CT容積模型分析兒童腺樣體大小與鼻咽腔容積的相關(guān)性

師炎敏，裴曉婷，李潤濤，吳春燕，肖新廣，張 欣，劉祥龍，姚鵬鵬

(1.鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院放射科，河南 鄭州 450007；2.河南省人民醫(yī)院 河南省立眼科醫(yī)院 河南省眼科研究所河南省眼科學(xué)與視覺科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450003)

腺樣體肥大是兒童常見上呼吸道疾病之一，也是引起阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome, OSAHS)的主要原因之一[1-2]。腺樣體肥大兒童氣道狹窄，氣流速度增快，軟腭振動，導(dǎo)致睡眠時(shí)打鼾和張口呼吸[3]。既往研究[4]發(fā)現(xiàn)正常兒童和腺樣體肥大兒童上氣道冠狀面截面積存在差異。本研究采用CT多平面重組(multiplanar reformation, MPR)及容積重建(volume rendering, VR)技術(shù)重建上氣道模型，測量兒童上氣道鼻咽腔容積，探究其與腺樣體大小的關(guān)系，并分析OSAHS對鼻咽腔容積與腺樣體大小相關(guān)性的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年2—2019年9月109例因咽痛、咳嗽等癥狀于鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院接受鼻咽部CT掃描的患兒。排除標(biāo)準(zhǔn)：①鼻道出血或腫物；②既往有鼻甲或腺樣體切除病史；③鼻咽部或頸部腫物或占位性病變累及上呼吸道；④顱底骨折或顱面畸形；⑤軟骨發(fā)育不全、甲狀腺功能低下、肢端肥大癥。本研究經(jīng)鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號201978)，所有患者家長均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Somatom go.Now CT掃描儀進(jìn)行平掃，范圍自鼻咽頂至?xí)捤?。采用MPR技術(shù)重建冠狀位和矢狀位圖像(圖1)，在橫軸位軟硬腭上緣定位獲得正中矢狀位圖像，測量蝶枕軟骨交界處下緣(O點(diǎn))至軟硬腭交界上緣(H點(diǎn))連線距離，為鼻咽腔寬度(N線)(圖1A)；沿枕骨下緣做延長線(L)，經(jīng)腺樣體最凸點(diǎn)做延長線的垂線(A線)，即腺樣體厚度(圖1A)。于平行下鼻甲矢狀位圖像上測量左、右下鼻甲后緣至腺樣體前緣距離，獲得后鼻孔間隙大小(圖1B)。于矢狀位圖像上經(jīng)腺樣體最凸點(diǎn)、垂直于氣道長軸重建冠狀位圖像，得出鼻咽腔最小橫截面積(圖1C)。在平行下鼻甲軸位圖像上，以下鼻甲后緣為前界、鼻咽頂壁為后上界、軟腭懸雍垂水平未與口咽相通層面為下界，逐層沿氣道邊緣勾畫ROI(圖1D～1F)，經(jīng)軟件處理獲得上氣道鼻咽腔VR圖像及容積，即為鼻咽腔容積(圖1G～1H)[4-5]。隨機(jī)由2名中級職稱以上影像科醫(yī)師或技師于雙盲條件下處理圖像及測量數(shù)據(jù)，取2者測量結(jié)果的平均值為最終結(jié)果。A/N表示腺樣體大小。將A/N值≤0.60者歸為正常組，A/N值>0.60歸為肥大組。由1名兒科主治醫(yī)師及1名耳鼻喉科主治醫(yī)師根據(jù)美國兒科協(xié)會和美國睡眠醫(yī)學(xué)學(xué)會OSAHS診斷標(biāo)準(zhǔn)[6-7]共同診斷OSAHS，由此將患兒分為OSAHS組和非OSAHS組。

圖1 CT測量腺樣體與鼻咽腔容積示意圖 A.于矢狀位圖像上測量鼻咽腔寬度(OH)和腺樣體厚度(OA)； B.于矢狀位圖像上測量左側(cè)鼻后間隙； C.于冠狀位圖像上測量鼻咽腔最小截面積； D、E.采用軸位圖像勾畫鼻咽腔氣道范圍； F.于矢狀位圖像上測量鼻咽腔范圍； G、H.鼻咽腔容積氣道模型矢狀位(G)及冠狀位(H)VR圖

