Denne siden ble automatisk oversatt og nøyaktigheten av oversettelsen er ikke garantert. Vennligst referer til engelsk versjon for en kildetekst.

Trans-Middle-Ear Mucosal Gas Exchange Project 1, spesifikt mål 1

16. februar 2019 oppdatert av: Cuneyt M. Alper

Mellomøretrykkregulering i helse og sykdommer: gassforsyning, etterspørsel og mellomøregassbalanse -- Spesifikt mål 1

Denne studien vil måle hastigheten som gasser beveger seg mellom mellomørets luftrom og blodet som strømmer gjennom mellomøreslimhinnen. Mellomøret er en stiv biologisk gasslomme som ligger bak trommehinnen og er fylt med de samme gassene som i luft, primært oksygen (O), nitrogen (N) og karbondioksid (CO2), men i forskjellige proporsjoner. Mellomøret er foret med et tynt lag med celler som ligger over vev som omgir blodårene. Blodet som strømmer gjennom mellomøreslimhinnen inneholder også de samme gassene, men i forskjellige proporsjoner fra både atmosfæren (romluft) og mellomøret. På grunn av forskjellene i proporsjonene til disse gassene, har hver gass en tendens til å strømme mellom mellomøret og blodet og prøver å gjøre proporsjonene av gasser i disse rommene like. Denne strømmen av gasser til og fra mellomøret endrer mellomøretrykket. Hvis mellomøretrykket synker mye under atmosfærens lufttrykk, svekkes evnen til å høre lyder og væske kan bygge seg opp i mellomøret. Det er forventet at hver forskjellig gass vil bevege seg mellom mellomøret og blodet med forskjellig hastighet, men det er ikke kjent hva disse hastighetene er for noen av gassene. Det forventes også at disse hastighetene vil være forskjellige for ører som har hatt mellomøresykdom og de som ikke har. I denne studien skal vi måle hastigheten på nitrogen-, oksygen- og karbondioksidutveksling i begge retninger mellom mellomøret og blodet. For å gjøre dette vil gassblandingen i mellomøret endres slik at det er bevegelse av kun én gass for hvert eksperiment og deretter måle endringen i mengden av gass i mellomøret. Dette kan gjøres ved hjelp av et spesielt instrument kalt et massespektrometer hvis det er et åpent, fungerende tympanostomi (ventilasjons) rør, et lite plastrør, i trommehinnen. For alle deltakerne i denne studien vil vi gjennomføre 6 eksperimenter som varer i ca. 2 timer hver for å måle hastigheten på nitrogen-, oksygen- og karbondioksidstrømmen. Forsøkspersoner med og uten tympanostomirør vil bli rekruttert. De uten sonde vil ha en sonde satt inn i det ene øret for studieformål, og den vil bli fjernet ved slutten av studien; disse forsøkspersonene vil bli fulgt ukentlig til hullet i trommehinnen (der røret var) er lukket.

Studieoversikt

Status

Fullført

Forhold

Gassutveksling i mellomøret

Intervensjon / Behandling

Detaljert beskrivelse

Adekvat trykkregulering i mellomøret (ME), definert som opprettholdelse av et totalt ME-trykk på omtrent omgivelsesnivåer, er nødvendig for normal hørsel og for å bevare ME-helsen. Mekanismen for ME-trykkregulering består av to distinkte komponenter som påvirker det totale ME-gasstrykket: bolus, total gradientdrevet utveksling av gasser mellom ME og nasofarynx under aktive, forbigående Eustachian tube (ET) åpninger og det passive partialtrykket gradientdrevet diffusiv utveksling av gasser mellom ME-hulen og tilstøtende rom inkludert det lokale blodet via ME-slimhinnen (MEM) og miljøet via trommehinnen. Den grunnleggende fysiologien til gassoverføringer gjennom ET er godt etablert og en langsom til ubetydelig gassutveksling over den normale og betente trommehinnen er målt for chinchillaer, katter og aper, og bekreftet av oss for mennesker. I kontrast er egenskapene til transMEM-gassutveksling kontroversielle. Matematisk modellering viser at transMEM-gassutveksling kontrollerer ME-trykkbanen mellom ET-åpninger, og de relative utvekslingsratene for de forskjellige fysiologiske gassene definerer etterspørselen som stilles til ET for ME-gassforsyning. Her måler vi empirisk transMEM ME-til-blod og blod-til-ME-utvekslingskonstantene for de fysiologiske gassene hos mennesker med normale og betente MEM-er. Til dette formålet, totalt 20 ellers friske voksne forsøkspersoner, 10 uten signifikant historie med ME-øresykdom (Gruppe-1) og 10 med minst 1 funksjonelt ventilasjonsrør (VT) satt inn for eksisterende ME-sykdom (Gruppe-2). Gruppe-1 forsøkspersoner vil få VT-innsetting under lokalbedøvelse i forskningsklinikken, og for alle forsøkspersoner vil en spesiallaget akryl ørepropp bli produsert og utstyrt med en sensor for måling av trykk, en sprøyte for justering av systemtrykk og mikro- rør for å tillate periodisk gassprøvetaking med sammensetningsanalyse av et online massespektrometer. Alle forsøkspersoner vil gjennomgå en serie på seks transMEM gassutvekslingseksperimenter, med hvert eksperiment designet for å etablere en ME-til-blod eller en blod-til-ME partialtrykkgradient for en av de 3 fysiologiske gassene, N2, O2 eller CO2. Under hvert eksperiment vil øreproppen settes inn i og forsegles i øregangen. Ørepluggen vil festes med ventiler til en ledning som fører til massespektrometeret og til en kjent sammensetningsgasskilde, og systemet (øreplugg + ME) vaskes med en testgass spesifikk for eksperimentet. Deretter lukkes øreproppen til gasskilden, og i løpet av eksperimentets varighet på 60 til 90 minutter vil systemtrykket registreres kontinuerlig og ME-gassprøver tas med 10 minutters intervaller for sammensetningsanalyse. Dataene vil bli transformert for å estimere transMEM-konduktansen (utvekslingskonstanten) for testgassen. På den siste dagen av forsøksserien vil gruppe-2-personene bli avskjediget; Gruppe-1 forsøkspersoner vil få fjernet VT og deretter følges ukentlig inntil perforeringen av trommehinnen har grodd. På det tidspunktet vil audiometri som ble utført før VT-innsetting gjentas. Resultatene vil bli brukt til å fullføre våre matematiske modeller for ME-trykkregulering når ME går fra helse til sykdom. Disse empiriske dataene vil også bli brukt til å evaluere visse hypoteser knyttet til begrensningene som er plassert på utvekslingen av hver gassart og angående retningssymmetrien til utvekslingsprosessene.

