胡瑞利 林彥濤 張青俊 張曉辰

慢性化膿性中耳炎為耳科常見疾病，長期慢性化膿性中耳炎后果嚴(yán)重，可導(dǎo)致耳痛、膿腫以至骨質(zhì)破壞，甚至引發(fā)顱內(nèi)神經(jīng)及血管病變[1，2]。手術(shù)是治療慢性化膿性中耳炎的重要方法，而聽骨鏈的狀態(tài)是術(shù)中聽力重建需要考慮的重點(diǎn)，對聽骨鏈清晰明確的術(shù)前判斷對手術(shù)方式的選擇及重建聽骨的評價(jià)極其重要。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)體層成像(CT)掃描及乳突X線攝片成像效果較差，難以準(zhǔn)確顯示患耳病變細(xì)節(jié)，尤其當(dāng)病變嚴(yán)重時(shí)，傳統(tǒng)CT掃描不能準(zhǔn)確判斷患耳聽骨鏈病變狀態(tài)[3]。近年來，高分辨率CT(high resolution CT，HRCT)掃描及多平面重組(multi-planer reformation，MPR)、容積重建(CT volume rendering，CTVR)等2D、3D圖像后處理技術(shù)為準(zhǔn)確評估聽骨鏈狀態(tài)提供了技術(shù)支持。MPR為一種基于體素的表面模型法三維重建技術(shù)，但最終顯示為2D圖像的重建方法。CTVR是利用CT掃描獲得的體素信息，依據(jù)CT閾值大小進(jìn)行分類，指定不同的顏色及透明度，以假想光線從給定角度穿過，通過觀察平面而獲得3D圖像并可任意角度旋轉(zhuǎn)。本研究擬通過比較術(shù)前MPR及CTVR對聽骨鏈各部位評估結(jié)果及MPR、CTVR評估結(jié)果與術(shù)中所見比較，探討HRCT 2D、3D圖像后處理技術(shù)對慢性化膿性中耳炎聽骨鏈狀態(tài)的評估價(jià)值。

1 資料與方法

1.1研究對象 選取2014年5月～2018年5月河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科收治的48例(53耳)慢性化膿性中耳炎患者為研究對象，其中男性25例，年齡28～63歲，平均40±2.4歲；女性23例，年齡34～57歲，平均44±9.5歲。48例慢性化膿性中耳炎患者中，靜止期35例，活動期13例，所有患者均由同一術(shù)者完成相應(yīng)手術(shù)，并記錄術(shù)中所見聽骨鏈狀態(tài)。

1.2顳骨HRCT MPR(2D)、CTVR(3D)檢查及圖像重建方法 患者常規(guī)掃描仰臥位，使用東芝64排Aqquilion掃描儀。掃描基線為聽眶上線，掃描范圍自弓狀隆起至乳突尖，掃描參數(shù)如下：管電壓120 kV，管電流350 mAs，掃描層厚1 mm，視野(FOV) 150 mm×150 mm，高分辨率骨算法重建。CT掃描數(shù)據(jù)傳輸至Vitrea 后處理工作站，進(jìn)行MPR與CTVR圖像后處理。多平面重組通過觀察角度的調(diào)整獲得橫斷面、冠狀面及矢狀面圖像，窗位設(shè)為800 HU，窗寬設(shè)為4 000 HU，容積重建技術(shù)通過改變閾值范圍對聽骨鏈各部位及鼓室結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維觀察，重建聽骨鏈三維圖像，從各個(gè)角度觀察聽骨鏈破壞情況。

依據(jù)Zhang及Liu報(bào)告[4，5]，由2位有經(jīng)驗(yàn)的從事放射診斷的醫(yī)師通過調(diào)整觀察角度選取耳科醫(yī)師感興趣層面共同對聽骨鏈狀態(tài)進(jìn)行評估，如果兩位醫(yī)師評估結(jié)果不同，則請第三位醫(yī)師參與評估，所得評估結(jié)果分為完全破壞、部分破壞、完整，記錄并比較MPR及CTVR對聽骨鏈各部位評估結(jié)果，并分別將評估結(jié)果與術(shù)中所見對比。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；一致性檢驗(yàn)，計(jì)算Kappa系數(shù)，Kappa系數(shù)>0.75表示一致性較好。

