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内部音響溝の眼底の解剖学-マイクロコンピュータ断層撮影研究

M.Kozerska,J.Skrzat

解剖学学科,Jagiellonian University,Collegium Medicum,Krakow,Poland

対応のためのアドレス:M.kozerska,msc,解剖学の部門,コレギウムメディカム,ヤギェウォニアン大学,Ul. Kopernika12,31-034クラクフ,ポーランド,e-mail:[email protected]

この論文の目的は、内部音響溝（FIAM）の眼底のマイクロコンピュータ断層撮影（マイクロCT）高解像度画像を提示し、多数の解剖学的構造の通過の場所であ マイクロCTを使用して、我々は3次元（3D）空間におけるFIAMの地形を提示する詳細なボリュームレンダリング画像を取得します。 我々は、マイクロCTスキャンから得られた3D再建は、正確にFIAMのすべての領域（顔面神経領域、蝸牛領域、上および下の前庭領域、特異孔）を示すことができる この技術の適用は、文献に記載されていない横紋の孔のような新しい解剖学的構造を見つけることを可能にする。 したがって，ＦＩＡＭの最小直径と最大直径を測定することにより，ＦＩＡＭの各領域の大きさを推定した。 研究された材料では、乳児と成人について計算された平均直径の間に統計的に有意な差は見出されなかった。 （フォリアモルフォール2015; 74, 3: 352-358)

キーワード：内部音響溝、骨、マイクロコンピュータ断層撮影

はじめに

内部音響溝（IAM）は、側頭骨のピラミッドの内側に位置する眼底で終端された管 管全体の長さは約1cmで、骨の内側に横方向に延びています。 IAMの側方端は、骨の薄い篩骨板によって形成される。 このプレートは、蝸牛および前庭をIAMから分離し、内部音響溝（FIAM）の眼底として定義される。 FIAMはまた、迷路の内側の壁を構成しています。 FIAMの高さそして幅は2.5から4.0mmおよび2.0から3.0mmから、それぞれ及ぶ。

FIAMは、顔面神経、中間神経、迷路動脈およびIAMの外側端付近で蝸牛神経と前庭神経の二つの部分に分割する前庭神経の構造を頭蓋腔から耳に伝達する。 FIAM内では、図1に示されているように、上と下の二つの部分に眼底を分離する水平方向の横紋を実行します。p>

図1. 内耳道の眼底内の特定の領域の概略配置;FNA—顔面神経領域;SVA—上前庭領域;CA—蝸牛領域;IVA—下前庭領域;SF—特異孔;TC—横紋。

FIAMの上位部分には次のものが含まれています: 顔面神経領域（前方に位置する）および上前庭領域（後方に位置する）、下側部分には蝸牛領域（前方に位置する）、下前庭領域（後方に位置する）および特異孔（後方に位置する）が含まれる。 顔面神経領域を介して顔面神経と中間神経を実行します。 顔面神経領域は、垂直の頂上を形成するビルのバーと呼ばれる垂直の骨稜によって上の前庭領域から分離されています。 しかし、この構造はFIAMの形態を記述した論文に必ずしも記載されているわけではないため、図1に示す模式図には含まれていませんでした。

上前庭領域は、utricular神経、前方および外側ampullar神経の接合部に由来するutriculoampullary神経の移行の場所です。

Fiamの下位部分に前方に位置する蝸牛領域は、蝸牛のmodiolusからIAMの眼底を通過する蝸牛神経線維の通過の場所である。 蝸牛神経は、顔面神経および前庭神経とともにIAMを通過する。 前庭神経は、上および下の前庭神経（FIAM内の対応するフィールドを通過する）に由来する。 次に、下前庭領域は、嚢神経を通過させるための場所である。

FIAM内の最小の領域は、下前庭領域に向かって後方に位置する特異孔によって占有され、後膨大神経を伝達する。 小さいサイズにもかかわらずこの孔はある特定の外科的処置で陸標として使用されます。