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，以頻數(shù)和頻率表示計(jì)數(shù)資料。采用χ2檢驗(yàn)比較腺樣體肥大組和正常組性別分布及OSAHS患病率差異；以t檢驗(yàn)比較2組測量指標(biāo)差異。根據(jù)A/N值按十分位數(shù)法將所有兒童分為10組，每歲1組，計(jì)算各組鼻咽腔容積均值。采用Pearson相關(guān)分析不同性別及不同年齡A/N值與鼻咽腔容積的關(guān)系,以及OSAHS對A/N值與鼻咽腔容積相關(guān)性的影響。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01為差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組鼻咽腔容積、鼻后間隙和鼻咽腔最狹窄處面積比較 共納入109例兒童，男66例，女43例，年齡1～10歲，平均年齡(4.9±2.3)歲。腺樣體肥大組36例，其中16例(16/36,44.44%)OSAHS；正常組73例，其中4例(4/73,5.48%)OSAHS。2組間性別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.01,P=0.93),OSAHS患病率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=24.43，P<0.01)。肥大組鼻咽腔容積、鼻后間隙和鼻咽腔最狹窄處面積均小于正常組(表1)。

2.2 不同性別兒童A/N值與鼻咽腔容積的關(guān)系 所有兒童鼻咽腔容積均隨A/N值升高而降低(圖2)，男性及女性兒童鼻咽腔容積與A/N值均呈負(fù)相關(guān)(r男=-0.43，r女=-0.42，P均<0.01)。男性及女性腺樣體肥大兒童鼻咽腔容積均小于腺樣體正常者(t值分別為3.96及3.78，P均<0.05)。

2.3 不同年齡兒童A/N值與鼻咽腔容積的關(guān)系 5歲及以前，腺樣體(A/N值)緩慢增大，鼻咽腔容積也緩慢增加；6～8歲，腺樣體先增大后緩慢減小，之后維持相對穩(wěn)定，而鼻咽腔容積于6歲后比較穩(wěn)定，10歲時(shí)有上升趨勢(圖3)。將所有兒童分為1～5歲組(n=67)和6～10歲組(n=42)，1～5歲組A/N值與鼻咽腔容積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.43，P<0.01)，腺樣體肥大兒童鼻咽腔容積(2 813.91 mm3)小于腺樣體正常者(4 013.86 mm3，t=3.61,P<0.01)。6～10歲組A/N值與鼻咽腔容積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.49，P<0.01)，腺樣體肥大鼻咽腔容積(3 638.46 mm3)亦小于正常者(6 396.90 mm3，t=4.35,P<0.01)。

2.4 OSAHS對A/N值與鼻咽腔容積關(guān)系的影響 OSAHS組(n=20)A/N值與鼻咽腔容積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.60，P<0.01)，腺樣體肥大兒童鼻咽腔容積 (2 985.62 mm3)小于腺樣體正常者(5 645.00 mm3，t=2.85,P=0.01)。非OSAHS組(n=89)A/N值與鼻咽腔容積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.33，P<0.01)，腺樣體肥大兒童鼻咽腔容積(3 212.50 mm3)也小于腺樣體正常者(4 920.87 mm3，t=4.92，P<0.01)。

表1 2組鼻咽腔容積、鼻后間隙和鼻咽腔最狹窄處面積比較(±s)

表1 2組鼻咽腔容積、鼻后間隙和鼻咽腔最狹窄處面積比較(±s)

組別鼻咽腔容積(mm3)鼻咽腔最狹窄處面積(mm2)A/N值左鼻后間隙(mm)右鼻后間隙(mm)腺樣體正常組(n=73)4 960.55±2 036.1484.56±70.290.45±0.977.82±2.817.61±2.78腺樣體肥大組(n=36)3 111.67±1 304.7344.74±44.650.69±0.114.02±2.134.16±1.84t值 5.733.5911.417.147.58P值 <0.010.01<0.01<0.01<0.01

圖2 不同性別兒童鼻咽腔容積與A/N值的線圖 圖3 不同年齡兒童A/N值與鼻咽腔容積的線圖

3 討論

腺樣體肥大是導(dǎo)致OSAHS的主要病因，嚴(yán)重者影響兒童正常生理發(fā)育。臨床診斷腺樣體肥大主要依靠CT等影像學(xué)檢查，可清晰顯示腺樣體位置及大小等情況，采用CT氣道容積模型分析鼻咽腔容積大小，有利于從二維及三維層面呈現(xiàn)上氣道結(jié)構(gòu)，提供更多的疾病信息[8]。

