Endoscopic and Microsurgical Approaches to the Cavernous Sinus ­ Anatomical Review

Cavernous sinus surgery has always represented a surgical challenge due to the great importance of the surrounding anatomical structures and to the high morbidity associated to it. Although the anatomy of this region has been extensively described, controversy remains related to the best treatment and approaches for different kinds of lesions. In this article, a literature review was performed on the surgical anatomy and approaches to the cavernous sinus.

A cirurgia da região do seio cavernoso sempre representou um desafio devido à grande importância das estruturas anatômicas e às altas taxas de morbidade associadas. Embora a anatomia da região tenha sido extensivamente descrita, permanece controverso o melhor tratamento e o acesso para diferentes tipos de lesão que acometem a região. Neste artigo foi realizada uma revisão de literatura focando a anatomia cirúrgica e os acessos à região do seio cavernoso.

Intrasphenoid septations inserted into the internal carotid arteries: a frequent and risky relationship in transsphenoidal surgeries / Septações intraesfenoidais inseridas nas artérias carotídeas internas: uma relação frequente e arriscada nas cirurgias transesfenoidais

Abstract Introduction: When an expanded endonasal transsphenoidal surgical approach is performed, intrasphenoid septations must be completely resected. If these structures are close to the internal carotid artery (ICA), then their manipulation might cause vascular injury. Objective: The objective of this study is to describe the frequency of intrasphenoid septations in the internal carotid artery protuberance (ICAp). Methods: Computed tomography (CT) scans of 421 patients were analysed. Intrasphenoid septations (classified as intersphenoid or accessory) and their relationship to the ICAp were described. Additionally, a sphenoid sinus classification was performed based on their degree of pneumatisation to determine whether a difference exists in the frequency of intrasphenoid septations inserted into ICAp with regard to sinus type. Results: The patient mean age was 39 ± 21.4 years. Overall, 219 patients (52%) had septations in the ICAp; 359 patients (85.3%) had intersphenoid septations; of the latter, 135 (37.6%) had septations in the ICAp. This frequency was higher among patients with sphenoid sinus type 4 or 5 (44.7% and 43.5%, respectively). Accessory septations were found in 255 patients (60.6%); 140 of these septations (54.9%) were in the ICAp. Among 351 patients with types 3, 4 or 5 sphenoid sinuses (i.e., only well-pneumatised sphenoid sinuses), 219 (62.4%) had septations in the ICAp. These frequencies are higher than those reported in most previous studies. Conclusion: The frequency of intrasphenoid septations in the ICAp found is considerable. It is higher among patients with more pneumatised sinuses. This finding justifies an appropriate pre-operative study, and careful attention must be paid during transsphenoidal surgery.

Resumo Introdução: Quando uma abordagem cirúrgica transesfenoidal endonasal ampliada é feita, septações intraesfenoidais devem ser completamente ressecadas. Se essas estruturas estiverem próximas à artéria carótida interna (ACI), a manipulação pode causar lesão vascular. Objetivo: O objetivo deste estudo foi descrever a frequência de septações intraesfenoidais na protuberância da artéria carótida interna (pACI). Método: Exames de tomografia computadorizada (TC) de 421 pacientes foram analisados. As septações intraesfenoidais (classificadas como interesfenoidais ou acessórias) e sua relação com a pACI foram descritas. Além disso, uma classificação do seio esfenoidal foi feita com base no seu grau de pneumatização para determinar se existe uma diferença na frequência de septações intraesfenoidais inseridas em pACI em relação ao tipo de seio. Resultados: Pacientes com idade média de 39 ± 21,4 anos foram incluídos. No geral, 219 pacientes (52%) apresentavam septações na pACI; 359 (85,3%) septações interesfenoidais; 135 (37,6%) septações na pACI. Essa frequência foi maior entre os pacientes com seio esfenoidal tipo 4 ou 5 (44,7 e 43,5%, respectivamente). As septações acessórias foram encontradas em 255 doentes (60,6%); 140 dessas septações (54,9%) estavam na pACI. Entre 351 pacientes com seios esfenoidais tipos 3, 4 ou 5 (isto é, apenas seios esfenoidais bem pneumatizados), 219 (62,4%) tinham septações na pACI. Essas frequências são superiores às relatadas na maioria dos estudos. Conclusão: A frequência de septações intraesfenoidais na pACI encontrada é considerável, é maior entre pacientes com seios mais pneumatizados. Esse achado justifica um estudo pré-operatório adequado e uma atenção especial deve ser dada durante a cirurgia transesfenoidal.

