《Diagnostics》：Tomographic Evaluation of Temporal Bone Pneumatisation with Sinus Variations
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背景/目的：颞骨气化与鼻旁窦变异多被分别研究。本研究采用锥形束CT（CBCT）评估颞骨气化与额窦、筛窦及蝶窦变异，并探讨这些结构间的相互关系。方法：在这项回顾性横断面研究（伦理批准号2025/58）中，分析了88例年龄≥25岁患者的CBCT扫描。颞骨气化、额窦
背景/目的：颞骨气化与鼻旁窦变异多被分别研究。本研究采用锥形束CT（CBCT）评估颞骨气化与额窦、筛窦及蝶窦变异，并探讨这些结构间的相互关系。方法：在这项回顾性横断面研究（伦理批准号2025/58）中，分析了88例年龄≥25岁患者的CBCT扫描。颞骨气化、额窦大小、国际额窦解剖分类（IFAC）气房、筛窦变异及蝶窦气化均采用既定分类标准进行归类。双侧一致性以及年龄、性别和区域间关联采用假发现率（FDR）校正进行检验，并进行探索性Firth回归和多对应分析。结果：样本包括49例女性和39例男性（平均年龄41.6 ± 13.3岁）。双侧一致性在supra-bulla（κ = 0.76）、眶上筛气房（κ = 0.61）和agger nasi气房（κ = 0.60）为良好，颞骨气化为中等（κw = 0.56）。左侧额窦较大（FDR校正p = 0.002）。经FDR校正后，无年龄、性别或区域间关联保持显著。在探索性回归中，男性与额窦间隔气房（校正比值比[ORadj] = 3.75，95% CI 1.36–11.15）和右侧眶上筛气房（ORadj = 3.48，95% CI 1.35–9.62）相关。多对应分析未显示单一主导维度。结论：颞骨与鼻旁窦气化显示明显的双侧一致性，但经多重检验校正后无区域间关联保持显著。额窦间隔气房和眶上筛气房的性别差异具有假设生成性，需在更大样本中确认。
本研究旨在评估颞骨气化与额窦、筛窦及蝶窦变异之间的关系。颅骨具有特征性的含气系统，在影像学图像上可清晰显示并易于识别。颞骨与额窦、蝶窦及筛窦被认为是通过咽鼓管开口从鼻咽部传递的正性实体组织压力而逐渐发育的。颞骨由位于彼此不同平面的五个部分组成，这给放射科医师和外科医师的解读带来挑战。尽管乳突部通常呈良好气化模式，但气化程度存在相当大的个体间变异。额窦位于额骨内，因其形状、大小和构型在个体间存在差异，具有个人识别的潜在价值。筛骨位于鼻窦复合体中央，在嗅觉、加湿、通气和共鸣中发挥作用。筛气房还通过窦口鼻道复合体对额窦和上颌窦引流通道的形成起关键作用。蝶骨是颅底的主要组成部分，内含蝶窦，并作为多条重要神经血管结构的通道。准确评估这些含气解剖结构对于诊断、手术规划、优化患者预后和法医学鉴定具有重要意义。既往研究已对颞骨气化和鼻旁窦变异进行了探讨，报告了性别相关差异、体积特征和临床相关解剖关联。然而，颞骨气化与额窦、筛窦及蝶窦变异的联合评估尚未见报道，使用三维成像技术评估这些结构的研究仍然有限。在同一受试者中同时评估这些区域具有实际价值。内镜鼻窦和颅底手术常涉及多个含气腔隙，而Onodi气房等变异与更高的手术风险相关。如果一个区域的气化与另一区域相关，则术前扫描中发现的某一区域变异可提示对其它区域进行更仔细的检查。本研究旨在检验此类关系是否存在，并描述这些变异在单一群体中如何共同出现。CBCT通过锥形X射线束和二维面阵探测器在单次旋转扫描中获取容积数据，允许重建各向同性体素三维图像，克服了传统二维放射摄影的局限性（如重叠、失真和放大），提供颅面骨性解剖的高分辨率可视化。本研究目的是利用CBCT扫描评估颞骨气化与额窦、筛窦及蝶窦变异的关系，并探讨这些解剖特征之间的潜在关系。
