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HRCT多平面重组矢状位在LVAS诊断中的应用*

2017-06-15郝大鹏

关键词:导水管横轴状位

王 倩 全 勇 郝大鹏

(1. 青岛大学附属医院放射科,山东 青岛 266003; 2.单县中心医院影像科,山东 单县 274300)

HRCT多平面重组矢状位在LVAS诊断中的应用*

王 倩1,2全 勇2郝大鹏1

(1. 青岛大学附属医院放射科,山东 青岛 266003; 2.单县中心医院影像科,山东 单县 274300)

目的 运用HRCT多平面重组矢状面图像,对前庭导水管径线进行测量,探讨在诊断LVAS中的应用。方法 搜集正常人80例,对颞骨进行HRCT扫描,将所得图像行MPR后处理,重组两侧前庭导水管矢状位图像,测量前庭导水管在此图像上中段的宽度,并建立95%的医学参考值范围。另搜集16例临床表现为听力异常,颞骨HRCT扫描后,横轴位测量初步诊断为LVAS患者,与正常观察对象进行统计学分析。结果 MPR重建出的矢状位图像对前庭导水管的显示率高于直接轴位图像扫描显示率,并且在左右两侧及男女性别无差异统计学意义。正常组导水管中段宽度值在重组矢状位方向上95%的医学参考值范围:左侧0.4894~0.9790 mm;右侧0.5190~1.0278 mm。16例临床诊断为听力异常患者,横轴位测量初步诊断为LVAS患者,重组矢状位中段值范围1.2~3.9 mm,与正常组比较有统计学差异。结论 前庭导水管在矢状位重建上中间宽度值≥1.1 cm,诊断为前庭导水管扩大。同时伴有临床听力减低及相应病史,诊断为大前庭导水管综合征。

高分辨率CT;多平面重组;矢状位;测量;前庭导水管

大前庭导水管综合征(large vestibular aqueductsyndrome,LVAS)也称为先天性前庭导水管扩大,它是小儿感音神经性耳聋(sensorineural hearing loss,SNHL)最常见的病因,通常与其他先天性听力畸形或障碍并存[1]。关于前庭导水管扩大的CT诊断标准,多以直接采用横轴位测量,但中外标准尚不完全一致。Mafee等[2]认为横轴位图像上前庭导水管中段的前后径≥1.5 mm时,可确定为导水管扩大。刘中林等[3]认为在SNHL患者中,横轴位图像上前庭导水管外口或中段宽度>1.5 mm,或前庭导水管与总脚相通,可确定为导水管扩大。

前庭导水管受体位、体内结构不一致影响,很难在横轴位上显示全程,不利于精确测量导水管径线。解剖学上看,前庭导水管平面接近或平行于人体矢状面,因此矢状面或斜矢状面最能反映其全长,易于精确测量导水管径线[4]。过去由于机器设备落后原因,矢状面图像扫描难度较大,难以获得。关于横轴位诊断前庭导水管扩大的研究很多,关于矢状位的研究较少。近年来,随着CT技术发展,CT多平面重组(MPR)图像已能满足各向同性要求,利用原始扫描图像,可以得到任意角度MPR图像,且图像质量与原始图像质量一致[5-6],横轴位扫描采集原始数据后多平面重组得到矢状位图像,这也是进行本研究的理论基础。

1 资料与方法

1.1 样本资料 收集2014年4月至2015年8月行颞骨HRCT检查患者80例(160耳),其中男38例,女42例,年龄9个月~72岁。感染性疾病(中耳炎、外耳道炎、乳突部肉芽肿等)54例,外伤8例,头晕查体10例,颅底疾患(颅底肿瘤及枕骨肿瘤等)8例,所有病例均听力正常,无家族性耳聋史。前庭导水管均未累及。收集2013年1月至2016年1月行颞骨HRCT检查16例临床诊断为听力异常患者,横轴位测量初步诊断为LVAS患者。

1.2 检查设备及扫描方法 采用Philips128排(256层)螺旋CT,横轴位连续扫描。受检者仰卧,扫描基线为听眶上线,中、内耳结构完整包括,即外耳孔下缘至岩骨上缘。扫描条件:成年人120 KV 350 MA;婴、幼儿80 KV 150 MA,层厚0.6 mm,层距0.3 mm,螺距0.25 mm,窗宽4000 Hu,窗位200 Hu,矩阵1024×1024,得到原始横轴位图像。

1.3 多平面重组矢状位图像获取 原始横轴位扫描结束后,图像传至自带3D工作站,以横轴位图像作为参考,利用MPR后处理技术,获得多平面重组矢状位图像,测量前庭导水管中段宽度数值。具体重建方式如下:(左、右耳均可,本研究均选取右耳)。

第一步:点击3D按钮,进入Philips Dicom Viewer3.0后处理工作站,将处理后层厚0.6 mm,层间距0.3 mm图像导入,横轴位上向下翻动图像,直至显示总脚层面。受体位、体内结构不一致影响,原始横轴面难以显示导水管全程,调整多平面重组后矢状位、冠状位图像上的定位线(本研究称为b、c线),双侧导水管后肢基本对称。见图1。

