人工耳蝸植入術后影像學評估方法研究

曾曉霞 曾憲海,* 趙海亮 王 鵬 韓曉東

1.廣東省深圳市龍崗區(qū)耳鼻咽喉醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科 (廣東 深圳 518172)

2.廣東省深圳市龍崗區(qū)耳鼻咽喉醫(yī)院影像科 (廣東 深圳 518172)

對于重度及極重度感音神經(jīng)性耳聾患者而言，人工耳蝸植入術(cochlear implantation，CI)是目前最有效的治療手段，隨著CI的技術持續(xù)進步，越來越多的聽障患者得以重返有聲世界。人工耳蝸植入術后，如何顯示電極植入耳蝸內(nèi)的深度、位置、與蝸軸之間的遠近，電極是否出現(xiàn)彎折、滑脫及扭轉(zhuǎn)等情況，以及對于耳蝸微細結構有無損傷等情況，是評判手術成功與否的關鍵所在，也關系到患者聽力康復程度。選擇合適的影像學檢測方法和技術，是評判人工耳蝸術后植入電極在耳蝸內(nèi)的狀態(tài)的關鍵。本研究回顧性總結我院耳鼻咽喉科近年來采用的人工耳蝸術后影像學評估方法和資料，現(xiàn)將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資科選取2012年6月至2018年12月在深圳市龍崗區(qū)耳鼻咽喉醫(yī)院耳外科治療的重度或極重度感音神經(jīng)性聾患兒103例，所有患者均行單側(cè)人工耳蝸植入手術，病例的選擇和評估嚴格依據(jù)相應的指南[1]，其中男66例，女37例，年齡1-14歲，最小年齡10個月。語前聾101例，語后聾2例。先天性耳聾71例，耳毒藥物性聾13例，其它原因19例。所有患者術前均行顳骨高分辨率CT和頭部MRI檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)耳畸形15例。人工耳蝸植入右耳84，左耳18例，雙側(cè)植入1例。

1.2 人工耳蝸術后檢查的影像學方法

1.2.1 X線數(shù)字攝影(digital radiography，DR)檢查 檢查設備為飛利浦Digital Diagnosis 系統(tǒng)。投照位置一般使用標準斯氏位，可以簡單可靠地了解植入電極的位置。但根據(jù)實際工作需要，斯氏位需要患者俯臥，患者配合度欠佳，尤其兒童患者，因此我們多采用改良斯氏位，具體方法如下：

受檢者仰臥，攝片使用向足側(cè)傾斜10°的攝片架,頭顱矢狀面向?qū)?cè)旋轉(zhuǎn) 45°,并使聽眥線垂直于床面，中心線對準外耳道前方2.5cm，上方2cm。攝影距離為100cm。管電壓75kV，16mAs，大焦點，囑患者平靜呼吸中屏氣后曝光。

圖像顯示在巖錐中央可見一圓形透亮區(qū)為前庭，其外側(cè)及上方呈垂直相交的條形或弧形透亮管道影，分別為外半規(guī)管及前半規(guī)管，前庭內(nèi)下方即為耳蝸區(qū)。

1.2.2 顳骨CT檢測儀器及掃描參數(shù) 檢查機器為荷蘭Philips Βrilliance16排螺旋CT，(1)掃描定位：使用側(cè)位或后前正位定位相，激光定位燈水平線對準外耳孔，掃描基線為聽眥線，推薦使用聽鼻線(外耳孔到鼻翼連線，掃描野避開晶狀體)，掃描范圍從巖骨上緣至乳突尖。(2)掃描參數(shù)：螺旋掃描方式，管電壓140kV ，有效管電流量150mAs/層，螺距0.4～0.6，矩陣：512×512，螺距：0.438，層厚為0.8mm，層間距為0.4mm，旋轉(zhuǎn)時間：0.75s。(3)源圖像(薄層圖像)重建：橫斷面：基線：平行于外半規(guī)管，范圍：巖骨上緣至外耳道下緣，層厚1mm，間距1mm。冠狀面：基線：垂直于外半規(guī)管，范圍：面神經(jīng)膝部至后半規(guī)管后緣，層厚1mm，間距1mm矢狀面：基線：平行于面神經(jīng)管鼓室段，范圍：包括聽小骨和內(nèi)聽道，層厚1mm，間距1mm。