研究人员开展了回顾性横断面研究，经埃斯基谢希尔奥斯曼加齐大学非干预性临床研究伦理委员会批准（批准日期2025年5月28日；批准号58），回顾性审查2019年1月2日至2025年5月15日期间的CBCT扫描。纳入标准为：（a）年龄≥25岁；（b）图像诊断质量合格；（c）感兴趣区域无病变。排除标准为：（a）年龄<25岁；（b）存在影响图像解读或测量的伪影；（c）研究区域存在病变。任何评估的解剖结构未被视野完全覆盖的图像亦被排除。样本量预先使用G*Power（版本3.1.9.7）计算，针对自由度1的卡方检验，中等效应量（w = 0.3），双侧α为0.05，把握度80%，得出最少88例患者（实际把握度=0.804）。上颌窦未予评估，因为其气化可在拔牙后、无牙区或邻牙缺失后发生变化；而额窦、筛窦和蝶窦不受此类牙科因素影响。CBCT扫描使用两台系统采集：NewTom VGi（QR s.r.l.，维罗纳，意大利）和Planmeca ProMax 3D Mid（Planmeca Oy，赫尔辛基，芬兰）。NewTom VGi视野为24 × 17 cm，Planmeca ProMax 3D Mid为20 × 17 cm，所有评估的解剖结构均须位于扫描容积内。NewTom VGi扫描参数为110 kVp、3 mA，体素大小0.300 mm；Planmeca ProMax 3D Mid为90 kVp、8 mA，体素大小0.400 mm。图像评估使用Planmeca Romexis（版本4.6.R）和NewTom NNT（版本16.7）软件。所有图像由两名经验水平不同的观察者共同评估：一名具有27年经验的口腔颌面放射科医师和一名具有2年经验的口腔颌面放射学研究助理及住院医师。每项分类均由共同决定分配。由于所用分类的亚类定义明确，未出现无法通过共识解决的分歧。
研究人员得出以下结论：在本探索性回顾性横断面研究的范围内，主要发现为：颞骨气化、额窦大小和额隐窝气房显示中至良好的双侧一致性，且左侧额窦较大。经多重检验校正后，未发现颞骨气化与额窦、筛窦或蝶窦变异之间的关联，多变量分析未揭示所有区域共有的单一维度。在探索性多变量分析中，男性与额窦间隔气房和右侧眶上筛气房相关；这些发现具有假设生成性。了解这些变异的频率和双侧分布可能有助于放射学解读；需要更大样本的多中心研究来阐明区域间关系。本研究的意义在于首次在同一受试者中联合评估颞骨气化与额窦、筛窦及蝶窦变异，发现各结构具有明显的双侧一致性，但区域间关联经多重检验校正后均未保持显著，提示这些结构的气化可能受独立发育过程调控。男性与额窦间隔气房及右侧眶上筛气房的关联具有假设生成性，需在更大样本中验证。此外，研究中发现一例无气房型乳突，该 pattern 未被现有分类系统涵盖，提示现有分类系统可能存在局限性或存在人群相关变异。
本研究采用的主要关键技术方法包括：锥形束CT（CBCT）三维容积成像，使用NewTom VGi和Planmeca ProMax 3D Mid两台系统采集图像；颞骨气化采用Han等基于乙状窦（SS）参考标志的轴向分类法（并新增无气房型）；额窦大小采用Guerram等基于眶上线（SOL）和中眶线（MOL）的冠状分类法；额窦变异采用国际额窦解剖分类（IFAC）；筛窦变异采用Gibelli等描述的13类分类法；蝶窦气化采用Bilgir和Bayrakdar提出的前后向和侧向二维分类法。统计方法包括：双侧一致性采用Cohen's κ（二分类/名义变量）和二次加权κ（序数变量），bootstrap法计算95%置信区间；侧别不对称采用精确McNemar检验和Wilcoxon符号秩检验；年龄关联采用Spearman相关、Mann–Whitney U检验和Kruskal–Wallis H检验；性别差异采用Mann–Whitney U检验、Fisher精确检验和Fisher–Freeman–Halton检验；区域间关联采用相应检验方法；多重检验采用Benjamini–Hochberg假发现率（FDR）校正，并以Benjamini–Yekutieli法作为敏感性分析；探索性多变量logistic回归采用Firth惩罚似然法；多变量结构采用多对应分析（MCA）。样本来源于埃斯基谢希尔奥斯曼加齐大学机构档案库2019年1月至2025年5月期间的CBCT扫描，最终纳入88例患者。统计分析使用R版本4.6.1，涉及irr（版本0.85）、psych（版本2.6.9）、logistf（版本1.26.1）和FactoMineR（版本2.18）软件包。
