Konisches Selbst

Oct 23, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 20290 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Derzeit werden mehrere Untersuchungen zur Machbarkeit der Stentplatzierung in der Eustachischen Röhre (ET) durchgeführt. Für die anatomische Struktur des ET optimierte Stents wurden jedoch noch nicht entwickelt. In dieser Studie wurde die Wirksamkeit und Sicherheit eines selbstexpandierbaren Metallstents (SEMS) untersucht, der für die ET-Morphologie von Schweinen optimiert ist. Silikon wurde in einen ET eines Schweinekadavers injiziert, um die ET-Morphologie zu analysieren. Die nach einem Computertomographie-Scan erhaltenen dreidimensional rekonstruierten ET-Phantombilder vom Schwein wurden vermessen, um die Abmessungen des ET vom Schwein zu bestimmen. Das SEMS wurde auf Grundlage der morphologischen Befunde des Schweine-ET als konische Struktur konzipiert. Das konische SEMS (T-SEMS) und das konventionelle SEMS (C-SEMS) wurden in den Schweine-ET eingesetzt, um die Sicherheit und Wirksamkeit der beiden SEMS-Typen zu vergleichen. Die Stent-induzierte Gewebehyperplasie war in der T-SEMS-Gruppe signifikant niedriger als in der C-SEMS-Gruppe (p < 0,001). Das für die Schweine-ET optimierte T-SEMS war wirksam bei der Aufrechterhaltung der Stentdurchgängigkeit. T-SEMS scheint bei der Unterdrückung einer durch Stents verursachten Gewebehyperplasie besser zu sein als C-SEMS, da durch Stents verursachte mechanische Verletzungen reduziert und die Durchgängigkeit des ET aufrechterhalten wird.

Die Eustachische Röhre (ET) ist ein Organ, das die Mittelohrhöhle mit dem Nasopharynx verbindet und verschiedene Funktionen im Mittelohr ausübt, darunter die Belüftung, den Schutz vor pathogenen Mikroorganismen und die Ableitung von Sekreten zum Nasopharynx1. Im Gegensatz zu anderen nicht-vaskulären Lumenorganen hat das ET eine konische Form, die aus zwei Teilen besteht2,3. Der erste Teil, distal ein Drittel des ET, ist schmal und von knöchernen Strukturen umgeben. Zum Nasopharynx hin wird der zweite Abschnitt des ET breiter und wird als knorpeliger Abschnitt bezeichnet. Wenn sich der knorpelige Teil nicht richtig öffnet oder schließt, kommt es zu einer ET-Dysfunktion (ETD), die potenziell obstruktiv werden kann4,5,6.

Zur Behandlung von ETD können verschiedene Therapiestrategien wie die Laser-Eustachische Tuboplastik, das Einführen eines Beatmungsschlauchs, die Mikrodebrider-Tuboplastik und die Ballon-Eustachische Tuboplastie (BET) angewendet werden7,8,9. Insbesondere BET, bei dem ein Ballonkatheter zum Einsatz kommt, hat sich als minimalinvasiver Eingriff zur Behandlung von ETD10 herausgestellt. Die klinische Erfolgsrate des BET wurde mit 36 ​​bis 80 % angegeben. Einige Patienten reagieren nicht auf die Ballondilatation und die Wirkung von BET lässt mit der Zeit langsam nach10,11,12. Resistente Fälle von ETD, die eine wiederholte BET erfordern, haben erhebliche negative Auswirkungen auf die Lebensqualität. Daher bleibt die Suche nach anderen wirksamen Therapiemöglichkeiten eine therapeutische Herausforderung. Frühere Studien schlugen den Einsatz von ET-Stents als alternative Option für Patienten mit ETD vor, und es wurden präklinische Studien durchgeführt, um einen ET-Stent zur Linderung von ETD zu entwickeln13,14,15,16,17,18. Allerdings ist die röhrenförmige Struktur der in früheren Studien verwendeten ET-Stents möglicherweise nicht für die Morphologie des ET geeignet. In dieser Studie wurde die Morphologie des Schweine-ET anhand eines computertomographisch (CT) gescannten Schweine-ET-Phantoms analysiert. Basierend auf den Erkenntnissen der ET-Morphologie wurde ein ET-Stent aus selbstexpandierendem Nitinoldraht entworfen und hergestellt. Ziel dieser Studie ist es daher, die Wirksamkeit und Sicherheit eines konischen, selbstexpandierbaren Metallstents (T-SEMS), der für die ET-Morphologie von Schweinen optimiert ist, im Vergleich zu einem herkömmlichen SEMS (C-SEMS) bei ET von Schweinen zu untersuchen.

