The study of local mucociliary clearance of the middle nasal meatus in clinically healthy individuals and patients with foreign body in the maxillary sinus

Cover Page

Cite item

Abstract

Aim – to obtain the values of local mucociliary clearance (MCC) of the middle nasal meatus in normal conditions and in patients with foreign body in the maxillary sinuses.

Material and methods. To assess the local MCC, we used the original method of modern high-speed digital video recording of the microscopic picture of the specimen, followed by its mathematical processing. The study included a group of rhinologically healthy individuals (60 people) and a group of patients with foreign body in the maxillary sinus (90 people).

Results. We obtained the standard values of MCC in rhinologically healthy individuals (11.76 ± 3.01 Hz). In patients with foreign body in the maxillary sinuses, there was a correlation of the local MCC index with the severity of morphological changes, registered by computed tomography (CT), of the paranasal sinuses in the area of the middle nasal meatus and adjacent sinuses. Depending on the results of CT scanning, we identified 3 groups among the patients with foreign bodies in the maxillary sinuses – no morphological changes (CT1), changes outside the ostium (CT2) and pronounced morphological changes in the middle nasal meatus and surrounding paranasal sinuses (CT3). In the CT1 group the average values of the local MCC of the middle nasal meatus were 13.53 ± 2.46 Hz; in group CT2 – 11.71 ± 2.02 Hz; in the CT3 group – 6.84 ± 3.48 Hz. The differences in indicators in groups were statistically significant according to the Mann – Whitney test. The average value of the local MCC of the middle nasal meatus in patients without maxillary sinus mycetoma was 13.30 ± 2.91 Hz, in patients having maxillary sinus mycetoma – 10.74 ± 3.69 Hz; this difference was also statistically significant.

About the authors

Oleg V. Mareev

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Email: ovmareew@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7240-5651
SPIN-code: 1250-9662
Scopus Author ID: 6507950200

PhD, Professor, the Head of the Department of otorhinolaryngology

Russian Federation, 112, B. Kazachiya st., Saratov, 410012

Gleb O. Mareev

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Author for correspondence.
Email: dr-mareev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5906-8080
SPIN-code: 5502-4395
Scopus Author ID: 23051024200
ResearcherId: S-1217-2016
http://www.dr-mareev.ru

PhD, Professor of the Department of otorhinolaryngology

Russian Federation, 112, B. Kazachiya st., Saratov, 410012

Igor Yu. Ermakov

SPb Clinical Hospital No.40

Email: ermakov1988@inbox.ru

otorhinolaryngologist

Russian Federation, Saint Petersburg

Ivan V. Fedosov

Saratov State University named after N.G. Chernyshevsky

Email: fedosov-optics@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3619-245X