Transsphenoidal Approach to Pituitary Adenomas: from the Microscope to the Endoscope

Objective Report the transitioning from the usage of microscope to endoscope in the transsphenoidal approach to pituitary adenomas with a main focus on technical nuances and incorporation of new surgical instruments throughout several years. Methods Between 1993 and 2015, the Skull Base team of Hospital das Clínicas of UFMG operated on 225 pituitary adenomas through a transsphenoidal approach. The study was divided into 3 groups: the first group (from 1993 to 2001) used the microscope only; the second group (from 2002 to 2004) used both the microscope and endoscope simultaneously, and the third group (from 2005 to 2015) used the endoscope only. Results There were 120 functional adenomas and 98 non-functional pituitary tumors; 7 cases could not be classified. The first two groups consisted of 50 cases, as 175 cases were operated with the endoscope only. As the transseptal moved to the endonasal route, it allowed the procedure to be performed by three or four hands, better visualization of the lateral sella, approach to the cavernous sinus and treatment of CSF leaks with a vascularized graft from the septal mucosa. The surgical instruments were adapted as the microscopic approach was switched to the endoscopic technique. Conclusion Despite the lack of literature data showing superior magnification or lighting when comparing the endoscope to the microscope, we believe the former provides greater comfort and safety in the transsphenoidal approach for the treatment of pituitary adenomas.

Objetivo Relatar a transição do microscópio ao endoscópio no acesso transesfenoidal aos adenomas hipofisários, com ênfase nas nuances técnicas, conceitos e incorporações de instrumentos cirúrgicos ao longo dos anos. Método No período de 1993 a 2015, foram operados 225 adenomas hipofisários por via transesfenoidal pelo grupo de cirurgia de base do crânio do Hospital das Clínicas da UFMG. O estudo foi dividido em três etapas, de acordo com o dispositivo usado para iluminação e magnificação do campo operatório: primeira etapa (1993 a 2001), uso do microscópio; segunda etapa (2002 a 2004), uso simultâneo do microscópio e do endoscópio; terceira etapa (2005 a 2015), uso exclusivo do endoscópio. Resultados Adenomas funcionantes corresponderam a 120 casos, e os não funcionantes, a 98. Sete casos não puderam ser classificados. Cinquenta cirurgias corresponderam às duas primeiras etapas, e 175 foram realizadas exclusivamente com o endoscópio. O acesso migrou do transeptal para o endonasal, o que permitiu a cirurgia a três ou quatro mãos, melhor visualização das porções laterais da sela e abordagem do seio cavernoso, além de tratamento de fístulas com retalho pediculado de mucosa do septo. Os instrumentos cirúrgicos foram adaptados à medida que se trocou o microscópio pelo endoscópio. Conclusão Apesar de a literatura não demonstrar que um tipo de equipamento de iluminação e magnificação seja superior ao outro, acreditamos que o endoscópio nos propiciou maior conforto e segurança no tratamento dos adenomas hipofisários por via transesfenoidal.

