健康成年人喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)的影像解剖學(xué)硏究

林晨希 徐 麗 張少華 林 鑫 農(nóng)東曉 唐安洲

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，南寧市 530021，E-mail：heahon@163.com)

論著·臨床研究

健康成年人喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)的影像解剖學(xué)硏究

林晨希 徐 麗 張少華 林 鑫 農(nóng)東曉 唐安洲

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，南寧市 530021，E-mail：heahon@163.com)

目的 多層螺旋CT(MSCT) 靜態(tài)圖像聯(lián)合超聲動(dòng)態(tài)影像觀察健康成年人不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。方法 選擇3名健康志愿者行低劑量CT掃描參數(shù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，以確定能清晰顯示并測(cè)量喉部解剖結(jié)構(gòu)標(biāo)志的最低劑量設(shè)置。另選16名健康志愿者在平靜呼吸、深吸氣、Valsalva呼吸、發(fā)“yi”音4種不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下分別進(jìn)行喉部低劑量MSCT掃描重建聯(lián)合超聲檢查。采用MSCT靜態(tài)圖像觀察并測(cè)量不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下喉部軟骨結(jié)構(gòu)，超聲動(dòng)態(tài)影像觀察不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下喉部的運(yùn)動(dòng)情況。結(jié)果 70 mA低劑量MSCT掃描圖像可清晰顯示喉軟骨解剖結(jié)構(gòu)標(biāo)志。超聲動(dòng)態(tài)掃描的清晰度尚不足以精確測(cè)量，但可觀察到喉動(dòng)態(tài)活動(dòng)。MSCT測(cè)量結(jié)果顯示，與平靜呼吸相比，深吸氣時(shí)兩側(cè)聲帶突間距、肌突間距輕微縮小，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；Valsalva呼吸、發(fā)“yi”音時(shí)兩側(cè)聲帶突間距、肌突間距均較平靜呼吸時(shí)明顯縮小(P<0.05)；Valsalva呼吸與發(fā)“yi”音兩組間的各參數(shù)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；4種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的正中矢狀面環(huán)甲間隙差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 MSCT聯(lián)合超聲掃描能動(dòng)態(tài)觀察喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)變化，對(duì)傳統(tǒng)解剖學(xué)的靜態(tài)觀察是良好補(bǔ)充，并有望成為診斷喉疾病的新指標(biāo)。

喉；關(guān)節(jié)；多層螺旋CT；低劑量；超聲檢查；運(yùn)動(dòng)；成年人

對(duì)喉部解剖結(jié)構(gòu)和生理運(yùn)動(dòng)功能的研究歷來(lái)是以尸體喉標(biāo)本解剖或切片的形式進(jìn)行[1-3]，但尸體喉標(biāo)本缺乏肌張力，聲帶位于“尸位”或呈閉合位置，尚無(wú)法全面模擬活體內(nèi)喉部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；而人體喉部位置較深，發(fā)音及呼吸時(shí)聲門(mén)均處于動(dòng)態(tài)變化，測(cè)量和動(dòng)態(tài)觀察運(yùn)動(dòng)時(shí)的喉部比較困難，這導(dǎo)致目前有關(guān)喉部運(yùn)動(dòng)的學(xué)說(shuō)存在一定的臆測(cè)性和局限性。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)將多層螺旋CT(multislice spiral computed tomography，MSCT)聯(lián)合超聲觀察正常人群在平靜呼吸、深吸氣、Valsalva呼吸、發(fā)“yi”音等不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下正常喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)報(bào)道。為了對(duì)喉部運(yùn)動(dòng)模式做出更科學(xué)可信的解釋?zhuān)狙芯坎捎玫蛣┝縈SCT掃描的靜態(tài)圖像結(jié)合超聲動(dòng)態(tài)影像，觀察不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下健康成年人的喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的影像解剖學(xué)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇19名健康志愿者，男10名、女9名，年齡20～40歲，平均年齡25歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)無(wú)喉科疾病及手術(shù)史(上呼吸道感染除外)；(2)1個(gè)月內(nèi)無(wú)任何喉部咽部癥狀。排除標(biāo)準(zhǔn)：耳鼻咽喉常規(guī)檢查及纖維電子喉鏡檢查喉部異常者。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，研究對(duì)象均知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 主要設(shè)備 CT為L(zhǎng)ight Speed VCT 64排MSCT及其ADW4.4工作站圖像后處理系統(tǒng)(美國(guó)GE公司)；超聲儀器為L(zhǎng)OGIQ E9多功能超聲診斷儀(美國(guó)GE公司)，探頭頻率為9～13 Hz。

