三維容積重建對傳導(dǎo)性耳聾聽骨鏈的影像診斷

楊鳳　宋任東　劉陽.保定市第二中心醫(yī)院耳鼻喉科（涿州07750）.海軍總醫(yī)院全軍耳鼻喉科中心（北京00048）

·臨床研究·

三維容積重建對傳導(dǎo)性耳聾聽骨鏈的影像診斷

楊鳳1，2宋任東1劉陽2
1.保定市第二中心醫(yī)院耳鼻喉科（涿州072750）
2.海軍總醫(yī)院全軍耳鼻喉科中心（北京100048）

目的 評估三維影像容積重建技術(shù)（three-dimensional volume rendered computer tomography，3D-CTVR）在耳硬化癥與聽骨鏈畸形/中斷的傳導(dǎo)性耳聾病例中對聽骨完整性與病理狀態(tài)的診斷與臨床應(yīng)用價(jià)值。方法回顧性分析經(jīng)手術(shù)治療的36例（耳）病。所有病例外耳道正常、鼓膜完整、傳導(dǎo)性耳聾、A型鼓室曲線、蓋萊試驗(yàn)陰性，病史為自幼漸進(jìn)性聽力下降。所有病例術(shù)前行CT檢查并進(jìn)行CTVR重建。根據(jù)影像，按照3分法評判原則，選擇與手術(shù)相關(guān)的聽骨鏈重要部位為評判內(nèi)容，以術(shù)中所見為標(biāo)準(zhǔn)，以平片（軸位和冠狀位）為對照，對3D-CTVR影像顯示聽骨重要部位的圖像顯示進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果 3D-CTVR重建影像能夠直觀顯示聽骨鏈的完整性及病理狀態(tài)；對鐙骨上結(jié)構(gòu)及鐙骨上畸形的顯示與手術(shù)實(shí)際相比P值大于0.05，較平片（P=0.00）能夠更好的反應(yīng)實(shí)際情況。結(jié)論3D-CTVR能夠很好的顯示聽骨鏈完整性及聽骨的重要部位，對聽骨精細(xì)結(jié)構(gòu)的顯示優(yōu)于平片，二者結(jié)合更切合臨床實(shí)際，這一技術(shù)為聽骨鏈完整的耳硬化癥和聽骨鏈畸形/中斷提供了更為可靠的客觀鑒別診斷方法。

耳硬化癥；三維容積重建（3D-CTVR）；平片

在某些傳導(dǎo)性耳聾病例，如果外耳道正常、鼓膜完整、A型曲線、蓋萊試驗(yàn)陰性，如何判斷聽骨鏈狀態(tài)？例如如何鑒別耳硬化癥與聽骨鏈缺如或畸形？傳統(tǒng)的高分辨率CT軸位、冠狀位并不足以讓耳科醫(yī)生完全了解聽骨鏈的病變情況，當(dāng)然病史有助于診斷。近十年，有文獻(xiàn)報(bào)道應(yīng)用3D-CTVR后處理技術(shù)可精確的顯示微小骨性結(jié)構(gòu)［1、2、3］，如聽骨。在本篇回顧性研究中，應(yīng)用這一技術(shù)對這樣一組病例進(jìn)行聽骨鏈狀態(tài)診斷，并評估其臨床應(yīng)用價(jià)值。

1　材料與方法

1.1病例選擇

選擇自2010年2月到2015年8月的36例（耳）病例作為研究對象，所有病例外耳道正常、鼓膜完整、傳導(dǎo)性耳聾（氣-骨導(dǎo)間距15-45dBHL）、A型鼓室曲線、蓋萊試驗(yàn)陰性，病史為自幼及漸進(jìn)性聽力下降，年齡7-68歲，平均34.2歲，其中男15例（耳），女21例（耳），所有手術(shù)均由同一作者完成。