Dieses Experiment wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) des Asan Institute for Life Sciences genehmigt und entsprach den ARRIVE-Richtlinien für den humanen Umgang mit Labortieren (IACUC-2020-12-189). Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit den einschlägigen Richtlinien und Vorschriften durchgeführt. In dieser Studie wurden sechs ETs von drei frischen Schweinekadaverköpfen (Yorkshire, 33,4–36,7 kg nach 3 Monaten; Orient Bio, Seongnam, Korea) verwendet. Die Schweineköpfe wurden mittig sagittal geschnitten, um das Nasopharynx-Ostium zu identifizieren. In einer früheren Studie wurde ein Schweine-ET-Phantom unter Verwendung des Herstellungsprozesses eines Leichen-ET-Phantoms hergestellt19. Eine 100-μl-Pipettenspitze wurde mit einer 10-ml-Spritze verbunden und die Endspitze der Pipette in das Nasopharynx-Ostium eingeführt. Silikon (Otoform AK®, Dreve Otoplastik GmbH, Unna, Deutschland) wurde durch die Pipette in den Schweine-ET injiziert, bis es das Nasopharynx-Ostium vollständig bedeckte, und dann wurde ein konstanter Druck im ET ausgeübt (Abb. 1). Die mit Silikon gefüllten Schweineköpfe wurden 12 Stunden lang bei 4 °C gehalten und das ausgehärtete Silikon wurde später vom Schweine-ET getrennt.

Herstellung des ET-Phantoms eines toten Schweins. (a) Das nasopharyngeale Ostium (Pfeile) des Kopfes eines Schweinekadavers wurde nach einem mittelsagittalen Schnitt identifiziert. (b) Silikon (Pfeilspitzen) wurde injiziert, bis der ET vollständig gefüllt war. (c,d) Die beiden seitlichen und (e) vorderen Projektionen des aus dem Schweine-ET extrahierten Silikonphantoms.

Ein Mikro-CT-Bildgebungssystem (NanoPET/CT, Mediso Ltd – Bioscan Inc., Arlington, Texas, USA) wurde verwendet, um die Größe des Schweine-ET-Phantoms quantitativ zu analysieren. CT-Bilder wurden rekonstruiert, um die Morphologie der Schweine-ET-Phantome zu analysieren. Dreidimensional rekonstruierte Bilder wurden von den Abschnitten erhalten, die in Abständen von 4 mm vom Nasopharyngealostium bis zum Isthmus axial geschnitten wurden. Insgesamt wurden alle 4 mm sechs Abschnitte erstellt und die Punkte von P0 bis P5 definiert. Die Höhe des axial geschnittenen ET wurde als Länge von der Ober- bis zur Unterseite des ET-Lumens gemessen. Die Breite des axial geschnittenen ET wurde als maximaler Abstand zwischen der Vorder- und Hinterseite gemessen. Die Gesamtlänge des ET wurde als Abstand vom Nasopharyngealostium zum Isthmus gemessen.

Alle in dieser Studie verwendeten SEMS (S&G Biotech Co., Ltd, Yongin, Korea) wurden auf der Grundlage der morphologischen Erkenntnisse des Schweine-ET-Phantoms entworfen und hergestellt. Insgesamt wurden 32 Nitinol-Drähte mit einer Dicke von 0,09 mm mit einer Flechtmaschine verflochten. Das für die Schweine-ET optimierte SEMS hatte eine konische Struktur. Bei vollständiger Ausdehnung hatte das T-SEMS einen Durchmesser von 2 mm am distalen Ende und 5 mm am proximalen Ende des T-SEMS und eine Länge von 16 mm (Abb. 2a). Das C-SEMS hatte eine röhrenförmige Struktur und hatte einen Durchmesser von 3 mm und eine Länge von 16 mm (Abb. 2b).