1.2.3 錐體束CT檢測和影像重建 檢測儀器及掃描參數(shù)：(1)設備型號為卡瓦i-CAT FLX，患者保持坐位，頭部固定，中心水平線平外耳道，如果患兒哭鬧或者不能配合，可口服10%水合氯醛入睡后予以檢查。(2)掃描參數(shù)：管電壓為：120KV，管電流為：5.0mA，掃描野：16×4mm(兒童)—16×6mm(成人)，分辨率：0.125mm(兒童)—0.2mm(成人)，掃描時間：26.9s。(3)源圖像(薄層圖像)重建：橫斷面：基線：平行于外半規(guī)管，范圍：巖骨上緣至外耳道下緣，層厚1mm，間距1mm。冠狀面：基線：垂直于外半規(guī)管，范圍：面神經(jīng)膝部至后半規(guī)管后緣，層厚1mm，間距1mm；矢狀面：基線：平行于面神經(jīng)管鼓室段，范圍：包括聽小骨和內(nèi)聽道，層厚1mm，間距1mm；CT與CΒCT獲取原始圖像后，數(shù)據(jù)導入飛利浦EΒW后臺，通過多平面重建(multi-planar reconstruction，MPR)分別重建橫斷位、冠狀位、矢狀位，具體重建規(guī)范如上；電極的MIP重建圖像：基線平行于耳蝸底周長軸(顳骨巖部長軸)，層厚5mm，范圍顯示電極全貌，在此基礎上，通過曲面重建(curved reconstruction)，使電極以直線形式顯示出來，并能顯示周圍結構，冠狀、橫斷MIP顯示，層厚20mm，適當調(diào)節(jié)窗寬窗位，暴露植入體。

測量及評價方法：耳蝸內(nèi)電極植入深度測量方法參考有關文獻：最后一個電極距離圓窗膜的距離可以依據(jù)植入電極矩陣實測長度(使用型號諾爾康 CS—IOA，長度為20.5mm)獲得，即電極陣列總長度±最末一個電極距離耳蝸圓窗膜距離(圖2)，圓窗膜位置可通過圓窗入口氣液分界來界定。在此基礎上，我們運用曲面平展的技術，對所有植入的人工耳蝸電極長度進行直觀的無創(chuàng)測量(圖6)。

2 結 果

2.1 本研究耳蝸植入后電極情況X線攝片檢查結果：共計37例人工耳蝸植入患者予以術后DR攝片檢查，所有植入電極的形態(tài)和位置顯示正常，均在在1圈半以上，每個電極均可辨識，植入的言語處理器也可以清晰顯示(圖1-2)。

顳骨CT檢查結果：總計15例人工耳蝸植入患者予以術后顳骨CT評測，所有患者均為單側(cè)植入，內(nèi)耳結構包括前庭及半規(guī)管的形態(tài)清晰可辨。人工耳蝸電極植入的部位和位置大致正常，可以看到電極陣列沿耳蝸鼓階的外側(cè)壁伸展，并留有一定間隙，冠狀位上可見耳蝸覆蓋起始自底轉(zhuǎn)至中轉(zhuǎn)。由于存在偽影，單個電極顯示不佳，無法識別出每一個電極(圖3-5)。

錐體束CT檢查結果：錐體束CT顯示51例患者人工耳蝸植入術后，電極陣列完全位于耳蝸內(nèi)，植入人工耳蝸電極均為24個，在CΒCT上實際觀察到位于圓窗膜以內(nèi)的共1211顆；通過三維重建技術觀察到植入耳蝸的位置及深度正常(圖6)。單個電極為點狀高密度影，成串在蝸階內(nèi)依據(jù)其形狀規(guī)律排布，清晰可見，走形正常(圖7-8)。

圖1 DR顯示植入人工耳蝸電極圖2 DR顯示人工耳蝸植入體圖3 顳骨CT顯示電極通過圓窗膜進入耳蝸情況圖4 顳骨水平位CT顯示植入電極陣列的位置、形態(tài)圖5 顳骨冠狀位CT顯示電極植入情況圖6 CBCT顯示人工耳蝸植入術后電極位置、深度(曲面平展技術)圖7-圖8 CBCT曲面成像技術顯示人工耳蝸術后植入電極形態(tài)和電極數(shù)目

2.2 人工耳蝸植入后耳蝸內(nèi)精細結構情況由于耳蝸的基底膜等內(nèi)在結構經(jīng)過一般重建技術在常規(guī)影像上難以清晰顯示，也無法直觀反映出植入電極對于耳蝸精細結構如基底膜可能的影響。但是人工耳蝸植入后，蝸軸及骨螺旋板形態(tài)在經(jīng)過MPR 重建后可以在CT影像上得以部分顯現(xiàn)，因此可以通過電極與管壁及蝸軸的距離間接反映其可能造成的損傷。在本研究中，在重建的影像上沒有辨識出明顯的蝸軸及骨螺旋板損傷。

