徐卓林穎張?chǎng)斡陱堄蜷_喬燕胡健王艷清邱建華查定軍*

1空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科（西安 710032）

2空軍軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院放射科（西安 710032）

人工耳蝸植入術(shù)(Cochlear implantation,CI)已經(jīng)成為治療兒童和成人重度或極重度感音神經(jīng)性聾的主要方法。據(jù)報(bào)道，手術(shù)因素如電極位置、植入損傷是影響術(shù)后康復(fù)效果的重要因素[1]。臨床上使用最廣泛的影像學(xué)評(píng)估方法為X線片或CT。但X線片對(duì)電極位置及耳蝸內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示不清，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估電極位置[2]，而術(shù)后CT因金屬偽影干擾亦不作為術(shù)后評(píng)估手段[3]。因此，臨床上迫切需要一種可靠的影像學(xué)方法評(píng)估患者的術(shù)后電極形態(tài)以及植入損傷。錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描(Cone beam computed tomography，CBCT)是一種相對(duì)較新的成像技術(shù)，本文應(yīng)用CBCT評(píng)估患者術(shù)后電極位置以及植入損傷，旨在探討CBCT在人工耳蝸植入領(lǐng)域的應(yīng)用方法，為CBCT的臨床應(yīng)用提供參考。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性分析2017年3月至2020年1月在我科行人工耳蝸植入術(shù)的患者的臨床資料，納入標(biāo)準(zhǔn)：符合感音神經(jīng)性聾的診斷，植入年齡大于13歲；內(nèi)耳解剖結(jié)構(gòu)正常，或僅合并前庭導(dǎo)水管擴(kuò)大；CI術(shù)后3～4天完成CBCT檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并嚴(yán)重的內(nèi)耳畸形；綜合征型感音神經(jīng)性聾；合并蝸神經(jīng)發(fā)育不良或缺如；合并腦白質(zhì)發(fā)育異常；合并智力發(fā)育異常；合并孤獨(dú)癥等精神心理類疾病等。因其他原因無(wú)法納入研究。

共計(jì)35例患者納入研究，年齡13-73歲，其中諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極20例，MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極有15例，其人口學(xué)資料見表1。

表1 納入患者的人口學(xué)資料Table 1 Demographic variables of enrolled patients

1.2 研究方法

1.2.1 CBCT掃描

患者取站位，頭部借束帶固定于支架上，操作CBCT（NewTom VGi,Verona，Italy）進(jìn)行掃描。掃描參數(shù)：FSV 110kV，F(xiàn)OV 12cm×8cm，SSV 7.45mA，曝光時(shí)間5.4s，層厚0.125mm。掃描標(biāo)志線定位：正面中心線定位于眶上緣中點(diǎn)，側(cè)面中心線定位于外耳道，掃描范圍為術(shù)側(cè)顳骨全部結(jié)構(gòu)。

1.2.2 電極位置評(píng)估

將掃描所得的DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖像處理軟件（NNT Viewer,V 8.0），使用多平面重組（multiplanar reconstruction，MPR）模式，通過調(diào)節(jié)使其符合標(biāo)準(zhǔn)耳蝸?zhàn)鴺?biāo)系統(tǒng)[4]，獲得耳蝸軸位,冠狀位、斜矢狀位三組圖像。

植入深度角測(cè)量：在MPR耳蝸冠狀位圖像中，蝸軸中心與圓窗中點(diǎn)和頂端電極中點(diǎn)連線的夾角記為 θ，當(dāng)植入角度小于 360°時(shí)，結(jié)果記為 360°-θ（圖1a），當(dāng)植入角度為360°至540°之間時(shí)，結(jié)果記為360°+θ（圖 1b），當(dāng)植入角度為540°至 720°之間時(shí)，結(jié)果記為720°-θ（圖1c）。

植入長(zhǎng)度測(cè)量：在NNT Viewer中選擇多樣層面模式，在耳蝸冠狀位圖像上沿電極走形對(duì)圖像進(jìn)行曲面重建后得到電極直線圖像（圖1d）。測(cè)量圓窗口到最后一個(gè)電極中點(diǎn)的直線距離記為電極植入長(zhǎng)度。

圖1 MPR模式植入深度角、植入長(zhǎng)度、耳蝸大小的測(cè)量方法。a，b，c：在耳蝸冠狀位圖像耳蝸標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中測(cè)量電極植入深度角。d：在多樣層面模式中進(jìn)行曲面重建，測(cè)量植入長(zhǎng)度。e：在耳蝸冠狀位圖像上可分別測(cè)量耳蝸底轉(zhuǎn)長(zhǎng)徑（A徑）與耳蝸底轉(zhuǎn)寬徑（B徑）。f：耳蝸管外側(cè)壁的長(zhǎng)度記為耳蝸管長(zhǎng)度。CDL：耳蝸管長(zhǎng)度；IL：植入長(zhǎng)度Fig.1 Using multiplanar reconstruction(MPR)to evaluate the size of cochlea,implant depth angle and implant length in patients with cochlea implantation.a,b,c:Evaluate the implant depth angle on the cochlear standard coordinate system of the coronal image of cochlear.d:Using 3D curve planar reconstruction to evaluate the implant length.e:Evaluate the long diameter and wide diameter of cochlear on the cochlear standard coordinate system of the coronal image of cochlear.f:Define the length of the lateral wall of the cochlear duct as the cochlear duct length.CDL,cochlear duct length;IL,implant length.