1.3 研究方法

1.3.1 低劑量CT掃描參數(shù)預(yù)實(shí)驗(yàn)：對(duì)3名志愿者在平靜呼吸的單一狀態(tài)下進(jìn)行喉部MSCT掃描。檢查時(shí)，受檢者取仰臥位，頸部自然伸直。掃描范圍：從舌根下至上段氣管軟骨環(huán)。掃描參數(shù)設(shè)置：視野(field of view，F(xiàn)OV)330，矩陣1 024×1 024，準(zhǔn)直器層厚0.625 mm，電壓120 kV，螺距1 mm，管電流100 mA、70 mA、50 mA，重建層厚1 mm。掃描完畢后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)獨(dú)立工作站匯總，評(píng)定能清晰顯示并測(cè)量喉軟骨解剖結(jié)構(gòu)標(biāo)志的最低劑量設(shè)置以定標(biāo)。為防止超劑量輻射，此3名志愿者不進(jìn)入下一步研究。

1.3.2 MSCT掃描重建及超聲檢查：對(duì)其余16名志愿者分別在平靜呼吸、深吸氣、Valsalva呼吸(深吸氣后，閉唇但通過(guò)上下唇縫隙呼氣)、發(fā)“yi”音4種狀態(tài)進(jìn)行MSCT掃描重建及超聲檢查。(1)利用上述定標(biāo)的參數(shù)值(管電流70 mA)進(jìn)行CT掃描并重建與數(shù)據(jù)測(cè)量，體位和掃描范圍與1.3.1一致。(2)超聲檢查取仰臥位，去枕，頭后仰，下頜上抬，保持頸部伸直。為避免超聲衰減，主要通過(guò)環(huán)甲膜及甲舌膜2個(gè)軟組織結(jié)構(gòu)的經(jīng)體表途徑，從舌骨水平下緣至環(huán)狀軟骨下緣依次向下作橫、縱、斜切面掃查并視頻保存。

1.3.3 環(huán)甲關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)的MSCT解剖測(cè)量指標(biāo)：(1)正中矢狀面環(huán)甲間隙。(2)環(huán)杓關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)解剖測(cè)量指標(biāo)包括：兩側(cè)杓狀軟骨聲帶突間距、肌突間距、杓狀軟骨在水平面旋轉(zhuǎn)角度。其中杓狀軟骨水平面旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量方法為：以杓狀軟骨肌突為夾角頂點(diǎn)，聲帶突、肌突連線與水平線所成夾角，深吸氣、Valsalva呼吸、發(fā)“yi”音狀態(tài)測(cè)得的角度與平靜呼吸所測(cè)角度的差值即為不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下杓狀軟骨水平面旋轉(zhuǎn)角度。見(jiàn)圖1、圖2。

A：箭頭所示為雙側(cè)聲帶突間距；B：箭頭所示為雙側(cè)肌突間距；C：箭頭所示為正中矢狀面環(huán)甲間隙

圖1 環(huán)甲關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)MSCT測(cè)量指標(biāo)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以(x±s)表示，多組間比較采用方差分析。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下喉部MSCT及超聲掃描圖像 在MSCT及超聲掃描中均可觀察到：平靜呼吸時(shí)雙側(cè)杓狀軟骨外展，聲帶處于外展位，聲門(mén)裂開(kāi)放；深吸氣時(shí)雙側(cè)杓狀軟骨輕微內(nèi)旋； Valsalva呼吸和發(fā)“yi”音時(shí)雙側(cè)杓狀軟骨內(nèi)旋，兩側(cè)聲帶內(nèi)收，聲門(mén)裂縮小，見(jiàn)圖2。

