耳病虚拟耳镜评估的临床应用

耳病虚拟耳镜评估的临床应用

鼓室成形术听力骨链重建在慢性化脓性中耳炎、先天性外耳道阻塞和中耳畸形的治疗中发挥着主导作用，但在评估术前和术后听力骨链病变的程度和疗效方面存在一些困难。通常，观察指标缺乏对鼓室和耳骨链三维结构的了解。虚拟现实技术应用于医学,颞骨高分辨螺旋CT对中耳病变所获得的原始数据,经计算机三维重建技术处理,充分显示鼓室结构的空间立体解剖,并类似于耳内镜一样,在任意方向和任意位置随意观察鼓室结构,称为虚拟CT耳镜(virtualCTendoscopy,VE),为中耳手术和手术后随访提供直接的影像学资料。本文对2004年5月~2005年12月102例中耳疾病行虚拟耳镜观察,其中72例慢性化脓性中耳炎和19例先天性外耳道闭锁、中耳畸形,完成鼓室成形术和外耳道鼓室成形术,一期听骨链重建术。术后随访3~12个月,13例行虚拟耳镜对比观察,从临床耳科学和颞骨影像学不同角度研究虚拟耳镜对鼓室成形术的评估作用。1数据和方法1.1慢性局功能者外耳道闭合部位2004年5月~2005年12月应用虚拟耳镜观察耳病患者并施行手术72例。男41例,女31例,年龄3~55岁,平均31.6岁。慢性化脓性中耳炎55耳,骨疡型32耳,胆脂瘤型23耳。20耳先天性外耳道闭锁、中耳畸形,依耳廓畸形程度按Marx标准分类:Ⅰ度3耳,Ⅱ度3耳,Ⅲ度4耳,Ⅳ度5耳,Ⅴ度2耳。2例(3耳)先天性中耳畸形,耳廓、鼓膜正常,砧骨豆状突和镫骨缺失1耳,镫骨畸形和镫骨缺失伴前庭窗闭锁各1耳。完成外耳道鼓室成形术17耳,人工镫骨手术3耳,前庭窗全听骨链重建术1耳。1.2虚拟耳镜观察GEHiSpeedNX/I螺旋CT机,采取InnerEar扫描程序。技术参数:170mAs,120kV,层厚0.5mm,SFOVsmall,螺距0.8:1。重建参数:层厚0.5mm,重建间隔0.2mm,Fov80mm,分别进行双侧中耳结构重建,原始图像重建完成后用VR软件进行观察。观察阈值上限在中耳腔内没有软组织情况下全部选择默认值-600,颞骨重建时选+200;在有中耳炎时选择-200至+200范围之间。完成的虚拟耳镜图像可以随意用鼠标控制方向手动浏览,也可以在选定路径后自动浏览。虚拟耳镜浏览是从外耳道进入鼓室,再到咽鼓管;也可从咽鼓管向外或其他任意反方向充分浏览腔内结构。保存中耳三维图像时,选取三种标准观察角度以利于病例间相互比较和复查时前后对比;从外耳道近鼓膜处下缘向上观察鼓室全貌,从下鼓室向后上观察后鼓室、鼓室上隐窝和听骨链,从后鼓室向前观察听骨链和前方的咽鼓管。对颞骨形态的观察选取从岩尖向外侧的方向观察。1.3壁型上鼓室进路鼓室成形术鼓室成形术纳入标准参照有关专著,鼓室成形术55耳,其中联合入路鼓室成形术(乳突闭合技术或称完壁型)14耳,改良乳突根治术(乳突开放技术或称开放型)16耳;病变主要累及上鼓室和听骨链周围,行完壁型上鼓室进路鼓室成形术16耳,即经上鼓室进路,保留上鼓室外侧壁,去除后拱柱,不开放面神经隐窝,充分开放上鼓室由上而下处理病灶;9耳行完整骨桥式鼓室乳突切除术式。锤骨、砧骨破坏较轻,镫骨正常,改型自体听骨完成听骨链成形术;锤骨、砧骨破坏较重,镫上结构破坏,但底板尚存在,则行同种异体听骨或人工听骨全听骨链重建。