Deze pagina is automatisch vertaald en de nauwkeurigheid van de vertaling kan niet worden gegarandeerd. Raadpleeg de Engelse versie voor een brontekst.

Trans-middenoorslijmvliesgasuitwisselingsproject 1, specifiek doel 1

16 februari 2019 bijgewerkt door: Cuneyt M. Alper

Middenoordrukregulatie bij gezondheid en ziekte: gastoevoer, -vraag en gasbalans in het middenoor -- Specifiek doel 1

Deze studie zal de snelheid meten waarmee gassen bewegen tussen de luchtruimte van het middenoor en het bloed dat door het middenoorslijmvlies stroomt. Het middenoor is een stijve biologische gaszak achter het trommelvlies en is gevuld met dezelfde gassen als in lucht, voornamelijk zuurstof (O), stikstof (N) en koolstofdioxide (CO2), maar in verschillende verhoudingen. Het middenoor is bekleed met een dunne laag cellen die over de weefsels liggen die de bloedvaten omringen. Het bloed dat door de voering van het middenoor stroomt, bevat ook dezelfde gassen, maar in verschillende verhoudingen van zowel de atmosfeer (kamerlucht) als het middenoor. Vanwege de verschillen in de verhoudingen van deze gassen, heeft elk gas de neiging om tussen het middenoor en het bloed te stromen om te proberen de verhoudingen van gassen in die compartimenten hetzelfde te maken. Deze gasstroom van en naar het middenoor verandert de middenoordruk. Als de druk in het middenoor ver onder de luchtdruk van de atmosfeer daalt, wordt het vermogen om geluiden te horen aangetast en kan zich vocht in het middenoor ophopen. Verwacht wordt dat elk verschillend gas met een andere snelheid tussen het middenoor en het bloed zal bewegen, maar het is niet bekend wat die snelheden zijn voor elk van de gassen. Er wordt ook verwacht dat die snelheden anders zullen zijn voor oren die een middenooraandoening hebben gehad en voor oren die dat niet hebben. In dit onderzoek meten we de snelheid van stikstof-, zuurstof- en kooldioxide-uitwisseling in beide richtingen tussen het middenoor en het bloed. Om dit te doen, wordt het gasmengsel in het middenoor veranderd zodat er voor elk experiment slechts één gas beweegt en wordt vervolgens de verandering in de hoeveelheid gas in het middenoor gemeten. Dit kan worden gedaan met behulp van een speciaal instrument, massaspectrometer genaamd, als er een open, werkende tympanostomie (ventilatie) buis, een kleine plastic buis, in het trommelvlies zit. Voor alle deelnemers aan dit onderzoek zullen we 6 experimenten uitvoeren die elk ongeveer 2 uur duren om de snelheid van de stikstof-, zuurstof- en koolstofdioxidestroom te meten. Proefpersonen met en zonder trommelvliesbuisjes zullen worden gerekruteerd. Degenen zonder sonde krijgen voor studiedoeleinden een sonde in één oor en deze wordt aan het einde van de studie verwijderd; deze proefpersonen worden wekelijks gevolgd tot het gaatje in het trommelvlies (waar de buis zat) dicht is.

