方軍杰 胡寶華 王建鋒 丁忠祥 孫微 干放 鄔亦椒 鄭建軍

聽力障礙患者的治療與聽力康復(fù)是臨床關(guān)注的焦點(diǎn)。人工耳蝸植入（cochlear implantation，CI）技術(shù)與耳蝸裝置的不斷改進(jìn)為重度及極重度感音神經(jīng)性耳聾患者聆聽世界提供了機(jī)會(huì)。但不同患者在CI術(shù)后聽覺和言語康復(fù)情況差別較大，這與患者的耳蝸、聽神經(jīng)的自身?xiàng)l件、不同人工耳蝸的性能、手術(shù)植入技術(shù)及聽力和言語的康復(fù)治療等因素有關(guān)[1]，這也與耳蝸電極植入的空間位置、電極的深度及有無電極折疊、電極滑脫等一些術(shù)后并發(fā)癥有關(guān)。影像學(xué)檢查有助于了解CI術(shù)后植入電極的相關(guān)情況。隨著人工耳蝸電極設(shè)備的不斷升級(jí)換代，觀察內(nèi)容從單純?cè)u(píng)估耳蝸內(nèi)電極向探討電極位置與相關(guān)功能關(guān)系上延伸，為了能精確觀察耳蝸內(nèi)電極的形狀、部位和數(shù)目，對(duì)影像學(xué)檢測(cè)設(shè)備提出了更高的要求[2]。本研究通過對(duì)比分析高分辨率錐形束CT（CBCT）與64排螺旋CT對(duì)耳蝸內(nèi)電極的顯示與測(cè)量數(shù)據(jù)，探討高分辨率CBCT對(duì)于CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極的評(píng)估價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選取2015年7月至2017年2月寧波市第二醫(yī)院收治的因雙耳極重度感音神經(jīng)性耳聾行CI術(shù)患者16例，術(shù)前影像學(xué)評(píng)估與臨床聽力學(xué)檢查均無CI術(shù)禁忌證。其中男9例，女7例；年齡2～42歲，平均16歲。8例患者植入COCHLEAR公司Nucleus CI512第五代人工耳蝸，線圈寬度32.0mm，電極矩陣長(zhǎng)度19.0mm，22電極，材質(zhì)為鈦合金；8例患者植入NUROTRON公司CS-10A人工耳蝸，線圈寬度32.0mm，電極矩陣長(zhǎng)度20.5mm，24電極，材質(zhì)為鈦合金。16例患者均為單側(cè)植入。

1.2 檢查方法 患者CI術(shù)后4～7d內(nèi)行高分辨率CBCT檢查和64排螺旋CT植入側(cè)掃描。CBCT設(shè)備為PaX-Uni3D高分辨率CBCT機(jī)，管電壓89kV，管電流4.0mA；植入側(cè)顳骨掃描，患者站立位或坐位，頭部固定。多排螺旋CT設(shè)備為德國(guó)西門子SOMATOM Definition 64排雙源CT機(jī)，植入側(cè)顳骨局部掃描，管電壓120 kV，管電流45mA，螺距0.562mm，層厚0.625mm。對(duì)于無法配合檢查的幼兒患者，檢查前采用自然睡眠和人工藥物催眠(口服水合氯醛)的方法來幫助嬰幼兒入睡。CBCT檢查采用兒童專用座椅，頭部軟枕固定，在監(jiān)護(hù)人陪同下，進(jìn)行檢查。

1.3 重建方法 64排螺旋CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入重建后臺(tái)，選擇骨函數(shù)圖像，調(diào)節(jié)窗寬3 900、窗位1 865，使人工耳蝸高密度電極影與內(nèi)耳骨質(zhì)結(jié)構(gòu)分界清晰；沿耳蝸蝸軸方向，做垂直于蝸軸和平行于蝸軸方向的三維重建，拆薄層厚為0.5mm，層間距為0mm；冠狀位行MIP重建，層厚5.0mm，層間距3.0mm。曲面重建：選擇Curved工具，在HD MIP圖像上采用自動(dòng)追蹤電極中心行曲面重建（圖1）。高分辨率CBCT重建方法與64排螺旋CT三維重建方式相同，層面上為了保持和MDCT的對(duì)比，盡量選擇相同層面，曲面重建應(yīng)用專門曲面重建及測(cè)量軟件（圖2）。

