外側頭蓋底の概念は.現在国内外でvan Huijzen細分法[1]が採用されている。すなわち.眼窩下裂と後頭骨裂に沿って頭蓋底の下に延長線を引き.それが鼻咽頭尖で内側に交差して頬骨と乳様突起後縁にそれぞれ外側に向け.二つの線の間の三角地帯を外側頭蓋底と呼ぶのだ。 脳神経外科.顎顔面外科.耳鼻咽喉科-頭頸部外科.形成外科など多職種が関わり.頭蓋底手術のホットスポットであり難所である。 その結果.この領域に関するより多くの顕微鏡的な解剖学的研究および画像研究が行われるようになった[2-6]。 本研究では.バーチャルリアリティシステムDestroscopeを用いて.側頭蓋底の重要な骨構造を学習し.手術のランドマークとしての意義を探った。
I. 材料と方法
1.研究材料:10%ホルマリンで十分に固定された国立成人頭蓋湿潤標本15例(30面)。
2.画像診断装置:PHILIPS Brilliance 64列CT.GE 3.0T MRI.Destroscope virtual reality system (Volume Interaction, Singapore, software: RadioDexter TM 1.0)。
3.画像撮影および3D再構成法:頭部CTスキャン(FOV26.回転時間0.75s.マトリクス512×512.ウィンドウ位置40.ウィンドウ幅300.レイヤー厚0.67mm)。 Dicom形式のCTおよびMRIスキャンの生データをCD-ROM上のバーチャルリアリティシステムDestroscopeに取り込み.3D再構成.フュージョン.観察.計測を行った。
II 結果
側頭骨基部の重要な骨構造は.1点.2棘.3裂.4線.5孔に要約される。
点1:側頭翼状縫合線と頭蓋下稜の交点を「O」点とし.「O」点から各骨性標識までの距離を測定した。
表1:O点から側頭骨基底部の重要な骨標本までの距離(x±s.単位:mm)。
項目
平均値(n=30)
レンジ
左(n=15)
右側(n=15)
P値
O点-外翼板根元の前縁部
20.83±2.63
15.14~27.79
21.37±2.46
20.29±2.77
0.05
O点・・・外翼板根元後縁
22.61±2.22
19.04~27.90
22.40±2.18
22.83±2.32
0.48
O点-下側頭頂部の前縁
17.00±2.47
14.21~24.89
17.10±2.94
16.90±1.98
0.70
O点-顎関節の前縁部
17.17±3.22
11.67~27.66
16.80±3.44
17.54±3.05
0.32
Oポイント – オーバルホール
22.01±3.02
16.20~28.05
21.54±3.19
22.48±2.86
0.12
O点 – 卵円孔
24.42±2.79
19.09~29.97
23.96±2.88
24.89±2.72
0.20
O点-翼足類の根元
26.34±2.62
20.82~31.43
25.88±2.83
26.79±2.41
0.17
2 棘:頭蓋底外側の骨棘は pterion と stem spine があり,両者から各骨孔までの距離を測定した. 左右を比較すると,stem spine から破裂孔の後端までの距離が左が右より小さかった以外は,統計的に有意ではなかった(図2,表2).