為觀察兒童上氣道鼻咽腔容積，探究其與腺樣體大小的關(guān)系，分析OSAHS對鼻咽腔容積與腺樣體大小相關(guān)性的影響，首先以公式(1)計(jì)算所需樣本量。其中α=0.05，β=0.10，即腺樣體正常組與腺樣體肥大組樣本量比值k=2。根據(jù)預(yù)調(diào)查結(jié)果，腺樣體肥大組鼻咽腔容積均值x1=3 000，標(biāo)準(zhǔn)差s1=1 300，腺樣體正常組鼻咽腔容積均值2=5 000，標(biāo)準(zhǔn)差s2=2 000。

(1)

腺體肥大組所需樣本量為32.10，即n肥大=33，n正常=66?？紤]到無效樣本存在，增加10%的樣本量，故肥大組及正常組研究樣本量最少分別需要36例及72例。因此，本組針對109例兒童展開研究。

本研究結(jié)果顯示腺樣體肥大兒童A/N值大于正常組，與既往研究[9]結(jié)果相符。蔡曉紅等[8]采用CT觀察鼾癥兒童上氣道結(jié)構(gòu)形態(tài)，發(fā)現(xiàn)其A/N增大，腭咽部氣道截面積及鼻咽腔氣體體積均小于對照組，表明鼾癥兒童腺樣體及扁桃體肥大導(dǎo)致上氣道阻塞。本研究結(jié)果與之相似。

本研究發(fā)現(xiàn)男性及女性腺樣體肥大兒童鼻咽腔容積均小于腺樣體正常者，表明兒童A/N值與氣道容積關(guān)系可能不受性別影響，但與年齡有關(guān)。既往研究[10]認(rèn)為腺樣體常于6歲內(nèi)增至最大，本研究結(jié)果與之相一致：6歲前腺樣體(A/N值)緩慢增大，鼻咽腔容積也緩慢增加；6歲后腺樣體明顯減小，且6～10歲兒童A/N值對鼻咽腔容積的影響高于1～5歲兒童。

A/N可在一定程度上反映鼻咽腔通氣氣道直徑。肥大的腺樣體體積增大，而鼻咽腔結(jié)構(gòu)相對恒定，A/N比值增大意味著腺樣體占據(jù)鼻咽腔容積相對更多，鼻咽腔氣道口徑及容積減小，影響通氣量。研究[8]發(fā)現(xiàn)原發(fā)性鼾癥和OSAHS引發(fā)鼾癥兒童腺樣體面積、長度、厚度及體積均大于對照組，OSAHS組腺樣體面積比原發(fā)性鼾癥組更大，而2組鼾癥兒童腺樣體長度、厚度及體積無明顯差異，提示腺樣體肥大導(dǎo)致兒童上氣道阻塞的嚴(yán)重程度主要與腺樣體面積增大有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)腺樣體肥大兒童鼻咽腔容積小于腺樣體正常者，無論是否患OSAHS，A/N值均與鼻咽腔容積呈負(fù)相關(guān)，且相較于非OSAHS兒童，OSAHS兒童腺樣體大小與鼻咽腔容積的相關(guān)性更高，腺樣體越大，鼻咽腔容積越小。由于腺樣體形態(tài)多樣且不規(guī)則，相同體積腺樣體之間可能存在較大面積差異，單純以腺樣體面積或體積評估OSAHS鼻咽腔上氣道阻塞情況存在一定局限性。本研究采用上氣道容積模型測量鼻咽腔容積大小，結(jié)果更可靠；A/N值增大與鼻咽腔容積減小可能存在協(xié)同效應(yīng)，兩者交互作用，與發(fā)生OSAHS相關(guān)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，彩色多普勒、CT和MRI均可輔助臨床診斷腺樣體肥大合并OASHS及分級評價(jià)嚴(yán)重程度[11-13]，有望更好地顯示術(shù)前及術(shù)后上氣道氣流分布，以三維立體角度客觀評估腺樣體肥大及其對上氣道的影響，判斷OSAHS患兒肥大腺樣體可切除的范圍[14]，為臨床診斷和治療OSAHS提供更多參考依據(jù)。

綜上所述，兒童腺樣體大小與鼻咽腔容積呈負(fù)相關(guān)，腺樣體肥大兒童鼻咽腔容積小于正常者，其相關(guān)性存在年齡差異。相比非OSAHS兒童，OSAHS患兒腺樣體大小與鼻咽腔容積的相關(guān)性更高。