胡瑞利 林彦涛 张青俊 张晓辰

慢性化脓性中耳炎为耳科常见疾病，长期慢性化脓性中耳炎后果严重，可导致耳痛、脓肿以至骨质破坏，甚至引发颅内神经及血管病变[1，2]。手术是治疗慢性化脓性中耳炎的重要方法，而听骨链的状态是术中听力重建需要考虑的重点，对听骨链清晰明确的术前判断对手术方式的选择及重建听骨的评价极其重要。传统的计算机体层成像(CT)扫描及乳突X线摄片成像效果较差，难以准确显示患耳病变细节，尤其当病变严重时，传统CT扫描不能准确判断患耳听骨链病变状态[3]。近年来，高分辨率CT(high resolution CT，HRCT)扫描及多平面重组(multi-planer reformation，MPR)、容积重建(CT volume rendering，CTVR)等2D、3D图像后处理技术为准确评估听骨链状态提供了技术支持。MPR为一种基于体素的表面模型法三维重建技术，但最终显示为2D图像的重建方法。CTVR是利用CT扫描获得的体素信息，依据CT阈值大小进行分类，指定不同的颜色及透明度，以假想光线从给定角度穿过，通过观察平面而获得3D图像并可任意角度旋转。本研究拟通过比较术前MPR及CTVR对听骨链各部位评估结果及MPR、CTVR评估结果与术中所见比较，探讨HRCT 2D、3D图像后处理技术对慢性化脓性中耳炎听骨链状态的评估价值。

1 资料与方法

1.1研究对象 选取2014年5月～2018年5月河北北方学院附属第一医院耳鼻咽喉头颈外科收治的48例(53耳)慢性化脓性中耳炎患者为研究对象，其中男性25例，年龄28～63岁，平均40±2.4岁；女性23例，年龄34～57岁，平均44±9.5岁。48例慢性化脓性中耳炎患者中，静止期35例，活动期13例，所有患者均由同一术者完成相应手术，并记录术中所见听骨链状态。

1.2颞骨HRCT MPR(2D)、CTVR(3D)检查及图像重建方法 患者常规扫描仰卧位，使用东芝64排Aqquilion扫描仪。扫描基线为听眶上线，扫描范围自弓状隆起至乳突尖，扫描参数如下：管电压120 kV，管电流350 mAs，扫描层厚1 mm，视野(FOV) 150 mm×150 mm，高分辨率骨算法重建。CT扫描数据传输至Vitrea 后处理工作站，进行MPR与CTVR图像后处理。多平面重组通过观察角度的调整获得横断面、冠状面及矢状面图像，窗位设为800 HU，窗宽设为4 000 HU，容积重建技术通过改变阈值范围对听骨链各部位及鼓室结构进行三维观察，重建听骨链三维图像，从各个角度观察听骨链破坏情况。

依据Zhang及Liu报告[4，5]，由2位有经验的从事放射诊断的医师通过调整观察角度选取耳科医师感兴趣层面共同对听骨链状态进行评估，如果两位医师评估结果不同，则请第三位医师参与评估，所得评估结果分为完全破坏、部分破坏、完整，记录并比较MPR及CTVR对听骨链各部位评估结果，并分别将评估结果与术中所见对比。

1.3统计学方法 采用SPSS19.0统计软件，计数资料采用卡方检验，P<0.05为差异有统计学意义；一致性检验，计算Kappa系数，Kappa系数>0.75表示一致性较好。

2 结果

2.1HRCT MPR及CTVR技术对听骨链各部位状态的评估结果 本组48例(53耳)患者术前MPR与CTVR评估各听骨链不同部位及锤砧关节、砧镫关节状态(完全破坏、部分破坏、完整)耳数分布比较见表1,MPR及CTVR显示听骨链各部位病变的图像见图1～4；由表1可见，MPR及CTVR技术对评估慢性化脓性中耳炎锤砧关节、砧蹬关节及镫骨状态的差异有统计学意义(χ2=6.41、7.60、6.74,P<0.05),对锤骨头、锤骨柄、砧骨、砧骨长脚及短脚状态的评估差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2术中所见听骨链各部位状态与MPR及CTVR技术对听骨链各部位评估结果比较 由表2可见MPR评估结果与术中所见的一致性均高于CTVR评估结果与术中所见的一致性；CTVR技术评估对锤骨柄、砧骨长脚及短脚状态显示与术中所见一致性较好(Kappa=0.79、0.84、0.78)，而对锤骨头、砧骨体、锤砧关节、砧蹬关节及镫骨的状态显示与术中所见一致性较差(Kappa=0.63、0.62、0.65、0.55、0.61)。