3 討 論

對于極重度耳聾患者，人工耳蝸是現(xiàn)在公認的唯一可靠的治療手段，隨著技術的發(fā)展，其治療對象、適用范圍也越來越廣，其中包含相當數(shù)量的內(nèi)耳畸形患者,以及部分高頻或者低頻聽力損失患者。這對于術者的手術操作的水準和質(zhì)量提出了更高的要求，尤其是那些需要保存殘余聽力的患者，需要更精準的手術技術，以及完善的術前、術中和術后評估方法[1-2]。此外，人工耳蝸植入術后，電極末端有可能發(fā)生反折、扭轉(zhuǎn)、或者植入過淺或者過深，這對于手術療效和術后言語聽力康復效果都會產(chǎn)生嚴重影響[3-4]。同時，對于植入電極的深度和個數(shù)術中術者雖然可以直觀地測度和計量，但術后電極也存在偏移的潛在可能，有研究顯示植入電極在術后第1周容易發(fā)生明顯位移，可能與此期間內(nèi)纖維鞘及覆蓋物尚未形成牢固的包覆所致，容易導致電極滑脫、扭折等現(xiàn)象，但通常不會造成電極眭能及臨床上的不適癥狀發(fā)生[5-6]。

人工耳蝸術后影像學評估方法主要是針對植入電極的數(shù)目、深度及位置等關鍵項目進行評價，其對于手術療效的估計具有非常大的意義，目前國內(nèi)外常用的檢查方法有DR攝片和多排螺旋CT(MDCT)掃描[7-8]，現(xiàn)在也有學者嘗試用錐體束CT進行術后評估[9-10]。DR攝片優(yōu)點是效費比高以及患者接受的輻照劑量低，電極的整體走形可以直觀在影像上呈現(xiàn)出來，從而對電極在耳蝸內(nèi)有無扭曲、彎折進行評估，并能通過相應的公式對電極植入耳蝸的深度進行計算[11]。但是DR檢查的缺點是空間分辨率低，植入電極與耳蝸內(nèi)部結構的相對空間關系不能明確顯示，同時對于拍攝條件的掌握有一定難度，在臨床操作中，往往因攝片角度等因素而重復攝片，增加患者輻射劑量。多排螺旋CT掃描可以將獲得豐富的斷層掃描細節(jié)，經(jīng)過重建后電極在耳蝸內(nèi)的植入位置和長度可以直接展現(xiàn)出來，同時借助后臺工作站圖像技術處理工具，可以在任意平面和多維度對電極陣列細節(jié)予以觀察[12-13]。近年來，多排螺旋CT被應用于人工耳蝸術后電極植入狀態(tài)的評估，關于這方面有很多的研究和報道，學者們對CT重建技術和方案做了詳細闡述。但由于CT技術本身的的缺陷如金屬偽影的干擾，導致了對于單個電極的顯示清晰度較差，限制了其在臨床上的進一步應用。

錐體束CT(cone beam CT，CΒCT)是將x射線采取錐形束形態(tài)進行投照，并應用斷層重組技術生成相關的影像，其優(yōu)勢是輻射劑量低、具備各向同性、對于精細結構成像清晰及金屬偽影干擾小等優(yōu)點，近年來在口腔專業(yè)的得以廣泛應用，發(fā)展較快，但將其引入人工耳蝸植入術后評估及有關其優(yōu)勢進行探討的研究較少[14-16]。本文中，我們嘗試應用錐體束CT通過計算機后處理技術對于人工耳蝸術后電極植入效果進行綜合評估，特別是其在耳蝸內(nèi)植入達到的位置、進入耳蝸的電極數(shù)及與蝸軸之間的距離，并將其與常規(guī)DR、螺旋CT檢查方法進行比較，探討錐體束CT在CI術后評估體系中的優(yōu)勢。我們的研究表明，CΒCT技術對于人工耳蝸術后電極植入情況評估效果是令人滿意，特別是電極細節(jié)的展示有著獨特的優(yōu)勢，但是對于耳蝸微細結構的顯示，還存在一定的限制，這也是我們未來的課題之一。

雖然影像學技術對于人工耳蝸植入術后有關電極的形態(tài)評估方面十分關鍵，但是對于部分患者特別是術后康復效果不滿意的患者，仍需結合其他手段進行全面的評估以排除其他潛在的問題如耳蝸內(nèi)電極本身的因素[17-18]。此外，對于人工耳蝸患者尤其是內(nèi)耳畸形患者的術前、術中的綜合評估，以及術后耳蝸精細結構的顯示，也是我們下一步努力的方向[19-22]。