表2:尾状突起.翼状突起から各骨孔までの距離(x±s.単位:mm)
項目
平均値(n=30)
範囲
左側(n=15)
右(n=15)
P値
ストロマリン・プテリン・スパイン
19.18±2.25
15.18~23.83
19.43±2.58
18.94±1.94
0.50
ストローマ・頸動脈管
12.03±3.45
7.08~27.50
11.03±1.53
13.03±4.50
0.08
ストローマ-ジュグラーフォアメン
5.78±1.83
2.35~9.22
6.13±1.80
5.44±1.86
0.17
ストロマタ – 棘突起孔
20.80±2.27
16.35~24.73
20.72±2.37
20.89±2.24
0.81
ストロマタ-・オーバル・ポア
26.24±2.35
20.41~30.41
26.49±2.00
26.00±2.70
0.50
ストロマター・ラプチャー孔
32.07±2.26
28.02~35.89
31.54±1.86
32.60±2.55
*0.02
翼状片-頚動脈
9.04±1.64
6.10~12.83
9.12±1.60
8.95±1.72
0.73
翼状棘-柔毛孔
14.85±2.36
11.01〜20.41
15.24±2.60
14.46±2.11
0.30
前胸部-卵形気孔
7.67±1.61
4.47~10.35
7.61±1.80
7.73±1.45
0.81
翼状片-破裂孔
17.18±1.92
13.59~21.08
16.69±1.69
17.67±2.08
0.09
* 統計的に有意な差
それぞれ眼窩下裂.扁平上皮裂.後頭部裂の3つ。 眼窩下裂と後頭骨裂の延長線は.鼻咽頭の頂点で86.08度の角度で内側に交差し.その間の三角形の部分が側頭骨基底部である。 後頭部の裂け目との角度は21.33度で.2つの裂け目の間には岩石骨とその内部構造がある。 眼窩下裂と扁平上皮裂のなす角度は67.48度であり.両裂の間は中頭蓋窩の底面と下側頭蓋窩の上面に相当する(図3)。 3つの角度を左右で比較すると.統計的に有意な差はない。
A線は外翼板根元から卵円孔外縁までの線で.側頭下窩の構造物より外側.上顎神経.中膜動脈.耳管.内頚動脈.内頚静脈等より内側となる。B線は内翼板根元から翼状棘までの線で.耳管の位置と対応する。 C線は破裂孔の中点から尾状孔までの線で.岩骨を長軸方向にほぼ二分しており.破裂孔.頚動脈.尾状孔の3つの重要な孔が前方から後方に配置されている。 C線とD線の間には.破裂孔.頸動脈.頸動脈孔.尾状孔がある。
5つの孔:それぞれ卵円孔.有棘円孔.破裂円孔.頚円孔.尾円孔。 破裂孔.卵円孔.有棘孔.尾静脈孔.頸静脈孔が順に結合してほぼ楕円形をなし.その楕円のほぼ中央に頸動脈の外開口部が位置する。 破裂孔.卵円孔.有棘孔.頸動脈管.頸静脈孔を順に結ぶとほぼ円弧状になり.爪下神経管の外開口部もこの円弧上にある(図5)。 孔隙間の距離を測定したところ(表3).左右の比較では統計的に有意な差は見られなかった。
表3 頭蓋底外側の骨孔間の距離(x±s,単位:mm)
項目
平均値(n=30)
範囲
左側(n=15)
右側(n=15)
P値
卵円孔 – 頚動脈
10.80±1.97
7.18~15.31
10.83±2.10
10.76±1.90
0.89
棘突起-頸動脈間孔
16.85±2.61
12.07~22.82
17.07±2.73
16.63±2.57
0.49
棘突起(きょくとっき) – 卵円孔(らんえんこう
5.17±1.70
2.46~8.73
5.19±1.79
5.16±1.67
0.96
エキノコア・ラプチャーホール
15.29±2.61
10.21~20.19
15.02±2.49
15.57±2.79
0.41
卵円孔 – 頚動脈
13.73±1.94
9.76~18.50
14.26±2.26
13.20±1.45
0.10
卵円孔 (らんえんこう) – jugular foramen
21.11±2.32
17.62~26.35
21.47±2.91
20.74±1.55
0.33
楕円形の穴 – 破裂した穴