これまで、解剖学的および臨床的研究でIAMが調査されたが、眼底形態の詳細は関心の主要な範囲ではなかった。 したがって、この領域は、マイクロコンピュータ断層撮影（マイクロCT）または他のイメージングモダリティの助けを借りて空間的に提示されていない。

材料と方法

FIAMの解剖学の形態学的研究は、10の乾燥側頭骨に対して行われた：女性の性別の成人から得られた5サンプル、2サンプルは男性の性別 検査されたすべての骨はよく保存され、正常な解剖学的構造を示し、変形しなかった。側頭骨のペトラス部分を解剖し、マイクロCTスキャナ（Skyscan1172,N.V.,Aartselaar,Belgium）を用いてスキャンした。

側頭骨のペトラス部分を解剖し、マイクロCT scanner（Skyscan1172,N.V.,Aartselaar,Belgium）を用い スキャナにはX線検出器が装備されていました：11メガピクセル（合計4024×2680; 有効な4000×2400）、24×36のmmの視野の12ビットデジタルX線のカメラ。 Ｘ線源電圧を８ ０ｋＶ、電流を１ ０ ０μ Ａに設定した。 投影画像は180°の角度範囲にわたって取得され、角度ステップは0.5°であった。 得られた画像では、画素サイズは２ ７μ ｍであった。 投影は、骨の長軸に沿って捕捉され、ソフトウェアＮＲＥＣＯＮ ｖｅｒを用いて再構成された。 1.6.5SkyScanはFeldkampアルゴリズムに基づいています。

容積再建を再現するために使用されたスキャンの平均数は、側頭骨のペトラス部分の大きさに応じて、970から2093まで変化した。 一連のマイクロCTスキャンから、FIAMの表面解剖学的構造の視覚化を行いました。 この目的のために、我々は、マイクロCTスキャナによって生成され、CTvoxアプリケーションで視覚化された離散的にサンプリングされたデータセットの2次元（2D） CTvoxアプリケーションは、直感的なナビゲーションと両方の操作で現実的な3Dオブジェクトとして再構築されたスライスのセッ: オブジェクトとカメラと切り取られたビューを生成するためにクリッピングツールを使用しています。 CTvoxアプリケーションは、SkyScanスキャナによってスキャンされたオブジェクトの現実的な3D視覚化に専用され、Bruker Corporation（http://www.skyscan.be/products/downloads.htm）によって提供されます。

FIAMの明確で詳細な画像を得るために、最終的な再構成でボクセルに起因する不透明度と灰色の値をマッピングした伝達関数を実験的に調整しました。 不透明度を変更することにより、対応するボクセルの可視性を制御し、それらがより遠くのボクセルを不明瞭にする程度を設定することができま

FIAMの形態は、位置を対話的に変更したクリッピング面を用いて骨の体積再建について評価した。 したがって，ｆｉａｍのその後の領域を提示するペトラス骨を介して便利な仮想切片を得た。

FIAMの各象限のサイズを推定するために、それらの最小直径および最大直径を測定した。 この目的のために、各ペトラス骨のFIAMの表面レンダリングされた3Dモデルは、CTAnalyserソフトウェアで処理されたmicro-CTスキャンデータセットから作成され これらのモデルは、オブジェクトの3D構造の実際の側面を可視化し、OBJファイル形式としてAutodesk Meshmixerに適用されました。 さらに、顔面神経面積（FNA）、上前庭面積（SVA）、蝸牛面積（CA）、下前庭面積（IVA）および特異孔（SF）について、直径の平均値を推定した（表1）。 直径を精度±１ ０ ０μ ｍで測定した（図１）。 2).

