《Tomography》:Evaluation of Parameters Relevant to Paraclinoid Microsurgery: Morphometric Analysis of the Anterior, Middle, and Posterior Clinoid Processes
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背景/目的: 床突旁区域(paraclinoid region)——由前床突(anterior clinoid process,ACP)、中床突(middle clinoid process,MCP)、后床突(posterior clinoid
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背景/目的: 床突旁区域(paraclinoid region)——由前床突(anterior clinoid process,ACP)、中床突(middle clinoid process,MCP)、后床突(posterior clinoid process,PCP)、视神经支柱(optic strut,OS)和蝶鞍(sella turcica)所界定——因其与视神经、颈内动脉(internal carotid artery,ICA)和海绵窦(cavernous sinus)的毗邻关系,在颅底解剖中至关重要。由于该区域骨性解剖在个体间差异显著,详细的形态计量学特征描述是前床突切除(anterior clinoidectomy)及相关入路术前预判手术通道的前提。本研究旨在:(1)利用CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)量化视神经管(optic canal,CO)及ACP、MCP、PCP的形态计量参数;(2)检验上述参数及颅径在左右侧和性别间的差异及其地形学相关性;(3)建立ACP形态及ACP–OS关系的探索性形态计量学分类。方法: 回顾性分析了102例患者(204侧)的高分辨率CTA图像。对CO及ACP、MCP、PCP进行双侧形态计量测量,同时测量双侧及同侧床突间距离和颅径(双顶径、额枕径)。数据采用描述性统计、左右侧及性别分层比较和Pearson相关分析。ACP气化分为四型,并基于线性测量构建了三个探索性、数据衍生的分类——前床突形态计量指数(Anteroclinoid Morphometric Index,AMI)、ACP尺寸评分(ACP Size Score,ASS)和床突旁入路指数(Paraclinoid Access Index,PAI)。结果: ACP基底宽度、长度、ACP–OS距离及CO水平基底宽度具有对称性且与性别无关,而ACP–PCP和ACP–MCP距离在左侧显著更大(p = 0.015和p < 0.001),该模式在男性中更为显著。ACP气化最常见为缺如(0型;右侧79.4%,左侧82.4%),且无侧别或性别差异。双侧床突间距离彼此相关,且与双顶径相关(男性中更强)。ASS及较弱程度的PAI与同侧ACP–MCP距离相关(右侧ASS–ACP-MCP r = 0.382,p < 0.001;左侧r = 0.312,p = 0.001),并与CO横径相关(主要在左侧:ASS r = 0.232,p = 0.019;PAI r = 0.352,p < 0.001),表明这些指数反映的是床突旁复合体更广泛的地形变异,而非仅ACP本身。双侧最主要的类别为AMI-2(39.2%)、ASS-2(31.4%)和PAI-2(61.8%)。结论: 本队列中ACP、MCP和PCP形态计量学大体对称,仅ACP–PCP和ACP–MCP距离呈现一致的左侧优势。AMI、ASS和PAI是探索性、数据衍生的分类——而非经过验证的手术指数——为描述ACP形态及其与视神经支柱的关系提供了定量框架;其是否对预测手术通道宽度或并发症风险具有独立价值尚未经手术结局检验,需前瞻性验证。