圖2 不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下喉部MSCT及超聲掃描圖像

注：A、B、C和D均為管電流70 mA低劑量喉部MSCT掃描圖像，左下角插圖示意平靜呼吸及喉部運(yùn)動(dòng)時(shí)杓狀軟骨角度測(cè)量，測(cè)量所得角度(Ⅰ與Ⅱ的差值)即不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)杓狀軟骨水平面旋轉(zhuǎn)角度。A：喉部CT(聲帶平面)平靜呼吸；B：喉部CT(聲帶平面)深吸氣；C：喉部(聲帶平面)Valsalva呼吸；D：喉部CT(聲帶平面)發(fā)“yi”音；a：喉部超聲(聲帶平面)平靜呼吸；b：喉部超聲(聲帶平面)深吸氣；c：喉部超聲(聲帶平面)Valsalva呼吸，d：喉部超聲(聲帶平面)發(fā)“yi”音。圖中箭頭所示為杓狀軟骨。

2.2 不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的MSCT解剖測(cè)量結(jié)果 4種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的聲帶突間距、肌突間距和杓狀軟骨水平面旋轉(zhuǎn)角度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，正中矢狀面環(huán)甲間隙差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與平靜呼吸相比，深吸氣時(shí)，兩側(cè)聲帶突間距、肌突間距輕微縮小，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。Valsalva呼吸、發(fā)“yi”音時(shí)兩側(cè)聲帶突間距、肌突間距均較平靜呼吸時(shí)明顯縮小(P<0.05)。Valsalva呼吸與發(fā)“yi”音兩組間的各參數(shù)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 平靜呼吸、深吸氣、Valsalva呼吸、發(fā)“yi”音時(shí)喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)MSCT測(cè)量結(jié)果比較(x±s)

注：與平靜呼吸比較，*P<0.05。

3 討 論

喉部的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)主要為環(huán)甲關(guān)節(jié)和環(huán)杓關(guān)節(jié)，其活動(dòng)對(duì)完成喉的生理功能有重要作用。除了解剖學(xué)觀測(cè)研究，臨床上應(yīng)用喉鏡無(wú)法觀察到喉腔外的環(huán)甲關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，而環(huán)杓關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)則更精細(xì)復(fù)雜，喉鏡雖能清晰反映喉腔內(nèi)黏膜表面的細(xì)節(jié)，卻因黏膜覆蓋而無(wú)法判斷腔內(nèi)軟骨標(biāo)志。MRI與CT相比，雖有著較高的軟組織分辨能力，但MRI掃描速度較慢，而且喉部骨性結(jié)構(gòu)細(xì)小，MRI對(duì)其顯像并不敏感，無(wú)法觀察喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)。普通CT由于受到技術(shù)的限制，難以描繪喉部運(yùn)動(dòng)，在喉及下咽部的臨床應(yīng)用上敏感度及準(zhǔn)確率也均比MSCT低[4]。

黃永望等[5]應(yīng)用MSCT精確測(cè)量了發(fā)音時(shí)喉部軟骨和間隙發(fā)生的變化。國(guó)外學(xué)者也應(yīng)用MSCT觀察正常人吞咽時(shí)喉部的動(dòng)態(tài)變化，探討正常人的吞咽機(jī)制[6]。在人體喉部結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)描繪方面，MSCT具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)能精確顯示活體喉的各關(guān)節(jié)活動(dòng)。(2)可明確區(qū)分喉部軟骨結(jié)構(gòu)與其周?chē)能浗M織結(jié)構(gòu)，利于重建圖像時(shí)篩選軟骨結(jié)構(gòu)觀察關(guān)節(jié)活動(dòng)。(3)人體的喉運(yùn)動(dòng)功能時(shí)程僅為3～10 s，先進(jìn)的MSCT(如64層螺旋CT)能根據(jù)既定的基線平面在短短數(shù)秒內(nèi)完成整個(gè)喉體的掃描，非常適于喉運(yùn)動(dòng)研究。

