ליקוי שמיעה וטינטון הם בין הלקויות השכיחות ביותר, המדווחות אצל עד 62% מהחיילים המשוחררים1. מספר סיבוכים שמיעתיים הנגרמים כתוצאה מפיצוץ, כולל ליקוי שמיעה תחושתי-עצבי (SNHL) וניקוב קרום הטימפאני (TMP), דווחו בקרב אנשים שנחשפו ללחץ יתר של הדף2. יתר על כן, מחקרים על אנשים שנחשפו לפיצוצים מצביעים על כך שחשיפה לפיצוץ גורמת לעתים קרובות לפגמים ברזולוציה הרקתית השמיעתית, גם כאשר ספי השמיעה נמצאים בטווח התקין, מה שמכונה "ליקוי שמיעה נסתר (HHL)"3. זה מבוסס היטב כי יש אובדן משמעותי של סינפסות שבלול בין תאי שיער פנימיים (IHCs) ונוירונים שמיעתיים (ANs) בפתולוגיה של שבלול הקשור לפיצוץ4. ניוון סינפטי גורם לעיבוד שמיעתי לקוי והוא גורם תורם מרכזי בהתפתחות HHL5. לפיכך, איברי השמיעה הם רכיבים שבירים המכילים מבנים מורכבים ומאורגנים מאוד. עם זאת, המנגנון המדויק שבאמצעותו גלי הדף משפיעים על האוזן הפנימית ברמה התאית עדיין אינו ברור. הסיבה לכך היא האתגרים בשכפול המורכבויות הקליניות והמכאניות המדויקות של פציעות פיצוץ בסביבות מעבדה והמורכבות של פתולוגיות שבלול הנגרמות על ידי פיצוץ.
המרכיב העיקרי של פגיעת הדף הוא גל ההלם (SW), המאופיין בעלייה מהירה וגבוהה בלחץ שיא6. המורכבות של פציעות הדף נחקרה בהרחבה במחקרים רטרוספקטיביים רבים 7,8,9. ישנם מכשירים שונים ליצירת פיצוץ, כגון גז דחוס10, צינורות הלם11, וחומרי נפץ קטנים12, ברמות לחץ שונות. צורת גל הלחץ של SW שנוצרה על ידי מכשירים שפותחו לאחרונה דמתה מאוד לזו של פיצוץ אמיתי. רעיון חשוב בביסוס מודל חייתי של ליקוי שמיעה תחושתי-עצבי כתוצאה מפיצוץ הוא למזער פציעות נלוות, מלבד נזק שמיעתי, כדי להפחית את מותם של בעלי חיים. לפיכך, פותחו מחקרי פגיעות הדף בהם צינורות הלם מוזערו וניתן לשלוט במדויק בתפוקה כך שבעלי חיים חשופים כמעט ולא ימותו. עם זאת, למרות שמודלים אלה של בעלי חיים מפתחים בדרך כלל סיבוכים, כגון TMP, קשה להעריך את תפקוד השבלול בגלל ליקוי שמיעה הולכתי בו-זמני2. בעבר ביצענו מחקר בבעלי חיים מוגנים על אוזניים על פגיעות הדף באמצעות אטמי אוזניים ולא מצאנו שכיחות של TMP13. אטמי האוזניים יכולים להחליש חלקית נזק שבלול חמור, אך לא ניוון עצבי שמיעתי מרכזי או התפתחות טינטון. לכן, אטמי אוזניים להגן על השבלול, כמו גם את קרום הטימפאן. עם זאת, נדרש מודל של בעלי חיים של נזק שבלול טהור הנגרם על ידי פיצוץ ללא TMP כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה של השבלול הנגרמת על-ידי פציעות פיצוץ.
בעבר פיתחנו מודל מקומי של פגיעת הדף של האוזן הפנימית בחולדות ובעכברים באמצעות גל הלם המושרה בלייזר (LISW)14,15. שיטה זו יכולה להתבצע בבטחה ובקלות ברמת מעבדה סטנדרטית ושימשה ליצירת מודלים של פגיעות ריאה והדף ראש16,17. ניתן לכוונן את האנרגיה של LISW על ידי שינוי סוג הלייזר והעוצמה, מה שמאפשר שליטה על מידת הנזק לשבלול. מודל פציעות השבלול המושרה על ידי LISW הוא בעל ערך לחקר המנגנונים של SNHL הנגרמים על ידי פציעות הדף וחקירת טיפולים פוטנציאליים. במחקר זה, אנו מתארים פרוטוקולים ניסיוניים מפורטים ליצירת מודל עכברי של נזק שבלול הנגרם כתוצאה מפיצוץ באמצעות LISW ומדגימים ניוון שבלול, כולל אובדן תאי שיער (HCs), סינפסות שבלול ונוירוני גנגליון ספירליים (SGNs), באופן תלוי אנרגיה בעכברים לאחר חשיפה ל-LISW.