1.2.3 植入損傷評(píng)估

在耳蝸斜矢狀位圖像中，辨認(rèn)蝸軸、骨螺旋板等精細(xì)結(jié)構(gòu)，若電極位于骨螺旋板下方，則判斷電極處于鼓階，若電極位于骨螺旋板上方，則判斷電極處于前庭階。按Tougan等[5]提出的分級(jí)方法對(duì)植入損傷進(jìn)行分級(jí)：0級(jí)，所有電極均位于鼓階；1級(jí)，電極植入鼓階，但伴有骨螺旋板升高；2級(jí)，所有電極均位于前庭階；3級(jí)，電極從鼓階穿入前庭階，骨螺旋板不連續(xù)。

1.2.4 耳蝸管覆蓋率（Cochlear coverage，CC）

耳蝸管覆蓋率可分為線性耳蝸管覆蓋率和角度耳蝸管覆蓋率。線性耳蝸管覆蓋率為植入長(zhǎng)度與耳蝸管長(zhǎng)度（Cochlear duct length,CDL）的比值，角度耳蝸管覆蓋率為植入深度角與耳蝸總角度的比值。耳蝸底轉(zhuǎn)長(zhǎng)徑（A徑）即圓窗中點(diǎn)過蝸軸中心至耳蝸對(duì)側(cè)外側(cè)骨壁的距離。耳蝸底轉(zhuǎn)寬徑（B徑）即經(jīng)過蝸軸中心并與耳蝸底轉(zhuǎn)長(zhǎng)徑垂直至耳蝸對(duì)側(cè)外側(cè)骨壁之間的距離（圖1e）。在耳蝸冠狀位圖像上測(cè)量A徑及B徑，按Schurzig等[6]提出的橢圓近似估計(jì)方程（elliptic-circular approximation equation,ECA）估算蝸管外側(cè)壁長(zhǎng)度（圖1f）記為CDL。

1.3 質(zhì)量控制

為保證研究的可靠性，CI手術(shù)由兩名具有豐富CI經(jīng)驗(yàn)的主任醫(yī)師完成，所有患者均采用面隱窩-圓窗入路，術(shù)中檢測(cè)電極均工作正常，術(shù)后短期未出現(xiàn)感染、電極脫出等嚴(yán)重并發(fā)癥。由一名耳科放射學(xué)醫(yī)師分兩日各進(jìn)行一次數(shù)據(jù)測(cè)量，最終結(jié)果取兩次的平均值，再由另一名放射學(xué)醫(yī)師使用同樣的方法和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量各指標(biāo)，并與前一名測(cè)量者的數(shù)據(jù)進(jìn)行組內(nèi)相關(guān)系數(shù)計(jì)算，結(jié)果顯示兩者具有較好的一致性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)所得數(shù)據(jù)用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，用Levene檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)。不同測(cè)量指標(biāo)之間的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析，用配對(duì)t檢驗(yàn)比較線性耳蝸管覆蓋率與角度耳蝸管覆蓋率的差異。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 人工耳蝸植入術(shù)后電極位置

患者最終影像學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)見表2。諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極及MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極兩款直電極植入耳蝸后均貼于耳蝸管外側(cè)壁，其電極植入數(shù)目、植入深度角及植入長(zhǎng)度見表2，81%（17/21）諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極完全植入，75%（12/16）MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極完全植入。諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極的平均植入深度角為366.46°±46.24°，平均植入長(zhǎng)度為19.85mm±1.56mm，MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極的平均植入深度角為575.72°±100.33°，平均植入長(zhǎng)度為26.66mm±4.02mm。

表2 納入患者的影像學(xué)測(cè)量結(jié)果Table 2 Imaging measured results of enrolled patients

2.2 線性耳蝸管覆蓋率與角度耳蝸管覆蓋率

諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極的平均線性耳蝸管覆蓋率與角度耳蝸管覆蓋率分別為0.53±0.06和0.41±0.05。MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極的平均線性耳蝸管覆蓋率與角度耳蝸管覆蓋率分別為0.71±0.10和0.64±0.11。測(cè)量結(jié)果顯示線性耳蝸管覆蓋率大于角度耳蝸管覆蓋率（t=12.84，P＜0.001），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 耳蝸管長(zhǎng)度與植入深度角的關(guān)系