表1. Mean values (in millimetres) of the diameters measured on surface-rendered 3-dimensional models of the fundus of internal acoustic meatus

SVA — superior vestibular area; FNA — facial nerve area; CA — cochlear area; IVA — inferior vestibular area; SF — singular foramen

図2. 内耳道の眼底の各領域について実施された測定の例；ＳＶＡ−上前庭領域；ＩＶＡ−下前庭領域；ＦＮＡ−顔面神経領域；Ｃ Ａ−蝸牛領域。 この投影法では、特異孔の領域は見えない。

研究された側頭骨の数が限られているため、我々は幼児、男性および女性の標本間のFIAMの形態学的外観に類似または非類似性を見つけることを目的とした詳細な解析を行わなかった。 したがって、我々は一つのグループ（7サンプル）に参加した成人男性と女性のサンプル対幼児（3サンプル）の唯一のFIAMを比較しました。

Mann-Whitney検定は、FIAMの面積の直径が等しいことを示す帰無仮説を検証するために計算されました。

結果

IAMの眼底は、後頭蓋窩と迷路を通信するIAMの外側端として同定された。 ＩＡＭへの入口である内部音響開口は側頭骨のピラミッドの後面に容易に認識され，すべての検査試料におけるマイクロＣ ｔスキャンから再構成された。 これらの地形的関係はボリュームレンダリングによって視覚化され、IAMへの目に見える入口を有する骨の全体的な形態は図3に示された。p>

図3. ボリュームレンダリングイメージで提示された右側頭骨のピラミッドの前内側表面。 内部音響の道への入口は矢によって指される;深さで内部音響の道のfundusは目に見える。

IAMの眼底は、横紋と縦紋の二つの骨稜が交差することによって分割された円板状の領域として観察された。 これらの構造は、FNA（前周象限）、CA（前周象限）、SVA（後周象限）およびIVA（後周象限）と呼ばれる不等サイズの象限を描写した。 これらの領域はすべて、異なる角度で見た体積再構成でイメージ化された。 それらの相互の向きは、特異な投影で全体の形態を提示することを妨げる。 Ｔｒａｃｔｕｓｓｐｉｒａｌｉｓｏｒａｍｉｎｏｓｕｓの螺旋配列は，ｆｉａｍの後部側面に位置する領域とは異なる角度で蝸牛領域を見る力である。 次に，特異孔の可変位置は，ＦＩＡＭと同時に観察されたときの視野角の変化によって明らかに引き起こされる可能性がある。

FIAMの正常な解剖学的構造は、ボリュームレンダリングイメージとして実証され、図4に示されました。p>

図4. 女性の性別の成人の右側頭骨に位置する内部音響溝の眼底のボリュームレンダリングイメージ;FNA—顔面神経領域;SVA—上前庭領域;CA—蝸牛領域;IVA—下前庭領域;SF—特異孔。 横紋はアスタリスクでマークされています。

FIAM内の前述のフィールドはすべて、検査されたサンプルで観察され、それらの位置は一般に受け入れられているパターンと一致していた（図の図を参照）。 1). しかし、研究されたサンプルでは、我々はFIAM内の個々のフィールドの解剖学における以下の逸脱を観察した：

• —SVAとIVAは単一の開口ではなく、ほとんどの場合、少数の小開口で構成されていた（Fig. 4);
• —特異孔の異なる位置と異なる形態学的外観—孔の十分に定義されたマージンまたは丸みを帯びたと凹部を形成して広がった（図。 5A、B）。/li>

図5. 成人における内部音響溝の眼底の明確なマイクロアーキテクチャーの例;A. 右の女性の側頭骨;B.左の男性の側頭骨。 最も重要な違いは、tractus spiralis foraminosusの形状（アスタリスクでマーク）と単一のforamenの位置（矢印で指摘）に関係しています。

マイクロCTから得られたボリュームレンダリング画像では、FIAMの隔壁の両方を観察しました：垂直（ビルの棒）と水平（横紋）。 ビルのバーは、さまざまなサイズの骨の尾根として現れました（図10）。 6A、B）。 この構造は、しかし、常に科学的な出版物に記載されていない、すべての検査されたサンプルで発見されました。p>