在本研究中每個(gè)受檢者喉部要行多次CT掃描，如不調(diào)整CT掃描參數(shù)，則受檢者的受輻射劑量將明顯超過(guò)臨床常規(guī)喉部CT檢查，甲狀腺比鄰喉部且對(duì)射線敏感，超額的輻射劑量有誘發(fā)癌癥的風(fēng)險(xiǎn)[7]。有研究表明，在達(dá)到診斷要求的前提下單純減低管電流值，雖然圖像噪聲有所加大，但受檢者的受輻射劑量會(huì)明顯減少，圖像也仍能保持較好的質(zhì)量[8-9]。臨床常規(guī)喉部CT掃描采用200 mA左右，但本研究在其他掃描參數(shù)不變的情況下，采用70 mA低劑量MSCT掃描達(dá)到滿意效果，而且在后續(xù)研究中我們還會(huì)去除意義不大的喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受檢者的受輻射劑量將更加接近臨床常規(guī)安全劑量。

在電子喉鏡下，正常人深吸氣時(shí)聲門(mén)較平靜狀態(tài)略微增大，但經(jīng)典理論認(rèn)為吸氣時(shí)由于氣流沖壓略呈活瓣?duì)畹穆曢T(mén)軟組織會(huì)導(dǎo)致聲門(mén)比呼氣時(shí)更狹窄。本研究中MSCT靜態(tài)圖像和超聲動(dòng)態(tài)錄像下均觀察到深吸氣時(shí)兩側(cè)聲帶突間距、肌突間距并無(wú)增加，反而輕微有所減小，杓狀軟骨輕微內(nèi)旋，與經(jīng)典理論符合。深呼吸不涉及喉內(nèi)肌群的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，聲門(mén)的輕微活動(dòng)是氣流作用所致，我們認(rèn)為杓狀軟骨僅發(fā)生了內(nèi)旋而無(wú)軸線移位。另外研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并非所有4種狀態(tài)都適用研究，Valsalva呼吸操作難度較大，部分受檢者難以配合需反復(fù)訓(xùn)練以達(dá)到結(jié)果可靠，且Valsalva呼吸與發(fā)“yi”音兩種狀態(tài)下杓狀軟骨水平面內(nèi)旋角度明顯增大，但兩者比較無(wú)差異(P>0.05)，提示兩種狀態(tài)下環(huán)杓關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)移位均顯著且程度相當(dāng)，因此在后續(xù)的研究中可去除Valsalva呼吸，只采用平靜呼吸、深吸氣和發(fā)“yi”音3種狀態(tài)。喉的環(huán)甲關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)聲帶緊張度以改變音調(diào)，本研究采用正中矢狀面環(huán)甲間隙作為指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)其在各喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的并無(wú)差別(P>0.05)，說(shuō)明環(huán)甲關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度微小，即便發(fā)高調(diào)音“yi”亦未能引起顯著運(yùn)動(dòng)。

喉部軸位MSCT提供了喉不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的清晰斷層靜態(tài)圖像，結(jié)合冠狀位和矢狀位重建可完成各解剖位點(diǎn)測(cè)量。而喉部超聲掃描的靜態(tài)圖像能辨別軟組織及軟骨結(jié)構(gòu)，雖然清晰度不如CT和MRI，但可通過(guò)錄像實(shí)時(shí)反映喉運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的軟組織和骨結(jié)構(gòu)位移變化的連續(xù)過(guò)程。此外，其還具有快速、無(wú)創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)、安全和無(wú)放射性等眾多優(yōu)點(diǎn)，可以有效彌補(bǔ)MSCT的不足。近幾年，超聲已被嘗試應(yīng)用于喉部檢查[10-11]，對(duì)于聲帶麻痹，通過(guò)喉超聲觀察聲帶的活動(dòng)度非常有助于臨床判斷評(píng)估聲帶麻痹患者喉返神經(jīng)的受損程度[12]。不僅如此，對(duì)于喉癌，超聲檢查還能提供甲狀軟骨是否受侵犯、有無(wú)頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、聲帶是否固定等其他檢查手段難以甚至不能提供的重要信息，協(xié)助臨床醫(yī)生進(jìn)行分期及決定治療方案[13-16]。因此，本研究把超聲作為MSCT的補(bǔ)充手段，在不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下觀察了喉部各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)，而其所觀察到的喉部運(yùn)動(dòng)情況與MSCT的一致。此外，MSCT靜態(tài)圖像和超聲動(dòng)態(tài)成像相結(jié)合的影像解剖學(xué)測(cè)量與傳統(tǒng)的尸體標(biāo)本解剖測(cè)量相比，其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)包括：(1)能在解剖結(jié)構(gòu)于生理活動(dòng)狀態(tài)下，準(zhǔn)確地顯示其斷面形態(tài)變化及位置關(guān)系；(2)可通過(guò)追蹤連續(xù)斷層或借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的三維重建和定量分析；(3)能動(dòng)態(tài)獲取活體器官各運(yùn)動(dòng)時(shí)相的形態(tài)。