2 結(jié)果

2.1HRCT MPR及CTVR技術(shù)對聽骨鏈各部位狀態(tài)的評估結(jié)果 本組48例(53耳)患者術(shù)前MPR與CTVR評估各聽骨鏈不同部位及錘砧關(guān)節(jié)、砧鐙關(guān)節(jié)狀態(tài)(完全破壞、部分破壞、完整)耳數(shù)分布比較見表1,MPR及CTVR顯示聽骨鏈各部位病變的圖像見圖1～4；由表1可見，MPR及CTVR技術(shù)對評估慢性化膿性中耳炎錘砧關(guān)節(jié)、砧蹬關(guān)節(jié)及鐙骨狀態(tài)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.41、7.60、6.74,P<0.05),對錘骨頭、錘骨柄、砧骨、砧骨長腳及短腳狀態(tài)的評估差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.2術(shù)中所見聽骨鏈各部位狀態(tài)與MPR及CTVR技術(shù)對聽骨鏈各部位評估結(jié)果比較 由表2可見MPR評估結(jié)果與術(shù)中所見的一致性均高于CTVR評估結(jié)果與術(shù)中所見的一致性；CTVR技術(shù)評估對錘骨柄、砧骨長腳及短腳狀態(tài)顯示與術(shù)中所見一致性較好(Kappa=0.79、0.84、0.78)，而對錘骨頭、砧骨體、錘砧關(guān)節(jié)、砧蹬關(guān)節(jié)及鐙骨的狀態(tài)顯示與術(shù)中所見一致性較差(Kappa=0.63、0.62、0.65、0.55、0.61)。

3 討論

慢性化膿性中耳炎是中耳急性感染后未及時(shí)痊愈而導(dǎo)致的中耳感染性炎癥，聽骨鏈破壞為常見并發(fā)癥之一[6]；聽骨鏈狀態(tài)的術(shù)前精準(zhǔn)評估對提高治療效果，減少并發(fā)癥至關(guān)重要。CT掃描是評估聽骨鏈狀態(tài)的重要方法，目前，HRCT技術(shù)為耳科醫(yī)師評估聽骨鏈狀態(tài)提供了多種技術(shù)手段，如：以軸位和冠狀位為基礎(chǔ)的HRCT可以顯示顳骨某一層面內(nèi)整體結(jié)構(gòu)，以MPR為代表的2D重建技術(shù)可以在全程顯示同層聽骨鏈的同時(shí)，了解聽小骨與周圍組織的關(guān)系，而近年新興發(fā)展的CTVR這一3D重建技術(shù)能夠更加直觀的顯示聽骨鏈空間結(jié)構(gòu)。聽小骨的破壞包括兩種形式：①完全破壞：表現(xiàn)為某一聽小骨或錘砧關(guān)節(jié)、砧鐙關(guān)節(jié)完全消失，其所在部位被病理組織所填充。②部分破壞：表現(xiàn)為某一聽小骨邊緣不規(guī)則、毛糙或部分骨質(zhì)缺失和/或錘砧關(guān)節(jié)、砧鐙關(guān)節(jié)部分缺失。CTVR技術(shù)是通過對CT掃描獲得的體素信息，依據(jù)CT值對各種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，不同的CT值分別代表不同結(jié)構(gòu)，同時(shí)賦予相應(yīng)的顏色，從而獲得可見的三維信息，并可根據(jù)需要選擇任意方向觀察圖像[7]，從文中結(jié)果看，CTVR技術(shù)直觀明確的顯示了聽骨鏈的改變(如：圖1、2)。CTVR技術(shù)另一重要特點(diǎn)是可以通過閾值濾過技術(shù)，將某些結(jié)構(gòu)消除，從而顯示所需部位的圖像(如：圖3)，通過濾除包埋聽骨鏈的病變組織，聽骨鏈結(jié)構(gòu)可以清晰顯示。然而文中結(jié)果顯示2D、3D重建技術(shù)對評估錘砧關(guān)節(jié)、砧蹬關(guān)節(jié)及鐙骨狀態(tài)的差異較大(P<0.05)，這是與兩種重建技術(shù)特點(diǎn)有關(guān)，MPR技術(shù)所獲得的圖像分辨率與直接掃描相當(dāng)[8]，CTVR技術(shù)是由CT值的差異來區(qū)分不同結(jié)構(gòu)，而由于聽骨鏈結(jié)構(gòu)破壞、病理組織填充等原因，一定范圍CT值并不能完全準(zhǔn)確代表相應(yīng)組織結(jié)構(gòu)，尤其對于數(shù)據(jù)量較少的聽骨鏈這種細(xì)小結(jié)構(gòu)，這種情況更為明顯。

