多層螺旋CT后處理技術(shù)對人工聽骨鏈重建術(shù)前聽骨鏈完整性的診斷價(jià)值分析

1.河南省南陽市中心醫(yī)院耳鼻喉科 (河南 南陽 473000)

2.河南省南陽市中心醫(yī)院膽道普外 科 (河南 南陽 473000)

魏璐璐1 吉文偉2 黃維平1

自1990年Howard采用CT三維重建技術(shù)進(jìn)行耳顳部疾病檢查以來，CT及其后處理技術(shù)臨床應(yīng)用逐漸推廣并體現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢，隨著多層螺旋CT(multi slice CT，MSCT)發(fā)展成熟和應(yīng)用，直接觀察和判斷聽骨鏈破壞情況成為可能，但聽骨鏈解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以在單一圖像上完整顯示聽小骨情況，加上聽骨鏈周圍常包括肉芽或膽脂瘤等異常組織，常規(guī)CT仍存在較高漏診或誤診可能性，多平面重組技術(shù)(multiplanar reformation，MPR)、仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)(virtual endoscope，VE)、表面遮蓋顯示技術(shù)(shaded surface display，SSD)及容積重現(xiàn)技術(shù)(volume rendering，VR)等三維重建技術(shù)有利于多角度和多方位全面顯示聽骨鏈解剖形態(tài)及與周圍組織毗鄰關(guān)系，但不同文獻(xiàn)中各種重建技術(shù)臨床價(jià)值差異較大[1-4]。本文主要回顧性分析MSCT后期處理技術(shù)對中耳炎患者聽骨鏈完整性的術(shù)前評估的臨床價(jià)值，并分析各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢和不足，為臨床選擇合理三維重建技術(shù)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年10月至2018年10月我院人工聽骨鏈重建術(shù)前行MSCT檢查的慢性或膽脂瘤中耳炎患者74例臨床資料進(jìn)行回顧性分析，其中男性39例、女性35例，年齡18～73歲，平均(46.12±10.78)歲，病程2～13年，平均(5.94±1.27)年，患耳左側(cè)40例、右側(cè)34例，臨床分型為慢性中耳炎48例、膽脂瘤型中耳炎26例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床確診為慢性或膽脂瘤中耳炎；②年齡18～80歲；③單耳病變且擬接受手術(shù)治療者；④氣骨導(dǎo)差值≥15dB；⑤患者及家屬知曉本研究并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)中聽骨鏈模糊，無法明確診斷；②MSCT檢查與手術(shù)間隔時(shí)間＞1個(gè)月；③伴聽小骨手術(shù)史或畸形者；④患者臨床資料不完整或CT圖像不理想。

1.2 研究方法 囑患者仰臥位，采用hilips Brilliance iCT 128層MSCT自巖錐頂部至乳突尖進(jìn)行掃描，參數(shù)設(shè)置為管電壓120kV，電流350mA，層厚0.625mm，螺距0.25，視野150mm×150mm，矩陣1024×1024，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入EBW 4.0工作站進(jìn)行處理和MPR、VE、SSD及VR技術(shù)重建，具體情況如下。MPR采用骨算法重建，層厚0.75mm，層間距0.2mm，視野180mm×180mm，矩陣512×512；VE按軟組織算法進(jìn)行重建，層厚0.75mm，層間距0.2mm，視野50mm×50mm，矩陣512×512；SSD和VR均采用骨算法重建，層厚為0.75mm，層間距0.2mm，視野50mm×50mm，矩陣512×512，圖像閾值上限1750HU，下限(200±10)HU。重建完成后由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師在不知手術(shù)結(jié)果的情況下分別閱讀MPR、VE及VR重建圖像并判斷并判斷聽骨鏈完整性，以中斷為陽性，以連續(xù)為陰性，兩人結(jié)果不一致時(shí)共同商討得出結(jié)論，然后同手術(shù)結(jié)果進(jìn)行比較并分析各重建技術(shù)對聽骨鏈完整性評估準(zhǔn)確性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)分析采用SPSS20.0軟件，計(jì)數(shù)資料以率(%)表示，組間對比進(jìn)行χ2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)，采用Kappa一致性檢驗(yàn)進(jìn)行診斷價(jià)值分析，以P＜0.05為有顯著性差異。