圖1 64排螺旋CT圖像重建（a：植入電極全景影像，周圍有少許金屬偽影；b：植入電極展開后圖像，顯示電極在耳蝸內(nèi)走行，可測(cè)量電極深度）

圖2 高分辨率CBCT圖像重建（a：人工耳蝸重建后，顯示電極在耳蝸內(nèi)形態(tài)，清晰計(jì)數(shù)耳蝸電極；b：曲面重建展開后可以直接測(cè)量耳蝸內(nèi)電極深度）

1.4 測(cè)量方法 電極計(jì)數(shù)采用3種表示方式，清晰計(jì)數(shù)，即電極和相鄰電極邊緣清晰；模糊計(jì)數(shù)，即電極邊緣部分模糊，和相鄰電極邊界尚能分辨；未能計(jì)數(shù)，即電極邊界模糊，和相鄰電極不能區(qū)分。耳蝸內(nèi)電極深度的測(cè)量方法，采用直接法和間接法2種方式。直接法：在HD MIP圖像上自動(dòng)追蹤電極中心行曲面重建，展開電極，測(cè)得圓窗膜至耳蝸內(nèi)人工耳蝸第一個(gè)電極的長(zhǎng)度。間接法：已知人工耳蝸電極矩陣長(zhǎng)度（Nucleus CI512為19.0mm，NUROTRON CS-10A為20.5mm），測(cè)得最后一個(gè)電極距離圓窗膜的距離，即總矩陣長(zhǎng)度±最后一個(gè)電極距離耳蝸圓窗膜距離（圖3）。電極位置的判斷：耳蝸螺旋有三層結(jié)構(gòu)，64排螺旋CT薄層重建及高分辨CBCT薄層重建后，可以顯示前庭階、鼓階，主要辨認(rèn)電極與耳蝸螺旋板的相對(duì)位置（圖4）。測(cè)量及判斷由2位副主任以上職稱醫(yī)師進(jìn)行，兩者意見不一致時(shí)，討論或請(qǐng)教高一級(jí)醫(yī)師解決。

圖3 CBCT耳蝸內(nèi)電極深度的測(cè)量（a：直接法；b：間接法）

1.5 觀察指標(biāo) 比較高分辨率CBCT與64排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極的顯示情況（計(jì)數(shù)、位置）及電極植入深度的測(cè)量結(jié)果。

圖4 高分辨率CBCT重建后耳蝸內(nèi)電極位置的判斷（a：耳蝸內(nèi)垂直于電極各層面圖像，觀察電極位置，蝸管內(nèi)結(jié)構(gòu)清晰，可顯示位于下方的鼓階；b：對(duì)比相對(duì)空間位置，顯示電極位于下方鼓階）

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件；計(jì)量資料以表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 高分辨率CBCT與64排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極的顯示情況比較 15例植入后未發(fā)現(xiàn)明顯并發(fā)癥，1例患者在術(shù)后CBCT檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)電極有折斷重疊（圖5），后進(jìn)行二次手術(shù)。64排螺旋CT清晰計(jì)數(shù)74個(gè)電極，平均（4.6±1.1）個(gè)/例；模糊計(jì)數(shù) 138個(gè)，平均（8.6±1.7）個(gè)/例；高分辨率CBCT清晰計(jì)數(shù)330個(gè)電極，平均（20.6±2.0）個(gè)/例；模糊計(jì)數(shù)為 34個(gè)，平均（2.1±1.6）個(gè)/例；16例患者CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極計(jì)數(shù)情況比較詳見表1。高分辨率CBCT與64排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極計(jì)數(shù)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），高分辨率CBCT優(yōu)于64排螺旋CT。高分辨率CBCT判斷術(shù)后電極位于鼓階12例，前庭階2例，2例未能判斷；多排螺旋CT判斷術(shù)后電極位于鼓階13例，前庭階2例，1例未能判斷；高分辨率CBCT與64排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極位置判斷的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

圖5 高分辨率CBCT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極的顯示（a：人工耳蝸電極折斷重疊，導(dǎo)致植入深度不夠；b：植入電極深度明顯不足，圓窗膜外尚留8個(gè)電極）

表1 16例患者CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極計(jì)數(shù)情況比較（個(gè)）

2.2 高分辨率CBCT與64排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極植入深度測(cè)量結(jié)果比較 兩種植入電極陣列長(zhǎng)度分別19.0、20.5mm，設(shè)計(jì)植入長(zhǎng)度和手術(shù)實(shí)際植入深度并非一致。利用64排螺旋CT、高分辨率CBCT曲面重建和術(shù)中實(shí)際測(cè)得的電極植入深度比較見表2。