Studietype

Intervensjonell

Registrering (Faktiske)

Fase

Fase 1

Kontakter og plasseringer

Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.

Studiesteder

Forente stater
- Pennsylvania
  - Pittsburgh, Pennsylvania, Forente stater, 15213
    - Middle Ear Physiology Laboratory, University of PIttsburgh

Deltakelseskriterier

Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.

Kvalifikasjonskriterier

Alder som er kvalifisert for studier

18 år til 50 år (Voksen)

Tar imot friske frivillige

Nei

Kjønn som er kvalifisert for studier

Alle

Beskrivelse

Inklusjonskriterier:

Ellers friske voksne i alderen 18 til 50 år
Ingen historie med signifikant ME-sykdom; intakt trommehinne (kun gruppe 1)
Funksjonell tympanostomirør eller kronisk perforering etter ekstrudert rør; rør plassert for mellomøre-effusjon/dysfunksjon i Eustachian-røret (gruppe 2)
Ingen historie med tidligere ME-operasjoner bortsett fra ventilasjonsrør (gruppe 2),
Kunne forstå studierisiko og gi skriftlig informert samtykke

Ekskluderingskriterier:

Har noen kroniske helseproblemer
Ha ME væske eller mellomørebetennelse (OM) på presentasjonstidspunktet for innsetting av ventilasjonsrør (kun gruppe 1)
Ha drenering gjennom ventilasjonsrøret på testtidspunktet
Har en forkjølelse eller allergisk rhinitt på tidspunktet for testing
Tar reseptbelagte legemidler med unntak av prevensjonsmidler
Har en kjent eller mistenkt allergi/bivirkning på noen av studiemedikamentene som brukes for å klargjøre trommehinnen for innsetting av ventilasjonsrør (kun gruppe 1)
Ha en hørselsterskel >15 dB eller >10 dB luftbeingap ved hvilken som helst av talefrekvensene (kun gruppe 1)

Studieplan

Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.

Hvordan er studiet utformet?

Designdetaljer

Primært formål: Grunnvitenskap
Tildeling: Ikke-randomisert
Intervensjonsmodell: Crossover-oppdrag
Masking: Ingen (Open Label)

Antall våpen

Våpen og intervensjoner

Deltakergruppe / Arm	Intervensjon / Behandling
Annen: Gruppe 1 - ingen historie med mellomørebetennelse ingen historie med mellomørebetennelse	Legemiddel: 6% CO2, 25% O2, resten N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 6% CO2, 0%O2, balanse N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 20% CO2, 6% O2, resten N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 0% CO2, 6% O2, resten N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 6% CO2, 6%O2, balanse N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 6% CO2, 6% O2, 0% N2, resten argon eksponering av mellomøret for gass
Annen: Gruppe 2 - patentert tympanostomirør minst 1 patentert tympanostomirør	Legemiddel: 6% CO2, 25% O2, resten N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 6% CO2, 0%O2, balanse N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 20% CO2, 6% O2, resten N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 0% CO2, 6% O2, resten N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 6% CO2, 6%O2, balanse N2 eksponering av mellomøret for gass Legemiddel: 6% CO2, 6% O2, 0% N2, resten argon eksponering av mellomøret for gass

Deltakergruppe / Arm