Background: The orbit and adjacent skull base regions represent some of the most challenging surgical areas because of their anatomical complexity and the concentration of critical neurovascular structures. Although modern microsurgical and endoscopic techniques have expanded the surgical armamentarium, a comprehensive quantitative comparison of available approaches remains limited. Aims of the study: To provide a systematic, quantitative anatomical analysis and statistical comparison of microsurgical transcranial approaches (MTAs), endoscopic endonasal approaches (EEAs), and endoscopic transorbital approaches (ETOAs) directed to the orbit and surrounding compartments. Materials & Methods: Nineteen surgical approaches were performed bilaterally on five adult cadaveric heads. Each specimen underwent high-resolution computed tomography scanning, and surgical volumes and exposure areas were quantified using an optical neuronavigation system with dedicated software (GTx-Eyes II, University Health Network, Toronto, Canada). A total of 26 anatomical structures belonging to the orbit, anterior and middle cranial fossae were analyzed. All approaches were measured in both crossing and non-crossing modalities, with three repeated acquisitions to minimize error. Statistical analyses were performed using mixed linear models with random intercepts. Results: MTAs provided the largest exposures but required extensive invasiveness and brain retraction. EEAs offered a direct and voluminous route to medial orbital and midline skull base structures, particularly effective in crossing modality. ETOAs allowed minimally invasive access to lateral and superior orbital regions, balancing maneuverability with exposure, and demonstrated complementarity with both MTAs and EEAs. Variability across specimens confirmed the importance of quantitative evaluation in accounting for anatomical differences. Conclusions: This study represents the first comprehensive quantitative comparison of 19 approaches to the orbit and surrounding skull base regions, integrating volumetric and exposure analyses across 26 anatomical structures. The findings highlight the specific strengths and limitations of MTAs, EEAs, and ETOAs, and confirm the reliability of neuronavigation-based quantification as a robust tool to support evidence-based surgical planning.

Contesto: L’orbita e le regioni adiacenti della base cranica rappresentano alcune delle aree chirurgiche più complesse a causa della loro complessità anatomica e della concentrazione di strutture neurovascolari critiche. Sebbene le moderne tecniche microchirurgiche ed endoscopiche abbiano ampliato l’armamentario chirurgico, un confronto quantitativo completo degli approcci disponibili rimane limitato. Obiettivi dello studio: Fornire un’analisi anatomica sistematica e quantitativa e un confronto statistico tra approcci microchirurgici transcranici (MTA), approcci endoscopici endonasali (EEA) e approcci endoscopici transorbitali (ETOA) diretti all’orbita e ai compartimenti circostanti. Materiali e Metodi: Diciannove approcci chirurgici sono stati eseguiti bilateralmente su cinque preparati anatomici. Ogni campione è stato sottoposto a tomografia computerizzata ad alta risoluzione e i volumi chirurgici e le aree di esposizione sono stati quantificati utilizzando un sistema di neuronavigazione ottica con software dedicato (GTx-Eyes II, University Health Network, Toronto, Canada). Sono state analizzate in totale 26 strutture anatomiche appartenenti all’orbita, alla fossa cranica anteriore e media. Tutti gli approcci sono stati misurati sia in modalità crossing che non crossing, con tre acquisizioni ripetute per minimizzare l’errore. Le analisi statistiche sono state effettuate utilizzando modelli lineari misti con intercette casuali. Risultati: Gli MTA hanno fornito le esposizioni più ampie ma hanno richiesto un’elevata invasività e retrazione cerebrale. Gli EEA hanno offerto un accesso diretto e voluminoso alle strutture orbitarie mediali e della linea mediana della base cranica. Gli ETOA hanno consentito un accesso minimamente invasivo alle regioni orbitarie laterali e superiori, bilanciando manovrabilità ed esposizione, e hanno dimostrato complementarità sia con gli MTA sia con gli EEA. La variabilità tra i campioni ha confermato l’importanza della valutazione quantitativa per tenere conto delle differenze anatomiche. Conclusioni: Questo studio rappresenta il primo confronto quantitativo completo di 19 approcci all’orbita e alle regioni circostanti della base cranica, integrando analisi volumetriche e di esposizione su 26 strutture anatomiche. I risultati evidenziano i punti di forza e i limiti specifici di MTA, EEA ed ETOA, e confermano l’affidabilità della quantificazione basata sulla neuronavigazione come strumento solido a supporto della pianificazione chirurgica basata sull’evidenza.

Comparazione anatomica quantitativa degli approcci chirurgici microchirurgici transcranici, transcranici transorbitari, endoscopici transnasali ed endoscopici transorbitari all’orbita e sottosedi anatomiche circostanti.