Selbstexpandierbare Metallstents (SEMS) mit dem Einführsystem und den technischen Schritten für die Stentplatzierung im Schweine-ET. Fotos, die (a) das konische SEMS (T-SEMS) und (b) das konventionelle SEMS (C-SEMS) zeigen. (c) Die Lenksteuerfäden (Pfeile) wurden verwendet, um den Winkel des proximalen Endes des Stent-Einführungssystems zu modulieren, um einen einfachen Zugang zur ET-Öffnung zu ermöglichen (maximaler gebogener Winkel betrug 45°). (d) Endoskopisches Bild, das das nasopharyngeale Ostium (Pfeile) und das eingeführte steuerbare Einführsystem zeigt. (e) Das abgewinkelte Einführsystem wurde in das Nasopharynx-Ostium eingeführt. (f) Das T-SEMS (Pfeilspitzen) wurde erfolgreich im ET platziert.

Das SEMS-Abgabesystem bestand aus einer steuerbaren 9-Fr-Schleuse (OSYMED. Co., Ltd, Yongin, Korea), Steuerkontrollfäden und einem Pusher-Katheter (Abb. 2c). Der maximale Krümmungswinkel des SEMS-Einführungssystems betrug 45°. Das steuerbare SEMS-Abgabesystem wurde für einen einfachen Zugang zum Nasopharyngealostium des Schweine-ET entwickelt.

Auch dieser Teil des Experiments wurde von der IACUC genehmigt und entsprach den ARRIVE-Richtlinien. Insgesamt sechs ETs von drei Schweinen (Yorkshire; Orient Bio) mit einem Gewicht von 34,2–36,5 kg wurden in zwei Gruppen aufgeteilt, die das T-SEMS oder C-SEMS erhielten. Alle Schweine wurden ad libitum mit Wasser und Futter versorgt und in einem 12-stündigen Tag-Nacht-Zyklus bei einer Temperatur von 24 ± 2 °C gehalten. Anschließend wurden alle Schweine 4 Wochen nach der Stentplatzierung durch intravenöse Injektion von Kaliumchlorid eingeschläfert (DAI HAN PHARM CO., Seoul, Korea).

Alle Schweine wurden unmittelbar vor der Stentplatzierung mit einer Mischung aus 50 mg/kg Zolazepam, 50 mg/kg Tiletamin (Zoletil 50; Virbac, Carros, Frankreich) und 10 mg/kg Xylazin (Rompun; Bayer HealthCare, Leverkusen, Deutschland) anästhesiert. . Anschließend wurde ein Endotrachealtubus platziert und die Anästhesie durch Inhalation von 0,5–2 % Isofluran (Ifran®; Hana Pharm. Co., Seoul, Korea) mit 1:1 Sauerstoff (510 ml/kg pro Minute) verabreicht. Eine endoskopische Untersuchung (VISERA 4K UHD Rhinolaryngoskop; Olympus, Tokio, Japan) wurde durchgeführt, um das nasopharyngeale Ostium des ET zu überprüfen. Das mit dem T-SEMS oder C-SEMS beladene steuerbare Abgabesystem wurde unter endoskopischer Führung durch das Nasenloch zum Nasopharyngealostium des ET vorgeschoben (Abb. 2d). Das steuerbare Einführsystem wurde in Richtung der Nasopharyngealöffnung gebogen und vorsichtig in den ET eingeführt, bis es im Isthmusteil des ET auf Widerstand stieß (Abb. 2e). Der Stent wurde im ET platziert, indem das Einführsystem zurückgezogen wurde, während der Pusher-Katheter an Ort und Stelle war (Abb. 2f). Nach dem Eingriff wurde eine endoskopische Untersuchung durchgeführt, um etwaige eingriffsbedingte Komplikationen zu beurteilen und die Position des proximalen Endes des Stents zu bestimmen. Vier Wochen nach der Platzierung des Stents wurde eine endoskopische Untersuchung der Schweine durchgeführt, um die Stentposition, die Durchgängigkeit und das Vorhandensein von Sekret rund um den Stent zu beurteilen.