Controle hormonal dos adenomas hipofisários pela cirurgia transesfenoidal: evolução dos resultados nos primeiros cinco anos de experiência / Hormonal control of pituitary adenomas by transsphenoidal surgery: results of the first five years of experience

OBJETIVO: Avaliar os resultados iniciais de uma equipe cirúrgica no controle hormonal dos adenomas hipofisários secretores. MATERIAIS E MÉTODOS: Em cinco anos, foram operados 51 adenomas secretores (31 GH, 14 ACTH, 5 prolactina, 1 TSH). O controle hormonal foi GH basal < 2,5 ng/dL, cortisol livre urinário normal, redução dos níveis de prolactina, e T3 e T4 livre normais. RESULTADOS: As taxas de controle foram 36 por cento na acromegalia e 57 por cento no Cushing. Dois prolactinomas (40 por cento) normalizaram a prolactina. Os hormônios tiroidianos normalizaram no adenoma secretor de TSH. O controle do hipercortisolismo correlacionou-se com o tempo de experiência da equipe (p = 0,01). CONCLUSÃO: Nossos resultados, limitados aos primeiros anos de experiência cirúrgica, situam-se abaixo da variação reportada em grandes casuísticas com maior tempo de experiência. Ao longo do tempo, observou-se melhora progressiva nos níveis de cortisol urinário no pós-operatório inicial da doença de Cushing em função da experiência cirúrgica.

OBJECTIVE: To evaluate the initial results of a surgical team in the hormonal control of secreting pituitary adenomas. MATERIALS AND METHODS: In five years 51 functioning adenomas were operated (31 GH-secreting, 14 ACTH-secreting, 5 PRL-secreting and 1 TSH-secreting). Hormonal control was defined as GH < 2,5 ng/mL, normal free-urinary cortisol, lower prolactin and normal T3 and FT4. RESULTS: Control rates were 36 percent in acromegaly, and 57 percent in Cushing's disease. Two prolactinomas normalized prolactin levels. Thyroid hormone levels were normalized in the TSH-secreting adenoma. Control of hypercortisolism was positively correlated with years of experience (p = 0.01). CONCLUSION: Our results, although restricted to the beginning of our experience, lie below the reported range of other surgical series with much longer experience. During these years, there was a significant improvement in initial post surgery urinary cortisol levels in Cushing's disease as a function of surgical experience.

Non-functioning pituitary adenomas: clinical feature, laboratorial and imaging assessment, therapeutic management and outcome / Adenomas hipofisários não-secretores: avaliações clínica, laboratorial, neuro-radiológica e evolução após tratamento

OBJECTIVE: This study is an updated review of a Southeast Brazilian experience NFPA, emphasizing clinical features, laboratorial and imaging assessment, therapeutic management and outcome. DESIGN AND METHODS: Retrospective study, in which 104 patients with NFPA were evaluated by the same team of endocrinologists and neurosurgeon. Patients underwent biochemical evaluation, radiological studies and visual field assessment. RESULTS: Hypopituitarism and neuro-ophthalmological defects were observed in 89 percent. We observed GH deficiency (81.4 percent), hypogonadism (63.3 percent), adrenal hypofunction (59.5 percent), hypothyroidism (20.4 percent), high (38.5 percent) and low (16.7 percent) prolactin levels. Preoperative imaging classified 93 percent of the tumors as macroadenomas. Extra-sellar expansion was observed in 83.8 percent. Varying degrees of visual disturbance were observed in 74 percent. Primary treatment was transsphenoidal surgery (75 percent). Clinical control was achieved with one surgery in 37.5 percent of patients. The majority of patients needed a second therapeutic approach, radiotherapy or other surgeries. Immunohistochemistry resulted negative for pituitary hormones in 43 percent. Improvement of neuro-ophthalmological symptoms was observed in 61 percent of the patients after treatment. CONCLUSIONS: Our data confirm elevated prevalence of mass effect and hypopituitarism in patients harboring NFPA. Recurrence due to invasion or incomplete resection of the tumor is quite common, which frequently leads to a second therapeutic option.

