Anatomische und mikrochirurgische Aspekte der Eröffnung des inneren Gehörgangs zur Behandlung von Vestibularisschwannomen über den retrosigmoidalen Zugang unter besonderer Berücksichtigung des endolymphatischen Systems – eine prospektive Studie

Abstract

Heutzutage können Vestibularisschwannome über den retrosigmoidalen Zugang mit geringen Morbiditäts- und Mortalitätsraten entfernt werden. Dabei ist ein zentraler Schritt die Eröffnung des inneren Gehörgangs. Dies erfordert unter anderem die detaillierte Kenntnis der Strukturen des Felsenbeins, deren topographische Lage im Verhältnis zur Öffnung des inneren Gehörgangs durch den Tumor möglicherweise verändert wird. Eine besondere Bedeutung kommt dabei den endolymphatischen Innenohrstrukturen Ductus und Saccus endolymphaticus als Homöostaseorgane zu. Eine Verletzung dieser Strukturen kann ursächlich für einen Hörverlust sein. Ziele dieser Studie waren die Beschreibung der anatomischen Verhältnisse und die Vermessung der Topographie relevanter Strukturen, um den inneren Gehörgang in der gesunden Situation sowie beim Vorliegen eines Vestibularisschwannoms zu erfassen. Dazu wurden mittels hochauflösender Computertomographie die anatomischen Gegebenheiten und das operative Vorgehen am Felsenbein von Personen mit einem einseitigen Vestibularisschwannom erfasst. Ein weiteres Ziel war die Erhebung der Inzidenz chirurgisch verursachter Integritätsverletzungen des endolymphatischen Systems, sowie die Untersuchung klinischer Parameter der Patienten. Dadurch sollten Zusammenhänge zwischen Tumor bedingten Veränderungen der Anatomie, Operationsparametern und Integritätsverletzung der endolymphatischen Strukturen erkannt und hieraus möglicherweise Empfehlungen für eine, die endolymphatischen Strukturen schonende, Operationstechnik abgeleitet werden. Die Studie wurde prospektiv an einem repräsentativen Patientenkollektiv (n = 100) in der Universitätsklinik für Neurochirurgie Tübingen durchgeführt. Der Diameter des Canalis acusticus internus war mit zunehmender Tumorgröße signifikant weiter und war auch im intraindividuellen Seitenvergleich auf der vom Vestibularisschwannom betroffenen Seite signifikant erweitert. Des Weiteren war die horizontale Distanz zwischen Canalis acusticus internus und der Apertura externa signifikant verkürzt. Damit konnte eine tumorbedingte Aufweitung des Canalis acusticus internus und Veränderungen der anatomischen Gegebenheiten nachgewiesen werden. Die Inzidenz von chirurgisch verursachten Integritätsverletzungen des Aquaeductus vestibularis und des darin verlaufenden Ductus endolymphaticus nach retrosigmoidaler Eröffung des inneren Gehörgangs lag bei 41%. Eine Integritätsverletzung der Bogengänge wurde in 18% der Fälle beobachtet. Eine Integritätsverletzung des Aquaeductus vestibularis war mit zunehmender Tumorgröße signifikant häufiger. Im Falle einer Integritätsverletzung waren sowohl die Länge des Canalis acusticus internus als auch die horizontale Distanz zwischen Canalis acusticus internus und der Apertura externa signifikant verkürzt. Außerdem wurde bei einer Integritätsverletzung ein signifikant größerer Anteil des Canalis acusticus internus eröffnet und der horizontale Arbeitsabstand zum Sinus sigmoideus war signifikant kürzer. Ein postoperativ erhaltenes Hörvermögen fand sich bei 63% der Patienten. Mit zunehmender Tumorgröße waren sowohl das präoperative Hörvermögen (als auch der postoperative Hörerhalt signifikant schlechter. Ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen Integritätsverletzung des Aquaeductus vestibularis und postoperativem Hörverlust konnte nicht nachgewiesen werden. Definitive Empfehlungen für die Operationstechnik zur Schonung der endolymphatischen Strukturen in einem anatomisch derartig variablen mikrochirurgischen Bereich sind trotz der hilfreichen Studienergebnisse problematisch. Um eine komplette Tumorresektion unter Schonung der endolymphatischen Strukturen zu erreichen, sollte individuell eine präoperative hochauflösende Computertomographie durchgeführt werden, welche sich auf die Lage der Apertura externa, den Verlauf des Aquaeductus vestibularis sowie die weiteren Labyrinthstrukturen konzentriert. Darüber hinaus ist die Verwendung des intraoperativen Endoskops hilfreich, um möglichst eine langstreckige Eröffnung des inneren Gehörgangs zu vermeiden.

Nowadays vestibular schwannomas can be removed via the retrosigmoid approach with small rates of morbidity and mortality. The central step of this procedure is the opening of the internal auditory canal for which one needs detailed knowledge about the structures of the petrous bone. The topographical position of these structures in relation to the opening of the internal auditory canal may be changed by the tumor. Inner ear structures of special importance are the endolypmhatic duct and sac as organs of homeostasis. Injury of these structures may lead to loss of hearing.

Aims of this study were the description of anatomical relationships and the measurement of the topography of relevant structures of the internal auditory canal in the healthy situation compared to the presence of a vestibular schwannoma. The anatomical constellation of and the surgical procedure on petrous bones of persons with one-sided vestibular schwannoma were captured via high-resolution computertomography. Further aims were to describe the incidence of surgery related injurys of the endolymphatic system ad to analyse clinical parameters of the patients. Relationships between the anatomical changes caused by the tumor, the surgical parameters and to the injury of endolymphatic structures were to be identified in order to potentially deduce recommendations for an endolymphatic structures preserving surgical procedure.

This prospective study was undertaken at a representative patient collective (n = 100) at the department of neurosurgery at the Eberhard-Karls-University in Tübingen.

The diameter of the internal auditory canal was significantly enlarged with increasing tumor size. Also the diameter of the internal auditory canal was significantly larger in the petrous bones of the affected sides compared to those of the contralateral healthy sides. The horizontal distance between the internal auditory canal and the external opening of the vestibular aqueduct was significantly shortened. Hence an enlargement of the internal auditory canal by the tumor and a transformation of the anatomical constellations could be demonstrated.

The postoperative incidence of surgery related injury of the vestibular aqueduct and the inside endolymphatic duct was 41%. In 18% of the postoperative computertomography scans an opening of the semicircular canals was detected. With increasing tumor size the incidence of injuries to the vestibular aqueduct was significantly higher. If there was a violation of the vestibular aqueduct, both the length of the internal auditory canal and the horizontal distance between it and the external opening of the vestibular aqueduct were significantly shortened. Furthermore in case of injury of the vestibular aqueduct a significantly larger part of the internal auditory canal has been drilled and the horizontal distance to the sigmoid sinus was significantly shortened. With increasing tumor size both the preoperative hearing function and the postoperative preservation of hearing became significantly worse. A statistical significant relationship between violations of the vestibular aqueduct and postoperative hearing loss could not be demonstrated.

Despite those helpful results definitive recommendations for a surgical procedure preserving the endolymphatic structures are difficult to give in a microsurgical area with such high variability in anatomy. In order to achieve a complete tumor resection while protecting the endolymphatic structures individual high-resolution preoperative computer tomography scans should be performed. Structures of special interest are the position of the external opening of the vestibular aqueduct as well as the topography of the vestibular aqueduct and other endolymphatic structures. Beyond that the use of an intraoperative endoscope is recommended in order to avoid large injuries of the internal auditory canal.