Auf der Grundlage früherer ET-Stent-Studien wurde eine histologische Untersuchung durchgeführt14,15. Die gestented ET-Gewebe wurden extrahiert. Die ET-Gewebeproben wurden 3 Tage lang in 10 % neutral gepuffertem Formalin fixiert. Nach der Fixierung wurden die Proben in einen Harzblock eingebettet. Die Harzblöcke wurden mit dem Schleifsystem (Apparatebau GmbH, Hamburg, Deutschland) vom proximalen und distalen Teil des Segments abgeschnitten. Zur histologischen Auswertung wurden die Objektträger mit Hämatoxylin-Eosin gefärbt. Die histologischen Untersuchungen wurden durchgeführt, um den Prozentsatz der Stent-induzierten Gewebehyperplasie und den Grad der Infiltration entzündlicher Zellen zu bestimmen. Der Prozentsatz der Gewebehyperplasie von ET wurde anhand der folgenden Gleichung berechnet:

Der Grad der Infiltration von Entzündungszellen wird anhand der Verteilung und Dichte der Entzündungszellen bestimmt. Die Messindikatoren 1, 2, 3, 4 und 5 weisen auf eine leichte, leichte bis mittelschwere, mittelschwere, mittelschwere bis schwere bzw. schwere entzündliche Zellinfiltration hin20. Beobachtungen für die histologische Analyse des ET wurden mit einem Mikroskop (BX51; Olympus, Tokio, Japan) durchgeführt und Messungen wurden mit der CaseViewer-Software (CaseViewer; 3D HISTECH Ltd., Budapest, Ungarn) durchgeführt. Die histologischen Befunde wurden auf der Grundlage des Konsenses von drei Beobachtern verifiziert, die für die Studie blind waren.

Zur Analyse der Unterschiede zwischen den Gruppen wurde gegebenenfalls der Mann-Whitney-U-Test verwendet. Ein Wert von p < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Für p-Werte < 0,05 wurde ein Bonferroni-korrigierter Mann-Whitney-U-Test durchgeführt, um Gruppenunterschiede festzustellen (p < 0,008 als statistisch signifikant). Statistische Analysen wurden mit der SPSS-Software (Version 27.0; SPSS, IBM, Chicago, IL, USA) durchgeführt.

Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit den relevanten ARRIVE-Richtlinien und -Vorschriften durchgeführt.

Alle Experimente wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee des Asan Institute for Life Sciences (IACUC-2020-12-189) genehmigt.

Die morphologischen Befunde sind in Abb. 3 dargestellt. Das Schweine-ET-Phantom wurde erfolgreich ohne Schleimhautverletzungen des Lumens hergestellt. Der ET begann am Nasopharyngealostium und zeigte zunächst eine posterolaterale Krümmung. Von der Mitte bis zum Isthmus war eine leichte vordere Krümmung zu beobachten. Der Bereich des Nasopharyngealostiums war am weitesten ausgedehnt und das ET-Lumen wurde zum Isthmus hin kleiner. Innerhalb des ET hatte der Querschnitt die Form eines Anführungszeichens. Die mittlere (± Standardabweichung; SD) Gesamtlänge des ET betrug 23,18 ± 2,94 mm. Die mittlere (± SD) Höhe des axial geschnittenen Schweine-ET-Phantoms verringerte sich allmählich von 9,39 ± 1,87 mm bei P0 (nasopharyngeales Ostium) auf 3,67 ± 1,23 mm bei P5 (Isthmus). Die mittlere (± SD) Breite verringerte sich ebenfalls allmählich von 4,68 ± 1,51 mm bei P0 auf 1,20 ± 0,25 mm bei P4 (dem distalen Ende des knorpeligen Teils). P5 (Isthmus) war 0,64 ± 0,42 mm breit und deutlich kleiner als P4.

Morphologische Befunde und Messungen des Schweine-ET-Phantoms. (a) Axial geschnittene CT-Bilder des Schweine-ET-Phantoms, die den erweiterten ET in einer gekrümmten Kegelform zeigen. Das ET-Lumen besteht aus dem Rüdinger-Sicherheitskanal (Pfeil) und dem Hilfsspalt (Pfeilspitze). (b) 3D-rekonstruierte CT-Bilder des Schweine-ET-Phantoms, die eine posterolaterale Krümmung bis zur Mitte zeigen, gefolgt von einer gekrümmten Vorderwand. Die (c) Höhe und (d) Breite des axial geschnittenen Schweine-ET-Phantoms nahmen vom Nasopharyngealostium bis zum Isthmus allmählich ab.