17耳外耳道闭锁耳廓畸形Ⅰ度、Ⅱ度经耳后切口,Ⅲ度、Ⅳ度和Ⅴ度经其前方呈横“T”形切口,暴露乳突骨面及颞颌关节,于颧根后方磨入;中耳畸形掀起外耳道皮瓣探查鼓室,砧骨长突畸形伴镫骨缺失或畸形则行人工镫骨成角挂在锤骨炳远端;前庭窗闭锁则行内耳开窗或前庭窗全听骨链重建术。2听骨链畸形听骨骨虚拟耳镜观察虚拟耳镜清晰显示中耳结构,尤其是锤骨体和柄、砧骨体和其长脚及镫上结构(图1A)。23耳慢性化脓性中耳炎胆脂瘤型,虚拟耳镜提示均有听骨链破坏,4耳镫骨被胆脂瘤包绕未显示(图1B),但轴位或斜轴位显示镫骨上部结构(图1C)。术中发现除锤、砧骨部分腐蚀外,镫骨尚存在。32耳骨疡型中耳炎,虚拟耳镜提示25耳听骨链排列紊乱或中断,锤、砧骨不完整,硬化灶粘着(图1D),轴位、斜轴位或冠状位能显示锤骨、砧骨体和镫骨上部结构,但不能显示听骨连接状态(图1E)。术中证实21耳锤骨头、砧骨体破坏,17耳砧骨长脚破坏,11耳镫骨头或镫上结构缺失,6耳鼓室硬化灶包裹听骨链,2耳镫骨底板环韧带完全钙化。4耳上鼓室肉芽组织清除后可见听骨链连续。20耳先天性外耳道闭锁、中耳畸形虚拟耳镜提示17耳小鼓室、听骨链畸形,3耳无听骨链(图1F)。术中发现13耳锤、砧骨融合与上鼓室壁呈骨脊样连接;11耳镫骨畸形,但5耳畸形的锤、砧、镫骨连接尚好;3耳镫骨呈高脚杯状或“八”字形向后内倾斜、倒伏,变易的面神经高位其上;1耳畸形镫骨斜位锥隆起下方;2耳镫骨缺失;1耳无前庭窗。而轴位和斜轴位片仅显示不规则畸形听骨的粗略影像(图1G)。虚拟耳镜与手术探查听骨链病变符合率中耳炎组为92%,先天性耳道闭锁、中耳畸形组为100%。手术后5~12个月,对随访的患者行螺旋CT扫描13例,10例移植听骨的位置、大小无变化,2耳鼓室成形术后3个月、7个月时突然听力下降,经轴位、斜轴位影像显示成形听骨结构与位置大致正常(图1H),但虚拟耳镜发现听小骨移位与上鼓室外侧壁粘连(图1I);修正手术证实听骨柱斜靠并粘连在鼓室壁上,手术扶正、固定后听力明显提高。1耳鼓室外耳道成形术患儿术后5个月听力明显下降,经虚拟耳镜发现鼓膜外移与听骨脱离。1耳中耳畸形全听骨赝复物术后3个月脱位,2耳均经再次手术修复。3虚拟耳镜对慢性有关骨、骨与中耳骨的连接慢性化脓性中耳炎骨疡型和胆脂瘤型常导致听骨链破坏,虽然高分辨力CT可以较好地显示中耳病变,却因为中耳腔体积小、结构复杂,无论是冠状位还是轴位扫描对中耳的各种细微结构,尤其是听骨链的状况都难以确定[5~8]。螺旋CT冠状位扫描可显示鼓室、前庭、上半规管、外半规管和面神经乳突段骨管,是慢性中耳炎术前评估不可缺少的检查,但诊断听骨链病变、先天性听小骨畸形常对耳科医师提出挑战。螺旋CT扫描后三维重建可以显示听骨链、咽鼓管、鼓窦入口、内侧壁骨岬、前庭窗、蜗窗、锥隆起和面神经管凸等重要结构空间关系。因此,原始位像与三维重建及多平面重组图像及骨质立体重建图像的结合,提高了中耳疾病的诊断准确性,提供手术部位精细的立体构向解剖关系,给耳科医师一种全新的概念,使术前、术中对中耳结构及病变的认识与操作均有三维立体印象,提高手术的准确性和安全性,并缩短手术时间。