ARTIGO ORIGINAL

Anatomia do fundo do meato acústico interno — micro-tomografia computadorizada de estudo

M. Kozerska, J. Skrzat

Departamento de Anatomia, Universidade de Jagiellonian, Collegium Medicum, em Cracóvia, Polónia

Endereço para correspondência: M. Kozerska, De mestrado, Departamento de Anatomia, Collegium Medicum, Universidade de Jagiellonian, ul. Kopernika 12, 31-034 Kraków, Polónia, e-mail: [email protected]

O objetivo deste artigo era apresentar tomografia micro-computadorizada (micro-CT) de alta resolução do fundo do meato acústico interno (FIAM) e caracterizar a aparência normal de suas áreas singulares que são lugares de passagem de numerosas estruturas anatômicas. Usando micro-CT obtemos imagens detalhadas de renderização de volume apresentando Topografia do FIAM em espaço tridimensional (3D). Descobrimos que reconstruções 3D obtidas a partir de scans micro-CT podem demonstrar precisamente todas as áreas do FIAM (área do nervo facial, área coclear, áreas vestibulares superiores e inferiores, forame singular). A aplicação desta técnica permite descobrir novas estruturas anatômicas como o forame da crista transversal, que não é descrito na literatura. Assim, estimamos o tamanho de cada área do FIAM medindo seu diâmetro mínimo e máximo. No material estudado não encontramos nenhuma diferença estatisticamente significativa entre os diâmetros médios calculados para crianças e adultos. (Folia Morphol 2015; 74, 3: 352-358)

palavras-Chave: meato acústico interno, petrosa do osso, micro-tomografia computadorizada

INTRODUÇÃO

meato acústico Interno (IAM) é um canal que é finalizado com um fundo localizado dentro da pirâmide do osso temporal. Todo o canal tem um comprimento de cerca de 1 cm e estende-se lateralmente dentro do osso. A extremidade Lateral do IAM é formada pela fina placa de cribriforme do osso. Esta placa separa a cóclea e o vestíbulo do IAM, e é definida como um fundo do meato acústico interno (FIAM). O FIAM constitui também a parede medial do labirinto. A altura e largura do FIAM variam de 2, 5 a 4, 0 mm e de 2, 0 a 3, 0 mm, respectivamente .o FIAM transmite da cavidade craniana para o ouvido as seguintes estruturas: nervo facial, nervo intermediário, artéria labiríntica e nervo vestibulococlear que se divide próximo da extremidade lateral do IAM em duas partes: o nervo coclear e o nervo vestibular. Dentro do FIAM corre horizontalmente a crista transversal que separa o fundus em duas partes: superior e inferior, como é apresentado na Figura 1.

Figura 1. Esquema esquemático das áreas particulares dentro do fundo do meato acústico interno; área do nervo FNA — facial; área vestibular SVA — superior; área CA — coclear; área vestibular IVA — inferior; forame SF — singular; crista TC — transversal.

a parte superior do FIAM contém:: nervo facial (área situada anteriormente) e superior vestibular área (situado posteriormente), enquanto que a parte inferior contém: coclear (área situada anteriormente), vestibular inferior (área situada posteriormente) e singular forame (situado postero-inferiormente). Através da área do nervo facial corre o nervo facial e o nervo intermediário. A área do nervo facial é separada da área vestibular superior por um cume ósseo vertical chamado de barra de Bill, que forma a crista vertical. No entanto, esta estrutura nem sempre é mencionada nos trabalhos que descrevem a morfologia do FIAM, pelo que não foi incluída no desenho esquemático apresentado na Figura 1.a área vestibular Superior é um local de transição do nervo utriculoampular que se origina da junção do nervo utricular, nervo ampular anterior e lateral.

a área coclear, situada na parte inferior do FIAM, é um local de passagem das fibras nervosas cocleares que atravessam o fundo do IAM a partir do modificolo da cóclea. O nervo coclear passa pelo IAM juntamente com o nervo facial e o nervo vestibular. O nervo vestibular origina-se dos nervos vestibulares superiores e inferiores (passando pelos campos correspondentes dentro do FIAM). Por sua vez, a área vestibular inferior é um lugar para passar o nervo sacular.