VALENTINI, MARCO
2025

Abstract

Background: The orbit and adjacent skull base regions represent some of the most challenging surgical areas because of their anatomical complexity and the concentration of critical neurovascular structures. Although modern microsurgical and endoscopic techniques have expanded the surgical armamentarium, a comprehensive quantitative comparison of available approaches remains limited. Aims of the study: To provide a systematic, quantitative anatomical analysis and statistical comparison of microsurgical transcranial approaches (MTAs), endoscopic endonasal approaches (EEAs), and endoscopic transorbital approaches (ETOAs) directed to the orbit and surrounding compartments. Materials & Methods: Nineteen surgical approaches were performed bilaterally on five adult cadaveric heads. Each specimen underwent high-resolution computed tomography scanning, and surgical volumes and exposure areas were quantified using an optical neuronavigation system with dedicated software (GTx-Eyes II, University Health Network, Toronto, Canada). A total of 26 anatomical structures belonging to the orbit, anterior and middle cranial fossae were analyzed. All approaches were measured in both crossing and non-crossing modalities, with three repeated acquisitions to minimize error. Statistical analyses were performed using mixed linear models with random intercepts. Results: MTAs provided the largest exposures but required extensive invasiveness and brain retraction. EEAs offered a direct and voluminous route to medial orbital and midline skull base structures, particularly effective in crossing modality. ETOAs allowed minimally invasive access to lateral and superior orbital regions, balancing maneuverability with exposure, and demonstrated complementarity with both MTAs and EEAs. Variability across specimens confirmed the importance of quantitative evaluation in accounting for anatomical differences. Conclusions: This study represents the first comprehensive quantitative comparison of 19 approaches to the orbit and surrounding skull base regions, integrating volumetric and exposure analyses across 26 anatomical structures. The findings highlight the specific strengths and limitations of MTAs, EEAs, and ETOAs, and confirm the reliability of neuronavigation-based quantification as a robust tool to support evidence-based surgical planning.
18-dic-2025
Inglese
Contesto: L’orbita e le regioni adiacenti della base cranica rappresentano alcune delle aree chirurgiche più complesse a causa della loro complessità anatomica e della concentrazione di strutture neurovascolari critiche. Sebbene le moderne tecniche microchirurgiche ed endoscopiche abbiano ampliato l’armamentario chirurgico, un confronto quantitativo completo degli approcci disponibili rimane limitato. Obiettivi dello studio: Fornire un’analisi anatomica sistematica e quantitativa e un confronto statistico tra approcci microchirurgici transcranici (MTA), approcci endoscopici endonasali (EEA) e approcci endoscopici transorbitali (ETOA) diretti all’orbita e ai compartimenti circostanti. Materiali e Metodi: Diciannove approcci chirurgici sono stati eseguiti bilateralmente su cinque preparati anatomici. Ogni campione è stato sottoposto a tomografia computerizzata ad alta risoluzione e i volumi chirurgici e le aree di esposizione sono stati quantificati utilizzando un sistema di neuronavigazione ottica con software dedicato (GTx-Eyes II, University Health Network, Toronto, Canada). Sono state analizzate in totale 26 strutture anatomiche appartenenti all’orbita, alla fossa cranica anteriore e media. Tutti gli approcci sono stati misurati sia in modalità crossing che non crossing, con tre acquisizioni ripetute per minimizzare l’errore. Le analisi statistiche sono state effettuate utilizzando modelli lineari misti con intercette casuali. Risultati: Gli MTA hanno fornito le esposizioni più ampie ma hanno richiesto un’elevata invasività e retrazione cerebrale. Gli EEA hanno offerto un accesso diretto e voluminoso alle strutture orbitarie mediali e della linea mediana della base cranica. Gli ETOA hanno consentito un accesso minimamente invasivo alle regioni orbitarie laterali e superiori, bilanciando manovrabilità ed esposizione, e hanno dimostrato complementarità sia con gli MTA sia con gli EEA. La variabilità tra i campioni ha confermato l’importanza della valutazione quantitativa per tenere conto delle differenze anatomiche. Conclusioni: Questo studio rappresenta il primo confronto quantitativo completo di 19 approcci all’orbita e alle regioni circostanti della base cranica, integrando analisi volumetriche e di esposizione su 26 strutture anatomiche. I risultati evidenziano i punti di forza e i limiti specifici di MTA, EEA ed ETOA, e confermano l’affidabilità della quantificazione basata sulla neuronavigazione come strumento solido a supporto della pianificazione chirurgica basata sull’evidenza.
quantificazione; orbita; base cranica; endoscopia; microchirurgia
TURRI ZANONI, MARIO
BATTAGLIA, PAOLO
Università degli Studi dell'Insubria
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/354095
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNINSUBRIA-354095