研究结果：（1）人口学特征：研究组由88例患者组成（49例女性，55.7%；39例男性，44.3%），平均年龄41.6 ± 13.3岁（中位数38.5；范围25–75；第25–75百分位30–51）。性别间年龄无显著差异（女性40.6 ± 13.4 vs. 男性43.0 ± 13.1岁；Mann–Whitney U检验，p = 0.293）。（2）气化模式患病率：颞骨过度气化在右侧占42.0%，左侧占52.3%；额窦增生在右侧占35.2%，左侧占52.3%。一例患者表现为右侧乳突气房缺失，该模式未包含在现有分类中，本研究将其报告为无气房变异。额窦间隔气房见于22例患者（25.0%）。在IFAC气房中，agger nasi气房最常见（右68.2%，左69.3%），其次为supra-bulla气房（右37.5%，左42.0%）和眶上筛气房（右27.3%，左35.2%）。最常见的筛窦气房变异为agger nasi气房（70.5%）、中鼻甲气化（58.0%）、间隔骨棘（55.7%）、suprabullar气房（44.3%）和Onodi气房（40.9%）。纸样板局灶性开裂见于8.0%的研究组。蝶窦侧向气化最常见为侧体部型（右侧42.0%，左侧34.1%）。在前后向平面上，鞍后全斜坡亚型是最常见的模式（31.8%）。（3）双侧一致性与侧别不对称：所有配对结构均显示超过随机水平的左右一致性。supra-bulla（κ = 0.76，95% CI 0.61–0.88）、眶上筛气房（κ = 0.61，95% CI 0.42–0.77）和agger nasi气房（κ = 0.60，95% CI 0.41–0.77）一致性良好；颞骨气化（加权κ = 0.56，95% CI 0.41–0.70）、蝶窦侧向型（κ = 0.53，95% CI 0.39–0.67）和额窦大小（加权κ = 0.42，95% CI 0.24–0.58）一致性中等；supra-agger气房（κ = 0.32，95% CI 0.07–0.56）一致性一般，其宽置信区间与该变异低患病率一致。额窦大小左侧较大（左侧>右侧30例，右侧>左侧8例；Wilcoxon符号秩检验，p < 0.001；FDR校正p = 0.002）。颞骨气化左侧更进展者27例，右侧更进展者15例（p = 0.018），但经FDR校正后该差异未保持显著（p = 0.055）。IFAC气房未发现侧别不对称（所有p ≥ 0.118）。（4）年龄和性别相关关联：30项结局指标 tested 与年龄的关联，30项与性别的关联。在未校正水平，间隔骨棘与较年轻年龄相关（38.0 ± 11.8 vs. 46.2 ± 13.7岁；Cohen's d = ?0.65；p = 0.005），额窦间隔气房（38.5% vs. 14.3%；OR = 3.69，95% CI 1.21–12.31；p = 0.013）、右侧眶上筛气房（41.0% vs. 16.3%；OR = 3.51，95% CI 1.20–11.06；p = 0.015）和较大的左侧额窦（rrb = 0.26；p = 0.017）在男性中更常见，而Onodi气房在男性中较少见（28.2% vs. 51.0%；OR = 0.38，95% CI 0.14–1.00；p = 0.049）。经FDR校正后，这些关联均未保持显著（所有校正p ≥ 0.154），因此被视为探索性。（5）区域间关联：排除双侧、区域内和交叉分类（同义反复）配对后，进行了280项区域间检验。14项（5.0%）在未校正水平达到p < 0.05，接近随机预期比例，经FDR校正后无一保持显著（所有校正p ≥ 0.637）。颞骨气化仅与纸样板开裂（p = 0.030）和蝶窦前后向型（p = 0.041）存在未校正关联。在蝶窦内，左侧侧向型与前后向型相关（Cramér's V = 0.33，p < 0.001），而右侧侧向型无此关联（V = 0.23，p = 0.133）。（6）探索性多变量logistic回归：使用Firth惩罚似然拟合三个探索性多变量logistic回归模型。在模型1中，校正年龄和筛窦agger nasi气房后，男性仍与额窦间隔气房相关（校正OR = 3.75，95% CI 1.36–11.15；p = 0.010），筛窦agger nasi气房亦与额窦间隔气房相关（校正OR = 4.81，95% CI 1.31–26.29；p = 0.016）。