听骨链CT仿真内窥镜成像技术的临床应用价值
作者：王东 张挽时 熊明辉 徐家兴 喻敏 徐长宇
单位：解放军空军总医院CT室 北京，100036
关键词：听小骨；体层摄影术，X线计算机；内窥镜检查；计算机，模拟
中华放射学杂志000707【摘要】目的 探讨听骨链CT仿真内窥镜(CTVE)成像技术的初步临床应用价值。方法 使用HiSpeed CT/i扫描机，层厚1.0 mm、螺距1.0、骨算法、视野9.6 cm×9.6 cm、间隔0.1 mm重建，对10例正常中耳和21例临床怀疑中耳病变(14例手术)的患者进行CTVE成像。正常及异常中耳的观察阈值分别为-600～-200 HU和50～300 HU。结果 CTVE能清楚显示正常听骨链的形态、大小及相互关系，锤骨、砧骨及锤砧关节的显示率为100%(38/38)，镫骨底板的显示率为32%(12/38)，只有21%(8/38)可以分辨镫骨的前、后脚；18例中耳炎患者中12例胆脂瘤形成，CTVE上有不同程度的听小骨破坏。1例中耳畸形显示听骨链发育异常。结论 CTVE是一种新的、非侵袭性的方法，能显示听骨链的立体影像，有利于听骨链病变的显示和诊断。
, 百拇医药
CT virtual endoscopy of the auditory ossicular chain and its preliminary clinical application
WANG Dong,ZHANG Wanshi,XIONG Minghui,et al.
(Department of Radiology,Air Force General Hospital of PLA,Beijing 100036,China)
【Abstract】Objective To evaluate the ability of CT virtual endoscopy (CTVE) in visualization of auditory ossicular chain and its clinical application.Methods CTVE of auditory ossicular chain was performed on GE HiSpeed CT/i with 1.0 mm slice thickness at pitch 1.0,bone algorithm,9.6 cm FOV,and 0.1 mm reconstruction interval in 10 normal subjects and 21 patients with middle ear diseases,14 of them were proved by operation.The threshold values for normal and abnormal auditory ossicular chain were -600～-200 HU and 50～300 HU respectively.Results CTVE could clearly demonstrate the shape,size，and relation of the normal auditory ossicular chain.A visualization rate of malleus,incus，and incudomalleal articulation was 100%,and was 32% for the stapedial footplate.However,in only 21% could the anterior and posterior crura of stapes be distinguished.Cholesteatoma was found in 12 cases with chronic otitis media,in which CTVE demonstrated varying degrees of destruction of the auditory ossicle.In 1 case with congenital anomaly,ossicle dysplasia was seen.Conclusion CTVE being a new,non-invasive method for demonstrating the three-dimensional image of auditory ossicular chain is useful in evaluating diseases of the ear，especially the auditory ossicles.
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【Key words】Ear ossicles;Tomography,X-ray computed;Endoscopy;Computers,analog
CT仿真内窥镜(CTVE)成像技术已逐步应用于临床，取得了很好的效果[1-3]，应用于听骨链的报道尚少。笔者旨在探讨正常和异常听骨链CTVE的成像技术及其初步临床应用。
材料与方法
正常组10例，其中男5例，女5例，年龄10～65岁，无听力障碍及中耳炎病史，轴面CT扫描无中耳炎征象。病变组21例，其中男13例，女8例，年龄4～72岁，平均50.5岁；包括慢性化脓性中耳炎18例(2例累及双侧)，慢性化脓性中耳炎术后2年、颞骨骨折和中耳发育畸形各1例；14例慢性化脓性中耳炎患者经手术证实，其余病例由临床证实。
采用GE HiSpeed CT/i 螺旋CT扫描机，患者仰卧，平行于听眦线自外耳道下缘至岩骨上缘作轴面扫描，层厚1.0 mm，螺距 1.0，120 kV,260～360 mAs。骨算法，视野9.6 cm×9.5 cm、间隔0.1 mm，分别做双耳密集重建。
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将重建后的图像传输至Advantage Windows 3.1工作站，应用navigator smooth功能对双耳进行CTVE成像。采用白底黑影(black in white)方式，正常及异常中耳的观察阈值分别为-600～-200 HU和50～300 HU，赋以伪彩色多方位观察听骨链的形态；病变组也可采用边缘显示方式(within borders)同时观察中耳异常软组织及听骨链的情况。全部病例都同时做了多平面重建(MPR)。上述后处理共耗时约10～15 min。
结果
