CT中耳仿真内镜的临床应用初探
作者：杨晓玲 郑小华 童士平
单位：430060 武汉，湖北医科大学附属第一医院放射科
关键词：体层摄影术，X线计算机；内镜检查，中耳
临床放射学杂志001203【摘要】目的 研究CT中耳仿真内镜的检查方法、镜下表现及临床应用。 材料与方法 对10例正常及30例耳部流脓、外耳道闭锁、听力下降患者行容积扫描，床速1mm/s，准直器宽度1mm，螺距1.0；对两侧颞骨用高分辨骨算法小视野重建，间隔0.2mm，图像传入工作站，利用Navigator软件对容积数据进行三维重建，获得中耳仿真内镜图像。 结果 移动仿真内镜，能清楚显示外听道，中耳腔内、外、前、后内表面，还可从不同角度观察听骨链，且获得的图像质量高，不足之处是不能区分内表面密度差异。 结论 CT中耳仿真内镜提供了一种新的方法，可使中耳这一复杂部位的解剖细节显示得更好。
, 百拇医药 Preliminary Study on the Clinical Applications of CT Virtual Endoscopy of Middle Ear
YANG Xiaoling, ZHENG Xiaohua, TONG Shiping
(Department of Radiology, No.1 Affiliated Hospital, Hubei Medical University, Wuhan, Hubei Province 430060, P.R.China)
【Abstract】Objective To investigate the technique, imaging features and clinical value of CT virtual endoscopy of middle ear. Materials and Methods Volume scanning with a helical CT unit (Hispeed CT/i,GE) was performed in ten normal subjects and 30 patients with pyecchysis of external auditory meatus, or atresia of external auditory canal, or dysaudia. Table speed 1 mm/s and collimation 1 mm (pitch 1.0) were selected as the scan parameters. The images of the right and left petrous bones were reconstructed separately using high resolution algorithm for bony structures with a small field of view (9.6 cm) and 0.2 mm slice thickness. The images were then put into a workstation and processed with the Navigator virtual endoscopic software (General Electric). Results A series of images were obtained as the virtual endoscopy moved from the external auditory canal to the middle ear cavity. Virtual endoscopy could well demonstrate the anterior, medial, lateral and posterior surfaces of the middle ear structures, including the ossicles. The disadvantage of the virtual endoscopy was that the density difference of the surfaces could be differentiated. Conclusion CT virtual endoscopy of the middle ear provides a new method to observe the anatomy of this complex region in detail.
, 百拇医药
【Key words】Tomography,X-ray computed Virtual endoscopy Middle ear
中耳CT仿真内镜(CT virtual endoscopy,CTVE)成像是一种新的无创、无痛苦性检查方法，国内目前尚无对其检查方法、正常与异常影像认识的研究报告。1999年8月～2000年2月，笔者对10例正常、30例听力异常患者进行了中耳CTVE成像，旨在就其检查方法、镜下表现及临床应用价值进行初探性研究。
1 材料与方法
正常组10例，男女各5例，年龄17～52岁，无听力障碍及中耳炎病史，轴位扫描无中耳炎征象。临床表现为耳部流脓、外耳道闭锁、听力下降与头痛患者30例共60耳，其中男21例，女9例，平均年龄27.3岁(9～63岁)。其中慢性化脓性中耳炎18例28耳，外耳道闭锁3例3耳(先天、肿瘤与外伤各1例)，听神经瘤4例5耳，中耳均无异常，5例双耳无异常，除正常者外余均经手术证实。
, 百拇医药