本研究探索性地結(jié)合MSCT和超聲對(duì)健康成年人喉部各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)在不同喉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行影像解剖學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)低劑量MSCT掃描參數(shù)和平靜呼吸、深吸氣和發(fā)“yi”音3種適用于研究喉部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。今后可在本研究的基礎(chǔ)上探討喉癌、非特異性肉芽腫、聲帶麻痹、環(huán)杓關(guān)節(jié)脫位等影響喉部運(yùn)動(dòng)功能的疾病，分析病變對(duì)喉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)功能的影響，為臨床評(píng)估提供新手段，因此很有必要發(fā)揮MSCT和超聲相結(jié)合的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)對(duì)此深入研究。

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Imaging anatomy of structure and movement of laryngeal joints in healthy adults

LINChen-xi,XULi,ZHANGShao-hua,LINXin,NONGDong-xiao,TANGAn-zhou

(DepartmentofOtolaryngologyHeadandNeckSurgery,theFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning530021,China)

Objective To observe the structure of laryngeal joints in the different laryngeal motion states by static image of multislice spiral computed tomography (MSCT) combined with dynamic image of ultrasound for healthy adults.Methods Three healthy volunteers were enrolled in the pre-experiment for low-dose CT settings to determine the minimum dose for clearly displaying and measuring the laryngeal anatomic landmarks.Another 16 healthy volunteers underwent low-dose laryngeal MSCT scans and reconstruction combined with ultrasonography in the four motion states of eupnea,deep inspiration,Valsalva breathing and pronouncing ′yi′.The anatomical measurements of laryngeal cartilage structure were conducted in the different laryngeal motion states using static image of MSCT,and the laryngeal motions in the different laryngeal motion states were observed using dynamic imaging of ultrasound.Results The images scanned by MSCT with a low-dose of 70 mA could clearly display the laryngeal cartilage anatomic landmarks.The dynamic imaging of ultrasound was not clear enough for precise measurement,but could be use for observing the laryngeal dynamic motion.The results of MSCT measurement showed that the distances of both vocal processes and muscular processes when deep inspiration were shorter compared to the distances when eupnea,but there was no significant difference(P>0.05).The distances of both vocal processes and muscular processes were significantly shorter in the state of Valsalva breathing or pronouncing ′yi′ compared to the distances when eupnea(P<0.05).No statistical difference in all parameters was observed between Valsalva breathing and pronouncing ′yi′(P>0.05).There was no statistical difference in the cricothyroid space on mid sagittal plane among 4 motion states(P>0.05).Conclusion MSCT combined with ultrasonic imaging can be used to dynamically observe the changes in the structure of laryngeal joints.It is a good complement for static observation on the conventional anatomy and may become a new diagnostic indicator for laryngeal diseases. 【Key words】 Larynx,Joint,Multislice spiral computed tomography,Low-dose,Ultrasound,Movement,Adult

林晨希(1989～)，男，在讀碩士研究生，研究方向：咽喉疾病。

農(nóng)東曉(1972～)，男，博士，教授，研究方向：咽喉疾病，E-mail：nongdx@gxmu.edu.cn。

R 322.32

A

0253-4304(2016)01-0074-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.01.23

2015-11-18

2016-01-10)