表1 4種重建技術(shù)對聽骨鏈畸形檢查結(jié)果比較

表2 MPR對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值分析

表3 VE對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值分析

表4 VR對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值分析

圖1-6 右側(cè)慢性中耳炎患者，男性，54歲。圖1-2 為MPR圖像，顯示聽骨鏈完好；圖3-4 為CTVE圖像，可見聽骨鏈各結(jié)構(gòu)為發(fā)生明顯吸收或破壞；圖5-6 為VR圖像，顯示聽骨鏈完整性良好。圖7-12 右耳膽脂瘤型中耳炎，女性，52歲。圖7-8 為MPR圖像，顯示聽骨鏈完整性破壞；圖9-10 為CTVE圖像，可見部分錘骨和鐙骨；圖11-12 為VR圖像，顯示錘骨破壞僅剩柄、頸及外側(cè)突，砧骨和鐙骨消失。

2 結(jié) 果

2.1 4 種重建技術(shù)對聽骨鏈畸形檢查結(jié)果比較 MPR、VE、VR及手術(shù)對聽骨鏈畸形檢查結(jié)果如 表1。

2.2 MPR對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值分析 MPR對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值較高，其中對錘骨頭診斷準(zhǔn)確性最高，Kappa值為0.930，對砧鐙關(guān)節(jié)診斷準(zhǔn)確率最低，Kappa值為0.681，見表2。

2.3 VE對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值分析 VE對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值良好，其中對錘骨柄診斷準(zhǔn)確性最高，Kappa值為0.875，對砧鐙關(guān)節(jié)診斷準(zhǔn)確率最低，Kappa值為0.501，見表3。

2.4 VR對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值分析 VR對聽骨鏈畸形診斷價(jià)值良好，其中對錘骨頭診斷準(zhǔn)確性最高，Kappa值為0.927，對鐙上畸形診斷準(zhǔn)確率最低，Kappa值為0.629，見表4。見圖1-12。

3 討 論

中耳炎是耳鼻喉科常見炎性病變，可累及中耳部分或全部結(jié)構(gòu)，其中慢性或膽脂瘤中耳炎常伴隨聽骨鏈破壞，治療時(shí)需進(jìn)行人工重建以改善患者聽功能，因此術(shù)前準(zhǔn)確評價(jià)聽骨鏈完整性對治療方案選擇和預(yù)后判斷極為重要[5]。目前用于中耳炎患者聽骨鏈完整性判斷的指標(biāo)較多，但電測聽中氣骨導(dǎo)差值等間接指標(biāo)受肉芽、膽脂瘤或鼓室硬化等因素影響容易出現(xiàn)假陽性和假陰性，MSCT檢查可直觀且準(zhǔn)確地顯示聽骨鏈且具備強(qiáng)大的后期處理能力，其臨床應(yīng)用價(jià)值較間接指標(biāo)具有明顯優(yōu)勢，且采用后期圖像處理技術(shù)可進(jìn)一步補(bǔ)充二維圖像信息，提升診斷準(zhǔn)確性[6]。

MPR技術(shù)并非嚴(yán)格意義上的三維重建技術(shù)，只是將原始圖像不同像素的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組，從而可以多角度、多方位顯示中內(nèi)耳解剖結(jié)構(gòu)和毗鄰關(guān)系，目前中內(nèi)耳結(jié)構(gòu)MPR已比較成熟并為影像及臨床醫(yī)師普遍接受，經(jīng)錘骨、砧骨及鐙骨最大徑層面進(jìn)行觀察可全面了解聽骨鏈病變情況，且隨著MSCT廣泛應(yīng)用，MPR圖像質(zhì)量已基本接近常規(guī)掃描圖像，可代替直接掃描完成診斷[7-8]。