使用GE Hispeed CT/i螺旋CT扫描机；Sun ultra 100工作站；GE Advantage windows 3.1图像分析软件。患者仰卧扫定位像，轴位容积扫描自颞颌关节至颅底内侧面，基线与颅底平行。扫描参数：管电压120kV，管电流280～300mA，准直器宽度1mm，螺距1.0，重建间隔0.2mm，视野9.6cm。工作站图像处理及三维成像：将容积扫描图像数据传至工作站，然后应用Navigator smooth软件获得中耳内镜图像，阈值采用-200～-600HU，同时伴随生成3幅二维图像(轴面、矢状面、冠状面)，调整Navigator观察光标位置并旋转方向光标获得所需观察方向，对听骨链、鼓室内外前后内表面进行多方向观察。
2 结果
2.1 正常中耳CT仿真内镜表现
内镜从外耳向中耳移动，骨性外耳道可清晰显示，表面骨嵴凹凸不平，正常时鼓膜不显影，只显示鼓环、中耳内侧壁鼓岬与锤骨柄(图1)，中耳前壁内侧可见两管道，鼓膜张肌半管在上，开口较大且光滑，耳咽管则在其下，开口小且形态不规则，两管之间可见骨隔(图2)；内侧壁又称迷路壁，此壁中部有一圆形隆起为岬，岬的后上方可见镫骨封闭前庭窗，前庭窗的后下方有一卵圆形凹陷为蜗窗(图3)；后壁在中鼓室听骨链外侧向后上看，可见一锥状隆起，内藏镫骨肌，此隆起后下方有鼓索神经自面神经管穿出进入鼓室，锥隆起与前庭窗后上方有一弓状隆起，称面神经管凸(图4)；在中鼓室听骨链内侧朝上观察，可较好显示鼓窦入口(图5)。
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听骨链： 正常听骨链总能满意显示，观察角度不同其形态不一，锤骨柄与砧骨长脚平行，镫骨与砧骨长脚呈“L”形，在中鼓室向前内上方观察，可显示锤骨、砧骨、镫骨及锤砧关节与砧镫关节(图6)。同一患者原始资料直接内镜检查，图像质量有极显著差异(图7)。
2.2 化脓性中耳炎的CT仿真内镜表现
化脓性中耳炎CTVE能显示穿孔的鼓膜(图8)；脓液粘附可使听骨链显示不清(图9)，调整阈值常能显示听骨链(图10)或破坏的听小骨(图11)，脓液同样可粘附于耳咽管、鼓窦入口及内侧壁，使中耳各壁结构显示不清，调整阈值对观察听小骨有无破坏比较可靠，鼓室壁有无异常则不易准确判断。
3 讨论
CTVE是一种新的螺旋CT成像方法，它是应用计算机软件功能，将螺旋CT容积扫描所获得的数据进行后处理，重建出空腔器官内表面的立体影像，类似纤维内镜所见。它对机器性能、工作站的软硬件功能有较高的要求，目前国内尚未见到CTVE应用于中耳的报道。笔者采用薄层轴位扫描(1mm)，螺距1.0，小视野(9.6cm)高分辨骨算法密集重建(层厚0.2mm)，并应用功能强大的工作站对中耳进行多平面重建术(multiplanar reconstructions,MPR)及CTVE成像，可直观、清晰地显示常规高分辨CT不能显示的镫骨前后脚、听骨链、耳咽管、鼓膜张肌半管、鼓窦入口、内侧壁骨岬、前庭窗、蜗窗、锥隆起、面神经管凸等重要结构。
, 百拇医药
CTVE图像质量与诸多因素有关，相同的容积扫描数据，分别采用1.0、0.5、0.3、0.2、0.1mm等层厚密集重建，然后利用Navigator smooth软件分别获得中耳CTVE图像，1.0、0.5mm重建不能满意显示听小骨及其细节，0.2、0.1mm重建均可较好显示听骨链，两者无明显差异，0.3mm重建效果介于其间。可见不同层厚重建对CTVE成像效果影响较大。
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图1 外耳道表面凹凸不平，鼓膜不显影，可见鼓岬(A)与锤骨柄(F) 图2 示Mtensor tympani鼓膜张肌半管；semicanalis tubae auditiae耳咽管 图3 A.鼓岬，B.蜗管，C.前庭窗，D.椎隆起，E.砧骨长脚，F.锤骨柄，G.咽鼓管，H.下鼓室 图4 A.鼓岬，D.锥隆起，E.锤骨头，F.锤骨柄，G.锤砧关节，H.砧骨长脚，I.砧镫关节，J.镫骨，K.面神经管 图5 a.鼓窦入口，b.锤骨柄，c.椎隆突，d.外耳道 图6 a.锤骨柄，b.锤骨头，c.锤砧关节，d.砧骨长脚，e.镫骨
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图7 a.砧骨 图8 鼓膜多处穿孔，边缘不整齐 图9 脓液粘附，听小骨显示不清 图10调整阈值听骨链显示 图11 a.锤骨，b.砧骨，c.锥隆起，d.前庭窗
中耳CTVE成像过程中，熟悉正常的解剖结构，选择恰当的观察阈值及方位对图像质量和诊断的准确性至关重要，观察阈值与鼓室的气化程度及病理状态有关。笔者反复尝试，正常中耳阈值在-300～-600HU之间，可很好显示听骨链与中耳各壁。内镜下观察镫骨前后脚阈值需提高，显示锤砧关节阈值则更高，阈值提高常易造成砧镫关节脱位的假象，镫骨前后脚在轴位HRCT图像上显示更满意。
化脓性中耳炎由于鼓室腔内积液或充满炎性肉芽组织，CTVE观察阈值提高，笔者反复对每一病例阈值进行仔细测量与总结，慢性化脓性中耳炎观察阈值在-50～390HU之间，较小阈值观察到的为包绕的软组织影像，提高阈值方可看到鼓室壁与听骨链，并观察有无骨质破坏。最常见的骨质破坏为砧骨长脚、镫骨头及锤骨柄，锤砧关节及砧骨短脚较少受累。对于中耳外伤引起的听骨链脱位CTVE易于观察，外耳道与鼓室壁骨折轴位及MPR图像显示更清楚。