図6. 2歳の子供（A）および6歳の子供（B）の内耳道の眼底の解剖学は、横紋の血管孔（矢印で示される）を特徴付ける。 縦の紋章（ビルの棒）はアスタリスクでマークされています。次に、横紋は直線のコースを明らかにしませんでした（通常は模式図に示されているように）が、むしろ放物線のコースを持っていました。

次に、横紋は直線のコースを明らかにしませんでした。 これは成人および小児の側頭骨の両方で観察可能であった。

私たちの注意は、幼児の頭蓋骨からのみ派生した横紋によって描かれました。 いずれの症例においても，横紋内の後方に位置する小さな孔に気づいた。 この場所では、孔は円形または楕円形であった（Fig. 6A、B）。 成体側頭骨では，このような孔は横紋内には見られなかった。

横紋に位置する分孔は、前庭の壁に通じる骨管の入り口であることがわかりました。 運河の直径は前庭に向かって徐々に減少する。 一つのケースでは、この運河は、前庭との直接接続の代わりに、上前庭管に実行する二つの別々の運河に分割されました。 また、運河が閉塞され、その終わりが円錐形であったケースを発見した。 横紋のcanaliculiの観察された形態学的多様性は、図6および図7に示されている。P>

図7。 内部音響溝および関連する神経血管管の眼底の三次元表現;A. Ｔｒａｎｓｖｅｒｃｒｅｓｔ（ｔ ｃ）（矢印で示される）の管腔は前庭と内耳道を結んでいた；Ｂ．Ｃａｎａｌｉｃｕｌｉ（矢印で示される）はＴＣ内に位置する孔から上前庭管（ＳＶＣ）に走っていた；ＯＷ—楕円形の窓；ＦＣ—顔面管；ＳＣ—特異管；Ｃ ａ—か牛領域であった。

マン-ホイットニー検定は、乳児と成人のサンプルにおけるFIAMの選択された領域の直径の平均値の差が統計的に有意であることを確認しなかった。

したがって，計算されたパラメータ間の観測された不一致は，研究された材料における年齢の影響の影響よりもむしろ生物学的変動に関連していると推測した。 標本の限られた、不均等な数が原因で、これらの結果は一般集団で拡張することができないし、大きい臨床シリーズで確認されるべきです。

議論

現代文学では、高解像度でFIAMの形態を提示する画像が不足しています。 これまでの研究のほとんどは、手術顕微鏡を用いてFIAMの形態を示したか、または側頭骨のこの領域は、臨床CTスキャナによって視覚化された。 これにより、以前の結果は、IAM全体の外観の分析ではなく、正確にその眼底の分析に限定されていました。 例えば、Ｍａｒｑｕｅｓ ｅ ｔ ａ ｌ． IAMの形状を調べ、それが漏斗状（子供と大人で最も一般的な）、円筒形または最も表現されていない芽形であることができることを確立しました。

側頭骨のこの領域の解剖学的研究の他の側面は、FIAMから生じる骨神経管（CA、FNA、SVA、およびIVAの場合）に関連する。

側頭骨の解剖学的研究の他の側面は、FIAMに由来する骨神経管（CA、FNA、SVA、およびIVAの場合）に関連する。

1999年、Fatterpekar et al. これらの運河の地形と形態を軸方向および冠状の厚さ1mmのCTスキャンで提示し、測定を行った。 それ以来、FIAM内の個々の分野の形態素解析に焦点を当てた研究はありませんでした。 Ｃｔスキャンではよく見え，容易に測定できるため，か牛領域とか牛神経管のみが集中的な形態測定の対象となった。 さらに，か牛神経管は，その直径の変化が感音難聴の原因の一つと考えられるか牛神経欠損の原因である可能性があるため，大きな臨床的意義を有する。

