《Anatomical Science International》:Sphenoid sinus pneumatization types, extensions and adjacent neurovascular structures: a systematic review with meta-analysis and meta-regression
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蝶窦(Sphenoid Sinus, SS)具有显著的解剖学变异性,这对内窥镜经蝶手术的安全性和有效性具有至关重要的影响。本系统评价和荟萃分析旨在确立蝶窦气化模式、扩展范围以及与毗邻神经血管结构关系的全球患病率,以指导手术规划。研究人员对截至2025年10月的
蝶窦(Sphenoid Sinus, SS)具有显著的解剖学变异性,这对内窥镜经蝶手术的安全性和有效性具有至关重要的影响。本系统评价和荟萃分析旨在确立蝶窦气化模式、扩展范围以及与毗邻神经血管结构关系的全球患病率,以指导手术规划。研究人员对截至2025年10月的PubMed、Google Scholar、Scopus和Web of Science数据库进行了系统性文献检索。纳入了基于影像学或尸体解剖报告蝶窦气化类型、扩展范围以及神经血管结构凸出/骨质缺损的研究。荟萃分析采用随机效应模型。鞍型是主要的气化模式,其中完全鞍型占48.39%。基于国籍和研究类型,研究人员发现了具有统计学意义的结果。向蝶骨大翼(34.17%)和翼突(25.51%)的扩展较为常见。翼管神经(Vidian Nerve, VN)显示出最高的凸出率(32.61%)和骨质缺损率(14.60%),其次是颈内动脉(Internal Carotid Artery, ICA)(凸出率:29.77%;骨质缺损率:9.47%)和视神经(Optic Nerve, ON)(凸出率:23.46%;骨质缺损率:10.92%)。所使用的影像学检查方式并不影响神经血管结构的变异。蝶窦是一个高度变异的解剖结构,其频繁的扩展使得重要的神经血管结构暴露于手术风险之中。尽管亚组分析未显示出统计学上显著的结果,但评估蝶窦解剖时应使用层厚小于1毫米的计算机断层扫描。翼管神经和颈内动脉骨质缺损的高患病率要求进行严格的术前评估。这些发现为优化颅底手术入路和最大限度减少并发症提供了关键的解剖学参考。
**引言**
蝶窦(Sphenoid Sinus, SS)曾因其位置深在、难以接近而被描述为“被忽视的鼻窦”,如今已演变为中央颅底微创手术的主要通道。从显微镜下到内窥镜经蝶手术的转变,彻底改变了垂体腺瘤和前颅底病变的治疗方式,其全景视野便于向鞍上区、海绵窦和斜坡进行扩展入路。然而,这些手术的安全性和有效性从根本上取决于蝶窦复杂且高度变异的解剖结构。蝶窦的发育是一个持续到成年的动态过程,导致了一系列气化模式的产生。这些模式范围从对鞍区构成显著障碍的“甲介型”,到提供宽阔手术通道的广泛“鞍型”。随着气化进展,窦腔可能扩展到蝶骨大翼、翼突和前床突,形成各种隐窝,这些隐窝是至关重要的手术窗口。至关重要的是,这种广泛的气化常常导致分隔蝶窦与重要神经血管结构的骨性间隔变薄或吸收。颈内动脉(ICA)、视神经(ON)、翼管神经(VN)和上颌神经可能凸入窦腔或发生骨质缺损,完全缺乏骨性覆盖。在这种情况下,窦黏膜直接贴附于这些结构,使得它们在黏膜剥离或骨质移除过程中极易受到医源性损伤。尽管这些解剖变异至关重要,但文献中关于气化类型和神经血管关系的患病率存在很大差异,通常受研究人群和所用影像学检查方式的影响。这项基于证据的系统评价和荟萃分析旨在全面评估蝶窦的解剖结构,特别关注气化模式、扩展范围以及毗邻神经血管结构凸出和骨质缺损的患病率,为进行内窥镜经蝶入路的外科医生提供可靠的解剖学参考。