隨著計(jì)算機(jī)、三維成像及虛擬現(xiàn)實(shí)等現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展和整合，VE技術(shù)逐漸開始廣泛用于臨床，其中虛擬耳鏡在中耳腔結(jié)構(gòu)觀察和研究中顯示出良好價(jià)值，可安全無創(chuàng)地從任意角度再現(xiàn)中耳腔解剖結(jié)構(gòu)三維影像并進(jìn)行準(zhǔn)確測量，為術(shù)前明確中耳內(nèi)病變情況和選擇治療方案提供參考依據(jù)[9]。虛擬耳鏡現(xiàn)階段存在的不足主要為容易受原始圖像質(zhì)量、容積效應(yīng)及視角等因素導(dǎo)致圖像質(zhì)量不理想，但隨著高分辨率CT的應(yīng)用，其二維圖像分辨率進(jìn)一步提升且層厚已可達(dá)亞毫米級，選擇合適的視野和矩陣基本可獲得滿意圖像，另外中耳腔空間狹小，采用廣視角圖像雖然可覆蓋足夠的觀察范圍，同時(shí)也可引起圖像邊緣解剖結(jié)構(gòu)顯示失真而造成錯誤判斷，因此臨床應(yīng)用中在滿足覆蓋檢查部位的前提下需盡量減小視角[10]。

VR是三維重建技術(shù)代表方法，通過在所有掃描數(shù)據(jù)中選擇不同參數(shù)來達(dá)到表面遮蓋或透明化等特殊效果，從而顯示目的結(jié)構(gòu)內(nèi)部或表面相關(guān)信息，同VE一樣圖像質(zhì)量可受部分容積效應(yīng)等因素應(yīng)影響，而選擇合適閾值有利于清晰完整地顯示聽骨鏈結(jié) 構(gòu)[11]。

本研究中MPR、VE及VR對錘骨和砧骨畸形診斷準(zhǔn)確性大致相近，其中VR對錘骨頸準(zhǔn)確率優(yōu)于MPR，對錘骨頭準(zhǔn)確率優(yōu)于VE，可見三種重建技術(shù)對錘骨和砧骨連續(xù)性評估均有良好價(jià)值，而關(guān)于鐙骨方面，三種方法診斷準(zhǔn)確性稍有不足，其原因與鐙骨自身解剖學(xué)特征有關(guān)，鐙骨位置較深且體積較小，易被其他結(jié)構(gòu)阻擋和干擾，加上肉芽組織或膽脂瘤組織包裹所造成的容積效應(yīng)影響，靶組織與周圍組織對比效果下降，從而對后期勾畫和觀察均造成不利影響[12]。另外本研究結(jié)果顯示MPR對砧鐙關(guān)節(jié)和鐙上畸形診斷效果較VE和VR具有一定優(yōu)勢，主要原因?yàn)橹卸臻g狹小，VE視角范圍有限，只能從相對比較固定的角度進(jìn)行觀察，故而對較深部位畸形發(fā)現(xiàn)能力較差，而VR受部分容積效應(yīng)等因素影響，對鐙骨等微小結(jié)構(gòu)病變檢出率較低，因此MPR是MSCT后期處理技術(shù)中較為常規(guī)的方法，而VE和VR各具特色和優(yōu)勢，常作為補(bǔ)充手段應(yīng)用，臨床將周圍圖像和各種后期處理技術(shù)相結(jié)合，對提升聽骨鏈術(shù)前完整性評估準(zhǔn)確率具有積極作用。

綜上所述，MPR、VE及VR均為常用MSCT后期處理技術(shù)，用于慢性中耳炎患者聽骨鏈術(shù)前完整性評估均具有良好價(jià)值，在常規(guī)圖像基礎(chǔ)上結(jié)合多種后期處理技術(shù)可提升診斷準(zhǔn)確率。