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Dimensionen der Trachea und des laryngotrachealen Übergangs in der MRT-Bildgebung in einer epidemiologisch repräsentativen Kohorte

  • Es wurden die Dimensionen der Trachea inklusive des laryngotrachealen Übergangs (LTÜG) sowie speziell des Ringknorpels anhand von MRT-Bildern der SHIP-Studie erhoben und der Einfluss von demographischen und anamnestischen Faktoren auf die bestimmten Parameter geprüft. Das Ziel war die Erhebung bevölkerungsrepräsentativer Normwerte der Trachea und des LTÜGs vorzuschlagen, um eine Orientierung bei der chirurgischen Rekonstruktion einer Trachealstenose oder subglottischen Stenose zu bieten, sowie eine Hilfestellung bei der Wahl der optimalen Stent- oder Tubusgröße zu sein. Als Parameter wurden der maximale anterior-posteriore Durchmesser (APmax), der maximale transversale Durchmesser (LLmax), der transversale Durchmesser 4 mm von anterior (LL4mmVA), das Trachealvolumen (Vol) und die Querschnittsfläche (CSA) des Ringknorpels bestimmt. Dabei wurde der Einfluss von Geschlecht und Alter auf die trachealen Dimensionen sowie zusätzlich der Einfluss von Körpergewicht, Körpergröße, BMI, Schilddrüsenvolumen, einer diagnostizierten Schilddrüsenerkrankung (DS) und einer diagnostizierten Radiojodtherapie (RJT) auf die Parameter des Ringknorpels untersucht. Zusätzlich wurden Daten zur Prävalenz einer Trachealstenose und einer Trachealaffektion durch die Schilddrüse erhoben. Die Trachea inklusive dem LTÜG wurde anhand von MRT-Bildern bei 792 Probanden (383 Männer, 409 Frauen) ausgemessen. APmax betrug im Mittel 16,5 ± 2,7 mm, LLmax 16,7 ± 3,2 mm und LL4mmVA 12,9 ± 2,5 mm. Das Volumen der Trachea inklusive des LTÜGs lag bei 18,0 ± 4,4 ml. Männer hatten insgesamt signifikant größere Messwerte als Frauen (p < 0,001). Das Alter zeigte keinen signifikanten Einfluss auf die Parameter. Zudem wurde der Ringknorpel auf Ebene des Arcus cricoideus anhand von MRT-Bildern bei 3.165 Probanden (1.540 Männer, 1.625 Frauen) untersucht. APmax betrug durchschnittlich 18,1 ± 2,7 mm, LLmax 14,8 ± 2,5 mm. Der Mittelwert von LL4mmVA lag bei 11,9 ± 1,6 mm, der von CSA betrug 212,0 ± 63,2 mm². In der univariaten Analyse zeigten das Geschlecht, das Körpergewicht und die Körpergröße einen signifikanten Einfluss auf alle untersuchten Parameter (je p < 0,001), während das Alter nur APmax signifikant beeinflusste. Probanden mit einer DS hatten bedeutend kleinere Messwerte des Cricoids als Probanden ohne eine solche Diagnose (p < 0,001). Den größten Einfluss auf die Dimensionen des Ringknorpels zeigten nach multivariater Regressionsanalyse das Geschlecht und die Körpergröße. Daher sollten diese beiden Faktoren entscheidend sein für die Vorhersage der anzustrebenden Zielgrößen bei der Rekonstruktion der Atemwege oder bei der Wahl eines einzusetzenden Stents oder Tubus. Zusätzlich wurde erstmals anhand einer norddeutschen Population die Prävalenz einer Trachealstenose bestimmt, welche bei 0,4 % lag. Bei 0,7 % der untersuchten Probanden wurde eine Trachealaffektion durch die Schilddrüse festgestellt. Die Therapie der Trachealstenose und vor allem von Stenosen des LTÜGs stellt immer noch einen anspruchsvollen Eingriff dar, der mit bestehenden Komplikationen verbunden ist. Vor allem durch die hohe Varianz der Atemwege ist es schwer, die optimale Stent- oder Tubusgröße zu wählen. Durch die Etablierung epidemiologisch repräsentativer Normwerte der Trachea und des LTÜGs erhofft sich die Autorin eine Untersützung und Orientierung bei der chirurgischen Rekonstruktion der Atemwege zu liefern.
  • The dimensions of the trachea including the laryngotracheal transition (LTUG) and especially the cricoid cartilage were evaluated using MRI images from the SHIP study and the influence of demographic factors and the subjects medical history on the specific parameter was examined. The aim was to propose population-representative norm values of the trachea and the LTUG in order to provide orientation for the surgical reconstruction of a tracheal stenosis or subglottic stenosis, including the optimal stent or intubation tube size. The parameter were the maximum anterior-posterior diameter (APmax), the maximum transverse diameter (LLmax), the transversal diameter 4 mm of anterior (LL4mmVA), the tracheal volume (Vol) and the cross-sectional area (CSA) of the cricoid arch. The influence of sex and age on the tracheal dimensions as well as the influence of body weight, height, BMI, thyroid volume, a diagnosed thyroid disease (DS) and a diagnosed radioiodine therapy (RJT) on the parameter of the cricoid arch were investigated. In addition, data on the prevalence of tracheal stenosis and tracheal affection by the thyroid gland were collected. The trachea including the LTUG was measured using MRI images in 792 subjects (383 men, 409 women). Average APmax was 16,5 ± 2,7 mm, LLmax 16,7 ± 3,2 mm and LL4mmVA 12,9 ± 2,5 mm. The volume of the trachea, including the LTUG, was 18,0 ± 4,4 ml. Men had significantly larger dimensions than women (p < 0,001). Age did not show a significant influence on the parameter. For further analysis, the cricoid cartilage at the level of cricoid arch was examined using MRI images in 3.165 subjects (1.540 men, 1.625 women). APmax averaged 18,1 ± 2,7 mm, LLmax 14,8 ± 2,5 mm. The average value of LL4mmVA was 11,9 ± 1,6 mm, of CSA it was 212,0 ± 63,2 mm2. In the univariate analysis, gender, body weight and height showed a significant influence on all parameter studied (per p < 0,001), while age affected only APmax significantly. Subjects with a DS had significantly smaller measurements of the cricoid cartilage than subjects without such a diagnosis (p < 0,001). After multivariate regression analysis, the most relevant influencing factors on the dimensions of the cartilage arch were gender and height. Therefore, these two factors should be decisive for predicting the targeted values in the reconstruction of the respiratory tract or in the choice of a stent or intubation tube. In addition, the prevalence of tracheal stenosis was determined at 0,4% for the first time on the basis of a northern German population. Tracheal affection by the thyroid gland was detected in 0,7% of the cohort. The therapy of tracheal stenosis and especially stenosis of the LTUG is still a demanding procedure, which is associated with relevant complications. Especially due to the high variance of the respiratory tract, it is difficult to choose the optimal size of the stent or intubation tube. By establishing epidemiologically representative norm values of the trachea and the LTUG, the author hopes to provide support and orientation in the surgical reconstruction of the respiratory tract.

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Metadaten
Author: Catherine Schmidt
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-39153
Title Additional (English):Dimensions of the trachea and laryngotracheal transition in MRI imaging in an epidemiologically representative cohort
Referee:PD Dr. med. Achim Beule, PD Dr. med. Annekatrin Coordes
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2020
Date of first Publication:2020/08/19
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2020/07/20
Release Date:2020/08/19
GND Keyword:Ringknorpel, Trachea
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenkrankheiten
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit