64排螺旋ct中耳仿真内窥镜和听骨链的三维重建临床应用

64排螺旋ct中耳仿真内窥镜和听骨链的三维重建临床应用 64排螺旋CT中耳仿真内窥镜和听骨链的三维重建临床应用 【摘要】 目的:探讨64排螺旋CT仿真内窥镜、听骨链三维重建及镫骨前后脚斜面重建在病变中耳中的临床应用价值。方法:33例66耳行颞骨GE Lightspeed 64排螺旋CT容积扫描～正常组35耳～病变组31耳～用GE Advantage工作站行中耳CTVE、听骨链SSD及镫骨前后脚的斜轴位重建与冠、轴位CT及手术所见进行对照。结果:24耳慢性化脓性中耳炎中CTVE显示锤骨柄、砧骨长脚骨质破坏与手术所见的符合率为91.7,,22/24,～显示锤骨头骨质破坏的符合率为95.8,,23/24,～显示砧骨短脚骨质破坏的符合率为100%,24/24,～显示镫骨脚骨质破坏的符合率为87.5,,21/24,。中耳CTVE、听骨链SSD、镫骨前后脚斜轴位重建显示听小骨骨质破坏与手术符合率与冠、轴位图像的符合率差异无显著性～但符合率,CTVE平均93.3,、SSD平均95,、镫骨前后脚斜轴位重建91.7,,稍高于冠、轴位图像,平均90,,。结论:64排螺旋CT中耳CTVE、听骨链SSD及镫骨前后脚的斜轴位重建显示听骨链及骨壁的骨质破坏与手术所见符合率较冠、轴位图像稍高～且图像更立体、清晰～耗时不长～可以用于临床常规使用。 【关键词】 X线计算机,体层摄影,仿真内窥镜,听小骨,中耳,颞骨,三维重建 Clinical Application of 64 detector CT as Middle ear Virtual Endoscipy and Three dimensional Reconstruction of Ossicular Chain Abstract: Objective To assess the application of 64 detector CT for the virtual endoscopy(VE) ～the reconstruction of ossicular chain and the oblique reconstruction of stapes. Methods 33 patients were examined by GE Lightspeed 64 detector CT. The 66 ears include 31 chronic suppurative otitis media. All lesions were confirmed by clinical examination and operation. The data was transferred to a workstation via an internal Dicom network for post processing. CTVE～ SSD of ossicular chain and the oblique reconstruction of stapes were processed on 66 ears. CTVE～ SSD of ossicular chain and the oblique reconstruction of stapes of normal ears were compared with anatomy and coronal and axial CT film, and that of ill ears were compared with operation and coronal and axial CT film. Results The representation of the structures of ill ears on CTVE and its comparison with coronal and axial CT film and operation: In 24 purulent otitis media, CTVE had a coincidence of 91.7% with operation of handle of malleus, 95.8% of head of malleus～ 95.8% of long