1.2CT掃描與后處理

本組病人均使用128層螺旋CT（Philips Brilliance iCT 128）掃描機(jī)，受檢者仰臥，軸位薄層掃描，掃描范圍自外耳道下緣至巖骨上緣，層厚0.625mm，螺距0.25，視野（FOV）150mm×150mm，矩陣1024×1024，電壓120kV，電流量350mAs。采用Y-sharp骨算法、0.34mm間隔重疊重建，獲得128～140層圖像，將以上軸位重建后的圖像傳送到EBW 4.0工作站。后處理重建技術(shù)采用容積重建法（CTVR）進(jìn)行三維重建，閾值范圍上限1500～2500Hu，下限為-600～300Hu。

1.3圖像分析

所有CT影像均由一位獨(dú)立的有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生和一位有經(jīng)驗(yàn)的耳鼻喉科醫(yī)師完成。主要觀察平面和角度如下：①常規(guī)HRCT（高分辨率CT）平面：a.軸位的上鼓室鼓竇平面（圖A-1），b.冠狀位的上鼓室前庭窗平面（圖C-2，C-3）；②3D-CTVR圖像：在某一設(shè)定的立方體內(nèi)旋轉(zhuǎn)顯示，選擇耳科醫(yī)生熟悉的兩個(gè)角度：a.從鼓膜的后下向中上鼓室方向觀察（圖A-3），b.從鼓竇上鼓室向中鼓室方向觀察（圖B-3）.

1.4數(shù)據(jù)分析

參照Zhang LC［1］及Liu Y［4］報(bào)告，所評估的聽骨鏈結(jié)構(gòu)各部位如表所列。表中所列結(jié)構(gòu)為耳科醫(yī)生更關(guān)心和需要明確的，原因是當(dāng)處理聽骨鏈的時(shí)候，耳科醫(yī)生首先關(guān)注的砧鐙關(guān)節(jié)的連接狀態(tài)、砧骨長腳及鐙骨的狀態(tài)。而位于上鼓室內(nèi)的錘骨頭、砧骨體、錘砧關(guān)節(jié)也是在聽骨鏈重建中需考慮的重要結(jié)構(gòu)。鐙骨上結(jié)構(gòu)完整、缺如及鐙骨上結(jié)構(gòu)畸形等涉及到應(yīng)用何種人工聽骨（TORP、PORP），是我們圖像評估中重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，而底板是否活動在影像中并不能顯示，因此，表中并未列出。所有的影像結(jié)果應(yīng)用3分法評判，結(jié)構(gòu)存在得2分，侵蝕或部分存在得1分，未見結(jié)構(gòu)得0分，與術(shù)中對比，應(yīng)用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2　結(jié)果

本組病人包括耳硬化癥16例，后天性聽骨鏈中斷2例（顳骨外傷），先天性聽骨鏈病變18例（包括砧骨長腳缺如、鐙骨上結(jié)構(gòu)畸形、前庭窗骨性閉鎖）。表1顯示所有聽骨鏈8個(gè)主要部位和鐙上畸形結(jié)構(gòu)在平片和CTVR上顯示后與術(shù)中對照的質(zhì)量評估結(jié)果。以表1中在平片上評判鐙上畸形情況為例，手術(shù)中見鐙上畸形存在（2分）10例，不確定（1分）0例，無畸形（0分）26例；而在術(shù)前平片評估中，鐙上畸形存在（2分）0例，不確定（1分）36例，無畸形（0分）0例，MV為這一組病例的得分平均值，SD為樣本偏差，P值為該組病例評判結(jié)果與術(shù)中所見的實(shí)際情況對比，P＞0.05說明評判結(jié)果與術(shù)中所見高度吻合，沒有差異，依次類推，各結(jié)構(gòu)在平片和CTVR中P＞0.05，說明評判結(jié)果與術(shù)中所見一致。在表1中，平片鐙骨上結(jié)構(gòu)P=0.00，鐙骨上畸形P=0.01，說明在平片中鐙骨上結(jié)構(gòu)、鐙骨上畸形的顯示與實(shí)際情況有極顯著差異，即以平片評判鐙骨上和鐙骨上畸形不可靠，而CTVR則對鐙骨上結(jié)構(gòu)、鐙骨上畸形顯示良好，與實(shí)際情況吻合良好，即以CTVR評判鐙骨上結(jié)構(gòu)和鐙骨上畸形可靠性高。

