lag celler, der ligger over væv, der omgiver blodkar. Blodet, der strømmer gennem mellemørehinden, indeholder også de samme gasser, men i forskellige proportioner fra både atmosfæren (rumluft) og mellemøret. På grund af forskellene i proportionerne af disse gasser, har hver gas en tendens til at strømme mellem mellemøret og blodet og forsøger at gøre proportionerne af gasser i disse rum ens. Denne strøm af gasser til og fra mellemøret ændrer mellemøretrykket. Hvis mellemøretrykket falder meget under atmosfærens lufttryk, forringes evnen til at høre lyde, og der kan ophobes væske i mellemøret. Det forventes, at hver enkelt gas vil bevæge sig mellem mellemøret og blodet med forskellig hastighed, men det vides ikke, hvad disse hastigheder er for nogen af gasserne. Det forventes også, at disse hastigheder vil være forskellige for ører, der har haft mellemøresygdom, og dem, der ikke har. I denne undersøgelse vil vi måle hastigheden af nitrogen-, oxygen- og kuldioxidudvekslinger i begge retninger mellem mellemøret og blodet. For at gøre dette vil gasblandingen i mellemøret blive ændret, så der kun er bevægelse af én gas for hvert forsøg og derefter måle ændringen i mængden af gas i mellemøret. Dette kan gøres ved hjælp af et specielt instrument kaldet et massespektrometer, hvis der er et åbent, fungerende tympanostomi (ventilations) rør, et lille plastikrør, i trommehinden. For alle deltagere i denne undersøgelse vil vi udføre 6 eksperimenter, der varer cirka 2 timer hver for at måle hastigheden af nitrogen, oxygen og kuldioxid flow. Forsøgspersoner med og uden tympanostomirør vil blive rekrutteret. Dem uden en sonde vil få indsat en sonde i det ene øre til undersøgelsesformål, og den vil blive fjernet ved slutningen af undersøgelsen; disse forsøgspersoner vil blive fulgt ugentligt, indtil hullet i trommehinden (hvor røret var) er lukket.

Studieoversigt

Status

Afsluttet

Betingelser

Mellemøre gasudveksling

Intervention / Behandling

Detaljeret beskrivelse

Tilstrækkelig mellemøre-trykregulering (ME), defineret som opretholdelse af et samlet ME-tryk på ca. omgivende niveauer, er påkrævet for normal hørelse og for at bevare ME-sundheden. Mekanismen for ME-trykregulering består af to distinkte komponenter, der påvirker det samlede ME-gastryk: bolus, total gradientdrevet udveksling af gasser mellem ME og nasopharynx under aktive, forbigående åbninger af Eustachian-røret (ET) og det passive, partialtryk gradientdrevet diffusiv udveksling af gasser mellem ME-hulrummet og tilstødende kompartmenter inklusive det lokale blod via ME-slimhinden (MEM) og miljøet via trommehinden. Den grundlæggende fysiologi af gasoverførsler gennem ET er veletableret, og en langsom til ubetydelig gasudveksling over den normale og betændte trommehinde er blevet målt for chinchillaer, katte og aber og bekræftet af os for mennesker. I modsætning hertil er karakteristikaene ved transMEM-gasudveksling kontroversielle. Matematisk modellering viser, at transMEM-gasudveksling styrer ME-trykbanen mellem ET-åbninger, og de relative udvekslingshastigheder for de forskellige fysiologiske gasser definerer efterspørgslen på ET'en for genforsyning af ME-gas. Her måler vi empirisk transMEM ME-til-blod og blod-til-ME-udvekslingskonstanter for de fysiologiske gasser hos mennesker med normale og betændte MEM'er. Til det formål i alt 20 ellers raske voksne forsøgspersoner, 10 uden signifikant historie med ME-øresygdom (Gruppe-1) og 10 med mindst 1 funktionelt ventilationsrør (VT) indsat for eksisterende ME-sygdom (Gruppe-2). Gruppe-1 forsøgspersoner vil få VT indsættelse under lokalbedøvelse i forskningsklinikken, og for alle forsøgspersoner vil en specialfremstillet akryl øreprop blive fremstillet og udstyret med en sensor til måling af tryk, en sprøjte til justering af systemtryk og mikro- rør for at muliggøre periodisk gasprøveudtagning med sammensætningsanalyse ved hjælp af et online massespektrometer. Alle forsøgspersoner vil gennemgå en serie på seks transMEM gasudvekslingseksperimenter, hvor hvert eksperiment er designet til at etablere en ME-til-blod eller en blod-til-ME partialtrykgradient for en af de 3 fysiologiske gasser, N2, O2 eller CO2. Under hvert eksperiment vil øreproppen blive sat ind i og forseglet i øregangen. Øreproppen vil blive fastgjort med ventiler til en ledning, der fører til massespektrometeret og til en kendt sammensætningsgaskilde, og systemet (øreprop + ME) vaskes med en testgas, der er specifik for eksperimentet. Derefter vil øreproppen blive lukket til gaskilden, og i forsøgets varighed på 60 til 90 minutter vil systemtrykket blive registreret kontinuerligt, og ME-gasprøver vil blive taget med 10 minutters intervaller til sammensætningsanalyse. Dataene vil blive transformeret for at estimere transMEM-konduktansen (udvekslingskonstanten) for testgassen. På den sidste dag af forsøgsserien vil gruppe-2 forsøgspersonerne blive afskediget; Gruppe-1 forsøgspersoner vil få deres VT fjernet og derefter følges ugentligt, indtil perforeringen af trommehinden er helet. På det tidspunkt vil audiometri, som blev udført før VT-indsættelse, blive gentaget. Resultaterne vil blive brugt til at færdiggøre vores matematiske modeller for ME-trykregulering, når ME går fra sundhed til sygdom. Disse empiriske data vil også blive brugt til at evaluere visse hypoteser relateret til begrænsningerne på udvekslingen af hver gasart og vedrørende retningssymmetrien af udvekslingsprocesserne.