在電極完全植入的病例中，諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極植入深度角與耳蝸管長(zhǎng)度成負(fù)相關(guān)（r=-0.746，P=0.001），MED-EL SONATATI100 標(biāo)準(zhǔn)電極植入深度角與耳蝸管長(zhǎng)度成負(fù)相關(guān)（r=-0.727，P=0.007）。

2.4 植入損傷

圖2示，諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極植入后有1例發(fā)生骨螺旋板升高，1例發(fā)生電極從鼓階進(jìn)入前庭階，MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極植入后有2例發(fā)生電極從鼓階進(jìn)入前庭階。

圖2 植入損傷的評(píng)估。a、b為病例1。電極從圓窗植入，全部位于鼓階，判定為0級(jí)損傷。c、d為病例11。電極從圓窗植入后位于鼓階與前庭階之間，骨螺旋板抬高(白色箭頭)，判定為1級(jí)損傷。e、f為病例24。電極在耳蝸360°位置從鼓階進(jìn)入前庭階，判定為3級(jí)損傷。g、h圖像為病例3。電極在180°時(shí)位于前庭階（黃色箭頭），判定為3級(jí)損傷。i、j圖像為病例36。電極在圓窗入口處先進(jìn)入前庭，折疊后進(jìn)入耳蝸底轉(zhuǎn)鼓階，判定為3級(jí)損傷。Mod：蝸軸；OSL：骨螺旋板；RW：圓窗；ST：鼓階；SV：前庭階。Fig.2 Evaluating the inner ear trauma in patients with cochlear implantation.In case 1,the electrode was implanted from the RW and located in the ST,which was defined as inner ear trauma of grade 0.In case 11,the electrode was implanted from the round window and located between the ST and the SV with elevation of the OSL(white arrow),which was defined as inner ear trauma of grade 1.In case 24,the electrode was implanted from the round window and the 360°electrode(yellow arrow)was above the OSL,indicated the translocation of electrode between ST and SV,which was defined as inner ear trauma of grade 3.In case 3,the 180°electrode(yellow arrow)was above the OSL,which was defined as inner ear trauma of grade 3.In case 36,the electrode entered the vestibule and then entered the basal turn of cochlear after fold-ing(yellow arrow),which was defined as inner ear trauma of grade 3.Mod,modiolus;OSL,osseous spiral lamina;RW,round window;ST,scala tympani;SV,scala vestibular.

3 討論

隨著人工耳蝸植入的不斷發(fā)展，越來(lái)越多具有殘余聽力的患者接受CI，“柔手術(shù)”與電聲聯(lián)合刺激兩個(gè)概念的提出進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了保留殘余聽力的重要性。CI術(shù)后殘余聽力保留程度與植入損傷密切相關(guān)，采用圓窗入路及電極完全位于鼓階能使植入損傷降至最低[7,8]。合適的植入長(zhǎng)度與植入位置能最大程度減少植入損傷和匹配聲音頻率[9]，這也提示了臨床上評(píng)估CI術(shù)后電極位置和植入損傷的重要性。

組織學(xué)研究是判斷術(shù)后電極位置以及植入損傷的金標(biāo)準(zhǔn)，但無(wú)法應(yīng)用于臨床。目前臨床上廣泛采用是術(shù)后耳蝸X線片或CT等影像學(xué)方法。X線片因價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便以及輻射劑量低，多被用于臨床術(shù)后評(píng)估，但其對(duì)電極位置及耳蝸內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示不清，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估電極位置[2]；而術(shù)后CT掃描因金屬偽影干擾亦不作為術(shù)后評(píng)估手段[3]。相較于傳統(tǒng)CT，CBCT具有高空間分辨率、成像時(shí)間短、低金屬偽影以及低輻射量的優(yōu)點(diǎn)[10]，其輻射量（多數(shù)在30-80μSv）明顯低于傳統(tǒng)CT（0.5-20mSv）[11,12]，通常為傳統(tǒng)CT的幾十分之一[13]。而且CBCT成像時(shí)間短，通常只需9-18s，尤其適合于依從性較低的患者或兒童。此外，CBCT是一種開放性設(shè)備，因此對(duì)于幽閉恐懼癥患者或焦慮癥兒童，CBCT是一種較好的CT替代方案[13]。以上優(yōu)點(diǎn)使得CBCT越來(lái)越多的應(yīng)用于耳鼻喉科。本研究所使用的CBCT要求患者取站位，且為避免運(yùn)動(dòng)偽影的產(chǎn)生，通常要求患者靜止10s，考慮低齡患者配合程度低，因此本研究納入的患者為能配合檢查的青少年和成人。

