張國來ZHANG Guolai包 強(qiáng)BAO Qiang陳光輝CHEN Guanghui鄭永豫ZHENG Yongyu周藝賢ZHOU Yixian

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CT閾值法測量乳突氣房體積與面神經(jīng)管垂直段位置的相關(guān)性

張國來1,2ZHANG Guolai
包 強(qiáng)3BAO Qiang
陳光輝1,2CHEN Guanghui
鄭永豫1,2ZHENG Yongyu
周藝賢1,2ZHOU Yixian

1. Department of Medical Imaging, Fujian Province Govermental Hospital, Fuzhou 350003, China

2. Department of Medical Imaging, Affiliated Hospital of Fujian Health College, Minhou 350100, China

Address Correspondence to： ZHANG Guolai E-mail： zhang200010043@126.com

修回日期：2015-12-30

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第3期：175-178

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 （3）： 175-178

【摘要】目的 探討CT閾值法軟件測量乳突氣房體積的可行性，分析乳突氣化程度與面神經(jīng)管垂直段（VFN）位置的相關(guān)性。資料與方法 回顧性分析39例行64層螺旋CT顳骨平掃的患者（共59側(cè)），運(yùn)用CT值閾值法軟件測量乳突氣房體積，根據(jù)乳突氣房氣化程度將患者分為氣化良好組、氣化不良組及無氣化組，比較男性與女性、左側(cè)與右側(cè)的乳突氣房體積，測量并比較3組VFN至外耳道骨性后壁的距離（d1）圓窗龕的距離（d2）及乳突外側(cè)緣骨質(zhì)的距離（d3）。結(jié)果 氣化良好組23側(cè)，氣化不良組20側(cè)，無氣化組16側(cè)。男性與女性乳突氣房體積差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）左側(cè)與右側(cè)突氣房體積差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。氣化良好組d1、d2小于氣化不良組（P＜0.05），d3大于氣化不良組（P＞0.05）；氣化不良組d1、d3與無氣化組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），d2差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；氣化良好組d1、d2 d3與無氣化組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論 CT閾值法可準(zhǔn)確地測量乳突氣房的體積，可作為判斷乳突氣房氣化程度的新方法。乳突氣房氣化程度越好，VFN位置越靠近圓窗龕及外耳道骨性后壁，臨床上依據(jù)乳突氣房氣化程度可評估VFN位置情況。

【關(guān)鍵詞】體層攝影術(shù)，螺旋計算機(jī)；乳突面神經(jīng)；圖像處理，計算機(jī)輔助

乳突氣房氣化程度會直接影響人工電子耳蝸植入（cochlear implant，C I）術(shù)中判斷面隱窩氣房的位置，如果氣化不成熟，則無法暴露圓窗，甚至無法確定耳蝸底轉(zhuǎn)位置，發(fā)生植入位置嚴(yán)重偏差，導(dǎo)致手術(shù)失?。?］對乳突氣房氣化程度的評價主要依據(jù)與乙狀竇的位置關(guān)系、CT層數(shù)的疊加或同層CT上面積的大小，結(jié)果誤差很大［2-4］。面神經(jīng)隱窩是C I乳突后鼓室入路的必經(jīng)之路，其內(nèi)側(cè)邊為面神經(jīng)管垂直段（vertical facial nerve，VFN）［5］。為了避免面神經(jīng)損傷，徐金操等［6］和朱永軍等［7］對VFN的邊界做了一些標(biāo)本基礎(chǔ)解剖學(xué)研究，為臨床C I提供數(shù)據(jù)參考。然而，在這些測量徑線內(nèi)關(guān)系到VFN位置與在體乳突氣房氣化程度是否存在相關(guān)性，目前尚未十分明確。本研究旨在探討乳突氣房氣化程度評價的新方法，并分析乳突氣房氣化程度與VFN位置的相關(guān)性。

1　資料與方法

1.1 研究對象 選擇2014年1月—2015年5月于福建省級機(jī)關(guān)醫(yī)院行64層螺旋CT顳骨平掃的39例患者（共59側(cè)乳突），男20例，女19例；年齡22～82歲，平均（46.4±2.7）歲；左乳突30側(cè)，其中男17側(cè)，女13側(cè)；右乳突29側(cè)，其中男15側(cè)，女14側(cè)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①氣化良好類及氣化不良類必須要求乳突氣房無炎癥等病變；②無乙狀竇前置、頸靜脈球高位及中顱窩腦板低位等解剖變異；③無面神經(jīng)管解剖變異；④無內(nèi)耳畸形。

1.2 儀器與方法 采用GE LightSpeed 64排VCT掃描機(jī)行顳骨掃描，采用AW 4.6后處理工作站中的體積測量CT值閾值法軟件［8］及多平面重組（MPR）技術(shù)?；颊呷⊙雠P位，以聽眶上線為基線，頭顱擺位須左右對稱，掃描范圍自巖尖上緣至乳突尖部。掃描參數(shù)：管電壓140 kV，管電流350 mA，螺距0.531，層厚0.625 mm，重建間隔0.625 mm，視野9.6 cm，分別以R37或L34為中心進(jìn)行圖像重建，掃描矩陣512×512，窗寬3000 HU，窗位550 HU。

1.3 乳突的分類 由3名副主任醫(yī)師分析乳突氣房分類。選擇在圓窗龕橫斷面層面上觀察乳突氣房氣化程度，以乳突氣房的多少及大小、氣房間隔的厚度及乳突外壁骨質(zhì)的厚度為判斷依據(jù)［2］，對乳突進(jìn)行分類：①氣化良好組：氣房腔較大，氣化范圍較廣，氣房間隔較薄，乳突外壁骨質(zhì)較薄，對應(yīng)臨床上的氣化型乳突；②氣化不良組：氣房腔較小且多，氣化范圍較小，氣房間隔較厚，乳突外壁骨質(zhì)較厚，頗似頭蓋骨，對應(yīng)臨床上的板障型和混合型乳突；③無氣化組：氣房未見發(fā)育，呈致密的骨質(zhì)。所有的乳突氣房分類均由3名副主任醫(yī)師一致審核通過。

1.4 CT閾值法測量乳突氣房體積圖像的提取 在AW 4.6工作站進(jìn)行MPR成像后，第一步：點(diǎn)擊體積測量CT閾值法軟件的“功能鍵”，在同一電腦界面上的3個方位圖像內(nèi)出現(xiàn)等大的測量感興趣區(qū)（ROI），具有放大或縮小及同時出現(xiàn)2個以上ROI的功能；第二步：設(shè)置的氣體CT閾值范圍及偽彩染色顏色；第三步：軟件將自動計算出所有ROI內(nèi)乳突氣房氣體的體積總和，即乳突氣房的體積（圖1）。

圖1 A～C為原始三維CT圖像，可判斷乳突氣房是否完全被偽彩染色；D～F為CT閾值法軟件獲得的三維CT圖像，圖中綠色及紅色方框（代碼1、2、3）為測量ROI，圖中藍(lán)色偽彩染色為氣體，設(shè)置CT閾值范圍為-1024～-200 HU得出所有ROI體積為6239.4 mm3

1.5 VFN位置測量圖像的提取 所有圖像以橫斷面圓窗龕層面為定位圖像，在定位圖像上顯示面神經(jīng)管乳突段，分別測量面神經(jīng)管邊緣至外耳道骨性后壁、圓窗龕及乳突外側(cè)緣骨質(zhì)的距離，分別設(shè)為d1、d2及d3，其中d1及d2為最短距離且延長線相互垂直，d2 與d3連線在同一條線上；然后在定位圖像標(biāo)上相互垂直的“十”字形定位線，以面神經(jīng)管為中心，一條線分別通過d1、d2及d3，一條線分別得到與之垂直的斜矢狀位圖像，在這些斜矢狀位圖像再分別測量對應(yīng)的d1、d2及d3的距離，取兩者平均值（圖2）。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，采用CT值閾值法軟件測量不同性別、側(cè)別的乳突氣房體積，組間d1、d2及d3的比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖2 乳突氣房氣化良好類。以橫斷面圓窗龕層面為定位圖像，在定位圖像上分別測量面神經(jīng)管邊緣至外耳道骨性后壁（d1）、圓窗龕（d2）及乳突外側(cè)緣骨質(zhì)（d3）的距離（A）；在定位圖像標(biāo)出相互垂直的“十”字形定位線，以面神經(jīng)管為中心（B）；在斜矢狀位圖像分別測量出對應(yīng)的d1、d2及d3的距離（C、D）

2　結(jié)果

2.1 圖像分析結(jié)果 氣化良好組23側(cè)，左10側(cè)，右13側(cè)；氣化不良組20側(cè)，左11側(cè)，右9側(cè)；無氣化組16側(cè)，左9側(cè)，右7側(cè)。

2.2 乳突氣房體積比較 男性與女性乳突氣房體積分別為（6.62±3.98）ml、（6.83±4.01）ml，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.172，P＞0.05）；左側(cè)與右側(cè)突氣房體積分別為（6.57±3.87）ml、（6.43±3.92）ml，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.118，P＞0.05）。

2.3 3組d1、d2及d3比較 氣化良好組與氣化不良組比較，d1、d2差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.000、0.022，P＜0.05），d3差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.864，P＞0.05）。氣化不良組與無氣化組比較，d1、d3差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.000、0.007，P＜0.05），d2差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.226，P＞0.05）。氣化良好組d1、d2、d3與無氣化組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.000、0.000、0.009，P＜0.05）。見表1。

表1 3組d1、d2及d3比較（mm）

3　討論

3.1 CT閾值法測量軟件的原理及特點(diǎn) CT閾值法體積測量軟件即CT血腫體積測量軟件［9］，專為測量血腫體積而研發(fā)的，其設(shè)計基礎(chǔ)是腦血腫與其周圍組織的區(qū)分主要是依據(jù)CT值的差異，血腫體積測量軟件在此理論基礎(chǔ)上根據(jù)血腫的CT閾值來確定其范圍，可以根據(jù)規(guī)則或不規(guī)則血腫的范圍進(jìn)一步計算血腫體積，不是估算值，達(dá)到“適形”的要求，且可以根據(jù)CT閾值范圍確定血腫范圍并偽彩染色，測量結(jié)果將自動算出。本研究根據(jù)乳突氣房內(nèi)氣體的CT閾值與氣房骨性間隔的CT閾值存在明顯差異來設(shè)置其測量范圍，使乳突氣房內(nèi)的氣體CT值均被包含在設(shè)置CT閾值范圍內(nèi)，3個步驟操作完畢后軟件自動計算其體積。該方法具有簡便、客觀、可重復(fù)性操作等優(yōu)點(diǎn)，而“適形”不受器官或病變的形態(tài)影響，還可以進(jìn)行三維觀察及偽彩染色，使其全部落在RO內(nèi)，進(jìn)一步提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，適用于測量對象的密度與周圍組織密度差異大的器官或病變，如乳突氣房、顱內(nèi)血腫等［8］。本研究測量結(jié)果顯示，在CT閾值法軟件上設(shè)置-1024～-150 HU范圍測得的氣體體積、設(shè)置-150～150 HU范圍測得的混合液體積與實(shí)際注入的混合液體積基本一致，提示CT閾值設(shè)置為-1024～-150 HU范圍可以準(zhǔn)確地測量氣體體積。由于乳突氣房內(nèi)僅充滿氣體，且緊貼氣房內(nèi)氣體的是一層成分為軟組織的薄層黏膜，為了避免黏膜可能分泌一些更低密度的物質(zhì)而造成測量誤差，因此本研究將測量乳突氣房內(nèi)氣體的CT閾值范圍設(shè)置為-1024～-200 HU。

3.2 乳突氣房體積結(jié)果分析 本研究測得乳突氣房體積范圍為1.46～16.1 ml，提示乳突氣房氣化程度個體差異性很大，因此在C I術(shù)前進(jìn)行乳突氣化評價尤為重要男性乳突氣房體積與女性比較無顯著差異，左側(cè)乳突氣房體積與右側(cè)比較無顯著差異，提示乳突氣房氣化程度與性別、側(cè)別無明顯相關(guān)性。男女性別、左右側(cè)乳突氣房體積與既往研究［3,10-12］結(jié)果基本一致，表明CT閾值設(shè)置在-1024～-200 HU范圍內(nèi)可以準(zhǔn)確地測量乳突氣房體積，是一種可應(yīng)用于乳突氣房體積定量研究的新方法。

3.3 乳突氣房氣化程度與VFN位置的相關(guān)性 面神經(jīng)損傷是C I面神經(jīng)隱窩入路最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，術(shù)前對VFN位置的CT觀察尤為重要，尤其是斜位MPR技術(shù)的應(yīng)用［13］。面神經(jīng)隱窩類似三角形，由VFN、鼓索神經(jīng)及砧骨窩構(gòu)成，中上邊為砧骨窩，外側(cè)邊為鼓索神經(jīng)及深部外耳道后壁，內(nèi)側(cè)邊為VFN［14］。VFN、鼓索神經(jīng)和砧骨窩所形成的三角區(qū)是進(jìn)入后鼓室的重要標(biāo)志［15-16］。Hamamoto等［16］認(rèn)為從面神經(jīng)隱窩觀察圓窗龕，VFN位置直接影響圓窗龕的暴露。故本研究選擇圓窗龕層面分析乳突氣房氣化程度，也能更好地觀察VFN位置情況。本研究氣化良好組d1距離與徐金操等［6］和朱永軍等［7］采用尸體測量的距離（4.83 mm、4.40 mm）、張媛等［17］選取耳蝸下緣CT層面測量的距離（4.19 mm）以及吳任國等［18］選取耳蝸基底圈CT層面測量的距離（4.42 mm）基本一致，而d2、d3的距離與吳任國等［18］的研究略有差異，這與選取測量CT層面及測量方式不同有關(guān)。乳突氣房體積越大即氣化程度越好，VFN至外耳道骨性后壁、圓窗龕的距離越短，從無氣化組、氣化不良組及氣化良好組依次遞減，提示乳突氣化程度越好則面神經(jīng)管的位置偏前外、前內(nèi)方向，即越靠近外耳道、圓窗龕。面神經(jīng)管的位置偏前會影響C I從面神經(jīng)隱窩入路觀察圓窗龕，且原則上VFN至外耳道骨性后壁的距離≥2 mm，否則C I手術(shù)需高度慎重［19］，因此距離過短在面神經(jīng)管輪廓化及磨薄外耳道后壁時極易損傷面神經(jīng)。而氣化良好組d3距離與氣化不良組近似，大于無氣化組，原因可能與無氣化組乳突氣房發(fā)育異常有關(guān)，這仍有待進(jìn)一步研究證實(shí)。氣化不良組d2距離與無氣化組近似，且d1距離大于氣化良好組，而d3距離與氣化良好組近似，提示氣化不良組比氣化良好組更適合C I術(shù)及風(fēng)險性更小，然而仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。因此，當(dāng)術(shù)前CT檢查發(fā)現(xiàn)由于VFN位置異?；蛘呷橥怀视不筒焕谌橥磺虚_而無法行經(jīng)典C I入路時，可以選擇經(jīng)耳道皮下徑路人工耳蝸植入術(shù)。

總之，CT閾值法軟件可準(zhǔn)確地測量乳突氣房體積，運(yùn)用簡單、方便，可進(jìn)行氣房氣化的定量研究，是測量乳突氣房體積的新方法。乳突氣房氣化程度與VFN位置存在一定的相關(guān)性，氣化程度越良好，VFN位置越靠近圓窗龕及外耳道骨性后壁，因此臨床上可以通過對乳突氣房體積的定量分析判斷VFN位置情況，從而有助于臨床成人C I手術(shù)方案的選擇。本研究的不足之處是CT閾值法ROI的測量標(biāo)志形式僅是正方形或長方形，當(dāng)測量對象為不規(guī)則形態(tài)時，若周圍組織密度等同于設(shè)置的CT閾值范圍則被計算在內(nèi)導(dǎo)致誤差，故有待進(jìn)一步研發(fā)測量標(biāo)志的其他形式。雖然CT閾值法對體積測量的準(zhǔn)確性得到試驗(yàn)論證［8］，但是對于本研究乳突氣房內(nèi)的氣體CT閾值范圍設(shè)置試驗(yàn)確立為-1024～-200 HU是否最合理，有待今后研究論證。

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（本文編輯馮婕）

作者單位1. 福建省級機(jī)關(guān)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像一科 福建 福州 350003 2. 福建衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院附屬醫(yī)院影像科 福建閩候 350100 3. 福建省立醫(yī)院放射科 福建福州 350003

Doi：10.3969/j.issn.1005-5185.2016.03.004

通訊作者張國來

基金項(xiàng)目

福建省教育廳A類科技項(xiàng)目（JA14412）。

中圖分類號

R445.3；R322.9+2

收稿日期：2015-08-24

Correlation Between the Volume of Mastoid Air Cell Using CT Threshold Value Method and Location of Vertical Segment of Facial Nerve

【Abstract】Purpose To explore the feasibility of CT threshold value method in measuring the volume of mastoid air cell, and to analyze its relationship with the location of vertica facial nerve （VFN）.Materials and Methods Thirty-nine patients receiving 64-slice spira CT were retrospectively analyzed. The volume of mastoid air cell were measured using the threshold value software. Patients were divided into three groups based on the degree o pneumatization of mastoid air cell： good, fair and none. The volume of mastoid air cell wa compared in males and females, left side and right side. The distance from the posterio wall of external auditory meatus osseous （d1）, round window niche （d2） and latera margin of mastoid bone （d3） to VFN of three groups were compared.Results Ther were 23 sides with good pneumatization, 20 sides with fair pneumatization, and 16 side with none pneumatization. There was no significant difference between males and female （P＞0.05） or between left side and right side （P＞0.05）. The d1 and d2 of good pneumatization group were less than that of fair pneumatization group （P＜0.05）, but d3 was greater than that o fair pneumatization group （P＞0.05）. There were significant differences in d1 and d3 between fair and none pneumatization groups （P＜0.05）, while no significant difference in d2 （P＞0.05）The d1, d2 and d3 between good and none pneumatization groups were significantly differen （P＜0.05）.Conclusion The threshold value method with CT attenuation value correctly measures the volume of mastoid air cell. There is a certain relationship between th degree of mastoid air cell pneumatization and the location of VFN.

【Key words】Tomography, spiral computed； Mastoid segment of facial nerve； Imag processing, computer-assisted