第二步:本研究将通过斜坡后缘中心与枕内隆突中心的a′线定为正中矢状线,平移a′线至前庭导水管后肢层面,选择能清晰显示导水管及总脚图像,称为标准矢状位MPR图像(图2)。

1.4 前庭导水管MPR矢状位中段值测量 根据Legeais等[12]学者认为,出生后各年龄段,前庭导水管中间径无变化或变化轻微,没有统计学差异。因此本研究采用MPR矢状位中段值进行测量。适度放大选取的导水管矢状位MPR图像,选择工作站中测量工具(标尺),按下述方法,测量80例样本,记录左、右耳前庭导水管矢状位中段宽度值,按照年龄、性别、左右侧前庭导水管矢状位测量中段宽度值记录,测量两次取平均值,录入表格。

测量方法:标准矢状位图像上,导水管近段及远段的交点定为A,导水管末端即最外口定为B,AB连线即为远段长度,在AB连线中点处做垂直平分线,与内外壁相交,定义为C、D点,CD连线之间的距离即导水管矢状位中段值。(测量实图,图3)。

图1 MPR标准化处理示意图

图2 MPR标准化处理示意图

图3 前庭导水管MPR矢状位中段值测量方法示意图

1.5 统计学处理 采用统计学软件SPSS17.0处理所测所有数据,采用配对t检验分析正常组(标准矢状位MPR图像)前庭导水管中间宽度值在左、右两侧有无差异;采用独立t检验分析正常组(标准矢状位MPR图像)前庭导水管中间宽度值在男、女性别之间有无差异;计算正常组导水管在标准重组矢状位方向上,导水管中段宽度值95%的医学参考值范围;采用独立t检验分析标准矢状位MPR图像,正常组前庭导水管中段宽度值与LVAS患者之间比较有无统计学差异;与标准矢状位MPR图像导水管中段宽度值95%的医学参考值范围相比,计算LVAS患者导水管中段宽度值扩大的百分数。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 横轴位及MPR矢状位图像对前庭导水管的显示率 1例患者2耳所有方位图像均无法显示前庭导水管。原始横轴位图像,158耳在两个层面或更多层面,才能完整显示前庭导水管;所有病例导水管后肢均无法在一个层面完整显示,无法准确测量导水管中间宽度值。158耳导水管后肢在标准矢状位MPR图像均可完整显示,可以准确测量导水管中段宽度值。

2.2 正常组(标准矢状位MPR图像)左、右两侧导水管中段宽度值比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

2.3 正常组(标准矢状位MPR图像)前庭导水管中段宽度值在男、女性别之间差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

2.4 计算正常组导水管在标准重组矢状位方向上中段宽度值样本均数及标准差,计算出导水管中段宽度值95%的医学参考值范围(表3)。

表1 正常组导水管中段宽度值在左、右两侧配对t检验表

R:Right L:Left;计量单位:径线值单位mm;α=0.05

表2 正常组导水管中段宽度值在男、女性别之间独立t检验表

计量单位:径线值单位mm;α=0.05

表3 正常组导水管中段宽度值95%医学参考值范围

计量单位:径线值单位mm。

2.5 标准矢状位MPR图像上导水管的中段宽度值,听力正常组为(0.754±0.1285) mm;将听力异常、横轴位初步诊断为LVAS患者设为异常组,异常组为(2.447±0.6064) mm,二者比较P<0.05,差异有统计学意义。

2.6 听力异常、横轴位初步诊断为LVAS患者,在标准重组矢状位方向上导水管中段值宽度最大者3.9 mm,最小者1.2 mm。

3 讨 论

普通CT扫描时间长,速度慢且扫描层厚多大于2 mm,所得图像基本无法进行后处理的操作。另外部分容积效应的影响,前庭导水管中段管径多小于扫描层厚而无法准确测量,对前庭导水管的研究价值有限。高分辨率CT(high resolution computed tomography,HRCT)出现之后,扫描速度大大增快,空间分辨率极大提升,图像清晰度明显得到提高,成为研究导水管扩大的影像学表现的主要手段。HRCT出现之前,斜位、冠状位等扫描很难在普通CT上直接定位。多数前庭水管成像的扫描数据,都是根据轴向常规测量得到的。因此,有关横轴位测量导水管中间宽度值的文献很多,而其他位置的报道则较少。随着HRCT的发展,后处理图像例如多平面重组(multi-planar reformation,MPR),将各项同性扫描,使之成为真正意义上的可能。正是因为多平面重组图像,能够满足各向同性的要求,所以在任意角度上得到的重组图像与原始图像的质量是相同的[6]。在此基础上,研究大前庭导水管综合征有多种扫描方式:其中包括横轴位扫描、冠状位扫描、直接矢状位扫描及直接斜矢状位扫描。