Studie Overzicht

Toestand

Voltooid

Conditie

Gasuitwisseling in het middenoor

Interventie / Behandeling

Gedetailleerde beschrijving

Adequate drukregulatie van het middenoor (ME), gedefinieerd als het handhaven van een totale ME-druk op ongeveer omgevingsniveau, is vereist voor normaal gehoor en om de gezondheid van ME te behouden. Het mechanisme van ME-drukregulatie bestaat uit twee verschillende componenten die de totale ME-gasdruk beïnvloeden: de bolus, totale gradiëntgestuurde uitwisseling van gassen tussen de ME en nasopharynx tijdens actieve, tijdelijke openingen van de buis van Eustachius (ET) en de passieve partiële drukregulatie. gradiëntgestuurde diffusieve uitwisseling van gassen tussen de ME-holte en aangrenzende compartimenten, inclusief het lokale bloed via het ME-slijmvlies (MEM) en de omgeving via het trommelvlies. De basisfysiologie van gasoverdracht door de ET is goed ingeburgerd en een langzame tot verwaarloosbare gasuitwisseling over het normale en ontstoken trommelvlies is gemeten voor chinchilla's, katten en apen, en door ons bevestigd voor mensen. Daarentegen zijn de kenmerken van transMEM-gasuitwisseling controversieel. Wiskundige modellering toont aan dat transMEM-gasuitwisseling het ME-druktraject tussen ET-openingen regelt en dat de relatieve uitwisselingssnelheden voor de verschillende fysiologische gassen de vraag bepalen die op de ET wordt gesteld voor ME-gasbevoorrading. Hier meten we empirisch de transMEM ME-naar-bloed- en de bloed-naar-ME-uitwisselingsconstanten voor de fysiologische gassen bij mensen met normale en ontstoken MEM's. Voor dat doel werden in totaal 20 anderszins gezonde volwassen proefpersonen, 10 zonder significante voorgeschiedenis van ME-oorziekte (Groep-1) en 10 met ten minste 1 functionele beademingsbuis (VT) ingebracht voor bestaande ME-ziekte (Groep-2). Groep-1-proefpersonen zullen VT-insertie onder plaatselijke verdoving krijgen in de onderzoekskliniek en voor alle proefpersonen zal een op maat gemaakte acryloordop worden vervaardigd en uitgerust met een sensor voor het meten van druk, een injectiespuit voor het aanpassen van de systeemdruk en micro- buizen voor periodieke gasbemonstering met samenstellingsanalyse door een online massaspectrometer. Alle proefpersonen ondergaan een reeks van zes transMEM-gasuitwisselingsexperimenten, waarbij elk experiment is ontworpen om een ME-naar-bloed of een bloed-naar-ME partiële drukgradiënt vast te stellen voor een van de 3 fysiologische gassen, N2, O2 of CO2. Tijdens elk experiment wordt de oordop in de gehoorgang gestoken en afgedicht. De oordop wordt met kleppen bevestigd aan een lijn die naar de massaspectrometer en naar een gasbron met bekende samenstelling leidt, en het systeem (oordop + ME) wordt gewassen met een testgas dat specifiek is voor het experiment. Vervolgens wordt de oordop gesloten voor de gasbron en gedurende de 60 tot 90 minuten durende duur van het experiment wordt de systeemdruk continu geregistreerd en worden er om de 10 minuten ME-gasmonsters genomen voor analyse van de samenstelling. De gegevens worden getransformeerd om de transMEM-geleiding (uitwisselingsconstante) voor het testgas te schatten. Op de laatste dag van de experimentele serie worden de proefpersonen van Groep 2 ontslagen; Patiënten van groep 1 zullen hun VT laten verwijderen en daarna wekelijks worden gevolgd totdat de trommelvliesperforatie is genezen. Op dat moment wordt de audiometrie herhaald die vóór de VT-insertie was uitgevoerd. De resultaten zullen worden gebruikt om onze wiskundige modellen van ME-drukregulatie te voltooien terwijl ME overgaat van gezondheid naar ziekte. Deze empirische gegevens zullen ook worden gebruikt om bepaalde hypothesen te evalueren met betrekking tot de beperkingen die worden gesteld aan de uitwisseling van elke gassoort en met betrekking tot de directionele symmetrie van de uitwisselingsprocessen.

Studietype

Ingrijpend

Inschrijving (Werkelijk)

Fase

Fase 1

Contacten en locaties

In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.

Studie Locaties

Verenigde Staten
- Pennsylvania
  - Pittsburgh, Pennsylvania, Verenigde Staten, 15213
    - Middle Ear Physiology Laboratory, University of PIttsburgh

Deelname Criteria

Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.

Geschiktheidscriteria

Leeftijden die in aanmerking komen voor studie

18 jaar tot 50 jaar (Volwassen)

Accepteert gezonde vrijwilligers

Nee

Geslachten die in aanmerking komen voor studie

Allemaal

Beschrijving

Inclusiecriteria:

Verder gezonde volwassenen van 18 tot 50 jaar
Geen voorgeschiedenis van significante ME-ziekte; intact trommelvlies (alleen groep 1)
Functionele trommelvliesbuis of chronische perforatie na geëxtrudeerde buis; buis geplaatst voor middenooreffusie/disfunctie van de buis van Eustachius (groep 2)
Geen geschiedenis van eerdere ME-operaties anders dan beademingsbuizen (Groep 2),
In staat om studierisico's te begrijpen en schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven

Uitsluitingscriteria:

Heb een chronisch gezondheidsprobleem
ME-vloeistof of otitis media (OM) hebben op het moment van presentatie voor het inbrengen van een beademingsslang (alleen groep 1)
Zorg voor afvoer door de ventilatiebuis op het moment van testen
Een verkoudheid of allergische rhinitis hebben op het moment van testen
Elk voorgeschreven medicijn gebruiken, met uitzondering van die voor anticonceptie
Een bekende of vermoede allergie/bijwerking hebben op een van de onderzoeksgeneesmiddelen die worden gebruikt om het trommelvlies voor te bereiden op het inbrengen van een beademingsslang (alleen groep 1)
Een gehoordrempel van >15 dB of een air-bone gap van >10 dB hebben bij een van de spraakfrequenties (alleen groep 1)

Studie plan

Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.

Hoe is de studie opgezet?

Ontwerpdetails

Primair doel: Fundamentele wetenschap
Toewijzing: Niet-gerandomiseerd
Interventioneel model: Crossover-opdracht
Masker: Geen (open label)

Aantal wapens

Wapens en interventies

Deelnemersgroep / Arm	Interventie / Behandeling
Ander: Groep 1 - geen geschiedenis van otitis media geen voorgeschiedenis van otitis media	Geneesmiddel: 6%CO2, 25%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 6% CO2, 0%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 20%CO2, 6%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 0%CO2, 6%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 6% CO2, 6%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 6%CO2, 6%O2, 0%N2, balans argon blootstelling van het middenoor aan gas
Ander: Groep 2 --patent trommelvliesbuisje ten minste 1 patent tympanostomiecanule	Geneesmiddel: 6%CO2, 25%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 6% CO2, 0%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 20%CO2, 6%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 0%CO2, 6%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 6% CO2, 6%O2, saldo N2 blootstelling van het middenoor aan gas Geneesmiddel: 6%CO2, 6%O2, 0%N2, balans argon blootstelling van het middenoor aan gas

Deelnemersgroep / Arm