**材料与方法**
本研究遵循循证解剖学工作组(Evidence-based Anatomy Workgroup)和PRISMA 2020指南进行系统评价与荟萃分析。同时,使用解剖学质量保证工具(Anatomical Quality Assurance Tool, AQUA)来检测可能的发表偏倚。三位独立评审员进行了文献检索和数据提取。检索词包括“蝶窦”、“变异”、“气化”、“扩展”、“神经血管关系”、“视神经”、“颈内动脉”、“翼管神经”、“解剖学研究”和“影像学研究”等,在PubMed、Google Scholar、Scopus和Web of Science等在线数据库中进行组合检索,截止日期为2025年10月。纳入标准为报告蝶窦气化模式、扩展范围及毗邻神经血管结构变异的研究。排除标准包括病例报告、动物研究、会议摘要和致编辑的信函,以及数据不相关、不充分或不完整的研究。此外,还进行了灰色文献和重要解剖学期刊的手工检索。主要气化类型根据Hammer和Radberg的分类定义为矢状面气化:甲介型定义为与鞍区被厚骨块分隔的小腔;鞍前型定义为气化未超过鞍结节垂直平面;不完全鞍型定义为在鞍前壁和鞍后壁之间扩展;完全鞍型定义为气化向后延伸至鞍背进入斜坡。侧方扩展根据标准化平面定义,翼突扩展定义为气化超过蝶窦底,蝶骨大翼扩展定义为通过圆孔和翼管垂直平面外侧的扩展。神经血管关系被严格定义以区分移位和暴露:凸出定义为超过50%的神经血管管周径突入窦腔;骨质缺损定义为影像学或解剖上完全缺乏将结构与窦黏膜分隔开的骨板。统计分析使用R编程语言和RStudio软件进行,采用逆方差和随机效应模型计算合并患病率。使用Cochran’s Q统计量评估研究间异质性,Higgins I
2统计量量化异质性。进行留一法敏感性分析以评估结果的稳定性,并使用DOI图和LFK指数评估小样本效应。
**结果**
**文献检索分析**
初始数据库检索得到4,628篇文章,经排除不相关和重复文献后,543篇进行全文检索和筛选,最终132项研究被认为符合初始荟萃分析问题。此外,通过参考文献、灰色文献和重要解剖学期刊手工检索,又识别出28项研究。因此,共有160项研究被纳入本次系统评价与荟萃分析。
**纳入研究特征**
共纳入160项研究,样本量为38,408个颅骨侧。其中143项为影像学研究(123项CT,15项CBCT,5项MRI),17项为尸体研究。每篇文章的平均样本量为240.05个颅骨侧。96项研究来自亚洲人群,25项来自欧洲人群,17项来自非洲人群,15项来自北美洲人群,7项来自南美洲人群。
**主要荟萃分析结果:主要气化类型**
最常见的气化类型是蝶窦完全鞍型,占48.39%(95% CI:43.32–53.48)。蝶窦不完全鞍型次之,占37.51%(95% CI:33.45–41.65)。蝶窦鞍前型的合并患病率估计为12.11%(95% CI:10.39–13.92)。最不常见的是蝶窦甲介型,其合并患病率计算为1.39%(95% CI:0.94–1.92)。留一法敏感性分析显示,没有一项纳入研究对估计的合并患病率产生统计学影响。国籍亚组分析显示,蝶窦完全鞍型和不完全鞍型存在统计学显著差异。研究类型亚组分析仅显示蝶窦鞍前型存在统计学显著差异。排除尸体研究后比较影像学检查方式,虽然显示出不同的合并患病率估计值,但结果无统计学意义。在任何蝶窦主要气化类型中均未观察到性别二态性。异质性I