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CTVE是一种新的非侵袭性的显示方法，能清晰显示中耳复杂的细微结构[1]，有利于先天性中耳畸形的诊断，颞骨外伤后听小骨有无骨折及脱位的观察，对慢性中耳炎的术前诊断、手术计划的制订及术后追踪观察有独到的优点；此外有利于医学教育，是轴位及MPR成像的有力补充[2]。但它也有一些不足之处，其一，CTVE为表面成像，不能反映内腔表面的密度差异，因而在显示鼓室内异常软组织的部位与范围上虽可采用调节阈值的方法弥补这一不足，但其观察效果仍明显不如轴位HRCT和MPR；其二，CTVE对机器性能、工作站的软硬件功能要求也较高，易受人为因素如观察阈值、操作者的熟练程度及对解剖结构的了解等影响。临床实际工作中，中耳CTVE成像必须结合轴位HRCT和MPR图像才能作出准确全面的评价。
参考文献
1，Pozzi Mucelli R, Morra A, Calgaro A,et al. Virtual endoscopy with computed tomography of the anatomical structures of the middle ear. Radiol Med (Torino), 1997, 94:440
2，Frankenthaler RP, Moharir V, Kikinis R,et al. Virtual otoscopy. Otolaryngol Clin North Am, 1998, 31:383
收稿：2000-04-03, 百拇医药
单位：430060 武汉，湖北医科大学附属第一医院放射科
关键词：体层摄影术，X线计算机；内镜检查，中耳
临床放射学杂志001203【摘要】目的 研究CT中耳仿真内镜的检查方法、镜下表现及临床应用。 材料与方法 对10例正常及30例耳部流脓、外耳道闭锁、听力下降患者行容积扫描，床速1mm/s，准直器宽度1mm，螺距1.0；对两侧颞骨用高分辨骨算法小视野重建，间隔0.2mm，图像传入工作站，利用Navigator软件对容积数据进行三维重建，获得中耳仿真内镜图像。 结果 移动仿真内镜，能清楚显示外听道，中耳腔内、外、前、后内表面，还可从不同角度观察听骨链，且获得的图像质量高，不足之处是不能区分内表面密度差异。 结论 CT中耳仿真内镜提供了一种新的方法，可使中耳这一复杂部位的解剖细节显示得更好。
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YANG Xiaoling, ZHENG Xiaohua, TONG Shiping
(Department of Radiology, No.1 Affiliated Hospital, Hubei Medical University, Wuhan, Hubei Province 430060, P.R.China)
【Abstract】Objective To investigate the technique, imaging features and clinical value of CT virtual endoscopy of middle ear. Materials and Methods Volume scanning with a helical CT unit (Hispeed CT/i,GE) was performed in ten normal subjects and 30 patients with pyecchysis of external auditory meatus, or atresia of external auditory canal, or dysaudia. Table speed 1 mm/s and collimation 1 mm (pitch 1.0) were selected as the scan parameters. The images of the right and left petrous bones were reconstructed separately using high resolution algorithm for bony structures with a small field of view (9.6 cm) and 0.2 mm slice thickness. The images were then put into a workstation and processed with the Navigator virtual endoscopic software (General Electric). Results A series of images were obtained as the virtual endoscopy moved from the external auditory canal to the middle ear cavity. Virtual endoscopy could well demonstrate the anterior, medial, lateral and posterior surfaces of the middle ear structures, including the ossicles. The disadvantage of the virtual endoscopy was that the density difference of the surfaces could be differentiated. Conclusion CT virtual endoscopy of the middle ear provides a new method to observe the anatomy of this complex region in detail.