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Faktiske)

Fase

Fase 1

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiesteder

Forenede Stater
- Pennsylvania
  - Pittsburgh, Pennsylvania, Forenede Stater, 15213
    - Middle Ear Physiology Laboratory, University of PIttsburgh

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

18 år til 50 år (Voksen)

Tager imod sunde frivillige

Ingen

Køn, der er berettiget til at studere

Alle

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

Ellers raske voksne i alderen 18 til 50 år
Ingen historie med signifikant ME-sygdom; intakt trommehinde (kun gruppe 1)
Funktionelt tympanostomirør eller kronisk perforation efter ekstrudering af rør; rør placeret til mellemøre-effusion/dysfunktion af eustakiske rør (Gruppe 2)
Ingen historie med tidligere ME-operationer bortset fra ventilationsrør (Gruppe 2),
I stand til at forstå undersøgelsesrisici og give skriftligt informeret samtykke

Ekskluderingskriterier:

Har et kronisk helbredsproblem
Har ME væske eller mellemørebetændelse (OM) på præsentationstidspunktet til indsættelse af ventilationsrør (kun gruppe 1)
Hav dræn gennem ventilationsrøret på testtidspunktet
Har en forkølelse eller allergisk rhinitis på tidspunktet for testning
Tager enhver receptpligtig medicin med undtagelse af præventionsmidler
Har en kendt eller mistænkt allergi/bivirkning over for nogen af de undersøgelseslægemidler, der bruges til at forberede trommehinden til indsættelse af ventilationsrør (kun gruppe 1)
Har en høretærskel >15 dB eller >10 dB luft-knoglegab ved enhver af talefrekvenserne (kun gruppe 1)

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

Primært formål: Grundvidenskab
Tildeling: Ikke-randomiseret
Interventionel model: Crossover opgave
Maskning: Ingen (Åben etiket)

Antal våben

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm	Intervention / Behandling
Andet: Gruppe 1 - ingen historie med mellemørebetændelse ingen historie med mellemørebetændelse	Medicin: 6% CO2, 25% O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 6% CO2, 0%O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 20% CO2, 6% O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 0% CO2, 6% O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 6% CO2, 6%O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 6% CO2, 6% O2, 0% N2, resten argon udsættelse af mellemøret for gas
Andet: Gruppe 2 - patenteret tympanostomirør mindst 1 patenteret tympanostomirør	Medicin: 6% CO2, 25% O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 6% CO2, 0%O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 20% CO2, 6% O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 0% CO2, 6% O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 6% CO2, 6%O2, resten N2 udsættelse af mellemøret for gas Medicin: 6% CO2, 6% O2, 0% N2, resten argon udsættelse af mellemøret for gas

Deltagergruppe / Arm