2检验结果显示:完全鞍型为98%,不完全鞍型为97.1%,鞍前型为94.8%,甲介型为88.2%;所有检验均表明存在显著或相当大的异质性。DOI图显示不完全鞍型的LFK指数为-2.78,完全鞍型为-3.58,两者均表明存在不对称性和可能的小样本效应。鞍前型和甲介型的LFK指数分别为+0.69和+0.7,均未显示不对称性。
**次要荟萃分析结果:气化扩展类型**
蝶窦气化最常见的扩展是蝶骨大翼,合并患病率为34.17%(95% CI:26.88–41.85)。第二常见的扩展是翼突,合并患病率为25.51%(95% CI:19.50–32.03)。第三常见的扩展是前床突,合并患病率为17.11%(95% CI:13.84–20.63)。其他扩展也有记录:向鞍背扩展估计为13.78%(95% CI:5.51–24.89),向视柱扩展计算为12.76%(95% CI:4.63–24.06),向蝶骨小翼扩展为12.42%(95% CI:7.12–18.89)。最不常见的扩展是后床突,为6.13%(95% CI:0.53–16.72)。
**次要荟萃分析结果:毗邻神经血管结构**
视神经(ON)凸入蝶窦的合并患病率估计为23.46%(95% CI:18.44–28.87)。视神经骨质缺损进入蝶窦的合并患病率计算为10.92%(95% CI:7.13–15.37)。无论是凸出还是骨质缺损,均未发现侧别差异。影像学检查方式对视神经凸出或骨质缺损均无统计学显著影响。颈内动脉(ICA)凸入蝶窦的合并患病率为29.77%(95% CI:23.45–36.51)。颈内动脉骨质缺损进入蝶窦的合并患病率为9.47%(95% CI:5.87–13.77)。无论是凸出还是骨质缺损,均未发现侧别差异。影像学检查方式对颈内动脉凸出或骨质缺损均无统计学显著影响。翼管神经(VN)凸入蝶窦的合并患病率计算为32.61%(95% CI:26.36)。翼管神经骨质缺损进入蝶窦的合并患病率估计为14.60%(95% CI:7.52–23.45)。无论是凸出还是骨质缺损,均未发现侧别差异。影像学检查方式对翼管神经凸出或骨质缺损均无统计学显著影响。蝶窦气化类型与神经血管变异之间的元回归分析总结显示,仅有一个具有统计学意义的结果:颈内动脉凸出与蝶窦鞍前型呈正相关。蝶窦扩展类型与神经血管变异之间的元回归分析总结显示,出现了两个具有统计学意义的结果:颈内动脉骨质缺损与翼突扩展呈负相关,翼管神经凸出与翼突扩展呈正相关。
**讨论**
本项基于证据的系统评价和荟萃分析综合了160项研究的数据,涵盖38,408个颅骨,确立了蝶窦解剖变异的全球患病率。研究结果证实鞍型是主要的气化模式,其中完全鞍型占48.39%。气化的显著扩展经常被观察到,最常见的是向蝶骨大翼(34.17%)和翼突(25.51%)的扩展。至关重要的是,该分析量化了毗邻神经血管结构的高脆弱性患病率。翼管神经表现出最高的凸出率(32.61%)和骨质缺损率(14.60%),紧随其后的是颈内动脉和视神经。此外,统计分析显示基于国籍存在显著的异质性,这强化了种族在解剖变异性中起关键作用的观察结果。