Alle SEMS-Einsätze verliefen bei den Schweinen technisch erfolgreich, ohne dass es zu verfahrensbedingten Komplikationen kam. Bei der endoskopischen Untersuchung nach dem Eingriff wurde festgestellt, dass die proximalen Enden aller SEMS aus dem ET herausragten. Nach 4 Wochen wurde eine Folgestudie durchgeführt, die während der Nachbeobachtungszeit keine stentbedingten Komplikationen wie Stentmigration zeigte. Alle SEMS behielten ihre runde Form. Bei der endoskopischen Nachuntersuchung nach 4 Wochen wurde jedoch eine Sekretion um das proximale Ende der SEMS beobachtet (Abb. 4a, b). Alle Schweine lebten bis zum Ende der Studie.

Repräsentative endoskopische und histologische Bilder des Schweine-ET. (a) Leichte Sekretion (Pfeilspitze) um das T-SEMS (Pfeile) nach 4 Wochen. (b) Vier Wochen nach der Stentimplantation wurde eine relativ starke Sekretion (Pfeilspitzen) um das C-SEMS (Pfeile) herum beobachtet. (c,d) Histologische Bilder zeigen einen signifikant höheren Prozentsatz an Gewebehyperplasie im distalen Teil der C-SEMS-Gruppe als in der T-SEMS-Gruppe. Histologische Ergebnisse des (e) Prozentsatzes der Gewebehyperplasie und (f) des Grades der Infiltration entzündlicher Zellen 4 Wochen nach der Stentimplantation in den T-SEMS- und C-SEMS-Gruppen. T-SEMS konischer selbstexpandierbarer Metallstent, C-SEMS herkömmlicher selbstexpandierbarer Metallstent.

Die histologischen Befunde sind in Abb. 4c–f dargestellt. Der mittlere (± SD) Prozentsatz der Gewebehyperplasie im proximalen Teil unterschied sich zwischen den beiden Gruppen nicht signifikant (46,25 ± 5,56 % in der T-SEMS-Gruppe vs. 56,88 ± 12,73 % in der C-SEMS-Gruppe, p = 0,090). . Allerdings war der distale Anteil in der T-SEMS-Gruppe (36,73 ± 5,54 %) signifikant niedriger als der in der C-SEMS-Gruppe (85,82 ± 9,98 %, p < 0,001). Der Grad der Infiltration von Entzündungszellen unterschied sich im proximalen und distalen Bereich zwischen den beiden Gruppen nicht signifikant (proximaler Bereich: 3,66 ± 1,03 in der T-SEMS-Gruppe vs. 4,5 ± 0,54 in der C-SEMS-Gruppe, p = 0,110 und distal). Anteil: 3,16 ± 0,75 in der T-SEMS-Gruppe vs. 3,5 ± 0,54 in der C-SEMS-Gruppe, p = 0,401).

Die Anatomie des ET ist komplex und eng, was sich von anderen Lumenorganen unterscheidet1. Unsere Studie untersuchte die Gesamtform und die Abmessungen des Schweine-ET mithilfe des Schweine-ET-Phantoms. In einer früheren Studie wurde die durchschnittliche Gesamtlänge des ET mit 24,2 mm angegeben, wobei ein ET-Modell eines toten Miniaturschweins verwendet wurde21. Dies lag nahe an der durchschnittlichen Länge des Schweine-ET-Phantoms (23,18 mm), die in unserer Studie beobachtet wurde. Es wurde bestätigt, dass die Breite des ET näher am Isthmusabschnitt abnahm. Insbesondere nahm die durchschnittliche Breite des ET zwischen dem distalen Ende des Knorpelteils und dem Isthmus stark ab (P4: 1,20 ± 0,25 mm vs. P5: 0,64 ± 0,42 mm). Es ist unklar, ob die ET-Dilatation am Ende des Isthmusabschnitts bei der Behandlung einer ET-Dysfunktion wirksam ist. Daher wurde die Länge des T-SEMS auf 16 mm festgelegt, um das distale Ende des knorpeligen Teils des ET vollständig abzudecken.