OBJETIVOS: Esse estudo é uma revisão atualizada em adenomas hipofisários não-secretores (AHNS), enfatizando características clínicas, avaliações laboratorial e neuro-radiológica, manejo terapêutico e desfecho. MÉTODOS: Estudo retrospectivo, em que 104 pacientes com AHNS foram avaliados pela mesma equipe de endocrinologistas e neurocirurgião. Os pacientes foram submetidos à avaliação bioquímica, a estudos radiológicos e à avaliação de campo visual. RESULTADOS: Hipopituitarismo e distúrbios neuro-oftalmológicos foram observados em 89 por cento. Observou-se deficiência de GH (81,4 por cento), hipogonadismo (63,3 por cento), hipofunção adrenal (59,5 por cento), hipotireoidismo (20,4 por cento), concentrações elevadas (38,5 por cento) e baixas (16,7 por cento) de prolactina. Imagens pré-operatórias classificaram os tumores em sua maioria como macroadenomas (93 por cento). Expansão extra-selar foi observada em 83,8 por cento. Graus variados de distúrbios visuais foram observados em 74 por cento. O tratamento de escolha foi a cirurgia transesfenoidal (75 por cento). O controle clínico foi alcançado com cirurgia em 37,5 por cento dos pacientes. A maioria dos pacientes precisou de segunda abordagem terapêutica, radioterapia ou outras cirurgias. A imunoistoquímica resultou negativa para hormônios hipofisários em 43 por cento. Melhora de sintomas neuro-oftalmológicos foi observada em 61 por cento dos pacientes após o tratamento. CONCLISÕES: Os dados do estudo confirmam elevada prevalência de efeitos de massa e hipopituitarismo em pacientes com AHNS. Recorrência causada por invasão ou ressecção incompleta do tumor é comum, levando frequentemente à segunda opção terapêutica.

Tumores de hipófise: considerações sobre 120 casos e revisão de literatura / Pituitary tumors: considerations about 120 cases and literature review

Objetivo: Estudo retrospectivo dos pacientes com adenoma hipofisário atendidos no Serviço de Neurocirurgia do Conjunto Hospitalar do Mandaqui de São Paulo, SP. Pacientes e métodos: Foram estudados, retrospectivamente, 120 casos de tumores de hipófise atendidos entre janeiro de 1993 e maio de 2006. Os dados analisados foram idade, sexo, queixa principal, apresentação clínica, classificação radiológica, tipo histológico e complicações. Resultados: A idade dos pacientes variou de 5 a 69 anos (média de 40,2 anos). Foram 89 pacientes do sexo feminino e 31 do sexo masculino. O déficit visual foi a queixa principal e presente em 52% dos pacientes. Com relação à classificação radiológica: 5,4%foram classificados como Hardy II; 8,1% como Hardy III; 86,5% como Hardy IV. A via de acesso foi transesfenoidal sublabial em 113 pacientes. Apenas três pacientes necessitaram reabordagem do tumor por craniotomia e sete pacientes foram submetidos à craniotomia sem tentativa transesfenoidal.Os tumores foram diagnosticados como não-secretores em 21,6% dos pacientes, prolactinomas em70,2% dos pacientes, secretor de GH em 5,4% e de ACTH e LH em 2,7% cada um. As principais complicações do tratamento cirúrgico foram diabetes insípido e fístula liquórica. Houve quatro óbitos no pós-operatório. Conclusões: A média etária foi de 40,2 anos; o sexo feminino foi mais acometido;a perda visual foi a principal queixa; a maioria dos pacientes se apresentou em grau IV da classificação de Hardy; o principal tipo histológico foi o prolactinoma; a via transesfenoidal sublabial foi suficiente para a maioria dos tumores.