**蝶窦气化的解剖学考量**
蝶窦起源于蝶骨前体和后体的骨化中心。其发育是一个动态过程,气化从窦口向前下、后和外侧方向进展,通常在青春期后达到成熟大小。这种发育轨迹导致了显著的形态学变异性,在矢状面上经典地分为甲介型、鞍前型和鞍型。甲介型代表了胎儿状态的持续存在,窦腔小,与蝶鞍之间被厚块松质骨隔开,这种变异在成人中罕见。在鞍前型中,窦腔向后延伸,但保持在鞍结节垂直平面前方,在窦腔和垂体窝之间留有骨性屏障。鞍型是最普遍的,其特征是广泛的气化延伸超过鞍结节,常形成薄的鞍底。这种类型通常细分为“不完全鞍型”和“完全鞍型”。在谱系的另一端,蝶窦完全发育不全是记录在案的极其罕见的异常。除了蝶骨体本身,广泛的气化还会在相邻的骨性突起中形成各种隐窝。侧方扩展根据其与翼管-圆孔线的关系进行形态学定义。Vaezi等人将这些冠状面变异分为三种类型。向斜坡的后方扩展根据其与鞍底和翼管的关系进行分类。此外,气化可能通过视柱向前延伸至蝶骨小翼和前床突,形成明显的视神经颈内动脉隐窝。前方扩展也可能发生,向前下方投射至上颌窦方向。
**蝶窦气化的手术考量**
从显微镜下到内窥镜经蝶手术的转变扩大了颅底干预的适应症,需要细致了解蝶窦气化模式以优化手术通道并最大限度地减少灾难性的神经血管并发症。术前使用高分辨率CT评估骨骼结构是强制性的,而MRI对于软组织描绘至关重要。气化的矢状范围决定了进入蝶鞍的难度。甲介型虽然罕见,但由于分隔蝶窦前壁和硬脑膜的厚块松质骨,带来了巨大的手术挑战。历史上被认为是经蝶垂体切除术的相对禁忌症,需要广泛的磨除和术中导航才能安全到达垂体。鞍前型提供的暴露有限,通常需要磨除后骨壁以显露硬脑膜。相比之下,鞍型是理想的手术类型,提供了鞍底及周围标志的宽阔全景视野。向蝶骨大翼和翼突的侧方气化形成了侧隐窝,这是进入海绵窦、Meckel腔和中颅窝的关键手术通道。后方气化模式有助于向颅后窝的扩展内窥镜入路。然而,鞍背的气化在后床突切除术中存在脑脊液漏的特定风险。随着气化程度的增加,重要结构上方的骨性保护减少。颈内动脉和视神经的凸出和骨质缺损在气化良好的窦中明显更常见。颈内动脉的鞍旁和斜坡旁段经常凸入窦腔。在骨质缺损的情况下,血管直接暴露于窦黏膜。一个关键的手术危险是蝶窦内间隔附着于颈内动脉的骨管上。在移除过程中强行扭转或撕脱这些间隔可能导致灾难性的颈动脉破裂。视神经在蝶窦外侧壁很脆弱,特别是在存在Onodi细胞的情况下。这些细胞可以在蝶窦的上方和外侧气化,包绕视神经。术前CT未能识别Onodi细胞可能导致后筛窦切除术中无意中损伤视神经。广泛的侧方气化常使翼管神经凸出于窦内的骨管上,使其在黏膜剥离过程中易受医源性损伤。
**局限性**
尽管当前基于证据的荟萃分析首次提供了蝶窦解剖的全面分析,但仍有一些局限性需要提及。各研究之间缺乏关于蝶窦变异的标准化定义,同时一些研究被认为存在高偏倚风险。因此,在几个合并患病率估计中记录到显著的异质性。此外,纳入不同人群和不同类型的研究导致了这种异质性。然而,需要指出的是,这些是解剖学荟萃分析中常见的发现。最后,并非每个结果都能获得所有细节。
**结论**
蝶窦表现出深刻的解剖变异性,直接影响内窥镜经蝶手术和颅底手术的安全性和可行性。本荟萃分析确立了蝶窦气化模式及相关神经血管关系的可靠全球患病率,证实鞍型是主要构型,而甲介型仍然罕见。广泛的气化经常延伸至蝶骨大翼和翼突,创造了关键的手术通道,但同时也增加了重要结构的脆弱性。翼管神经和颈内动脉尤其易受影响,具有较高的凸出率和骨质缺损率,特别是在气化良好的窦中。这些发现强调了使用高分辨率CT绘制骨骼结构和MRI描绘软组织关系进行细致术前规划的必要性。认识这些变异对于外科医生调整手术入路、优化暴露以及最大限度地降低灾难性并发症(如颈动脉损伤或视神经病变)的风险至关重要。未来的研究应侧重于标准化解剖变异的定义,以进一步完善这些患病率估计及其手术意义。