虚拟耳镜清楚显示听骨链的排列紊乱,明确锤骨颈,锤骨柄,砧骨长脚,豆状突的病理变化,有助于术前做好听骨链成形术的必要准备。当听小骨被胆脂瘤侵蚀和包绕时,常规二维CT虽有较高的分辨率,但难以确定每一块听小骨和听骨链的状况,而虚拟耳镜能显示听骨链有不同程度的破坏。本文发现,术前4耳二维CT听骨链似有连接(图1C),但虚拟耳镜却显示听骨链中断,锤骨部分腐蚀,砧骨破坏,镫骨包埋于胆脂瘤团块中(图1B)。手术中证实砧骨破坏吸收,锤骨柄存在,镫骨部分破坏但剥除病变组织后活动尚好。说明虚拟耳镜对骨与骨组织界面较二维轴位像有清楚的显示,但对软组织以及骨与软组织界面有一定的局限性。其主要原因可能是因为胆脂瘤或肉芽组织本身的CT值范围变化较大,而听小骨体积较小,在部分容积效应和周围间隙现象的影响下,听小骨与胆脂瘤或肉芽组织之间密度差变小,进行表面再现时难以确定其界限而出现假象。虚拟耳镜在判断慢性化脓性中耳炎胆脂瘤型或骨疡型的听骨链连续性时有较高的准确性,但区分听骨链与硬化灶,以及硬化灶与面神经骨管之间等病变结合二维CT更有助于解决这一问题。慢性化脓性中耳炎骨疡型听小骨常伴有肉芽组织或硬化灶包裹,轴位片很难显示听小骨全貌及侵蚀破坏(图1E),虚拟耳镜可以满意地显示锤、砧骨破坏及砧、镫骨的连接状况(图1D),尤其是有钙化灶或骨脊样连接时,判断听骨链有无中断或粘连,虚拟耳镜更显其优势。当鼓室黏膜有炎症时,其分辨能力受到限制。高分辨率CT扫描,横断面对于砧骨短脚、体部、锤砧关节、镫骨脚以及砧镫关节的显示较好,而冠状位可较好地显示锤骨颈、锤骨柄、砧骨长脚、前庭窗、蜗窗以及镫骨等。虚拟耳镜与高分辨CT二者结合有助于判断中耳疾病且准确诊断。听小骨先天性异常包括先天性外耳道闭锁、中耳畸形病例。虚拟耳镜观察外耳道闭锁,其锤、砧骨发育不良,融合、分离、异位或缺失,可能会在闭锁板下固定于鼓室壁上。中耳畸形其砧骨长脚变短或缺失,常伴镫骨的畸形或缺如。无论哪种畸形虚拟耳镜都可清晰反映,满意显示畸形的锤、砧骨与上鼓室壁呈骨脊相连。轴位或冠状位CT难以识别镫骨发育障碍,镫上结构缺失,前、后脚畸形,底板变异或前庭窗闭锁等异常,更不能像虚拟耳镜那样评价骨的起端与走向以及砧骨长脚的长度。这可能是发育不良的狭小鼓室、走行变异的面神经骨管及乳突闭锁板等影响高分辨力CT扫描成像。虚拟耳镜经螺旋CT扫描后三维重建,使原始位像与多平面重组图像及骨质立体重建图像相结合,显示听骨链、咽鼓管、内侧壁骨岬、前庭窗、蜗窗、锥隆起以及面神经管凸等重要结构,提供常规影像学检查所不能提出的重要信息。因此,目前对先天性外耳道闭锁、中耳畸形的影像学检查虚拟耳镜应为首选。本文发现2例鼓室成形、听骨链重建术后3个月、7个月突然听力下降,经虚拟耳镜发现植入听小骨倾斜、移位,1例先天性外耳道闭锁中耳畸形术后半年听力下降,虚拟耳镜证实听小骨位置正常,听力下降与鼓膜外移,脱离植入的成型听小骨有关。因而,为再次修正性手术提供可靠依据。中耳结构及听骨链具有复杂的空间构向,无论是轴位、斜轴位还是冠状位都难以在同一张图像中完全显示,更难从有限的图像中判断听骨链是否完整。虚拟耳镜来源于高分辩率CT取得数据,在重建过程中对信息进行整合,对中