Objective: Retrospective study of 120 cases of pituitary adenomas treated at Serviço de Neurocirurgiado Conjunto Hospitalar do Mandaqui de São Paulo, SP, Brazil. Patients and methods: 120 cases ofpituitary tumors treated between January, 1993 and May, 2006 were studied retrospectively. The data analyzed were: age, sex, main complaint, clinical presentation, radiological classification, type of hormone and complications. Results: The age of the patients varied between five to sixty-nine years (average of 40.2 years). The female/male ratio was 89:31. The visual deficit was the main complaint and present in 52% of the patients. According to Hardy’s classification, 5.4% were classified as Hardy II; 8.1% as Hardy III and 86.5% as Hardy IV. The surgical access was the transphenoidal in 113 patients. Three patients needed a second approach by craniotomy and seven patients were submitted to craniotomy as the first choice. The tumors were diagnosed as not secretor in 21.6% patients, prolactinomas in 70.2% patients, secretor of GH in 5.4% and ACTH and LH in 2.7% each one. The main complications of the surgical treatment were diabetes insipidus and cerebrospinal fluid leak. There were four deaths in the postoperative period. Conclusions: In this series the average age at presentations was 40.2 years;females were predominant; the visual loss was the main complaint; the majority of the patients were classified as Hardy IV; prolactinoma predominated; the transphenoidal surgical access was enough for the majority of the tumors.

Prospective evaluation of transsphenoidal pituitary surgery in 108 patients with Cushing's disease

Transsphenoidal pituitary surgery (TSS) remains the treatment of choice for Cushing's disease (CD). Despite the widespread acceptance of this procedure as the first line treatment in CD, the indication of a second TSS in not cured or relapsed DC patients is not consensus. We report the results of TSS in 108 patients with CD (a total of 117 surgeries). The mean postoperative follow-up period was 6 years. Remission was defined as clinical and laboratorial signs of adrenal insufficiency, period of glucocorticoid dependence, serum cortisol suppression on oral 1-mg dexamethasone overnight suppression test and clinical remission of hypercortisolism. We evaluated 103 patients with CD by the time of the first TSS. Fourteen patients underwent second TSS (5 had already been operated in others centers; in 5 patients the first surgery was not curative; in 4 patients CD relapsed). Remission rates were 85.4 percent and 28.6 percent (p < 0.001) after first and second TSS, respectively. In microadenomas, remission rates were higher than macroadenomas (94.9 percent vs. 73.9 percent; p = 0.006). In patients with negative pituitary imaging remission rates were 71.4 percent (p = 0.003; vs. microadenomas). Postoperative complications were: transient diabetes insipidus, definitive diabetes insipidus, hypopituitarism, stroke and one death. Only hypopituitarism was more frequent after second TSS (p = 0.015). In conclusion, TSS for CD is an effective and safe treatment. The best remission rates were observed at the first surgery and in microadenomas. The low remission rates after a second TSS suggest that this approach could not be a good therapeutic choice when the first one was not curative.

O tratamento de escolha para a doença de Cushing (DC) ainda é a cirurgia transesfenoidal (CTE) para ressecção do adenoma hipofisário produtor de ACTH. Porém, a indicação de uma segunda CTE representa uma questão controversa, tanto nos pacientes não curados após a primeira cirurgia quanto nos casos de recidiva. Neste trabalho, relatamos os resultados da CTE em 108 pacientes com DC (totalizando 117 cirurgias). O tempo médio de seguimento foi de 6 anos. Critérios de cura: ocorrência de insuficiência adrenal (clínica ou laboratorial), período de dependência ao glicocorticóide, supressão do cortisol sérico pós-1 mg de dexametasona overnight e remissão clínica do hipercortisolismo. Foram avaliados 103 pacientes com DC submetidos à primeira CTE. Quatorze pacientes foram submetidos a uma segunda CTE (5 já tinham sido operados em outros centros; a primeira cirurgia não fora curativa em 5; 4 pacientes com recidiva da DC). Índices de cura: 85,4 por cento e 28,6 por cento (p < 0,001) após a primeira e segunda CTE, respectivamente. Nos microadenomas, remissão maior que nos macroadenomas (94,9 por cento vs. 73,9 por cento; p = 0,006). Nos pacientes com imagem hipofisária negativa, cura foi de 71,4 por cento (p = 0,003; vs. micro). Complicações pós-operatórias: diabetes insipidus transitório e definitivo, hipopituitarismo, acidente vascular cerebral e um óbito. Apenas a ocorrência de hipopituitarismo foi mais freqüente após a segunda CTE (p = 0,015). Assim sendo, a CTE para a DC representa uma terapêutica efetiva e segura. Os melhores índices de cura foram obtidos na primeira cirurgia e em microadenomas. O baixo índice de cura após a segunda CTE sugere que esta abordagem não deve ser considerada uma boa opção terapêutica quando a primeira cirurgia não for curativa.