正是由于HRCT的飞速发展,近年来更多的学者对前庭导水管扩大的诊断标准提出更多的质疑。前庭导水管呈倒J型,层面接近、平行于人体矢状面[7]。在轴位图像上,由于导水管的解剖特点,决定导水管的测量相对于长轴,通常是倾斜的,轴位测量的数据常会人为的扩大。Vijayasekaran等[8]认为,导水管扩大的标准应该下降到1 mm。姜辉[9]通过横轴位多平面重组后,能够大大提高导水管的显示率,提出大于1.3 mm即可认为导水管扩大。是否应该将导水管扩大的标准减小,取决于能否准确测量前庭导水管的中段宽度值。前庭水管扩大的患者往往是只有听力损失的表现,精确的测量则显得尤为重要。当然,许多LVAS患者的前庭导水管严重扩大,很容易辨认。但是在一些临界线病例上,提高精度测量是极有价值的。

在文献中[10],前庭水管也可以用冠状位图像来评价。但是,冠状位图像与导水管轴线明显成角,并且,冠状位测量的导水管宽度值略大于先前报道的解剖学数据。导水管远段在矢状位或着斜矢状位上可以显示全程,表现为细管状低密度影,由后下方走行向前上方[7],在矢状位层面上,导水管远段变化小,近似为管状。正是由于前庭导水管的解剖特点,决定了导水管在矢状位或斜矢状位上的显示率要高于横轴位及冠状位的显示率。

因此,在本研究中选用标准矢状位多平面重组方法来测量导水管中间宽度值,评价建立导水管正常值范围意义,希望为前庭导水管扩大早期诊断提供依据。标准矢状位图像的获得,体位无法保障完全对称等原因存在,需要多个方位的调整,纠正偏转角度,才能够实现。此外,多平面重组技术,解决了病人体位不对称造成的影响,避免其余特殊位置检查,造成的身体不适感;能够一次扫描,得到多方位的成像,降低了患者的受照剂量[5]。

本研究中,收集80例、160耳,除了1例患者(2耳)在所有方位图像均无法显示之外,原始横轴位图像上,所有病例导水管后肢均无法在一个层面完整显示。这与文献中[9]报道的导水管后肢在横轴位上,多在3~4层面上显示,而无法完整在同一幅图像上显示相吻合。158耳导水管后肢在标准矢状位MPR图像均可完整显示,能够准确的测量导水管中段宽度值,高于文献中报道的82%[11]。

中外学者[12-13]认为,出生后各年龄段,导水管中间径无变化或变化轻微,没有统计学差异。导水管中间径宽度值比较恒定,因此本研究采用测量导水管后肢中间径的宽度值。按照上述方法测量80例样本,记录在标准矢状位MPR图像上,得出:左、右耳前庭导水管中段后肢中间径的宽度值,95%医学参考值范围:右侧0.5190~1.0278,左侧0.4894~0.9790。本组数据得出的上限值约为1.03 mm,听力异常、横轴位初步诊断为LVAS患者组,在标准重组矢状位方向上导水管中段值宽度最大者3.9 mm,最小者1.2 mm,均大于1.1 mm。本研究认为导水管后肢中间径宽度值≥1.1 mm,即可认为前庭导水管扩大。

综上所述,临床上有听力异常表现,相关基因检测异常,横轴位初步诊断为LVAS患者,应当重组标准矢状位MPR图像,并在矢状位上测量前庭导水管中段值的宽度,当导水管后肢中间径宽度值≥1.1 mm,即可诊断为大前庭导水管综合征。

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Application of high resolution CT multi planar reconstruction vector in large vestibular aqueduct syndrome diagnosis

WANG Qian1,2QUAN Yong2HAO Da-peng1

(1.Dept. of Radiology,Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao 266003,China;2.Dept. of Radiology, Shanxian County Central Hospital, Shanxian 274300,China)

Objective:To investigate the application in diagnosis of LVAS in the use of HRCT multi planar reconstruction sagittal images of vestibular aqueduct. Methods:In the collection of 80 cases of normal controls, HRCT scan of the temporal bone, the resulting image for MPR post processing, restructuring on both sides of the vestibular aqueduct sagittal images, measurement of vestibular aqueduct in this image in the middle of the width, and the establishment of 95% medical reference range were done. In the collection of 16 cases of abnormal hearing, temporal bone HRCT scan were done after initial diagnosis of axial measurement for LVAS patients and were statistically compared with those of normal subjects. Results: The 95% of the medical reference range in the middle of aqueduct width reorganization sagittal direction in the normal group was: left 0.4894~0.9790 mm, and right 0.5190~1.0278 mm. In the 16 cases of clinically diagnosed patients with abnormal hearing, the initial diagnosis of axial measurement for patients with LVAS, the recombinant sagittal middle range from 1.2~3.9 mm, there was significant difference compared with the normal group. Conclusion: Vestibular aqueduct in sagittal reconstruction on the intermediate width value is greater than or equal to 1.1 cm, to expand the diagnosis of vestibular aqueduct. At the same time with hearing impairment and the corresponding clinical history, the diagnosis of large vestibular aqueduct syndrome can be made.

high resolution CT;multiplanar reconstruction;sagittal measurement;vestibular aqueduct

王倩(1986—),女,山东单县人,主治医师,在读硕士研究生,主要从事影像诊断工作。

郝大鹏。

R445

A

1004-7115(2017)05-0493-04

10.3969/j.issn.1004-7115.2017.05.005

2016-12-12)

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