表1　36（耳）例手術(shù)所見與平片、CTVR圖像所見統(tǒng)計(jì)結(jié)果

典型病例 A：耳硬化癥。XX，女，40歲，因雙耳聽力漸進(jìn)性下降4年伴耳鳴入院。檢查雙耳外耳道鼓膜正常，聽力檢查雙耳中度混合性聾，語言頻率氣骨導(dǎo)間距均為20dBHL，蓋萊試驗(yàn)雙耳（-），阻抗雙耳A型曲線。左耳手術(shù)見錘骨、砧骨、鐙骨形態(tài)正常，錘砧、砧鐙關(guān)節(jié)活動正常，鐙骨底板固定，中央表面呈藍(lán)色。

圖A：耳硬化癥。A-1：軸位平片，上鼓室鼓竇平面，可見錘骨頭（紅箭頭）、錘砧關(guān)節(jié)，砧骨短腳（白箭頭），未見鐙骨上結(jié)構(gòu)；A-2：冠狀位平片，上鼓室前庭窗平面，見砧骨長腳（白箭頭），模糊的鐙骨上結(jié)構(gòu)（黃箭頭）；A-3：3D-CTVR圖像，選擇外科醫(yī)師熟悉的觀察角度即自鼓膜的后下向前中上鼓室方向觀察，可見非常清晰的錘骨柄（紅虛箭頭）、錘骨頭（紅箭頭）、砧骨長腳（白箭頭），圖像完整的顯示了鐙骨上結(jié)構(gòu)，黃箭頭指示鐙骨后弓。

B：聽骨鏈缺如。XXX，女，14歲，因自幼雙耳聽力不佳入院。入院檢查雙側(cè)外耳道通暢，耳膜完整，標(biāo)志清楚，純音測聽：雙耳對稱性傳導(dǎo)性耳聾，語言頻率氣骨導(dǎo)間距42.5dBHL，蓋萊試驗(yàn)雙耳（-）。右耳手術(shù)探查見錘骨完整，砧骨長腳缺失、鐙骨上結(jié)構(gòu)缺失，底板被面神經(jīng)覆蓋。術(shù)前CT見圖B

圖B：聽骨鏈缺如。B-1：軸位平片，上鼓室鼓竇平面，綠線顯示重建的部位即聽骨平面。B-2&B-3：3D-CTVR圖像，紅箭頭指示錘骨體，紅虛箭頭指示錘骨柄，白箭頭指示缺如的砧骨長腳，白虛箭頭指示砧骨短腳。B-2清晰的顯示了不完整的聽骨鏈，砧骨長腳缺失、鐙骨上結(jié)構(gòu)缺失。

C鐙骨上結(jié)構(gòu)畸形：XXX，女，55歲，因自幼雙耳聽力不佳入院。入院檢查雙側(cè)外耳道通暢，鼓膜完整，標(biāo)志清，語言頻率氣骨導(dǎo)間距右耳55dBHL，左耳45dBHL，阻抗A型曲線，蓋萊試驗(yàn)雙側(cè)（-）。左耳手術(shù)探查見錘骨、砧骨形態(tài)正常，鐙骨上結(jié)構(gòu)與面神經(jīng)骨管（向前庭窗處部分懸垂）、后鼓室骨壁之間骨性相連，手術(shù)磨除鐙骨上骨性固定結(jié)構(gòu)后活動鐙骨，植入PORP。術(shù)前CT即術(shù)中圖片見圖C。

