CT-Rhinometrie : Prospektive Studie zur Nasenatmung anhand CT-basierter Schnitte des Nasenhaupt- und Nasennebenhöhlensystems

Abstract

Die Nasen- und Nasennebenhöhlen stellen ein komplexes System aus hinter- und parallel geschalteten Strömungswiderständen dar, deren Hauptfunktion die Erzeugung und Aufrechterhaltung eines physiologischen Widerstandsverhaltens ist. Die heute zur Verfügung stehenden rhinologischen Funktionsdiagnostika, wie etwa die Rhinomanometrie (RMM) oder die akustische Rhinometrie (AR), erfassen den komplexen Vorgang der nasalen Atmung jedoch nicht ausreichend; zudem lassen sie sich am Tier nur bedingt anwenden. Demgegenüber stellt die Computertomographie (CT) des Nasenhöhlen- und Nasennebenhöhlensystems heute die Basis für die chirurgische Navigation während rhinologischer Eingriffe dar, und wird auch in der Veterinärmedizin zunehmend angewandt. Aufgrund der hohen Inzidenz der Beeinträchtigung der respiratorischen Funktion der Nase, ist das Interesse an weiterführenden diagnostischen Verfahren in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Ziel dieser Studie ist es daher zu prüfen, ob es anhand CT-basierter, anatomischer Daten und rhinomanometrischer Messwerte möglich ist, ein strömungsphysikalisch basiertes Modell zur Berechnung und somit zur Beurteilung des nasalen Strömungswiderstandes zu entwickeln, um so eine operative Navigation zu verbessern. Ein entsprechendes Modell könnte auch für die Veterinärmedizin von Interesse sein, da es am Tier nur schwer möglich ist Aussagen über die Nasenatmung und deren Behinderungen zu treffen.Anhand der CT-Datensätze von 50 Patienten wurden die Flächenwerte und hydraulischen Durchmesser von insgesamt sechs zuvor definierten Schnittbildern bestimmt und die Ergebnisse mit der Fachliteratur verglichen. Daraufhin wurden die ermittelten Daten mithilfe einer multilinearen Regressionsanalyse in Korrelation zu den jeweiligen rhinomanometrischen Messwerten gestellt.Die Ergebnisse der Flächenwerte bzw. der Werte der hydraulischen Durchmesser wiesen im Vergleich mit der Fachliteratur eine gute Reproduzierbarkeit auf. Dagegen zeigten die Ergebnisse der Regressionsanalyse eine nur unzureichende Übereinstimmung der anhand der CT ermittelten Werte und den Messergebnissen der RMM: So wiesen mehr als 70% der Regressionswerte sowohl für die Flächen als auch für die hydraulischen Durchmesser einen negativen Erwartungswert auf. In diesem Zusammenhang schätzen die Ergebnisse der CT-Rhinometrie die Werte der rhinomanometrischen Messung durchschnittlich als zu gering. Entsprechend lässt sich der transnasale Strömungswiderstand mit diesem Regressionsmodell nicht allein anhand der CT-Daten ermitteln. In diesem Sinne erweist sich die CT-Rhinometrie als ein für die klinische Praxis eher ungeeignetes Verfahren. Ein entsprechender Einsatz dieser Messmethode scheint daher auch in der Veterinärmedizin weniger geeignet. The nasal cavity and the paranasal sinuses represent a comlex system of a consecutively and parallel flow resistances whose main function is to maintain airway resistance appropriate for physiologic requirements. The available rhinological diagnostic tools like the rhinomanometrie (RMM) or the acoustic rhinometrie (AR) can not sufficiently conceive the complex mechanism of nasal respiration. Moreover their implementation in animals is limited. In comparison the computed tomography (CT) of the system of nasal cavity and paranasal sinuses represents nowadays the basis for surgical navigation during rhinologic operation, and is used increasingly in the veterinary medicine as well.Because of the high incidence of interferences in nasal respiratory function the interest in further diagnostical tools has increased in recent years. The aim of this study therefore is to examine if there might be an opportunity to develop a model for calculating the nasal airflow resistance on the means of CT-based anatomical data and rhinomanometric measurements in order to enhance surgical navigation. Such a measuring method might be of interest for the veterinary medicine as well, as it does not exist an appropriate technique to estimate the nasal breathing and its obstructions in animals.On the basis of the CT-records of 50 patients the values of the cross sectional area and the hydraulic diameters of altogether six previously determined sectional slices were determined and compared to the literature. Subsequently the determined data were put in correlation to the respective rhinomanometric measurements by a multilinear regression analysis.It was shown, that both the values of cross sectional area and hydraulic diameter elevated by the CT-rhinometric technique showed comparable values to those proportions described in literature. In contrast, the results of the regression analysis revealed only an insufficient correlation of the CT-data to the rhinomanometric measurements. As such more than 70 per cent of the regression data both the cross sectional area and the hydraulic diameter exhibit a negative expectancy value. In this context the results of the CT-rhinometrie estimate the values of RMM insufficiently. Consequently it appears as if the transnasal respiratory resistance can not be described with this regression modell by only the CT-data. Altogether, based upon the results of the present investigations, CT-rhinometrie must be regarded as an inappropriate tool for clinical practice both in human medicine and in veterinary medicine.