表2 16例患者CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極植入深度4種方法測(cè)量結(jié)果比較（mm）

由表2可見，多排螺旋CT直接法測(cè)得CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極植入深度＞CBCT直接法＞CBCT間接法，CBCT間接法測(cè)量的CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極植入深度更加接近于術(shù)中實(shí)際測(cè)量值。而COCHLEAR公司Nucleus CI512人工耳蝸電極植入深度要深于NUROTRON公司的CS-10A人工耳蝸，兩者比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。

3 討論

近30年來，CI的適應(yīng)證已經(jīng)被大大擴(kuò)展，甚至可用于3個(gè)月大的嬰幼兒，并且對(duì)有明顯功能性殘余聽力的成人也有良好效果，尤其是有相當(dāng)?shù)牡皖l率域內(nèi)殘余聽力者[3]。如今CI在技術(shù)上雖已十分成熟，但仍存在一些問題，如植入位置異常、深度不夠、電極折疊等，這些問題多數(shù)在術(shù)后開機(jī)調(diào)試時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)，因此術(shù)后對(duì)耳蝸內(nèi)電極的影像學(xué)評(píng)估意義重大。

目前在CI術(shù)后影像學(xué)評(píng)估方面，國(guó)內(nèi)常用的檢查方法有數(shù)字化X線攝片和多排螺旋CT掃描。數(shù)字化X線攝片早期應(yīng)用較普遍，其優(yōu)點(diǎn)是檢查費(fèi)用和掃描輻射劑量低，能查看電極整體形態(tài)，并能清晰計(jì)數(shù)電極，一定程度上能判斷耳蝸內(nèi)電極有無扭曲、打折，并能通過角度測(cè)量及曲率公式計(jì)算出植入耳蝸的深度[4]。但是X線檢查的缺點(diǎn)是空間分辨率低，耳蝸內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)與植入電極關(guān)系不能區(qū)分，并且受到投照角度的限制。多排螺旋CT不僅提升了空間分辨力，也大大降低了電極金屬偽影，臨床應(yīng)用十分廣泛，早先已有多名學(xué)者做了多排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極影像評(píng)估的相關(guān)研究。Lane等[5-6]通過對(duì)比植入電極的尸體顳骨標(biāo)本64排螺旋CT掃描圖像及相對(duì)應(yīng)的耳蝸切片圖像，發(fā)現(xiàn)在合適平面上重建的三維圖像可以分辨出電極在鼓階或前庭階的位置，這為CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極的空間位置提供重要的技術(shù)手段。而耳蝸內(nèi)電極植入的位置以及在耳蝸內(nèi)電極植入的深度目前被認(rèn)為是手術(shù)成功與否的關(guān)鍵因素[7]。

自從2002年Husstedt等[8]第一次報(bào)道利用CBCT技術(shù)顯示CI術(shù)后電極和耳蝸軸的關(guān)系以來，CBCT已在臨床廣泛應(yīng)用。CBCT具有金屬偽影較少，輻射劑量極低，各向同性空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)[9]。2014年，芬蘭坦佩雷大學(xué)醫(yī)學(xué)院Zhou等[10]設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，利用高分辨CBCT采集系統(tǒng)測(cè)試CI術(shù)后耳蝸內(nèi)定量標(biāo)記電極陣列，并以微平板CT成像作為對(duì)照，發(fā)現(xiàn)CBCT可以作為臨床應(yīng)用識(shí)別電極陣列的檢查手段。同時(shí)，有研究通過對(duì)比植入電極的人體顳骨標(biāo)本的超微斷層圖像和CBCT掃描圖像，肯定了高分辨CBCT在合適平面上重建的三維圖像可以分辨出電極在鼓階或前庭階的位置[11]，為確定CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極的空間位置提供重要的技術(shù)手段。另有一項(xiàng)低劑量螺旋CT與CBCT在顯示CI術(shù)后的對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)高分辨CBCT檢查的輻射劑量要明顯低于低劑量螺旋CT，而低劑量螺旋CT顯示的耳蝸結(jié)構(gòu)和整體圖像質(zhì)量與輻射劑量呈正相關(guān)；高分辨CBCT和低劑量多排螺旋CT都適合于術(shù)后CI成像[12]。因此，本研究采用低劑量CT局部掃描，一方面對(duì)CT圖像質(zhì)量影響有限，另一方面，可以有效控制輻射劑量。