论文解读
一、研究背景与问题
床突旁区域是颅底解剖中最为复杂的区域之一,由前床突(anterior clinoid process,ACP)、中床突(middle clinoid process,MCP)、后床突(posterior clinoid process,PCP)、视神经支柱(optic strut,OS)、视神经管(optic canal,CO)和蝶鞍共同界定。该区域内垂体、颈内动脉(internal carotid artery,ICA)、视神经和海绵窦在极其有限的空间内紧密毗邻,手术通道的规划必须围绕毫米级的骨性标志进行。ACP是蝶骨小翼的锥形突起,构成视神经管顶壁的一部分、海绵窦顶壁的前部延伸,以及前岩床韧带(Gruber韧带)和床突间硬脑膜襞的关键附着点;其下内侧表面与ICA的床突段和眼段直接相邻。MCP起自蝶鞍底壁、垂体窝外侧,可与ACP桥接形成颈动脉床突孔(caroticoclinoid foramen),部分包绕床突段ICA;PCP自鞍背向后外侧突出。OS连接ACP与蝶骨体,将视神经管与眶上裂和颈动脉沟分隔,是硬膜外前床突切除中为松解ACP和开放视神经管而需去除的关键结构。
前床突切除通过逐步磨除这些骨性突起以减压视神经并暴露床突段ICA,因此ACP的大小、形态和气化程度,及其与MCP、PCP和OS的空间关系,直接决定可用手术通道的宽度以及邻近神经血管结构损伤的风险。尽管已有大量研究分别报道了ACP的线性测量、气化模式或PCP的形态,但将ACP、MCP和PCP纳入同一分析框架进行综合研究的较少,这些结构之间及其与整体颅径的地形学相关性也鲜有报道。本研究旨在填补这一空白:利用高分辨率CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)系统量化ACP、MCP、PCP的径线、长度和突间距离,检验左右侧及性别差异,考察床突间距离与颅径的相关性,并建立描述ACP形态和ACP–OS关系的探索性分类体系。
二、研究设计与方法
本研究为回顾性研究,经Alt?nba?大学科研伦理委员会批准(Bezmialem Vak?f大学医院机构许可,方案编号78042,批准日期2024年12月10日)。研究纳入2014至2024年间在同一台128层扫描仪(SOMATOM go.Top,Siemens Healthineers)上以统一方案(管电压120 kV,管电流80 mAs,层厚1.25 mm,层间隔0.6 mm,螺距1.5,512×512矩阵)采集的脑CTA图像。共102例患者(204侧)符合纳入标准(年龄≥18岁、无颅内肿瘤或动脉瘤、无既往神经外科手术史)。样本量经G*Power v3.1.9.4预先估算(t检验族,双尾,80%功效,α=0.05),基于?lgin等报告的视神经管直径性别比较的效应量d=0.705,最低需求66例,实际纳入102例超过该标准。
所有测量由两名独立观察者(一名放射科医师和一名解剖学家)在互不知情的情况下双侧进行,以毫米为单位记录,分析值为两名观察者测量值的算术平均值。ACP基底宽度和长度在轴位图像上测量;ACP气化在冠状位图像上按Suprasanna等标准分为四型:0型(无气化)、1型(仅后方/基底气化)、2型(前方/尖部气化,基底保留)、3型(完全气化)。床突间距离包括双侧ACP–ACP、MCP–MCP、PCP–PCP距离及同侧ACP–PCP、ACP–MCP、MCP–PCP距离。MCP采用纯视觉、无阈值标准判定为蝶鞍底壁外侧的离散骨性突起,该标准导致本研究中MCP出现率为100%。另测量双顶径和额枕径以标准化颅骨尺寸。
