多层螺旋CT后处理技术对人工听骨链重建术前听骨链完整性的诊断价值分析

1.河南省南阳市中心医院耳鼻喉科 (河南 南阳 473000)

2.河南省南阳市中心医院胆道普外 科 (河南 南阳 473000)

魏璐璐1 吉文伟2 黄维平1

自1990年Howard采用CT三维重建技术进行耳颞部疾病检查以来，CT及其后处理技术临床应用逐渐推广并体现出独特优势，随着多层螺旋CT(multi slice CT，MSCT)发展成熟和应用，直接观察和判断听骨链破坏情况成为可能，但听骨链解剖结构复杂，难以在单一图像上完整显示听小骨情况，加上听骨链周围常包括肉芽或胆脂瘤等异常组织，常规CT仍存在较高漏诊或误诊可能性，多平面重组技术(multiplanar reformation，MPR)、仿真内窥镜技术(virtual endoscope，VE)、表面遮盖显示技术(shaded surface display，SSD)及容积重现技术(volume rendering，VR)等三维重建技术有利于多角度和多方位全面显示听骨链解剖形态及与周围组织毗邻关系，但不同文献中各种重建技术临床价值差异较大[1-4]。本文主要回顾性分析MSCT后期处理技术对中耳炎患者听骨链完整性的术前评估的临床价值，并分析各项技术优势和不足，为临床选择合理三维重建技术提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年10月至2018年10月我院人工听骨链重建术前行MSCT检查的慢性或胆脂瘤中耳炎患者74例临床资料进行回顾性分析，其中男性39例、女性35例，年龄18～73岁，平均(46.12±10.78)岁，病程2～13年，平均(5.94±1.27)年，患耳左侧40例、右侧34例，临床分型为慢性中耳炎48例、胆脂瘤型中耳炎26例。纳入标准：①临床确诊为慢性或胆脂瘤中耳炎；②年龄18～80岁；③单耳病变且拟接受手术治疗者；④气骨导差值≥15dB；⑤患者及家属知晓本研究并签署同意书。排除标准：①术中听骨链模糊，无法明确诊断；②MSCT检查与手术间隔时间＞1个月；③伴听小骨手术史或畸形者；④患者临床资料不完整或CT图像不理想。

1.2 研究方法 嘱患者仰卧位，采用hilips Brilliance iCT 128层MSCT自岩锥顶部至乳突尖进行扫描，参数设置为管电压120kV，电流350mA，层厚0.625mm，螺距0.25，视野150mm×150mm，矩阵1024×1024，将数据导入EBW 4.0工作站进行处理和MPR、VE、SSD及VR技术重建，具体情况如下。MPR采用骨算法重建，层厚0.75mm，层间距0.2mm，视野180mm×180mm，矩阵512×512；VE按软组织算法进行重建，层厚0.75mm，层间距0.2mm，视野50mm×50mm，矩阵512×512；SSD和VR均采用骨算法重建，层厚为0.75mm，层间距0.2mm，视野50mm×50mm，矩阵512×512，图像阈值上限1750HU，下限(200±10)HU。重建完成后由两名经验丰富的影像科医师在不知手术结果的情况下分别阅读MPR、VE及VR重建图像并判断并判断听骨链完整性，以中断为阳性，以连续为阴性，两人结果不一致时共同商讨得出结论，然后同手术结果进行比较并分析各重建技术对听骨链完整性评估准确性。

1.3 统计学方法 数据分析采用SPSS20.0软件，计数资料以率(%)表示，组间对比进行χ2检验或Fisher精确检验，采用Kappa一致性检验进行诊断价值分析，以P＜0.05为有显著性差异。

表1 4种重建技术对听骨链畸形检查结果比较

表2 MPR对听骨链畸形诊断价值分析

表3 VE对听骨链畸形诊断价值分析

表4 VR对听骨链畸形诊断价值分析

图1-6 右侧慢性中耳炎患者，男性，54岁。图1-2 为MPR图像，显示听骨链完好；图3-4 为CTVE图像，可见听骨链各结构为发生明显吸收或破坏；图5-6 为VR图像，显示听骨链完整性良好。图7-12 右耳胆脂瘤型中耳炎，女性，52岁。图7-8 为MPR图像，显示听骨链完整性破坏；图9-10 为CTVE图像，可见部分锤骨和镫骨；图11-12 为VR图像，显示锤骨破坏仅剩柄、颈及外侧突，砧骨和镫骨消失。