在模型2中，无预测因子与左侧颞骨过度气化相关。在模型3中，校正年龄后，男性与右侧眶上筛气房相关（校正OR = 3.48，95% CI 1.35–9.62；p = 0.010）。由于预测因子基于单变量筛选选择，且相应的单变量关联未通过FDR校正，这些校正关联被视为假设生成性。宽置信区间，尤其是筛窦agger nasi气房，反映了结局事件数量有限。（7）多对应分析：数据不适合PCA：尽管Bartlett检验显著（χ2 = 282.9，p < 0.001），KMO值为0.45，且在多分格/四分格相关矩阵上计算时未改善（0.13；矩阵非正定）。因此12个变量采用MCA分析。前三个维度分别解释总惯量的14.0%、11.4%和9.6%（Benzécri校正后分别为52.7%、25.3%和12.2%）。维度1主要由IFAC supra-bulla气房（右侧η2 = 0.60，左侧0.56）和agger nasi气房（η2 = 0.40和0.30）定义，二者位于轴的两侧；维度2主要由颞骨气化定义（η2 = 0.41和0.49），额窦大小和眶上筛气房贡献较小；维度3由眶上筛气房和颞骨气化定义。没有单一维度涵盖所有四个区域的变异性，额隐窝气房和颞骨气化在独立维度上表征。
讨论部分总结：本研究使用CBCT评估同一受试者的颞骨气化与额窦、筛窦及蝶窦变异。由于设计为回顾性横断面研究，结果描述的是关联而非因果关系，应视为探索性。最一致的发现是所评估结构的中至良好双侧一致性和额窦大小的左侧优势。相比之下，排除同义反复比较并经多重检验校正后，解剖区域间无关联保持统计学显著；在未校正水平，颞骨气化仅与纸样板开裂和蝶窦前后向型相关。既往研究报道了此类区域间关系。Gibelli等描述了颞骨气化与筛窦和蝶窦变异之间的显著相关性，特别是涉及岩尖和迷路下腔隙；Hindi等证明了乳突和蝶窦的平行气化模式。类似地，Guli?等发现CT测量的乳突体积与蝶窦体积呈正相关。这些研究使用区域特异性或体积评估，而本研究使用分类法；结合样本量，这可能限制了本研究检测较弱区域间关联的能力，无显著发现不应被解释为此类关联不存在的证据。额窦大小的左侧优势是唯一经多重检验校正后仍保持显著的发现，与既往报道一致。在一项469名成人的放射学研究中，Kanat等发现左侧额窦优势占50.1%，右侧占35.6%。使用CT体积测量法和与本研究中相同的四个大小类别，Yüksel Aslier等观察到增生更多见于左侧，发育不全更多见于右侧。在一项南印度人群的CBCT研究中，Denny等发现左侧额窦在多数维度上较大，尽管仅男性前后径差异显著。Kanat等提出大脑半球优势和利手可能 contribute 于这种不对称；本研究中未记录利手，因此无法检验这一解释。本样本中个体变异的频率与既往报道部分不同。在一项509名土耳其成人的CT研究中，Yaylac?和De?er发现agger nasi气房占88.0%，supra-bulla气房占43.0%，额窦间隔气房占22.0%，眶上筛气房占17.1%；Braz等报告巴西人群中agger nasi气房占95.6%。本研究中额窦间隔气房和supra-bulla气房频率（25.0%和37.5–42.0%）接近这些数字，而agger nasi气房频率较低（68.2–69.3%），眶上筛气房频率较高（27.3–35.2%）。对于蝶窦，Tavakoli等在97例CBCT扫描中发现鞍后型占82.5%，Onodi气房占28.9%，而本研究中分别为47.7%和40.9%。这些差异可能反映人群特征、CBCT与多层CT之间的差异以及个体气房定义方式的差异，因此不同成像方法获得的频率应谨慎比较。一例患者表现为无气房乳突，该模式未在颞骨气化参考分类系统中定义。因此，该病例被分类为无气房型。这一发现突显了目前文献分类中未包含的气化变异的存在，可能提示现有系统的局限性或颞骨解剖的人群相关变异。该模式可能代表一种罕见的解剖类型。缺乏完整的患者病史无法排除无症状的病因因素。观察到的性别相关差异与文献报道的发现一致。Anees等的伞状综述强调了额窦、上颌窦和蝶窦中一致的性二态性。