臨床CTは、側頭骨の小さな運河を視覚化することができる画像を提供します。 それにもかかわらず、その外観は必ずしも明確ではなく、時には骨折と混同されることがあります。 したがって、CTスキャンに基づくそれらの形態の評価は、そのような画像に対して測定が行われた場合、問題があり、誤差があると思われる。 私たちの知る限りでは、FIAM内の個々のフィールドの測定値を提示する唯一の論文は1999年に出版されました。 おそらく、それはミリメートルスケールまたはそれ以下の範囲の寸法の骨の詳細を提示する際の制限によって決定されました。 さらに、複雑な形およびさまざまな空間的なオリエンテーションが原因で、3Dイメージ投射技術は視覚化のために使用されるべきである。 これらの障害は解剖細部の正確なイメージ投射を提供する非常に高リゾリューションのCTスキャンを提供するかもしれないマイクロCTの使用法に

マイクロCTの現在の研究アプリケーションでは、横紋のマージン内に位置する孔の視覚化を可能にし、そこから出てくる運河をトレースしました。 直径が小さいため（<0.50mm）、この孔は臨床CTスキャンでは気付かれず、ほとんど見えない可能性があります。 これまでのところ、我々は、横紋および関連する骨管の孔の存在および重要性に関する情報を発見していない。 このような孔および管は、前庭または上前庭管の壁を血管新生する血管を伝達すると推定される。 これは、顔面神経と蝸牛神経の間を走り、IAMの眼底に出現し、三つの末端枝に分割する迷路動脈の枝である可能性がある。 これらの枝の一つ、すなわち前前庭動脈は、横紋の孔内のFIAMを貫通し、その後、より小さな細動脈に分割することによって前庭で終わることができた。

横紋の孔の別の可能な内容は、FIAMに入る前または出た後に起こり得る顔面、前庭および蝸牛神経の間の吻合に関連している可能性がある。 IAM内の前庭および前庭面の接続の存在は文献に記載されている。

現在および将来の研究は、FIAMの形態を高解像度で提示するだけでなく、イメージング技術とソフトウェアモデリングに基づく計算方法を使用して正確な測定を行うことを目的とすべきである。 ＦＩＡＭおよびそれらから出現する骨管の特異象限の詳細な解剖学および地形に関する知識は、側頭骨の外傷および個々の神経に影響を及ぼす先天性異常の評価および神経栄養学的外科的処置中に必要である。 例えば、特異孔は、レトロシグモイド音響神経腫手術およびtranscochlear cochleovestibular神経切除術などの内部音響口および迷路上の特定の外科的処置のためのランドマークとし 眼底全体の視野が制限されているため、眼底での腫瘍除去を盲目的に行わなければならないことがあるため、前庭、顔面神経および迷路動脈が損傷のさらなる危険性で露出する可能性がある。 したがって、FIAMの正確かつ空間的な視覚化のための専用の新しいアルゴリズムを実装し、開発し、臨床研究から得られた放射線画像とマイクロCTスキャン 空間イメージングの高度な方法は、内耳の解剖学的構造を理解し、外科手術の計画と実行を強化するのに役立ちます。

結論

私たちの研究から、概略図に示されているFIAM内の特異領域の地形は強く単純化されていると結論づけています。 臨床断層撮影はＦＩＡＭの骨構造間の相互関係を反映することができない。 マイクロＣ ｔはＦＩＡＭの表面トポグラフィーのイメージングとそのアーキテクチャの評価に適した技術である。 良質の第2および3D再建の提供によって、新しい解剖構造はFIAMの内で捕獲することができる。 したがって、マイクロCTスキャンデータセットは、FIAMの正確な表面レンダリングされた3Dモデルを構築し、それらの幾何学的測定を実行するために使

謝辞

研究は、ポーランドのイノベーション経済運用プログラム（契約番号）の枠組みの中で、欧州地域開発基金の財政支援のおかげで購入した機器 ポイグ02.01.00-12-023/08).

著者らは、医学物理学部門のBartosz Leszczyńskiに感謝したいと思います,M.Smoluchowski物理学研究所,ヤギェウォ大学の巨骨のマイクロコンピュータ断層撮影を行うための.

この研究は、ヤギェウォ大学の生命倫理委員会の承認（KBET/109/B/2012）を得て実施された。 私たちは、競合する利益を持っていないことを宣言します。

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