Criteria of cure and remission in Cushing's disease: an update: [review]

We review the clinical and biochemical criteria used for evaluation of the transsphenoidal pituitary surgery results in the treatment of Cushing's disease (CD). Firstly, we discuss the pathophysiology of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in normal subjects and patients with CD. Considering the series published in the last 25 years, we observed a significant variation in the remission or cure criteria, including the choice of biochemical tests, timing, threshold values to define remission, and the interference of glucocorticoid replacement or previous treatment. In this context we emphasize serum cortisol levels obtained early (from hours to 12 days) in the postoperative period without any glucocorticoid replacement or treatment. Our experience demonstrates that: (i) early cortisol < 5 to 7 µg/dl, (ii) a period of glucocorticoid dependence > 6 mo, (iii) absence of response of cortisol/ACTH to CRH or DDAVP, (iv) return of dexamethasone suppression, and circadian rhythm of cortisol are appropriate indices of remission of CD. In patients with undetectable cortisol levels early after surgery, recurrence seems to be low. Finally, although certain biochemical patterns are more suggestive of remission or surgical failure, none has been proven to be completely accurate, with recurrence observed in approximately 10 to 15 percent of the patients in long-term follow-up. We recommended that patients with CD should have long-term monitoring of the CRH-ACTH-cortisol axis and associated co-morbidities, especially hypopituitarism, diabetes mellitus, hypertension, cardiovascular disturbances, and osteoporosis.

Neste artigo, são revisados os principais critérios clínicos e hormonais utilizados para avaliação do tratamento cirúrgico da Doença de Cushing (DC). Inicialmente são comentados aspectos fisiopatológicos que orientam a avaliação hormonal e os principais fatores clínicos, laboratoriais, cirúrgicos e histológicos associados com melhores resultados, observados nas principais séries da literatura e em pacientes acompanhados prospectivamente pelos autores. Foram revisados, também, critérios adotados nas principais séries da literatura, nos últimos 25 anos, chamando-se atenção para as dosagens hormonais, o momento em que foram realizadas, a possibilidade de interferência de tratamentos prévios e da reposição glicocorticóide. À seguir, essas dosagens são discutidas salientando-se a importância do cortisol obtido seqüencialmente no pós-operatório e sem a interferência de reposição glicocorticóide. A experiência prospectiva dos autores, recentemente referendada na literatura, demonstra que valores de cortisol < 5 a 7 µg/dl associados com um período de dependência aos glicocorticóides > 6 meses, ausência de resposta do ACTH/cortisol ao DDAVP e/ou CRH, retorno da supressão à dexametasona e do ritmo circadiano, estão associados com remissão da DC. Em pacientes com cortisol indetectável após cirurgia transesfenoidal, a chance de recidiva parece ser menor do que naqueles em que se observa cortisol detectável. Finalmente, chamamos a atenção para que, mesmo adotando critérios rígidos de avaliação, a recidiva da DC pode ocorrer a longo prazo em até 15 por cento dos casos, recomendando-se, portanto, que esses pacientes sejam acompanhados por tempo indeterminado, com monitorização cuidadosa do eixo CRH-ACTH-cortisol e de suas co-morbidades, especialmente hipopituitarismo, diabete melito, hipertensão arterial, alterações cardiovasculares e osteoporose.