研究构建了三个探索性形态计量学分类:前床突形态计量指数(Anteroclinoid Morphometric Index,AMI)为基底宽度/长度比值,按合并(左右侧合并)分布的25%和75%百分位数分为AMI-1(≤0.269)、AMI-2(0.27–0.35)、AMI-3(≥0.35);ACP尺寸评分(ACP Size Score,ASS)为ACP长度、基底宽度、ACP–OS距离和CO水平基底宽度四项线性尺寸的等权加和,以右侧百分位数为双侧参照分为ASS-1(≤27.569)、ASS-2(27.57–32.65)、ASS-3(≥32.65);床突旁入路指数(Paraclinoid Access Index,PAI)为ACP–OS距离本身的分类型描述,以两侧百分位数中点设阈:PAI-1(≤4.49 mm)、PAI-2(4.5–6.5 mm)、PAI-3(≥6.5 mm)。三个分类分别采用了三种不同的阈值策略(合并百分位、右侧百分位、中点百分位),作者明确承认这是数据驱动而非预设解剖或统计学依据的选择。
统计分析使用SPSS v28.0。正态性以Kolmogorov–Smirnov检验评估;独立定量变量用独立样本t检验或Mann–Whitney U检验,配对定量变量用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验;分类变量用卡方检验或Fisher精确检验;地形学关系用Pearson相关系数。p<0.05为统计学显著。右侧–左侧比较、气化及AMI/ASS/PAI一致性分析、床突间距离与颅径的相关性为预设分析;ASS和PAI与ACP–MCP距离及CO横径的额外相关分析为应审稿人要求的事后分析。研究未进行多重比较校正,未计算观察者间一致性统计量(如组内相关系数ICC),因为两名观察者的个体测量值未被单独保留,仅记录了均值。
三、研究结果
1. 队列特征与ACP气化分布。 研究纳入102例受试者(57.8%男性,42.2%女性),平均年龄59.31±14.55岁(范围19–90)。ACP气化双侧最常见为0型(缺如),右侧79.4%、左侧82.4%,1–3型在两侧频率均显著较低且相当。
2. ACP测量值的描述性统计。 ACP基底宽度、长度、ACP–OS距离和CO水平基底宽度的描述性统计结果见表2,ACP–MCP和MCP–PCP距离一并报告;双侧距离(ACP–ACP、MCP–MCP、PCP–PCP)和颅径(双顶径、额枕径)见表3。
3. 左右侧比较。 配对t检验显示,总体样本中ACP基底宽度、长度、基底宽度/长度比值、ACP–OS距离和CO水平基底宽度均无显著左右侧差异(均p>0.05),该模式在男女亚组中一致。相反,ACP–PCP和ACP–MCP距离在总体样本中左侧显著大于右侧(分别为p=0.015和p<0.001),而MCP–PCP距离无侧别差异(p=0.984)。按性别分层,男性中两个距离的左侧优势均显著(ACP–PCP p=0.006;ACP–MCP p=0.004),女性中仅ACP–MCP距离达显著(p=0.015)。
4. ACP气化的双侧一致性。 左右侧ACP气化类型具有显著一致性,71.6%的受试者双侧均为0型。McNemar–Bowker检验显示总体样本(χ2=2.733,df=6,p=0.841)、男性(χ2=4.200,df=5,p=0.521)和女性(χ2=2.400,df=5,p=0.791)均无显著左右侧不对称,表明ACP气化与性别无关地呈双侧对称。
5. 床突间距离与颅径的相关性。 ACP–ACP、MCP–MCP和PCP–PCP双侧距离彼此呈低至中度显著正相关(r=0.269–0.352,p<0.01),最强为ACP–ACP与MCP–MCP(r=0.352)。ACP–ACP距离与双顶径中度相关(r=0.409,p<0.01),MCP–MCP和PCP–PCP与双顶径呈较弱但显著的相關(r=0.214和r=0.227,p<0.05)。额枕径与任何床突旁双侧测量均无显著相关。按性别分层,男性中床突旁与颅测量的相关更多且更强(ACP–MCP r=0.514;ACP–PCP r=0.316;MCP–PCP r=0.340;MCP–双顶径 r=0.346;PCP–双顶径 r=0.321),女性中仅ACP–ACP/双顶径相关达显著(r=0.383,p<0.05)。