Das ET-Lumen besteht aus zwei Kompartimenten: dem Rüdinger-Sicherheitskanal und dem Hilfsspalt22,23. Unterhalb des Rüdinger Sicherheitskanals befindet sich ein zweiter Bereich, die Hilfslücke. Der Hilfsspalt öffnet und schließt sich immer wieder mit der Bewegung der umliegenden Muskulatur. Die Öffnung des ET ist auf diesen Bereich beschränkt. Daher wird der Durchmesser des T-SEMS auf der Grundlage der Breite des ET-Lumens bestimmt, die dem Durchmesser des Hilfsspalts entspricht. Die durchschnittliche Breite des Nasopharyngealostiums betrug 4,68 ± 1,51 mm und die des distalen Endes des knorpeligen Teils betrug 1,20 ± 0,25 mm. Basierend auf den morphologischen Befunden des Schweine-ET wurde das T-SEMS als konische Struktur mit Durchmessern von 5 mm bzw. 2 mm am proximalen und distalen Ende des SEMS entworfen.

Unsere Ergebnisse zeigten, dass die stentinduzierte Gewebehyperplasie 4 Wochen nach der Stentplatzierung in der T-SEMS-Gruppe im Vergleich zur C-SEMS-Gruppe bei der Schweine-ET signifikant zurückging. Die Wundheilung durch mechanische Verletzungen infolge der Stentplatzierung ist in frühe Entzündungs-, spätproliferative und Gewebeumbauphasen innerhalb von 4 Wochen unterteilt24,25,26. Vier Wochen nach der Stentplatzierung im Schweine-ET13 war eine schwere stentinduzierte Gewebehyperplasie erkennbar. Der Bereich der Gewebehyperplasie war im distalen Teil der SEMS zwischen den beiden Gruppen signifikant unterschiedlich, wohingegen im proximalen Teil der SEMS zwischen den beiden Gruppen kein signifikanter Unterschied beobachtet wurde. Das T-SEMS weist im distalen Abschnitt weniger stentvermittelte mechanische Verletzungen auf als das C-SEMS. Wenn ein großer Durchmesser oder eine starke Radialkraft des SEMS verwendet wird, nehmen stentinduzierte mechanische Verletzungen zu, was zur Förderung einer stentinduzierten Gewebehyperplasie führen kann27,28. Die Platzierung eines C-SEMS mit konstantem Durchmesser im sich verjüngenden ET-Lumen kann aufgrund einer Überdimensionierung des Stents im distalen Abschnitt zu einem Verschluss führen. Darüber hinaus führt der Verschluss des ET-Lumens zu ETD, was zur Ansammlung von Schleim im und um den ET führt1,4,29. Das C-SEMS zeigte eine starke Schleimansammlung, die im endoskopischen Befund schwer zu entfernen war und der ETD ähnelte. Im T-SEMS wurde jedoch eine leichte Sekretion beobachtet, die leicht zu entfernen war, was auf die erhöhte Wahrscheinlichkeit eines durchgängigen Stents hinweist. Diese Ergebnisse legen nahe, dass ein Stent mit konischer Struktur eine höhere Wirksamkeit im Hinblick auf ET aufweist als ein Stent mit röhrenförmiger Struktur.

Die Form des Stents kann auch durch Bewegungen rund um den ET eines lebenden Tieres verändert werden, beispielsweise durch Schlucken und Kauen4,5. Frühere Studien berichteten, dass das distale Ende des Stents aufgrund der Einführung eines Kobalt-Chrom-Stents kollabierte13,14,17. Daher wurden T-SEMS und C-SEMS mit Nitinol, einem selbstexpandierbaren Metall, hergestellt. Das selbstexpandierende Metall weist eine Superelastizität auf, die auch unter äußerem Druck eine runde Form beibehalten kann. In dieser Studie behielten alle Stents ihre runde Form bei, ohne dass der Stent kollabierte. Es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied im Grad der Entzündung um die Stentstreben herum. Dies kann daran liegen, dass alle Stents aus dem gleichen Material bestehen.

Die Machbarkeit einer Stentimplantation bei ET wurde in vielen präklinischen Studien bestätigt13,14,15,16,17,18. Allerdings wurden frühere Studien mit kommerziell erhältlichen Stents durchgeführt, die nicht für ET optimiert sind. In einer Studie an menschlichen Leichen wurden Stents mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt und bewertet; Allerdings waren nicht alle Stents im distalen Knorpelbereich vollständig erweitert18. Zusätzlich wurde ein kommerziell erhältlicher koronarer Kobalt-Chrom-Stent in den ET von Schafen und Schweinen implantiert und anschließend untersucht13,14,17. In dieser Studie wurde ein T-SEMS aus selbstexpandierendem Nitinoldraht für den ET optimiert. Daher glauben wir, dass die therapeutische Strategie der Verwendung von T-SEMS zur Behandlung obstruktiver ET die Durchgängigkeit von Stents verlängern kann, indem sie eine stentinduzierte Gewebehyperplasie unterdrückt und so die Lebensqualität der Patienten verbessert.