a menor área dentro do FIAM é ocupada pelo forame singular que está localizado postero-inferiorly em direção à área vestibular inferior, e transmite o nervo ampular posterior. Apesar de seu pequeno tamanho, este forame é usado como um marco em certos procedimentos cirúrgicos .

até agora, nos estudos anatômicos e clínicos o IAM foi investigado, mas detalhes da morfologia do fundus não foram o principal escopo de interesse. Por conseguinte, esta área não foi apresentada de forma espacial com a ajuda da tomografia micro-computadorizada (micro-CT) ou de outra modalidade de imagem; assim, realizámos um estudo destinado a criar reconstruções informáticas detalhadas do FIAM.o estudo morfológico da anatomia do FIAM foi realizado em 10 ossos temporais secos: 5 amostras derivadas de indivíduos adultos Do Sexo Feminino, 2 amostras de sexo masculino e 3 amostras derivadas de crânios infantis de sexo desconhecido. Todos os ossos examinados estavam bem preservados, apresentavam anatomia normal e não eram deformados.a parte petrosca do osso temporal foi dissecada e digitalizada com o scanner micro-CT (Skyscan 1172, N. V., Aartselaar, Bélgica). O scanner foi equipado com o detector de raios X: 11 Megapixel (4024 × 2680 no total).; 4000 × 2400 efectivo), câmara de raios-X digital de 12 bits com um campo de visão de 24 × 36 mm. A tensão da fonte de raios X foi fixada em 80 kV e a corrente em 100 µA. As imagens de projeção foram adquiridas ao longo de uma faixa angular de 180° com um passo angular de 0,5°. Na imagem resultante o tamanho do pixel era de 27 µm. Projeções foram capturadas ao longo do eixo longo do osso petrous e reconstruídas usando um software NRECON ver. 1.6.5 SkyScan baseado no algoritmo Feldkamp.

O número médio de varreduras usadas para recriar reconstrução volumétrica variou de 970 a 2093, dependendo do tamanho da parte Petro do osso temporal. A partir da série de scans micro-CT realizamos a visualização da anatomia da superfície do FIAM. Para este fim, usamos a técnica de renderização de volume para apresentar uma projeção 2D de um conjunto de dados 3D discretely sampled produzido pelo scanner micro-CT e visualizado na aplicação CTvox. A aplicação CTvox exibe um conjunto de fatias reconstruídas como um objeto 3D realista com navegação intuitiva e manipulação de ambos: object and camera and uses a clipping tool to produce cut-away views. A aplicação CTvox é dedicada à visualização 3D realística de objetos digitalizados pelos scanners SkyScan e entregue pela Bruker Corporation (http://www.skyscan.be/products/downloads.htm).

para obter imagens claras e detalhadas da função FIAM ajustámos a transferência experimentalmente, que mapeou valores de opacidade e cinza atribuídos aos voxels na reconstrução final. Modificando a opacidade poderíamos controlar a visibilidade dos voxels correspondentes e definir o quanto eles obscurecem voxels mais distantes.

A morfologia do FIAM foi avaliada nas reconstruções volumétricas do osso petroso usando planos de recorte que a posição foi interativamente alterada. Assim, obtivemos conveniente seção virtual através do osso petroso apresentando áreas subseqüentes do FIAM.

para estimar a dimensão de cada quadrante do FIAM, os seus diâmetros mínimo e máximo foram medidos. Para este fim, a superfície renderizada modelos 3D do FIAM de cada osso petrous foram criados a partir de micro-CT scans dataset processado em software CTAnalyser. Estes modelos visível um verdadeiro aspectos da estrutura 3D de um objeto e sujeitos, como o formato de arquivo OBJ para o Autodesk Meshmixer gratuito do software de modelagem em 3D equipado com ferramentas para medições geométricas (disponível a partir de http://meshmixer.com). Além disso, os valores médios dos diâmetros foram estimados para a área do nervo facial (FNA), área vestibular superior (SVA), área coclear (CA), área vestibular inferior (IVA) e forame singular (SF) (Tabela 1). Os diâmetros foram medidos com precisão de ± 100 µm (Fig. 2).Tabela 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

