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重，可導致耳痛、膿腫以至骨質破壞，甚至引發(fā)顱內神經及血管病變[1，2]。手術是治療慢性化膿性中耳炎的重要方法，而聽骨鏈的狀態(tài)是術中聽力重建需要考慮的重點，對聽骨鏈清晰明確的術前判斷對手術方式的選擇及重建聽骨的評價極其重要。傳統(tǒng)的計算機體層成像(CT)掃描及乳突X線攝片成像效果較差，難以準確顯示患耳病變細節(jié)，尤其當病變嚴重時，傳統(tǒng)CT掃描不能準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圖像后處理技術為準確評估聽骨鏈狀態(tài)提供了技術支持。MPR為一種基于體素的表面模型法三維重建技術，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CT閾值大小進行分類，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。本研究擬通過比較術前MPR及CTVR對聽骨鏈各部位評估結果及MPR、CTVR評估結果與術中所見比較，探討HRCT 2D、3D圖像后處理技術對慢性化膿性中耳炎聽骨鏈狀態(tài)的評估價值。

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者完成相應手術，并記錄術中所見聽骨鏈狀態(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)據傳輸至Vitrea 后處理工作站，進行MPR與CTVR圖像后處理。多平面重組通過觀察角度的調整獲得橫斷面、冠狀面及矢狀面圖像，窗位設為800 HU，窗寬設為4 000 HU，容積重建技術通過改變閾值范圍對聽骨鏈各部位及鼓室結構進行三維觀察，重建聽骨鏈三維圖像，從各個角度觀察聽骨鏈破壞情況。

依據Zhang及Liu報告[4，5]，由2位有經驗的從事放射診斷的醫(yī)師通過調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)進行評估，如果兩位醫(yī)師評估結果不同，則請第三位醫(yī)師參與評估，所得評估結果分為完全破壞、部分破壞、完整，記錄并比較MPR及CTVR對聽骨鏈各部位評估結果，并分別將評估結果與術中所見對比。

1.3統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料采用卡方檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義；一致性檢驗，計算Kappa系數(shù)，Kappa系數(shù)>0.75表示一致性較好。

2 結果

2.1HRCT MPR及CTVR技術對聽骨鏈各部位狀態(tài)的評估結果 本組48例(53耳)患者術前MPR與CTVR評估各聽骨鏈不同部位及錘砧關節(jié)、砧鐙關節(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技術對評估慢性化膿性中耳炎錘砧關節(jié)、砧蹬關節(jié)及鐙骨狀態(tài)的差異有統(tǒng)計學意義(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)計學意義(P>0.05)。

2.2術中所見聽骨鏈各部位狀態(tài)與MPR及CTVR技術對聽骨鏈各部位評估結果比較 由表2可見MPR評估結果與術中所見的一致性均高于CTVR評估結果與術中所見的一致性；CTVR技術評估對錘骨柄、砧骨長腳及短腳狀態(tài)顯示與術中所見一致性較好(Kappa=0.79、0.84、0.78)，而對錘骨頭、砧骨體、錘砧關節(jié)、砧蹬關節(jié)及鐙骨的狀態(tài)顯示與術中所見一致性較差(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痊愈而導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)的術前精準評估對提高治療效果，減少并發(fā)癥至關重要。CT掃描是評估聽骨鏈狀態(tài)的重要方法，目前，HRCT技術為耳科醫(yī)師評估聽骨鏈狀態(tài)提供了多種技術手段，如：以軸位和冠狀位為基礎的HRCT可以顯示顳骨某一層面內整體結構，以MPR為代表的2D重建技術可以在全程顯示同層聽骨鏈的同時，了解聽小骨與周圍組織的關系，而近年新興發(fā)展的CTVR這一3D重建技術能夠更加直觀的顯示聽骨鏈空間結構。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節(jié)、砧鐙關節(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、毛糙或部分骨質缺失和/或錘砧關節(jié)、砧鐙關節(jié)部分缺失。CTVR技術是通過對CT掃描獲得的體素信息，依據CT值對各種結構進行分類，不同的CT值分別代表不同結構，同時賦予相應的顏色，從而獲得可見的三維信息，并可根據需要選擇任意方向觀察圖像[7]，從文中結果看，CTVR技術直觀明確的顯示了聽骨鏈的改變(如：圖1、2)。CTVR技術另一重要特點是可以通過閾值濾過技術，將某些結構消除，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，聽骨鏈結構可以清晰顯示。然而文中結果顯示2D、3D重建技術對評估錘砧關節(jié)、砧蹬關節(jié)及鐙骨狀態(tài)的差異較大(P<0.05)，這是與兩種重建技術特點有關，MPR技術所獲得的圖像分辨率與直接掃描相當[8]，CTVR技術是由CT值的差異來區(qū)分不同結構，而由于聽骨鏈結構破壞、病理組織填充等原因，一定范圍CT值并不能完全準確代表相應組織結構，尤其對于數(shù)據量較少的聽骨鏈這種細小結構，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、砧骨及錘砧關節(jié)病變 a、b: 水平位及冠狀位顯示錘骨、砧骨體及錘砧關節(jié)破壞;c:三維重建圖像清晰顯示錘骨、砧骨體及錘砧關節(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)為類橢圓形結構

表1 術前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 聽骨鏈不同部位術中所見狀態(tài)與術前MPR及CTVR評估結果比較(耳)

本研究結合術中所見聽骨鏈各部位狀況分別與術前MPR、CTVR評估結果的一致性檢驗(表2)結果表明，對于錘砧關節(jié)、砧蹬關節(jié)及鐙骨狀態(tài)的評估，2D重建技術的準確性要優(yōu)于3D重建技術。對于錘骨頭、砧骨體等體積較大部位，雖然術前兩種重建技術對其狀態(tài)評估無差異(P>0.05),但2D重建技術與術中對照的一致性明顯高于3D重建技術與術中對照的一致性，表明對于部分病例，術前CTVR 3D重建技術評估聽骨鏈狀況的準確性不如2D重建技術。2D多平面重組實際上是一種基于體素的表面模型法三維重建技術以二維形式顯示，其優(yōu)點在于數(shù)據利用率高，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重建技術數(shù)據利用率低于2D重建技術，且由于圖像處理過程中的人為因素，導致對錘砧關節(jié)、砧蹬關節(jié)及鐙骨等更加精細結構的顯示失真，如：正常鐙骨為馬鐙狀，但由于鐙骨體積小且密度低，其結構在三維重建技術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重建技術不能準確顯示其形態(tài)的改變，可能將部分破壞的聽小骨評估為結構完整而造成錯誤評估。本研究術中所見與術前MPR對聽骨鏈各部位評估的一致性均較好，而與術前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技術對其狀態(tài)評估結果與術中所見比較一致，這可能是由于錘骨柄及砧骨長、短腳三個部位均為“細長”狀，形態(tài)簡單并且病變多表現(xiàn)為中斷及變細，故3D圖像容易顯示其改變；但部分研究認為，評估聽骨鏈狀態(tài)時，由于是2D圖像，MPR技術不能顯示三維結構，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重建技術在反映立體結構中具有重要作用。

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重建技術更為準確，但缺乏直觀性及對立體結構顯示較差，而3D重建技術直觀性及三維顯示效果較好,但不及2D重建技術更加精準。因此，對聽骨鏈各部位結構形態(tài)、破壞程度及周圍空間位置的準確術前評估，需結合臨床實際需要，選用最佳的HRCT檢查方法。