10.06±2.39
6.16〜14.18
9.91±2.39
10.20±2.46
0.69
破裂孔-頸動脈管
15.04±2.11
10.81~18.71
14.97±2.58
15.10±1.59
0.79
破裂した孔 (はれつしたこう) – 頚静脈孔 (けいじょうみゃくこう)
21.06±2.16
16.26~24.75
20.46±2.56
21.66±1.52
0.09
III 結論
1点.2棘.3裂.4線.5孔を使用し.側頭蓋底の重要な骨構造を表現することで.この領域の複雑な解剖学的関係の特定が容易になり.手術時の解剖学的ランドマークを提供することができるようになりました。
IV ディスカッション
側頭骨基底部の解剖学的構造は極めて複雑であり.断面標本.CT.MRIなどの2次元画像に構造の空間的関係を反映させることは困難である。その空間構造を調べるために.3次元コンピュータ再構成技術を応用して立体画像を得ることが報告されている[7-11]。 しかし.これまでの研究では.コンピュータのハードウェアや画像処理などのソフトウェアの性能に限界があり.バーチャルリアリティ環境でのインタラクティブなリアルタイム操作を実現することはできませんでした。 また.臨床患者やボランティアを対象とした研究では.放射線量によってスキャン層の厚みやスキャン範囲が制限され.画質に影響を及ぼしたり.微細な構造がうまく表示されなかったりすることがあった。 本研究では.MRIやCTなどの画像を融合し.コンピュータによる再構成技術を経て.自在に移動や回転が可能な立体物を得ることができ.擦り合わせや計測(縦.横.高さ.体積.面積.角度)などの細かい操作ができる.医療現場で使われている最先端のバーチャルリアリティ装置「Destroscope」を使用しました。 側頭骨基底部の複雑な解剖学的構造を.標本を破壊することなく.全方向.全角度.全レベルで観察・計測できるため.死体標本のコストやマンパワーを節約でき.研究の利益を向上させることが可能です。 もちろん.CTやMRIのように高解像度の薄切片画像を必要とする生画像では画質の制約があること.人工知能の改良が必要なこと.生体模倣のシミュレーション操作を真に実現できないことなど.限界もある。
本研究では.側頭骨基部の天然マーカーを用いて.関連する距離.角度を測定し.境界を画定し.相互関係を記述することに成功した。 O点とは,頭蓋底外側から外翼突板根元前縁20.83mmを経て翼口蓋窩に入る点,下側頭頂前縁17.00mmを経て眼窩下裂に入る点,O点から側頭骨前縁を経て眼窩下裂に入る点のことで,O点の概念が提案された. O点は顎関節前縁まで17.17mm.その先は顎関節腔に入る.O点は卵円孔まで22.01mm.上顎神経までの距離.O点は棘突起まで24.42mm.中膜動脈までの距離である。 したがって.”O “点は.術中にこれらの重要な構造物の位置を特定し.手術のリスクを軽減するための有効なマーカーとなります。 本研究では.線条と蝶形骨突起のマーカーとしての役割を強調した。 副咽頭下部の重要な外科的解剖学的ランドマークとして.ストーマは口輪筋.口咽頭筋.口咽頭筋の起点となります。 茎状筋群と隔壁により.副咽頭間隙は前方と後方の2つの間隙に分かれています。 翼状棘は.頸動脈の前側で棘突起孔の内側後方に位置し.翼状下靭帯の起点となる。 尾状突起と翼状突起を基準として.それぞれの孔までの距離を測定することで.術中の重要な構造物の確認と保護に役立てることができます。 本研究では,岩の骨の長軸とほぼ平行に,重要な骨標本を使って,外側には下側頭蓋窩の構造物,内側には上顎神経,中膜動脈,耳管,内頚動脈,内頚静脈の4本のラインを記した。 この線は「警告線」の役割を果たし.この線を超えると術中照射の比較的安全な領域となるが.この線の内側では重要な神経血管構造を保護するために注意が必要である[12]。 D線は.岩石骨と後頭骨の付け根の境界線となる。 これらの点.棘.亀裂.線.側頭蓋底の孔を調べることで.手術中に側頭蓋底の重要な孔とそれに対応する神経や血管の位置を特定することができ.手術の安全性を向上させることができます。