本研究測(cè)量了諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極以及MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極兩款直電極的植入深度角、植入長(zhǎng)度及耳蝸管覆蓋率。這兩款直電極植入耳蝸后均貼于耳蝸管外側(cè)壁，MED-EL SONATATI100標(biāo)準(zhǔn)電極平均植入深度角為575.72°±100.33°，平均植入長(zhǎng)度為 26.66mm±4.02mm，均低于既往研究[7,14]，分析原因可能為本研究將部分植入的電極長(zhǎng)度也計(jì)入平均植入長(zhǎng)度和平均植入深度角。而諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極平均植入長(zhǎng)度為19.85mm±1.56mm，平均植入深度角為366.46°±46.24°，目前尚無(wú)諾爾康CS-10A標(biāo)準(zhǔn)電極的植入深度角的研究。結(jié)果表明CBCT可以清晰地顯示植入電極數(shù)目并可直接測(cè)量植入深度角及植入長(zhǎng)度。合適的植入深度角或植入長(zhǎng)度能更好的匹配聲音頻率。在電極完全植入的病例中，我們觀察到植入深度角與耳蝸管長(zhǎng)度成負(fù)相關(guān)，不同個(gè)體的耳蝸管長(zhǎng)度存在差異，當(dāng)均選用同一款電極時(shí)，對(duì)于耳蝸較大的患者其電極植入深度不夠，不足以滿足患者對(duì)聽覺重建的需求，而對(duì)于耳蝸較小的患者其電極植入深度可能過深，引起耳蝸內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的損傷，這提示了電極個(gè)性化定制的重要性[15]。但植入深度角或植入長(zhǎng)度與植入損傷和術(shù)后效果的關(guān)系還需要進(jìn)一步研究。

本研究還比較了耳蝸管線性覆蓋率與耳蝸管角度覆蓋率的差異，這在既往研究中很少被關(guān)注。結(jié)果表明，耳蝸管線性覆蓋率大于耳蝸管角度覆蓋率，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。推測(cè)原因?yàn)椋M管相較于傳統(tǒng)CT，術(shù)后CBCT圖像具有較高的空間分辨率，但CBCT在準(zhǔn)確測(cè)量耳蝸總角度時(shí)仍然存在一定局限性，本研究在計(jì)算耳蝸管角度覆蓋率時(shí)，耳蝸總角度均記為900°，因此結(jié)果可能存在一定誤差。其次，植入深度角的測(cè)量方法較植入長(zhǎng)度的測(cè)量更復(fù)雜，角度覆蓋率受圖像質(zhì)量等因素的干擾高于線性覆蓋率，因此，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，耳蝸管線性覆蓋率較角度覆蓋率更可靠。

本研究還評(píng)估了這兩款電極的植入損傷，僅有4例出現(xiàn)了植入損傷。因本研究植入損傷的病例很少，尚無(wú)法用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法證明植入損傷與植入深度角、植入長(zhǎng)度或電極是否完全植入之間的相關(guān)性。既往研究表明耳蝸底轉(zhuǎn)與中轉(zhuǎn)的夾角、電極特征及醫(yī)生的手法是影響植入損傷的重要因素[14]，受限于評(píng)估手段，既往關(guān)于CI術(shù)后效果的研究大多未將植入損傷納入研究，今后應(yīng)將其作為一個(gè)常規(guī)評(píng)估項(xiàng)目。

本研究的局限性在于樣本量偏小，部分患者隨訪時(shí)間較短，術(shù)后聽力學(xué)資料缺失，尚無(wú)法證明電極位置及植入損傷與術(shù)后聽覺康復(fù)之間的相關(guān)性。盡管如此，本研究仍對(duì)CBCT的臨床應(yīng)用、耳蝸形態(tài)評(píng)估、CI術(shù)后電極位置及植入損傷評(píng)估具有一定參考作用。今后應(yīng)擴(kuò)大樣本量，分析術(shù)后電極位置和植入損傷與術(shù)后聽覺康復(fù)效果的相關(guān)性，且可研究CBCT在術(shù)中監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用方法，進(jìn)一步拓展CBCT的應(yīng)用范圍。

本研究證明了CBCT能清晰地顯示圓窗、骨螺旋板等重要結(jié)構(gòu)、并以其高空間分辨率和低金屬偽影的優(yōu)勢(shì)可應(yīng)用于測(cè)量耳蝸大小、測(cè)量CI術(shù)后電極植入深度和旋轉(zhuǎn)角度、評(píng)估電極位置、明確電極在耳蝸內(nèi)盤旋情況、明確植入電極對(duì)的數(shù)目以及顯示電極與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，具有較大的臨床應(yīng)用價(jià)值。