6. AMI、ASS和PAI分类分布。 右侧最主要的类别为AMI-2(53.9%)、ASS-2(51.0%)和PAI-2(71.6%),左侧对应频率分别为55.9%、52.9%和79.4%。双侧一致性:AMI-2为39.2%,ASS-2为31.4%,PAI-2为61.8%。McNemar–Bowker检验显示三个分类均无显著左右侧差异(AMI:p=0.660;ASS:p=0.280;PAI:p=0.226),表明这些形态和位置模式大体呈双侧对称。
7. 事后地形学相关分析。 ASS与同侧ACP–MCP距离在双侧均显著相关(右侧r=0.382,p<0.001;左侧r=0.312,p=0.001),PAI与ACP–MCP距离在右侧显著相关(r=0.228,p=0.021)但左侧不显著(r=0.103,p=0.304)。CO横径在左侧与ASS(r=0.232,p=0.019)和PAI(r=0.352,p<0.001)均显著相关,右侧呈类似但非显著趋势(ASS r=0.180,p=0.070;PAI r=0.179,p=0.072)。这表明ASS和PAI并非仅描述ACP的局部指标,也在一定程度上反映邻近床突旁结构(MCP位置、视神经管径)的变异。
四、讨论与结论总结
讨论部分指出,本研究对102例患者中ACP、MCP、PCP之间的形态计量关系及ACP与OS的位置关系进行了系统评估,并建立了AMI、ASS和PAI三个探索性分类。ACP基底宽度和长度、ACP–OS距离及CO水平基底宽度具有对称性且与性别和侧别无关,而ACP–PCP和ACP–MCP距离呈显著左侧优势。ACP气化以0型最常见且无侧别或性别差异。
与既往文献的比较显示,ACP形态计量的报道存在异质性。本研究大多数ACP测量的整体对称性和性别无关性与部分既往报道一致,但不完全一致,提示样本量、年龄分布和测量方法的差异可能解释文献间的分歧。0型气化的优势与近期CT研究一致,但气化率在不同人群间差异较大。MCP出现率在本研究中为100%,与Anukulsampan等报告的42%差异显著,作者将其归因于本研究无阈值的纯视觉判定标准,而非真实的解剖学差异,并承认这是方法学局限。ACP–PCP距离在文献中通常报道为双侧对称,而本研究观察到ACP–PCP和ACP–MCP距离均呈显著左侧不对称且在男性中更明显,这一与文献相异的发现可能归因于人群差异或样本量,需进一步验证。
床突间双侧距离彼此呈低至中度正相关,且ACP–ACP与双顶径中度相关,这些关系在男性中明显更强,提示颅底与颅盖的形态关系在男性中可能更可预测,床突旁测量或可作为法医人类学(性别判定、颅骨重建)的辅助参数。事后分析表明ASS和PAI与ACP–MCP距离及CO横径存在部分共变,提示其反映的是区域床突旁形态而非孤立ACP。讨论部分还提出了纯理论性、基于文献的手术决策框架:紧凑型ACP构型(AMI-1/ASS-1)伴窄ACP–OS通道(PAI-1)可能对应技术上更窄的硬膜外床突切除窗口,此时硬膜内或分期入路、或先行视神经管开放可能理论上减少视神经牵拉;扩张型ACP构型(AMI-3/ASS-3)伴标准至扩张通道(PAI-2/3)可能提供更充裕的骨性操作空间,有利于完全硬膜外床突切除;气化型ACP(1–3型)无论AMI/ASS/PAI类别如何,均可能需额外术前关注以避免磨除时误入鼻窦和脑脊液漏。作者反复强调该框架未经手术结局验证,不应直接用于临床决策。
研究结论:在本队列102例患者中,ACP形态计量学大体对称且与性别无关,而ACP–PCP和ACP–MCP距离呈显著左侧不对称,在男性中最为明显。ACP气化以0型(缺如)最常见且无侧别或性别差异。双侧床突间距离彼此相关且与双顶径相关(男性中更强),ASS和PAI与ACP–MCP距离及CO横径相关,表明这些测量捕捉的变异超出ACP本身。AMI、ASS和PAI为探索性、数据衍生的形态计量学分类而非验证过的手术指数,为描述ACP形态及其与视神经支柱的关系提供了系统、可重复的框架,可作为未来将床突旁形态与手术规划相关联的研究起点。其是否对预测前床突切除及相关床突旁入路的手术通道宽度、操作难度或并发症风险具有独立价值,尚需前瞻性、以结局为基础的验证,理想情况下应与神经外科团队合作开展。