本研究結(jié)果顯示，高分辨率CBCT與64排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極計(jì)數(shù)情況比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，高分辨率CBCT優(yōu)于64排螺旋CT。而也有報(bào)道稱，多排螺旋CT薄層掃描后，在植入電極顯示上也非常清晰[6，12]，但這類報(bào)道都基本研究的是12～16顆電極的人工耳蝸，由于電極間距較大，偽影相互影響相對(duì)較少。但在22～24顆電極的顯示方面，多層螺旋CT只能清晰計(jì)數(shù)少數(shù)電極，CBCT存在明顯優(yōu)勢(shì)。CBCT相對(duì)于多排螺旋CT，周圍金屬偽影明顯減少，對(duì)于測(cè)量及顯示單個(gè)電極方面更為準(zhǔn)確。但CBCT更容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影，部分電極計(jì)數(shù)不清晰，多數(shù)是由于運(yùn)動(dòng)偽影影響。

本研究結(jié)果顯示，高分辨率CBCT與64排螺旋CT對(duì)CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極位置判斷結(jié)果比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩者均能較好地判斷耳蝸內(nèi)電極是位于鼓階還是前庭階。多排螺旋CT和高分辨率CBCT在判斷電極植入位置時(shí)，需要觀察電極在耳蝸管內(nèi)的空間位置，最好能在一些層面上顯示中間基底膜的大致位置，這樣在判斷上會(huì)更加的準(zhǔn)確，這就需要高分辨率薄層重建。但在實(shí)際評(píng)估中，對(duì)于基底膜的顯示較困難，而電極在耳蝸空間位置、前庭階及骨螺旋板可清晰顯示。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前常用的影像評(píng)估電極植入深度的測(cè)量方法主要有：數(shù)字化X線圖像上利用角度-長(zhǎng)度公式及頻率-長(zhǎng)度公式測(cè)量電極深度[13]；CT曲面重建自動(dòng)跟蹤法測(cè)量電極深度。本研究中，在多排螺旋CT上，利用影像工作站曲面重建的方法對(duì)植入電極行多平面三維重建，以電極進(jìn)入圓窗膜位置為測(cè)量起點(diǎn)，直接測(cè)量人工耳蝸電極至耳蝸內(nèi)最遠(yuǎn)端終點(diǎn)的距離，其整個(gè)測(cè)量方法類似于自動(dòng)跟蹤法，并且可以在一個(gè)平面上觀察，即直接法測(cè)量。而同樣，在高分辨率CBCT檢查后，利用機(jī)器自帶軟件進(jìn)行相同層面的重建，應(yīng)用曲面重建軟件進(jìn)行植入電極長(zhǎng)度的直接測(cè)量。根據(jù)曲面重建的成像原理，不難發(fā)現(xiàn)，測(cè)量展開后的電極深度，會(huì)有一定的測(cè)量點(diǎn)選擇的人為誤差，所以在已知電極矩陣長(zhǎng)度時(shí)，可以采用間接法來減少這人為誤差形成。間接法是電極矩陣長(zhǎng)度±末位電極離圓窗膜長(zhǎng)度，測(cè)得的平均深度要略小于直接法，并且更加接近于術(shù)中實(shí)際測(cè)得的電極植入深度。另外，Nucleus CI512電極為彎電極，在設(shè)計(jì)時(shí)植入深度較大，而在實(shí)際測(cè)量中，該彎電極的實(shí)際植入深度要明顯比NUROTRON的CS-10A人工耳蝸直電極植入深度要深?？梢钥闯?，間接法更能減少測(cè)量誤差，所以在能清晰判定最后一個(gè)電極位置時(shí)，利用高分辨率CBCT間接法測(cè)量將更加準(zhǔn)確。

綜上所述，相比64排螺旋CT，高分辨率CBCT不僅能顯示CI術(shù)后耳蝸內(nèi)電極位置，并能較準(zhǔn)確測(cè)量耳蝸內(nèi)電極植入深度及計(jì)數(shù)等指標(biāo)，為需要調(diào)整電極位置或再次進(jìn)行手術(shù)的患者提供較為準(zhǔn)確的影像學(xué)評(píng)估資料，在臨床上可以代替多排螺旋CT進(jìn)行耳蝸內(nèi)電極的影像學(xué)評(píng)估。