limb of incus ,100% of short limb of incus, 87.5% of limbs of stapes. There were no significant differences between the rate of coincidence of CTVE and that of coronal and axial CT film, but CTVE、 SSD and the oblique reconstruction of stapes had a higher coincidence (average 93.3%、95%、91.7%) than coronal and axial CT film (average 90%). Conclusion CTVE, SSD of ossicular chain and the oblique reconstruction of stapes can wholely show the ossicular chain, and have a high coincidence of the destruction of ossicular chain. The imaging of CTVE, SSD of ossicular chain and reconstruction of stapes of 64 detector CT is clear and tridimensional with a short time, and can be applied in clinical examination. Key words:X ray computed; Tomography scanners; Virtual Endoscopy; Ossicles; Middle ear; Temporal bone; Three dimensional reconstruction 中耳结构位臵深而隐匿～结构复杂～难以显示。临床上常用的 检查方法是利用耳镜通过外耳道间接观察鼓室内的结构～但观察视野 小～范围局限～深部及细微结构观察不清。Mer,1,1967年首次应 用纤维耳内镜检查中耳～但是鼓膜完整者～由于外耳道与耳镜间有鼓 膜阻隔～使其临床应用受到限制,2,。耳内镜通过切开的鼓膜观察中 耳结构～创伤大～难以被普通患者所接受。传统X线检查重叠较多～分辨率低。单一CT的冠、轴位图像虽然可以显示中耳复杂的解剖结构和病变～但无立体图像～难以被临床医师所理解,3,。随着多层螺旋CT的发展～扫描层厚更薄～同时伴随后处理软件的发展～三维成像技术已开始应用于临床。64排螺旋CT采集层厚更薄～仅0.625 mm～扫描时间短～真正实现了各向同性的体素采集～且配备了先进的三维重建软件～可以达到最佳的重建效果。我们利用GE 64排螺旋CT,探讨64排螺旋CT仿真内窥镜、听骨链三维重建及镫骨前后脚斜面重建病变中耳中的临床应用价值。 1 材料与方法 1.1 临床资料 33例患者～男18例～女15例,年龄7岁，74岁～平均年龄37.2岁～中位年龄29.5岁,。33例66耳行颞骨GE Lightspeed64排螺旋CT扫描～正常组35耳～病变组31耳。病变组包括24耳慢性化脓性中耳炎,单纯型10耳、肉芽肿型5耳、胆脂瘤型9耳,、 2耳慢性化脓性中耳炎乳突根治术后复发、2耳中耳癌、1耳外耳道异物肉芽肿、2耳颞骨骨折。双耳反复流脓伴听力下降2 a，10 a 6例～单耳反复流脓伴听力下降2周，50 a而对侧耳正常12例～双耳或单耳听力下降6例～眩晕1 a 1例～耳鸣伴听力下降1例～中耳炎乳突根治术后2 a再次出现流脓2例～听力下降伴有肿胀感、疼痛及血性分泌物2例～外耳道肿物1 a 1例～外伤2例～所有病变中 耳均经临床和手术病理证实。 1.2 检查方法 所有病例均行颞骨GE Lightspeed 64排螺旋CT容积扫描检查。患者仰卧位～平行于听眦线自外耳道下缘至岩骨上缘做轴位CT扫描～层厚0.625 mm～螺距1.0～电压120 kV～电流187 mAs～扫描时间约4.5 s，5.5 s～视野:107 mm～骨算法,FC,64,。