Figura 2. Um exemplo de medições realizadas para cada área do fundo do meato acústico interno; Área vestibular SVA — superior; área vestibular IVA — inferior; área do nervo FNA — facial; área CA — coclear. Nesta projeção, a área do forame singular não é visível.devido ao número limitado de ossos temporais estudados, não realizamos análises detalhadas destinadas a encontrar semelhanças ou diferenças na aparência morfológica do FIAM entre espécimes de lactentes, machos e fêmeas. Assim, comparámos apenas o FIAM de lactentes (3 amostras) em comparação com amostras de adultos do sexo masculino e feminino reunidas num único grupo (7 amostras).

o teste de Mann-Whitney foi calculado para verificar a hipótese nula que afirma que os diâmetros das áreas do FIAM são iguais.o fundo do IAM foi identificado como a extremidade lateral do IAM comunicando a fossa craniana posterior com o labirinto. A abertura acústica interna, sendo a entrada para o IAM, foi facilmente reconhecida na superfície posterior da pirâmide do osso temporal e reconstruída a partir de scans micro-TC em todas as amostras examinadas. Estas relações topográficas foram visualizadas pela renderização do volume e a morfologia geral do osso petroso com entrada visível para o IAM foi apresentada na Figura 3.

Figura 3. A superfície anteromedial da pirâmide do osso temporal direito apresentada numa imagem de renderização de volume. Inlet to internal acoustic meatus is pointed by an arrow; in the depth the fundus of internal acoustic meatus is visible.

o fundo do IAM foi observado como uma área discóide que foi dividida pela intersecção de duas cristas ósseas — a crista transversal e a crista vertical. Estas estruturas delimitam quadrantes de tamanho desigual denominados como FNA( quadrante Antero-superior), CA (quadrante anteroinferior), SVA (quadrante posterosuperior) e IVA (quadrante posteroinferior). Todas estas áreas foram fotografadas em reconstruções volumétricas vistas em diferentes ângulos. Sua orientação mútua impede de apresentar morfologia inteira em uma projeção singular. Disposição helicoidal das forças do tractus spiralis foraminosus vendo a área coclear em ângulos diferentes das áreas localizadas no aspecto posterior do FIAM. Por sua vez, a posição variável do forame singular pode ser aparentemente causada por Alteração do ângulo de visão quando é observado simultaneamente com o FIAM.a anatomia Normal do FIAM foi demonstrada como uma imagem de renderização de volume e apresentada na Figura 4.

Figura 4. Imagem de renderização de Volume do fundo do meato acústico interno localizado no osso temporal direito de um adulto do sexo feminino; área do nervo FNA-facial; área vestibular SVA — superior; área CA — coclear; área vestibular IVA — inferior; forame SF — singular. A crista transversal é marcada pelo asterisco.todos os campos anteriormente descritos no FIAM foram observados nas amostras examinadas e a sua posição foi consistente com o padrão geralmente aceite (ver diagrama na Fig. 1). No entanto, nas amostras estudadas, observámos as seguintes derrogações em anatomia de campos individuais dentro do FIAM:

• — SVA e IVA não foram uma única abertura, mas na maioria dos casos consistiram em pequenas aberturas (Fig. 4);
• — diferente localização do forame singular e aparência morfológica distinta-margem bem definida do forame ou arredondada e alargada formando um recesso(Fig. 5A, B).

Figura 5. Exemplos de microarquitetura distinta do fundo do meato acústico interno em adultos; A. Osso temporal direito feminino; B. osso temporal esquerdo masculino. As diferenças mais importantes dizem respeito à forma do tractus spiralis foraminosus (marcado pelo asterisco) e posição do forame singular (apontado pela seta).

em imagens de renderização de volume obtidas a partir da micro-CT observou-se tanto a septa do FIAM: vertical (barra de Bill) e horizontal (crista transversal). A barra do Bill foi Aparecida como uma crista óssea de tamanho variável (Fig. 6A, B). Esta estrutura, embora nem sempre descrita em publicações científicas, foi encontrada em todas as amostras examinadas.