圖C：聽骨鏈畸形。紅箭頭-錘骨頭；紅虛箭頭-錘骨柄；白箭頭-砧骨長腳；白虛箭頭-砧骨體；黑箭頭-面神經(jīng)；黃箭頭-畸形的鐙骨上結(jié)構(gòu)。C-1為軸位平片，顯示良好的錘骨頭、錘砧關(guān)節(jié)和砧骨短腳。C-2&C-3為冠狀位平片上鼓室前庭窗平面，顯示模糊的鐙骨上結(jié)構(gòu)，可疑畸形（黃箭頭），面神經(jīng)位置正常但向下擠壓畸形的鐙骨上結(jié)構(gòu)。C-4為3D-CTVR圖像，完整顯示聽骨鏈，同時(shí)顯示砧蹬關(guān)節(jié)變細(xì)，鐙骨上結(jié)構(gòu)呈團(tuán)塊狀（黃箭頭），黑箭頭指示低垂的面神經(jīng)。C-5&C-6為手術(shù)圖片，砧骨體被發(fā)育畸形的骨性團(tuán)塊包裹（黃箭頭）并與低垂的面神經(jīng)（黑箭頭）連接，手術(shù)磨除鐙骨上骨性團(tuán)塊，活動鐙骨，植入PORP（C-6）。

D.前庭窗骨性閉鎖：XXX，男，8歲，自幼雙耳聽力不佳入院。入院檢查雙側(cè)外耳道正常，鼓膜完整，標(biāo)志清，純音測聽語言頻率氣骨導(dǎo)間距右耳50dBHL，左耳45dBHL，阻抗A型曲線，蓋萊試驗(yàn)雙側(cè)（-）。左耳手術(shù)探查見錘骨、砧骨形態(tài)正常，鐙骨上結(jié)構(gòu)畸形，畸跨于面神經(jīng)組織表面、面神經(jīng)低垂覆蓋前庭窗位置，術(shù)前CT及術(shù)中圖片見圖D。

圖D：前庭窗閉鎖。黑箭頭-面神經(jīng)，黃箭頭-畸形的鐙骨上結(jié)構(gòu)。D-1為冠狀位平片，顯示“V”型前庭窗龕，鐙骨底板處為骨性結(jié)構(gòu)，面神經(jīng)（黑箭頭）位于園窗龕下緣。D-2為3D-CTVR圖像，完整顯示聽骨鏈，同時(shí)顯示砧蹬關(guān)節(jié)變細(xì)，鐙骨上結(jié)構(gòu)呈團(tuán)塊狀（黃箭頭），但未顯示底板。D-3術(shù)中圖像，黑箭頭指示低垂的面神經(jīng)，覆蓋前庭窗位置，黃箭頭顯示機(jī)型的鐙骨上結(jié)構(gòu)畸跨于裸露的面神經(jīng)軟組織之上。

3　討論

在鼓膜完整的傳導(dǎo)性耳聾聽骨鏈診斷與外科重建中，聽骨鏈狀態(tài)的精確客觀影像顯示至關(guān)重要，理想的結(jié)果是應(yīng)該直觀顯示聽骨鏈的完整狀態(tài)、精細(xì)結(jié)構(gòu)，特別是應(yīng)能鑒別正常與畸形的聽骨，但常規(guī)的軸位和冠狀位平片并不能滿足這一要求。而應(yīng)用現(xiàn)代螺旋CT的后處理技術(shù)對檢測結(jié)構(gòu)進(jìn)行后期3D影像重建（如CTVR技術(shù)），則可以直觀顯示聽骨的微細(xì)結(jié)構(gòu)，事實(shí)上，結(jié)合常規(guī)平片，輔以現(xiàn)代3D影像重建技術(shù)，對聽骨結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)診斷，已成為精準(zhǔn)耳顯微外科的必備技術(shù)，如本文對耳硬化癥和聽骨鏈病變（畸形等）的聽骨狀態(tài)影像鑒別診斷研究，就凸顯了這一3D技術(shù)的優(yōu)越性。