PhD, Associate professor, Department of Optics and biophotonics

Russian Federation, Saratov

References

  1. Sedaghat MH, Shahmardan MM, Norouzi M, et al. Effect of cilia beat frequency on mucociliary clearance. J Biomed Phys Eng. 2016;6 (4):265-278.
  2. Kempeneers C, Seaton C. Chilvers MA. Variation of ciliary beat pattern in three different beating planes in healthy subjects. Chest. 2017;151(5):993-1001. doi: 10.1016/j.chest.2016.09.015
  3. Jiao J, Meng N, Wang H, et al. The effects of vitamins C and B12 on human nasal ciliary beat frequency. BMC Complement Altern Med. 2013;13(1):1-6. doi: 10.1186/1472-6882-13-11
  4. Workman AD, Cohen NA. The Effect of Drugs and Other Compounds on the Ciliary Beat Frequency of Human Respiratory Epithelium. American Journal of Rhinology & Allergy. 2014;28(6):454-464. doi: 10.2500/ajra.2014.28.4092
  5. Chernykh NM. The mucociliary system with changes in the hormonal status. Russian Rhinology. 2014;4:57-60. (In Russ.). [Черных Н.М. Состояние мукоцилиарной системы слизистой оболочки полости носа при изменениях гормонального статуса. Российская ринология. 2014;4:57-60]. doi: 10.17116/rosrino201422457-60
  6. Zaharova GP, Janov JuK, Shabalin VV. Mucociliar system of upper airways. SPb., 2010. (In Russ.). [Захарова Г.П., Янов Ю.К., Шабалин В.В. Мукоцилиарная система верхних дыхательных путей. СПб., 2010].
  7. Magomedov MM, Zeinalova DF, Magomedova NM, et al. Functional state of the mucous membrane of the nasal cavity and paranasal sinuses after radical and minimally invasive surgical interventions. Bulletin of Otorhinolaryngology. 2016;81(2):88-92. (In Russ.). [Магомедов М.М., Зейналова Д.Ф., Магомедова Н.М., и др. Функциональное состояние слизистой оболочки полости носа и околоносовых пазух после радикальных и малоинвазивных хирургических вмешательств. Вестник оториноларингологии. 2016;81(2):88-92].
  8. Myller JP, Luukkainen AT, Huhtala HS, et al. Satisfaction with maxillary sinus surgery might be influenced by risk factors. Allergy Rhinol (Providence). 2013;4(1):6-12. doi: 10.2500/ar.2013.4.0039
  9. Luukkainen A, Myller J, Torkkeli T, et al. Endoscopic sinus surgery with antrostomy has better early endoscopic recovery in comparison to the ostium-preserving technique. ISRN Otolaryngol. 2012;2012:189383. doi: 10.5402/2012/189383
  10. Koskinen A, Salo R, Huhtala H, et al. Factors affecting revision rate of chronic rhinosinusitis. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 2016;1(4):96-105. doi: 10.1002/lio2.27
  11. Tint D, Kubala S, Toskala E. Risk Factors and Comorbidities in Chronic Rhinosinusitis. Curr Allergy Asthma Rep. 2016;16(2):16. doi: 10.1007/s11882-015-0589-y
  12. Venetis G, Bourlidou E, Liokatis PG, et al. Endoscopic assistance in the diagnosis and treatment of odontogenic maxillary sinus disease. Oral Maxillofac Surg. 2014;18(2):207-212. doi: 10.1007/s10006-013-0413-6
  13. Mareev OV, Mareev GO, Fedosov IV, et al. Evaluation of mucociliary clearance in the postoperative period after a maxillary sinus surgery. Science and Innovations in Medicine 2020;5(1):23-27. (In Russ.). [Мареев О.В., Мареев Г.О., Федосов И.В., и др. Исследование мукоцилиарного клиренса в послеоперационном периоде при различных вмешательствах на верхнечелюстной пазухе. Наука и инновации в медицине. 2020;5(1):23-27]. doi: 10.35693/2500-1388-2020-5-1-23-27
  14. Smith CM, Djakow J, Free RC, et al. СiliaFA: a research tool for automated, high-throughput measurement of ciliary beat frequency using freely available software. Cilia. 2012;1:14. doi: 10.1186/2046-2530-1-14
  15. Zhang L, Han DM, Wang H, et al. Measurement of respiratory ciliary beat frequency quantified with high-speed digital microscopy. Zhonghua Er Bi Yan Hou Ke Za Zhi. 2004;39(7):433-437.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. The average level of local MCC of the middle nasal meatus in the main study groups (M ± Ϭ, Hz).

Download (87KB)
3. Figure 2. Mean initial values of local MCC in the distribution of patients with foreign bodies in the maxillary sinuses into groups, depending on the presence of mycetoma in the maxillary sinus according to CT (M ± Ϭ, Hz).

Download (63KB)
4. Figure 3. Mean initial values of local MCC in the distribution of patients with foreign bodies in the maxillary sinuses by age (М ± Ϭ, Hz).

Download (75KB)

Copyright (c) 2022 Mareev O.V., Mareev G.O., Ermakov I.Y., Fedosov I.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».