Figura 6. Anatomia do fundo do meato acústico interno de criança de 2 anos (a) e de criança de 6 anos (b) caracteriza o forame vascular da crista transversal (indicada pela seta). A crista vertical (barra de Bill) é marcada pelo asterisco.

por sua vez, a crista transversal não revelou curso de linha reta (como é geralmente apresentado em desenhos esquemáticos), mas sim tinha curso parabólico. Isto era observável tanto em ossos temporais adultos quanto infantis.a nossa atenção foi atraída pelos cristas transversais que derivavam apenas dos crânios infantis. Em todos esses casos, notamos um pequeno forame localizado a posteriori dentro da crista transversal. Neste lugar o forame era circular ou elíptico (Fig. 6A, B). Em ossos temporais adultos, tal forame não foi encontrado na crista transversal.descobrimos que o minuto forame localizado na crista transversal é a entrada para o canal ósseo que corre para a parede do vestíbulo. O diâmetro do canal diminui gradualmente em direção ao vestíbulo. Em um caso, este canal foi dividido em dois canalículos separados que correm para o canal vestibular superior, em vez de conexão direta com o vestíbulo. Também detectamos um caso em que o canal foi obliterado, e seu final foi de forma cónica. A variedade morfológica observada da canaliculi da crista transversal é demonstrada nas figuras 6 e 7.

a Figura 7. Representação tridimensional do fundo do meato acústico interno e canais neurovasculares conexos; A. Canalículo da transvers crista (TC) (indicados por setas), que está ligado o vestíbulo e o meato acústico interno; B. Canaliculi (indicados por setas) em execução a partir do forame localizado dentro do TC para o vestibular superior do canal (SVC); CORRENTE — janela oval; FC — facial canal; SC — singular canal; CA — coclear área.o teste de Mann-Whitney não confirmou que as diferenças entre os valores médios dos diâmetros das áreas seleccionadas do FIAM nas amostras para lactentes e adultos são estatisticamente significativas. Portanto, presumimos que as discrepâncias observadas entre os parâmetros calculados estão bastante relacionadas com a variação biológica do que são efeito da influência da idade no material estudado. Devido ao número limitado e desigual de amostras, estes resultados não podem ser estendidos para a população em geral e devem ser verificados em grandes séries clínicas.

discussão

na literatura contemporânea há uma falta de imagens apresentando morfologia de FIAM em alta resolução. Até agora, a maioria dos estudos mostrou morfologia do FIAM usando microscópio operativo ou esta região do osso temporal foi visualizada por scanners clínicos de TC. Deste modo, os resultados anteriores limitaram-se antes à análise do aparecimento de todo o IAM e não exactamente do seu fundo. Por exemplo, Marques et al. examinou a forma do IAM e estabeleceu que poderia ser em forma de funil (o mais comum em crianças e adultos), cilíndrico ou em forma de botão que é o menos representado.o outro aspecto dos estudos anatômicos desta região do osso temporal relaciona-se com os canais neurais ósseos (para a CA, FNA, SVA e IVA) que surgem do FIAM. In 1999 Fatterpekar et al. apresentou a topografia e morfologia destes canais em tomografias axiais e coronais de 1 mm de espessura e realizou medições. Desde então, não houve estudos focados na análise morfológica dos campos individuais dentro do FIAM. Apenas a área coclear e o canal do nervo coclear foram objeto de análise morfométrica intensiva, porque é bem visível nos exames de tomografia computadorizada e pode ser facilmente medido. Além disso, o canal do nervo coclear tem enorme significado clínico, porque as mudanças de seu diâmetro podem ser a razão da deficiência do nervo coclear, que acredita-se ser uma das causas da perda auditiva neurossensorial .a TC clínica fornece imagens onde pequenos canais do osso temporal podem ser visualizados. No entanto, a sua aparência nem sempre é clara e, por vezes, pode ser confundida com fracturas. Portanto, a avaliação de sua morfologia baseada em tomografias de tomografia computadorizada parece ser problemática e tendenciosa com erros, se quaisquer medições forem realizadas em tais imagens. Tanto quanto sabemos, o único artigo que apresenta medições dos campos individuais dentro do FIAM foi publicado em 1999 . Talvez tenha sido ditada por limitações na apresentação de detalhes ósseos, que dimensões variam em escala milimétrica ou ainda menos. Além disso, devido à sua forma intrincada e às suas várias orientações espaciais, devem ser utilizadas técnicas de imagem 3D para a sua visualização. Estes obstáculos podem ser superados pelo uso de micro-CT que pode fornecer tomografias de resolução extremamente alta, que fornece uma imagem precisa de detalhes anatômicos.