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【Key words】Tomography,X-ray computed Virtual endoscopy Middle ear
中耳CT仿真内镜(CT virtual endoscopy,CTVE)成像是一种新的无创、无痛苦性检查方法，国内目前尚无对其检查方法、正常与异常影像认识的研究报告。1999年8月～2000年2月，笔者对10例正常、30例听力异常患者进行了中耳CTVE成像，旨在就其检查方法、镜下表现及临床应用价值进行初探性研究。
1 材料与方法
正常组10例，男女各5例，年龄17～52岁，无听力障碍及中耳炎病史，轴位扫描无中耳炎征象。临床表现为耳部流脓、外耳道闭锁、听力下降与头痛患者30例共60耳，其中男21例，女9例，平均年龄27.3岁(9～63岁)。其中慢性化脓性中耳炎18例28耳，外耳道闭锁3例3耳(先天、肿瘤与外伤各1例)，听神经瘤4例5耳，中耳均无异常，5例双耳无异常，除正常者外余均经手术证实。
, 百拇医药
使用GE Hispeed CT/i螺旋CT扫描机；Sun ultra 100工作站；GE Advantage windows 3.1图像分析软件。患者仰卧扫定位像，轴位容积扫描自颞颌关节至颅底内侧面，基线与颅底平行。扫描参数：管电压120kV，管电流280～300mA，准直器宽度1mm，螺距1.0，重建间隔0.2mm，视野9.6cm。工作站图像处理及三维成像：将容积扫描图像数据传至工作站，然后应用Navigator smooth软件获得中耳内镜图像，阈值采用-200～-600HU，同时伴随生成3幅二维图像(轴面、矢状面、冠状面)，调整Navigator观察光标位置并旋转方向光标获得所需观察方向，对听骨链、鼓室内外前后内表面进行多方向观察。
2 结果
2.1 正常中耳CT仿真内镜表现
内镜从外耳向中耳移动，骨性外耳道可清晰显示，表面骨嵴凹凸不平，正常时鼓膜不显影，只显示鼓环、中耳内侧壁鼓岬与锤骨柄(图1)，中耳前壁内侧可见两管道，鼓膜张肌半管在上，开口较大且光滑，耳咽管则在其下，开口小且形态不规则，两管之间可见骨隔(图2)；内侧壁又称迷路壁，此壁中部有一圆形隆起为岬，岬的后上方可见镫骨封闭前庭窗，前庭窗的后下方有一卵圆形凹陷为蜗窗(图3)；后壁在中鼓室听骨链外侧向后上看，可见一锥状隆起，内藏镫骨肌，此隆起后下方有鼓索神经自面神经管穿出进入鼓室，锥隆起与前庭窗后上方有一弓状隆起，称面神经管凸(图4)；在中鼓室听骨链内侧朝上观察，可较好显示鼓窦入口(图5)。
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听骨链： 正常听骨链总能满意显示，观察角度不同其形态不一，锤骨柄与砧骨长脚平行，镫骨与砧骨长脚呈“L”形，在中鼓室向前内上方观察，可显示锤骨、砧骨、镫骨及锤砧关节与砧镫关节(图6)。同一患者原始资料直接内镜检查，图像质量有极显著差异(图7)。
2.2 化脓性中耳炎的CT仿真内镜表现
化脓性中耳炎CTVE能显示穿孔的鼓膜(图8)；脓液粘附可使听骨链显示不清(图9)，调整阈值常能显示听骨链(图10)或破坏的听小骨(图11)，脓液同样可粘附于耳咽管、鼓窦入口及内侧壁，使中耳各壁结构显示不清，调整阈值对观察听小骨有无破坏比较可靠，鼓室壁有无异常则不易准确判断。
3 讨论
CTVE是一种新的螺旋CT成像方法，它是应用计算机软件功能，将螺旋CT容积扫描所获得的数据进行后处理，重建出空腔器官内表面的立体影像，类似纤维内镜所见。它对机器性能、工作站的软硬件功能有较高的要求，目前国内尚未见到CTVE应用于中耳的报道。笔者采用薄层轴位扫描(1mm)，螺距1.0，小视野(9.6cm)高分辨骨算法密集重建(层厚0.2mm)，并应用功能强大的工作站对中耳进行多平面重建术(multiplanar reconstructions,MPR)及CTVE成像，可直观、清晰地显示常规高分辨CT不能显示的镫骨前后脚、听骨链、耳咽管、鼓膜张肌半管、鼓窦入口、内侧壁骨岬、前庭窗、蜗窗、锥隆起、面神经管凸等重要结构。