Unsere Studie weist einige Einschränkungen auf. Erstens gab es zwar signifikante Unterschiede in der statistischen Analyse, die Anzahl der Tiere in dieser Studie war jedoch gering und eine belastbare statistische Analyse konnte nicht durchgeführt werden. Um unsere Ergebnisse zu verbessern, sind zusätzliche Studien mit einer großen Anzahl von Tieren erforderlich. Zweitens wurden Gewebereaktionen nach der Stentimplantation im normalen Schweine-ET beobachtet. Der Durchmesser und die Länge des Stents können je nach Stenosegrad des ET variieren. Schließlich wurden in unserer Studie die mechanischen Eigenschaften zwischen T-SEMS und C-SEMS nicht verglichen. Die mechanischen Eigenschaften der Stentstruktur, einschließlich Radialkräfte, Axialspannung und Torsionstestergebnisse des Stents, müssen bewertet werden. Obwohl die mechanischen Eigenschaften von T-SEMS nicht bewertet wurden, zeigen unsere Ergebnisse das Grundkonzept, dass die konische Struktur des SEMS im Hinblick auf die anatomische Struktur des ET wirksam ist.

Das T-SEMS, das auf der Grundlage der morphologischen Analyse des Schweine-ET entwickelt wurde, erwies sich hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Stentdurchgängigkeit als wirksam und sicher. Darüber hinaus wurde die durch Stents verursachte Gewebehyperplasie unterdrückt, da die durch Stents verursachten mechanischen Verletzungen im Vergleich zu denen im C-SEMS bei Schweine-ET geringer ausfielen. Obwohl weitere präklinische Studien erforderlich sind, um SEMS im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften und optimierten Formen für den ET zu untersuchen, können unsere Ergebnisse als Grundlage für zukünftige Untersuchungen zur Entwicklung von SEMS für den ET dienen.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel enthalten.

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Referenzen herunterladen

Diese Studie wurde durch einen von der koreanischen Regierung finanzierten Zuschuss der National Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt (MSIT; Wissenschaftsministerium, IKT; Nr. 2020R1F1A1049412). Diese Studie wurde auch durch ein Stipendium (2022IE0008) des Asan Institute for Life Sciences (Asan Medical Center, Seoul, Korea) unterstützt.

Diese Autoren trugen gleichermaßen bei: Jeon Min Kang, Song Hee Kim, Jung-Hoon Park und Hong Ju Park.

Biomedizinisches Forschungszentrum, Asan Institute for Life Sciences, Asan Medical Center, 88 Olympic-Ro 43-Gil, Songpa-Gu, Seoul, 05505, Republik Korea

Jeon Min Kang, Song Hee Kim, Dae Sung Ryu, Yubeen Park, Dong-Sung Won, Ji Won Kim, Chu Hui Zeng und Jung-Hoon Park

Abteilung für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde – Kopf- und Halschirurgie, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, 88 Olympic-Ro 43-Gil, Songpa-Gu, Seoul, 05505, Republik Korea

Jeon Min Kang, Woo Seok Kang und Hong Ju Park

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J.-HP und HJP konzipierten das Projekt und gestalteten die Experimente. JMK, SHK, DSR, YP, D.-SW, JWK, CHZ und WSK führten die experimentellen Arbeiten durch. JMK, SHK, DSR, YP, D.-SW, JWK, CHZ und J.-HP sammelten und analysierten die Daten und erstellten das Manuskript. JMK, SHK, WSK, J.-HP und HJP haben das Manuskript geschrieben. Das endgültige Manuskript wurde von allen Autoren überprüft und genehmigt.

Korrespondenz zum Jung-Hoon Park oder Hong Ju Park.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Kang, JM, Kim, SH, Ryu, DS et al. Konischer, selbstexpandierbarer Metallstent, optimiert für die Morphologie der Eustachischen Röhre in einem Schweine-ET-Modell. Sci Rep 12, 20290 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24615-6

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Eingegangen: 06. Juli 2022

Angenommen: 17. November 2022

Veröffentlicht: 24. November 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-24615-6

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