3 讨论

慢性化脓性中耳炎是中耳急性感染后未及时痊愈而导致的中耳感染性炎症，听骨链破坏为常见并发症之一[6]；听骨链状态的术前精准评估对提高治疗效果，减少并发症至关重要。CT扫描是评估听骨链状态的重要方法，目前，HRCT技术为耳科医师评估听骨链状态提供了多种技术手段，如：以轴位和冠状位为基础的HRCT可以显示颞骨某一层面内整体结构，以MPR为代表的2D重建技术可以在全程显示同层听骨链的同时，了解听小骨与周围组织的关系，而近年新兴发展的CTVR这一3D重建技术能够更加直观的显示听骨链空间结构。听小骨的破坏包括两种形式：①完全破坏：表现为某一听小骨或锤砧关节、砧镫关节完全消失，其所在部位被病理组织所填充。②部分破坏：表现为某一听小骨边缘不规则、毛糙或部分骨质缺失和/或锤砧关节、砧镫关节部分缺失。CTVR技术是通过对CT扫描获得的体素信息，依据CT值对各种结构进行分类，不同的CT值分别代表不同结构，同时赋予相应的颜色，从而获得可见的三维信息，并可根据需要选择任意方向观察图像[7]，从文中结果看，CTVR技术直观明确的显示了听骨链的改变(如：图1、2)。CTVR技术另一重要特点是可以通过阈值滤过技术，将某些结构消除，从而显示所需部位的图像(如：图3)，通过滤除包埋听骨链的病变组织，听骨链结构可以清晰显示。然而文中结果显示2D、3D重建技术对评估锤砧关节、砧蹬关节及镫骨状态的差异较大(P<0.05)，这是与两种重建技术特点有关，MPR技术所获得的图像分辨率与直接扫描相当[8]，CTVR技术是由CT值的差异来区分不同结构，而由于听骨链结构破坏、病理组织填充等原因，一定范围CT值并不能完全准确代表相应组织结构，尤其对于数据量较少的听骨链这种细小结构，这种情况更为明显。

图1 MPR、CTVR显示锤骨病变 a、b:冠状位及矢状位显示锤骨柄大部破坏;c:三维重建图像直观清晰显示锤骨柄的破坏图2 MPR、CTVR显示锤骨、砧骨及锤砧关节病变 a、b: 水平位及冠状位显示锤骨、砧骨体及锤砧关节破坏;c:三维重建图像清晰显示锤骨、砧骨体及锤砧关节形态改变图3 MPR、CTVR显示病变组织包埋听骨链 a:原始图像冠状位重建,可见病变组织包埋听小骨;b: W/L为1 600/700三维重建图,见病变组织包埋听骨链,听骨链状态观察不清;c:W/L为3 600/1 200三维重建图像,病变组织被滤过,锤骨柄大部破坏及砧骨长脚完全破坏清晰显示图4 MPR、CTVR显示镫骨 a: 二维图像镫骨显示清晰;b:三维图像镫骨不能清晰显示,表现为类椭圆形结构

表1 术前MPR与CTVR评估听骨链不同部位完全破坏、部分破坏、完整耳数分布比较(耳)(n=53耳)

表2 听骨链不同部位术中所见状态与术前MPR及CTVR评估结果比较(耳)

本研究结合术中所见听骨链各部位状况分别与术前MPR、CTVR评估结果的一致性检验(表2)结果表明，对于锤砧关节、砧蹬关节及镫骨状态的评估，2D重建技术的准确性要优于3D重建技术。对于锤骨头、砧骨体等体积较大部位，虽然术前两种重建技术对其状态评估无差异(P>0.05),但2D重建技术与术中对照的一致性明显高于3D重建技术与术中对照的一致性，表明对于部分病例，术前CTVR 3D重建技术评估听骨链状况的准确性不如2D重建技术。2D多平面重组实际上是一种基于体素的表面模型法三维重建技术以二维形式显示，其优点在于数据利用率高，图像分辨率与直接扫描接近，定位明确且不受评估者主观因素影响[9]，而3D重建技术数据利用率低于2D重建技术，且由于图像处理过程中的人为因素，导致对锤砧关节、砧蹬关节及镫骨等更加精细结构的显示失真，如：正常镫骨为马镫状，但由于镫骨体积小且密度低，其结构在三维重建技术中只能显示为水滴形、类椭圆形，并不能完全清晰的显示出其本来形态，以至不能对其准确评估(如：图4)；此外对于锤骨头、砧骨体等体积较大部位，如果破坏轻微，则3D重建技术不能准确显示其形态的改变，可能将部分破坏的听小骨评估为结构完整而造成错误评估。本研究术中所见与术前MPR对听骨链各部位评估的一致性均较好，而与术前CTVR对听骨链各部位的一致性较差，但对于锤骨柄及砧骨长、短脚，CTVR技术对其状态评估结果与术中所见比较一致，这可能是由于锤骨柄及砧骨长、短脚三个部位均为“细长”状，形态简单并且病变多表现为中断及变细，故3D图像容易显示其改变；但部分研究认为，评估听骨链状态时，由于是2D图像，MPR技术不能显示三维结构，对听骨链各部位及周围的空间位置显示较差，仅能反映硬化、破坏、骨壁受压等改变[10]，而CTVR 3D重建技术在反映立体结构中具有重要作用。

综上所述，对于慢性化脓性中耳炎患者听骨链状态的显示HRCT 2D重建技术更为准确，但缺乏直观性及对立体结构显示较差，而3D重建技术直观性及三维显示效果较好,但不及2D重建技术更加精准。因此，对听骨链各部位结构形态、破坏程度及周围空间位置的准确术前评估，需结合临床实际需要，选用最佳的HRCT检查方法。