以1 mm层厚常规颞骨冠、轴位重建并摄片～再以软组织算法,FC,03,、0.3 mm间隔进行双耳轴位密集重建,将骨算法及软组织算法重建的轴位数据重建图像传至GE Advantage工作站。 1.3 后处理 1.3.1 中耳CTVE成像 利用透视容积算法,PVR,～于软组织算法重建的轴位图像上利用GE Advantage软件进行CTVE成像～在选定路径上自动浏览,用手动鼠标控制方向～根据所要观察的部位进行调整。正常组～设定阈值-300 Hu，-500 Hu～从不同的角度来观察中耳的结构～以将每个结构显示清晰为目标～选定8个观察视野来显示整个中耳的各解剖结构:CTVE观察点臵于外耳道～由外耳道向内以120?视野向鼓室腔内方向观察,视野再向内约至鼓膜下缘向内上观察鼓室腔全貌,视野由锥隆起前方向内前观看,CTVE由咽鼓管向后外约60?观看,视野由鼓室内侧壁向后外方向观看,视野由下鼓室向上观看～以较完整地显示整个听骨链,视野由鼓室上隐窝向前下观 看,用最宽的视野120?向下后观看。调整阈值约500 Hu～于轴位图像上由鼓室腔向内观察显示卵圆窗,由内下向外上观看～阈值设为-893 Hu，-193 Hu～调节透明度由渐升高后渐下降再渐升高后再下降的“M型”曲线来显示镫骨前后脚～由上向下内观看显示外骨半规管。病变组～根据中耳腔内软组织密度～设定阈值22 Hu，738 Hu、视野选择除同正常组外～再根据原始图像信息～选择最能显示病变的观察部位及视野行CTVE成像。 1.3.2 听骨链的SSD成像 手动选定原始轴位图像上各听小骨层面～解剖结构相差不大的层面可以跳过～当所有听小骨层面均选定完毕时～点击sculpt键就可自动生成听骨链的SSD图像。正常组听骨链三维图像选择窗宽/窗位2 000/80 Hu～选用不同的方位摄片。病变组～在原始图像上选择结构时尽量将听小骨与周围软组织分开～选择窗宽/窗位2 000/80 Hu~2000/200 Hu～选用不同的方位摄片。 1.3.3 镫骨前后脚的斜轴面重建 在冠状图像上,骨算法,以平行于砧骨豆状突、通过卵圆窗的角度对镫骨前后脚进行斜轴位重建～重建层厚0.5 mm～间隔1.0 mm。 1.4 CTVE图像、听小骨SSD图像及镫骨前后脚斜轴位图像与冠、轴位图像及手术所见对照。所有重建图像均与冠、轴位图像及手术比较～并进行统计学检验。 2 结果 2.1 病变中耳CTVE成像 24耳慢性化脓性中耳炎中～CTVE显示锤骨柄、砧骨长脚骨质破坏的符合率为91.7,,22/24,～显示锤骨头骨质破坏的符合率为95.8,,23/24,～显示砧骨短脚骨质破坏的符合率为100%,24/24,～显示镫骨脚骨质破坏的符合率为87.5,,21/24,。慢性化脓性中耳炎中～砧骨长脚骨质破坏率最高～为37.5%,9/24,。CTVE出现4耳假阳性～显示镫骨,3耳,、砧骨长脚,1耳,骨质不连续～手术所见镫、砧骨被大量的肉芽或胆脂瘤组织包绕～骨质正常。4耳假阴性～2耳CTVE显示锤骨柄正常～手术见轻微骨质破坏～1耳锤骨头、1耳砧骨长脚CTVE示正常～手术见骨质破坏。24耳慢性化脓性中耳炎中～2耳CTVE外半规管、面神经管骨质破坏未显示。听小骨的粘连、鼓室腔内软组织情况CTVE不能显示。2耳中耳癌～1耳CTVE清晰、立体显示鼓室盖、鼓岬及外半规管的骨质破坏。2耳慢性化脓性中耳炎乳突根治术后复发CTVE显示听骨链完全骨质破坏。2耳颞骨骨折中～其中1耳CTVE显示锤砧关节脱位～与手术所见一致。 2.2 病变耳听骨链SSD的显示 慢性化脓性中耳炎中～SSD显示听骨链骨质破坏符合率为91.7,，100,～平均为95,。显示锤骨柄、砧骨长脚骨质破坏的符合率为95.8,,23/24,～高于冠、轴位 图像87.5,,20/24,、91.7,,22/24,～SSD显示砧骨长脚骨质破坏的符合率为91.7,,22/24,～高于冠、轴位图像87.5,,21/24,。SSD显示听骨链骨质破坏符合率高于冠、轴位图像～但二者之间差异无显著性。2耳中耳癌中～SSD显示听骨链骨质破坏与手术所见一致。2耳化脓性中耳炎乳突根治术后复发听骨链完全骨质破坏。2耳颞骨骨折中～1耳SSD图像显示锤砧关节脱位～表现为锤砧关节分离～中间呈一裂隙～与手术所见一致。 2.3 镫骨前后脚的斜轴位重建 通过平行于砧骨豆状突通过卵圆窗的镫骨前后脚的斜轴面重建～病变组镫骨前后脚破坏显示的符合率为91.7,,22/24,～镫骨前后脚的斜轴位重建显示镫骨前后脚破坏的符合率高于冠、轴位图像～但二者间差异无显著性。