本研究发现与既往证明男性额窦间隔气房患病率更高的研究一致。鼻旁窦的解剖变异已被证明有助于法医学鉴定，特别是性别判定。然而，蝶窦形态的法医学价值仍鲜有探索，筛气房和筛窦的性二态性在文献中尚未得到充分研究。Dhakal等的体积分析以及Benghiac等和Chatra等的研究报告男性额窦体积较大。在本研究中，额窦间隔气房和右侧眶上筛气房在男性中更常见，这些差异在探索性Firth回归中校正年龄后仍存在（校正OR分别为3.75和3.48）。然而，相应的单变量关联未通过FDR校正；因此这些发现应视为假设生成性，需要在更大的独立样本中确认。Bilgir和Bayrakdar提出的蝶窦分类是最全面和当代的分类，本研究优先采用该分类，因为研究人群具有共同种族背景。在该分类中，鞍后型和斜坡型据报道表现出更大的侧向气化和更高的Onodi气房患病率。在本队列中，左侧侧向型与前后向型相关，而前后向型与Onodi气房之间未观察到显著关联。蝶窦、Onodi气房、颈内动脉和视神经之间的解剖关系使这些变异从手术角度看尤为重要。尽管已有研究报道蝶窦与颞骨气化之间的关系，但本研究中观察到的蝶窦前后向型与颞骨气化之间的关联在未校正水平未通过多重检验校正。MCA未识别出涵盖所有区域变异性的单一维度：第一维度主要由额隐窝气房（supra-bulla和agger nasi气房）定义，第二维度由颞骨气化定义。区域分析偶尔报道的相关性不能推广到其他解剖区域，这种分解可能有助于解释文献中的不一致性。在不同时期的安纳托利亚颅骨中，Yücel等观察到颞骨气化随世纪推移而减少，而鼻旁窦体积未变化，这与本数据中颞骨和鼻旁窦气化无共同维度的发现一致。然而，这些维度描述的是横断面样本中的统计协变模式，不能确立发育机制；基于传递压力或独立发育过程的解释仍是需要纵向数据的假设。尽管疾病易感性、手术结局和法医学应用未在本研究中调查，但此处评估的变异具有临床意义，因为既往研究提示它们可能影响病理扩散模式。既往研究提示鼻窦气化模式及其变异可能参与相邻腔隙间疾病的起始、持续和播散。航空医学研究报告，额窦狭窄且解剖变异的流出道可能使该区域易发生通气受损和气压失衡，即使在轻微黏膜水肿存在下，也可能促进气压伤和反复炎症。与此易感性一致，Shabto等证明额窦解剖变异可能与额窦和眼眶之间不可预测的病理扩散途径相关，包括骨内静脉畸形，强调额隐窝和筛气房解剖的临床重要性。Patel和Govindaraj以及Sethi等的研究进一步提示筛窦和蝶窦变异及其解剖相互关系超越手术相关性。总之，这些研究提示蝶筛解剖可能不仅与手术风险相关，还与疾病播散相关。本研究具有若干优势，包括在同一受试者中评估四个解剖区域、使用既定的放射形态学分类、纳入25岁及以上患者以确保解剖发育完成、排除同义反复比较、在预定义检验族内控制FDR、报告精确p值和效应量及置信区间、使用适用于稀疏和分类数据的统计方法。也应承认若干局限性。第一，回顾性横断面设计排除了关于发育机制或因果关系的推断。第二，样本量限制了估计的精确度，若干变异罕见，导致宽置信区间；非显著结果不应被解释为无关联的证据。第三，患者来自单一机构档案库的转诊CBCT个体，可能引入选择偏倚并限制对其他人群的推广性。此外，由于档案库连续筛选直至达到所需样本量，筛选记录的总数未记录。第四，图像使用两台CBCT系统及设备特定协议采集，可能影响小气房的可视化。第五，使用分类法而非体积测量，降低了对气化细微差异的敏感性。第六，患者耳科病史不可获得；由于中耳疾病与乳突气化减少相关而鼻旁窦无相应变化，这可能影响了颞骨发现。最后，多变量模型为数据驱动，应在独立样本中验证。需要更大规模、多中心和前瞻性研究，包括体积测量和正常与病理病例的比较，以阐明区域间关系及其临床意义。研究结论翻译：在本探索性回顾性横断面研究的范围内，主要发现如下：颞骨气化、额窦大小和额隐窝气房显示中至良好的双侧一致性，且左侧额窦较大。经多重检验校正后，未发现颞骨气化与额窦、筛窦或蝶窦变异之间的关联，多变量分析未揭示所有区域共有的单一维度。在探索性多变量分析中，男性与额窦间隔气房和右侧眶上筛气房相关；这些发现具有假设生成性。了解这些变异的频率和双侧分布可能有助于放射学解读；需要更大样本的多中心研究来阐明区域间关系。