2 结 果

2.1 4 种重建技术对听骨链畸形检查结果比较 MPR、VE、VR及手术对听骨链畸形检查结果如 表1。

2.2 MPR对听骨链畸形诊断价值分析 MPR对听骨链畸形诊断价值较高，其中对锤骨头诊断准确性最高，Kappa值为0.930，对砧镫关节诊断准确率最低，Kappa值为0.681，见表2。

2.3 VE对听骨链畸形诊断价值分析 VE对听骨链畸形诊断价值良好，其中对锤骨柄诊断准确性最高，Kappa值为0.875，对砧镫关节诊断准确率最低，Kappa值为0.501，见表3。

2.4 VR对听骨链畸形诊断价值分析 VR对听骨链畸形诊断价值良好，其中对锤骨头诊断准确性最高，Kappa值为0.927，对镫上畸形诊断准确率最低，Kappa值为0.629，见表4。见图1-12。

3 讨 论

中耳炎是耳鼻喉科常见炎性病变，可累及中耳部分或全部结构，其中慢性或胆脂瘤中耳炎常伴随听骨链破坏，治疗时需进行人工重建以改善患者听功能，因此术前准确评价听骨链完整性对治疗方案选择和预后判断极为重要[5]。目前用于中耳炎患者听骨链完整性判断的指标较多，但电测听中气骨导差值等间接指标受肉芽、胆脂瘤或鼓室硬化等因素影响容易出现假阳性和假阴性，MSCT检查可直观且准确地显示听骨链且具备强大的后期处理能力，其临床应用价值较间接指标具有明显优势，且采用后期图像处理技术可进一步补充二维图像信息，提升诊断准确性[6]。

MPR技术并非严格意义上的三维重建技术，只是将原始图像不同像素的数据进行重组，从而可以多角度、多方位显示中内耳解剖结构和毗邻关系，目前中内耳结构MPR已比较成熟并为影像及临床医师普遍接受，经锤骨、砧骨及镫骨最大径层面进行观察可全面了解听骨链病变情况，且随着MSCT广泛应用，MPR图像质量已基本接近常规扫描图像，可代替直接扫描完成诊断[7-8]。

随着计算机、三维成像及虚拟现实等现代信息技术快速发展和整合，VE技术逐渐开始广泛用于临床，其中虚拟耳镜在中耳腔结构观察和研究中显示出良好价值，可安全无创地从任意角度再现中耳腔解剖结构三维影像并进行准确测量，为术前明确中耳内病变情况和选择治疗方案提供参考依据[9]。虚拟耳镜现阶段存在的不足主要为容易受原始图像质量、容积效应及视角等因素导致图像质量不理想，但随着高分辨率CT的应用，其二维图像分辨率进一步提升且层厚已可达亚毫米级，选择合适的视野和矩阵基本可获得满意图像，另外中耳腔空间狭小，采用广视角图像虽然可覆盖足够的观察范围，同时也可引起图像边缘解剖结构显示失真而造成错误判断，因此临床应用中在满足覆盖检查部位的前提下需尽量减小视角[10]。

VR是三维重建技术代表方法，通过在所有扫描数据中选择不同参数来达到表面遮盖或透明化等特殊效果，从而显示目的结构内部或表面相关信息，同VE一样图像质量可受部分容积效应等因素应影响，而选择合适阈值有利于清晰完整地显示听骨链结 构[11]。

本研究中MPR、VE及VR对锤骨和砧骨畸形诊断准确性大致相近，其中VR对锤骨颈准确率优于MPR，对锤骨头准确率优于VE，可见三种重建技术对锤骨和砧骨连续性评估均有良好价值，而关于镫骨方面，三种方法诊断准确性稍有不足，其原因与镫骨自身解剖学特征有关，镫骨位置较深且体积较小，易被其他结构阻挡和干扰，加上肉芽组织或胆脂瘤组织包裹所造成的容积效应影响，靶组织与周围组织对比效果下降，从而对后期勾画和观察均造成不利影响[12]。另外本研究结果显示MPR对砧镫关节和镫上畸形诊断效果较VE和VR具有一定优势，主要原因为中耳空间狭小，VE视角范围有限，只能从相对比较固定的角度进行观察，故而对较深部位畸形发现能力较差，而VR受部分容积效应等因素影响，对镫骨等微小结构病变检出率较低，因此MPR是MSCT后期处理技术中较为常规的方法，而VE和VR各具特色和优势，常作为补充手段应用，临床将周围图像和各种后期处理技术相结合，对提升听骨链术前完整性评估准确率具有积极作用。

综上所述，MPR、VE及VR均为常用MSCT后期处理技术，用于慢性中耳炎患者听骨链术前完整性评估均具有良好价值，在常规图像基础上结合多种后期处理技术可提升诊断准确率。