2耳中耳癌中～镫骨前后脚斜轴位重建显示了镫骨前后脚的骨质破坏～2耳化脓性中耳炎乳突根治术后显示了镫骨前后脚完全骨质破坏～2耳颞骨骨折中～显示镫骨前后脚正常～均与手术所见一致。 3 讨论 本研究参照Thomas Rodt等,4,的经验～采用8个观察角度可以完整显示正常中耳的各个结构。 64排螺旋CT中耳的CTVE能更清晰显示中耳腔内和各壁结构。64排螺旋CT的扫描层厚薄～减少了阶梯状伪影～扫描速度快～减少了运动伪影～空间分辨率高～加上强 大的后处理软件～使重建图像质量明显提高～细微结构显示更好。CTVE图像更立体化～更容易被临床医生接受。尽管两者均可出现假阳性和假阴性～但CTVE要低于冠、轴位图像。中耳CTVE成像的关键在于薄层容积扫描～软组织算法密集重建～成像时选择合适的阈值、视野及透明度。CTVE成像技术仍存在一定的不足～尤其是它不能清楚显示中耳腔内异常的软组织结构及鼓室壁的轻度破坏～不能进行活检～且难以判断听骨链有无粘连。CTVE作为一种空腔脏器表面成像技术～无法判断锤骨和砧骨与上鼓室的连接是正常的韧带、粘连或骨性连接～所附加的伪彩不能分别出黏膜是正常的或是炎症等。在判断镫骨性耳硬化症方面～CTVE难以显示镫骨脚板是否有纤维化、粘连等,5,。在显示病变方面～调节不同的阈值～会引起假阳性或假阴性～很容易受主观因素影响～这与操作者的技术水平和熟练程度有关。此外～中耳的CTVE对计算机的硬、软件也较高。听骨链的SSD成像较为复杂且耗时较多～要求操作熟练～且对解剖结构掌握较好。听骨链SSD成像难以显示锤砧关节、砧镫关节的关节间隙。总之～利用64排螺旋CT行中耳的CTVE成像和听骨链的SSD三维重建、镫骨前后脚的斜轴面重建～结合冠、轴位图像～可以清晰显示中耳各结构。对慢性化脓性中耳炎的听骨链骨质破坏、外伤引起的听小骨骨折、脱位、先天畸形显示的准确率高～图像立体化～更加直观～易于临床医生接受。直观详细的图像信息可帮助手术医生按照个体化原则确定手术进路、选择不同的手术方案、模拟手术、减少不必要的术中探察～且术后可以及时发现和确定植入物脱位等手术失败的原因,为进一步的处 理提供依据。另外,虚拟耳镜优秀的图像质量也已用于教学等目的。 听骨链SSD重建稍烦琐～CTVE耗时约15 min～镫骨的斜面重建简单、 快速、方便～可以作为临床常规使用。 【参考文献】 ,1, Mer SB. Arch Otolaryngol,J,. Head Neck Surg,1967,85:387 393. ,2, Neri E, Caramella D, Panaconi M, et al. Virtual endoscopy of the middle ear,J,. Eur Radiol,2001,11:41 49. ,3, Himi T, Sakata M, Shintani T, et al. Middle ear imaging using virtual endiscopy and its application in patients with ossicular chain anomaly,J,. ORL J Otolaryngol Relat Spec,2000,62:316 320. ,4, Thomas Rodt, Sonke Bartling, Anja M, et al. Virtual endoscopy of the middle ear:experimental and clinical results of a standardized approach using mutil slice helical computed tomography,J,. Eur Radio,2002,12:1684 1692. ,5, Martin C～ MichelF～ Pouget J～ et al. Pathology of the Ossicular Chain: Comparison Between Virtual Endoscopy and 2D Spiral CT Data,J,. Otology Neurotology～2004,25:215 219.