, 百拇医药
CTVE图像质量与诸多因素有关，相同的容积扫描数据，分别采用1.0、0.5、0.3、0.2、0.1mm等层厚密集重建，然后利用Navigator smooth软件分别获得中耳CTVE图像，1.0、0.5mm重建不能满意显示听小骨及其细节，0.2、0.1mm重建均可较好显示听骨链，两者无明显差异，0.3mm重建效果介于其间。可见不同层厚重建对CTVE成像效果影响较大。
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图1 外耳道表面凹凸不平，鼓膜不显影，可见鼓岬(A)与锤骨柄(F) 图2 示Mtensor tympani鼓膜张肌半管；semicanalis tubae auditiae耳咽管 图3 A.鼓岬，B.蜗管，C.前庭窗，D.椎隆起，E.砧骨长脚，F.锤骨柄，G.咽鼓管，H.下鼓室 图4 A.鼓岬，D.锥隆起，E.锤骨头，F.锤骨柄，G.锤砧关节，H.砧骨长脚，I.砧镫关节，J.镫骨，K.面神经管 图5 a.鼓窦入口，b.锤骨柄，c.椎隆突，d.外耳道 图6 a.锤骨柄，b.锤骨头，c.锤砧关节，d.砧骨长脚，e.镫骨
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图7 a.砧骨 图8 鼓膜多处穿孔，边缘不整齐 图9 脓液粘附，听小骨显示不清 图10调整阈值听骨链显示 图11 a.锤骨，b.砧骨，c.锥隆起，d.前庭窗
中耳CTVE成像过程中，熟悉正常的解剖结构，选择恰当的观察阈值及方位对图像质量和诊断的准确性至关重要，观察阈值与鼓室的气化程度及病理状态有关。笔者反复尝试，正常中耳阈值在-300～-600HU之间，可很好显示听骨链与中耳各壁。内镜下观察镫骨前后脚阈值需提高，显示锤砧关节阈值则更高，阈值提高常易造成砧镫关节脱位的假象，镫骨前后脚在轴位HRCT图像上显示更满意。
化脓性中耳炎由于鼓室腔内积液或充满炎性肉芽组织，CTVE观察阈值提高，笔者反复对每一病例阈值进行仔细测量与总结，慢性化脓性中耳炎观察阈值在-50～390HU之间，较小阈值观察到的为包绕的软组织影像，提高阈值方可看到鼓室壁与听骨链，并观察有无骨质破坏。最常见的骨质破坏为砧骨长脚、镫骨头及锤骨柄，锤砧关节及砧骨短脚较少受累。对于中耳外伤引起的听骨链脱位CTVE易于观察，外耳道与鼓室壁骨折轴位及MPR图像显示更清楚。
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CTVE是一种新的非侵袭性的显示方法，能清晰显示中耳复杂的细微结构[1]，有利于先天性中耳畸形的诊断，颞骨外伤后听小骨有无骨折及脱位的观察，对慢性中耳炎的术前诊断、手术计划的制订及术后追踪观察有独到的优点；此外有利于医学教育，是轴位及MPR成像的有力补充[2]。但它也有一些不足之处，其一，CTVE为表面成像，不能反映内腔表面的密度差异，因而在显示鼓室内异常软组织的部位与范围上虽可采用调节阈值的方法弥补这一不足，但其观察效果仍明显不如轴位HRCT和MPR；其二，CTVE对机器性能、工作站的软硬件功能要求也较高，易受人为因素如观察阈值、操作者的熟练程度及对解剖结构的了解等影响。临床实际工作中，中耳CTVE成像必须结合轴位HRCT和MPR图像才能作出准确全面的评价。
参考文献
1，Pozzi Mucelli R, Morra A, Calgaro A,et al. Virtual endoscopy with computed tomography of the anatomical structures of the middle ear. Radiol Med (Torino), 1997, 94:440
2，Frankenthaler RP, Moharir V, Kikinis R,et al. Virtual otoscopy. Otolaryngol Clin North Am, 1998, 31:383
收稿：2000-04-03, 百拇医药