常規(guī)CT：顳骨常規(guī)CT提供的主要信息一大類是中耳乳突的狀態(tài)如含氣或密度影，另一大類是重要結(jié)構(gòu)信息如耳蝸、迷路、聽骨等，但對聽骨的顯示，尤其是鐙骨上結(jié)構(gòu)的顯示，并不能提供足夠的信息，這是它最大的局限，而迄今為止尚未見文獻(xiàn)報(bào)道CT常規(guī)平片等夠精確報(bào)道鐙骨上結(jié)構(gòu)畸形的文獻(xiàn)。Fuse T.et al（1992）報(bào)告在HRCT平片中，錘骨頭、砧骨體、砧骨長腳在所有的病例中均可顯示，但鐙骨上結(jié)構(gòu)顯示率僅60%，而且鐙骨前后弓的缺損也不能良好顯示［5］。本研究中統(tǒng)計(jì)表的結(jié)果與Fuse T的研究基本一致，與手術(shù)中所見相比，鐙骨上結(jié)構(gòu)及畸形P值的差異說明在軸位和冠狀位平片中，對鐙上結(jié)構(gòu)顯示的評判與實(shí)際有很大不同，即可靠性較差。因此，本研究認(rèn)為，根據(jù)常規(guī)平片對耳硬化癥和聽骨畸形病變的聽骨狀態(tài)進(jìn)行客觀影像鑒是比較困難的。但在前庭窗畸形閉鎖或畸形的診斷中，常規(guī)HRCT平片冠狀位則較CTVR影像具有較高的診斷價(jià)值，如圖D-1所示：前庭窗閉鎖的特征為①V型前庭窗龕，②骨性或缺如的底板，③常伴有面神經(jīng)畸形，位于前庭窗龕下部，底板下緣，而其正常位置應(yīng)位于前庭窗底板上緣，水平半規(guī)管下方［6，7］。

CTVR技術(shù)：本研究的關(guān)鍵是CTVR技術(shù)對聽骨鏈完整性的客觀評估，其影像重建技術(shù)已在相關(guān)文獻(xiàn)中報(bào)告［4，8］，觀察角度已如前文方法中所述。CTVR技術(shù)是在現(xiàn)代螺旋CT應(yīng)用條件下，通過“各向同性掃描”方式獲得組織結(jié)構(gòu)的點(diǎn)陣信息（即容積數(shù)據(jù)）后，將數(shù)據(jù)通過后處理技術(shù)進(jìn)行三維容積重建，在重建出的圖像中，不同閾值對應(yīng)不同結(jié)構(gòu)，以不同顏色代表，通過視覺色差在人眼視網(wǎng)膜獲得三維信息。這一技術(shù)的主要特點(diǎn)是：①重建結(jié)構(gòu)的三維旋轉(zhuǎn)：通過旋轉(zhuǎn)顯示，類似于人在耳內(nèi)窺鏡下檢查，為耳科醫(yī)師在各個(gè)角度提供清晰直觀的圖像，特別是在含氣腔內(nèi)對聽骨的顯示。如本組病例，針對鼓膜完整、A型曲線的傳導(dǎo)性耳聾，在對耳硬化癥和聽骨鏈中斷/畸形等疾病的影像直觀顯示中，CTVR技術(shù)顯示了良好的優(yōu)越性，如圖A-3為耳硬化癥、圖B-2&3為砧骨長腳中斷、圖C-4為鐙骨上結(jié)構(gòu)畸形，圖像清晰、直觀的顯示了聽骨鏈序列，為這組疾病的鑒別診斷提供了客觀的影像診斷依據(jù)。②與表面重建技術(shù)不同［9，10］，CTVR技術(shù)通過閾值濾過技術(shù)又可以將某一結(jié)構(gòu)濾除，從而顯示被覆蓋的深層結(jié)構(gòu)，如在中耳膽脂瘤顳骨影像中，通過閾值濾過技術(shù)去除包埋聽骨的膽脂瘤軟組織后，即可在術(shù)前影像中清晰顯示聽骨結(jié)構(gòu)；如本研究前期報(bào)告，在慢性化膿性中耳炎及中耳膽脂瘤病變中，CTVR圖像對聽骨鏈病變的診斷較常規(guī)平片已顯示出優(yōu)越性［4，11］。③這一技術(shù)另外一大特點(diǎn)是較常規(guī)平片能夠更為精確的顯示微細(xì)結(jié)構(gòu)及其局部病損狀態(tài)，如錘骨頭、砧骨長腳、鐙骨上結(jié)構(gòu)等，特別是對鐙骨上畸形［6，12］的顯示，而這些結(jié)構(gòu)則是耳科醫(yī)師在手術(shù)中需重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。本研究中CTVR和平片對聽骨鏈不同部位顯示的評估結(jié)果，對于鐙骨上結(jié)構(gòu)以及鐙骨上畸形的辨認(rèn)，CTVR的顯示結(jié)果明顯優(yōu)于平片，與手術(shù)中所見相比，統(tǒng)計(jì)P值＞0.05，說明CTVR對鐙骨上結(jié)構(gòu)及其畸形的顯示與術(shù)中比沒有顯著差別，即吻合性好，而平片對鐙骨上結(jié)構(gòu)及畸形的顯示P值＜0.05，說明術(shù)前平片對鐙骨上結(jié)構(gòu)的顯示與術(shù)中吻合不好，可信度低，這一結(jié)果與Zhang LC［1］的研究結(jié)果一致。