圖1 MPR、CTVR顯示錘骨病變 a、b:冠狀位及矢狀位顯示錘骨柄大部破壞;c:三維重建圖像直觀清晰顯示錘骨柄的破壞圖2 MPR、CTVR顯示錘骨、砧骨及錘砧關(guān)節(jié)病變 a、b: 水平位及冠狀位顯示錘骨、砧骨體及錘砧關(guān)節(jié)破壞;c:三維重建圖像清晰顯示錘骨、砧骨體及錘砧關(guān)節(jié)形態(tài)改變圖3 MPR、CTVR顯示病變組織包埋聽骨鏈 a:原始圖像冠狀位重建,可見病變組織包埋聽小骨;b: W/L為1 600/700三維重建圖,見病變組織包埋聽骨鏈,聽骨鏈狀態(tài)觀察不清;c:W/L為3 600/1 200三維重建圖像,病變組織被濾過,錘骨柄大部破壞及砧骨長腳完全破壞清晰顯示圖4 MPR、CTVR顯示鐙骨 a: 二維圖像鐙骨顯示清晰;b:三維圖像鐙骨不能清晰顯示,表現(xiàn)為類橢圓形結(jié)構(gòu)

表1 術(shù)前MPR與CTVR評估聽骨鏈不同部位完全破壞、部分破壞、完整耳數(shù)分布比較(耳)(n=53耳)

表2 聽骨鏈不同部位術(shù)中所見狀態(tài)與術(shù)前MPR及CTVR評估結(jié)果比較(耳)

本研究結(jié)合術(shù)中所見聽骨鏈各部位狀況分別與術(shù)前MPR、CTVR評估結(jié)果的一致性檢驗(yàn)(表2)結(jié)果表明，對于錘砧關(guān)節(jié)、砧蹬關(guān)節(jié)及鐙骨狀態(tài)的評估，2D重建技術(shù)的準(zhǔn)確性要優(yōu)于3D重建技術(shù)。對于錘骨頭、砧骨體等體積較大部位，雖然術(shù)前兩種重建技術(shù)對其狀態(tài)評估無差異(P>0.05),但2D重建技術(shù)與術(shù)中對照的一致性明顯高于3D重建技術(shù)與術(shù)中對照的一致性，表明對于部分病例，術(shù)前CTVR 3D重建技術(shù)評估聽骨鏈狀況的準(zhǔn)確性不如2D重建技術(shù)。2D多平面重組實(shí)際上是一種基于體素的表面模型法三維重建技術(shù)以二維形式顯示，其優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)利用率高，圖像分辨率與直接掃描接近，定位明確且不受評估者主觀因素影響[9]，而3D重建技術(shù)數(shù)據(jù)利用率低于2D重建技術(shù)，且由于圖像處理過程中的人為因素，導(dǎo)致對錘砧關(guān)節(jié)、砧蹬關(guān)節(jié)及鐙骨等更加精細(xì)結(jié)構(gòu)的顯示失真，如：正常鐙骨為馬鐙狀，但由于鐙骨體積小且密度低，其結(jié)構(gòu)在三維重建技術(shù)中只能顯示為水滴形、類橢圓形，并不能完全清晰的顯示出其本來形態(tài)，以至不能對其準(zhǔn)確評估(如：圖4)；此外對于錘骨頭、砧骨體等體積較大部位，如果破壞輕微，則3D重建技術(shù)不能準(zhǔn)確顯示其形態(tài)的改變，可能將部分破壞的聽小骨評估為結(jié)構(gòu)完整而造成錯誤評估。本研究術(shù)中所見與術(shù)前MPR對聽骨鏈各部位評估的一致性均較好，而與術(shù)前CTVR對聽骨鏈各部位的一致性較差，但對于錘骨柄及砧骨長、短腳，CTVR技術(shù)對其狀態(tài)評估結(jié)果與術(shù)中所見比較一致，這可能是由于錘骨柄及砧骨長、短腳三個(gè)部位均為“細(xì)長”狀，形態(tài)簡單并且病變多表現(xiàn)為中斷及變細(xì)，故3D圖像容易顯示其改變；但部分研究認(rèn)為，評估聽骨鏈狀態(tài)時(shí)，由于是2D圖像，MPR技術(shù)不能顯示三維結(jié)構(gòu)，對聽骨鏈各部位及周圍的空間位置顯示較差，僅能反映硬化、破壞、骨壁受壓等改變[10]，而CTVR 3D重建技術(shù)在反映立體結(jié)構(gòu)中具有重要作用。

綜上所述，對于慢性化膿性中耳炎患者聽骨鏈狀態(tài)的顯示HRCT 2D重建技術(shù)更為準(zhǔn)確，但缺乏直觀性及對立體結(jié)構(gòu)顯示較差，而3D重建技術(shù)直觀性及三維顯示效果較好,但不及2D重建技術(shù)更加精準(zhǔn)。因此，對聽骨鏈各部位結(jié)構(gòu)形態(tài)、破壞程度及周圍空間位置的準(zhǔn)確術(shù)前評估，需結(jié)合臨床實(shí)際需要，選用最佳的HRCT檢查方法。