no estudo actual, a aplicação da micro-CT permitiu a visualização de forame localizado na margem da crista transversal e rastreado o canal que dela emergia. Devido ao pequeno diâmetro (< 0, 50 mm), este forame não pode ser notado em exames clínicos de tomografia computadorizada ou dificilmente pode ser visível. Até agora, não encontramos nenhuma informação sobre a presença e importância do forame da crista transversal e canais ósseos relacionados. Presumimos que tais forâmenes e canais transmitem vasos sanguíneos vascularizando a parede do vestíbulo ou do canal vestibular superior. Pode ser um ramo da artéria labiríntica que corre entre os nervos faciais e cocleares, emergindo no fundus do IAM, e se divide em três ramos terminais. Um destes ramos, nomeadamente a artéria vestibular anterior, poderia penetrar o FIAM dentro do forame da crista transversal, terminando subsequentemente no vestíbulo por divisão em artérias menores .

outro possível conteúdo do forame da crista transversal pode estar relacionado com anastomoses entre os nervos faciais, vestibulares e cocleares que podem ocorrer antes de entrar ou depois de sair do FIAM. A existência de ligações vestibulocochlear e vestibulofacial dentro do IAM tem sido descrita na literatura .as pesquisas atuais e futuras devem ter como objetivo não só apresentar a morfologia do FIAM em alta resolução, mas também realizar medições precisas usando métodos computacionais baseados em técnicas de imagem e modelização de software. O conhecimento sobre a anatomia detalhada e topografia dos quadrantes singulares dos canais FIÃO e ósseo que deles emergem é necessário durante a avaliação do trauma ósseo temporal e anomalias congênitas que afetam os nervos individuais, bem como durante os procedimentos cirúrgicos neurootológicos . Por exemplo, o forame singular é usado como um marco para certos procedimentos cirúrgicos no meato acústico interno e no labirinto, tais como cirurgia do neuroma acústico retrosigmoid e neurectomia transcochlear cocleovestibular . Às vezes a remoção do tumor no fundus deve ser feita cegamente porque o campo de visão de todo o fundus é restrito, assim a vestibulocochlear, nervo facial e artéria labiríntica pode ser exposta em risco adicional de dano . Por isso, é importante implementar e desenvolver novos algoritmos dedicados à visualização precisa e espacial do FIAM e combinar reconstruções 3D geradas a partir de uma pilha de micro-CT scans com imagens radiológicas obtidas a partir de pesquisas clínicas. Métodos avançados de imagiologia espacial podem ajudar a entender a anatomia do ouvido interno e melhorar o planejamento e realização de operações cirúrgicas.

conclusões

do nosso estudo concluímos que a topografia das áreas singulares dentro do FIAM apresentado nos desenhos esquemáticos é fortemente simplificada. A tomografia clínica não é capaz de refletir a relação mútua entre as estruturas ósseas do FIAM. A Micro-CT é uma técnica adequada para a topografia de superfície de imagem do FIAM e avaliação de sua arquitetura. Ao fornecer reconstruções 2D e 3D de alta qualidade, novas estruturas anatômicas podem ser capturadas dentro do FIAM. Assim, micro-CT scans dataset pode ser usado para construir uma superfície precisa renderizada modelos 3D do FIAM e realizar sobre eles medições geométricas.a investigação foi realizada com o equipamento adquirido graças ao apoio financeiro do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional no âmbito do Programa Operacional da economia da inovação polaca (contrato no. POIG.02.01.00-12-023/08).os autores agradecem a Bartosz Leszczyński, do Departamento de Física Médica, do Instituto de Física de M. Smoluchowski, da Universidade Jagielloniana, por realizar a tomografia microcomputada dos ossos Petros.o estudo foi realizado com aprovação (KBET / 109 / B / 2012) do Comitê de Bioética da Universidade Jagielloniana. Declaramos que não temos interesses concorrentes.

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