4　結(jié)論

3D-CTVR能夠很好的顯示聽骨鏈完整性及聽骨的重要部位，對聽骨精細(xì)結(jié)構(gòu)的顯示優(yōu)于平片，二者結(jié)合更切合臨床實(shí)際，這一技術(shù)為聽骨鏈完整的耳硬化癥和聽骨畸形/中斷提供了可信的客觀影像診斷依據(jù)，但對于前庭窗閉鎖及伴行的面神經(jīng)畸形冠狀位CT更具有優(yōu)越性。本技術(shù)對CT設(shè)備的要求并不高，任何一種36排以上的螺旋CT在后處理工作站均可應(yīng)用自帶軟件完成。

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3D-CTVR in diagnosis of integrity and pathological changes of ossicular chain in conductive hearing loss

Yang Feng1，2，Song Rendong1，Liu Yang2
1.Department of Otolaryngology，Second Central Hospital of Baoding，Zhuozhou，072750
2.Center of Otolaryngology，Navy General Hospital，Beijing，100048 Corresponding author：Liu YangEmail：liuyangdoc@sina.com

Objective To evaluate clinical values of three-dimensional volume rendered computer tomography (3D-CTVR)in diagnosing ossicular chain abnormalities in otosclerosis,and in ossicular chain absence/malformation(conductive hearing loss with intact tympanic membrane).Methods Thirty six patients participated in the study.All patients had conductive hearing loss,with intact tympanic membrane,normal external ear canal,type A tympanogram and negative Gelle's test.All patients underwent pre-operative CT scan and the respective radiologic reports of ossicles were compared to surgical findings.Quantitative assessments of various segments of the ossicular chain were based on a 3-point scoring system.Using plain x ray as

,the sensitivity,specificity and accuracy of CTVR on different segments were evaluated in comparison to findings during the operation.Results 3D-CTVR images showed the integrity and pathological state of the ossicular chain well.CT imaging of stapes superstructure and malformations mostly agreed with surgical findings(P>0.05) and was superior to conventional plain x ray imaging(P=0.00).Conclusion Together with conventional plain x ray,CTVR provides better view of fine ossicular chain structures in conductive hearing loss with normal tympanic membranes.Furthermore,the use of CTVR may have profound value in the diagnosis of otosclerosis and ossicular chain absence or malformation.

otosclerosis；malformation volume rendered computer tomography；section plane

R764.43

A

1672-2922（2015）04-667-4

2015-10-31審核人：劉軍）

10.3969/j.issn.1672-2922.2015.04.022

楊鳳，本科，主治醫(yī)生，研究方向：耳科學(xué)

劉陽，Email：Liuyangdoc@sina.com