1.正常听骨链：共对38只正常耳进行了CTVE成像，包括正常组20只耳和18例患者的健侧耳。通过选择不同的观察方位和阈值，CTVE能清晰显示听骨链形态、大小及其相互关系。锤骨、砧骨和锤砧关节的显示率都是100%(38/38)，对锤、砧骨的各种解剖结构也能清楚显示，边缘光滑清晰；砧镫关节呈“L”形，60%可见关节间缝隙，CTVE能清楚显示镫骨小头，但只有21%(8/38)能分辨镫骨的前、后脚，其余共同显示为一条状结构；镫骨底板的显示率为32%(12/38)，表现为与镫骨脚相连的菲薄线样结构(图1,2)。
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图1 正常听骨链CTVE成像，从外耳道方向观察，能显示锤、砧骨的大部分结构，砧镫关节呈“L”形
图2 正常听骨链CTVE成像，清晰显示锤骨柄、砧镫关节、砧骨小头及前后脚
图3右侧慢性中耳炎，胆脂瘤型。CTVE显示砧骨长突及镫骨大部缺如，锤骨柄远端变尖，手术证实有轻微骨质破坏
图4 图3患者多平面重建图像，砧、镫骨大部分缺如
图5 右侧慢性中耳炎，胆脂瘤型。CTVE显示砧、镫骨缺如，锤骨形态尚完整，周围有不规则软组织影
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2.病变组：18例慢性化脓性中耳炎患者中，14例进行了手术治疗，其中12例有胆脂瘤形成，手术证实有不同程度的听小骨破坏。CTVE对此14例的锤骨、砧骨中断、碎裂或缺如，以及镫骨明显破坏全部显示(图3～5)，发生于镫骨的假阴性及假阳性各1例，12例与手术结果完全符合；其余4例共6只耳中，CTVE显示3只耳无听骨链破坏为单纯型中耳炎，3只耳有轻微的听骨链破坏征象。采用较低的观察阈值或边缘显示方式，CTVE还可观察中耳异常软组织的情况，但其显示效果较差。CTVE不能显示鼓室骨壁和邻近结构的骨质破坏及硬化。
1例中耳炎术后2年的患者，CTVE显示锤骨柄、砧骨长突及镫骨大部缺如。1例头颅外伤患者，轴面高分辨率CT显示颞骨线性骨折，中耳腔内密度增高，CTVE显示听骨链完整，无骨折及脱位。1例中耳畸形者CTVE表现为锤骨短粗、砧骨长突发育细小，镫骨未显影。
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，类似纤维内窥镜所见[1-3]。利用听骨链与鼓室腔的高对比度，笔者尝试将CTVE成像应用于观察听骨链的情况，初步应用的结果表明CTVE能完整、清晰地显示正常及异常听骨链的立体结构，有利于听骨链病变的显示和诊断，是轴面及MPR成像的有力补充，且操作简便。本组中CTVE对正常锤骨、砧骨各种解剖结构及锤砧关节的显示率为100%，镫骨底板为32%，但难以分辨镫骨的前、后脚；CTVE对14例慢性中耳炎观察有无听骨链破坏，12例诊断正确，对术后听骨链状况的显示、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等也有重要价值[4]。
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听骨链CTVE成像过程中，选择恰当的阈值对图像的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，笔者的经验是先在原始图像上将窗宽设置为0，以最佳显示听小骨的窗位作为初步的观察阈值，而后再根据观察部位的不同进行调整，常采用较低阈值观察锤骨，而后调整至较高的阈值显示砧骨和镫骨结构。本组结果表明，正常和病变组的阈值分别为-600～-200 HU和 50～300 HU时，能取得很好的观察效果。病变组中，由于鼓室腔内充满炎性肉芽组织或积液包绕听骨链，此时应采用较高的观察阈值才能够清楚显示听骨链的情况，阈值过低时听小骨被软组织影包绕而不能显示，观察阈值过高则会造成听小骨假性断裂。听小骨破坏后边缘常不规则，呈锯齿状，而假性断裂边缘多较光滑。听小骨轻微破坏时表现为局部变尖、变细，边缘毛糙。
CTVE评价听骨链时也存在一些缺陷，首先是螺旋CT层面敏感性剖面图(SSP)有效层厚大于扫描层厚，增加了部分容积效应，不利于听骨链细微结构如镫骨前后脚的显示[4，5]；其次是CTVE成像过程中会损失部分信息，不能清楚显示鼓室腔内的异常软组织及鼓室骨壁的异常改变；另外，CTVE对计算机软、硬件功能的要求也较高，易受人为因素如观察阈值及操作者的熟练程度等影响。所以，在临床实际工作中，听骨链CTVE成像必需结合轴面高分辨率CT和MPR图像才能作出准确、全面的评价。
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参考文献
1，冯敢生，韩萍.医学影像学中的奇葩——仿真内窥镜技术.中华放射学杂志,1999,33:5-6.
2，李子平，许达生,孟悛非.螺旋CT仿真内窥镜成像技术临床应用的初步探讨.中华放射学杂志,1998,32:104-107.
3，韩萍,Bramds HJ,Sokiranski R.CT仿真内窥镜对鼻腔结构与病变显示能力的研究.中华放射学杂志,1999,33:7-11.
4，黄永,王仪生.听骨链和迷路螺旋CT三维重建技术初步临床应用报告.中华放射学杂志,1998,32:678-680.
5，Polacin A,Kalender WA,Marchal G.Evaluation of section sensitivity profiles and image noise in spiral CT.Radiology,1992,185:29-35.
收稿日期：1999-09-20, http://www.100md.com
单位：解放军空军总医院CT室 北京，100036
关键词：听小骨；体层摄影术，X线计算机；内窥镜检查；计算机，模拟
中华放射学杂志000707【摘要】目的 探讨听骨链CT仿真内窥镜(CTVE)成像技术的初步临床应用价值。方法 使用HiSpeed CT/i扫描机，层厚1.0 mm、螺距1.0、骨算法、视野9.6 cm×9.6 cm、间隔0.1 mm重建，对10例正常中耳和21例临床怀疑中耳病变(14例手术)的患者进行CTVE成像。正常及异常中耳的观察阈值分别为-600～-200 HU和50～300 HU。结果 CTVE能清楚显示正常听骨链的形态、大小及相互关系，锤骨、砧骨及锤砧关节的显示率为100%(38/38)，镫骨底板的显示率为32%(12/38)，只有21%(8/38)可以分辨镫骨的前、后脚；18例中耳炎患者中12例胆脂瘤形成，CTVE上有不同程度的听小骨破坏。1例中耳畸形显示听骨链发育异常。结论 CTVE是一种新的、非侵袭性的方法，能显示听骨链的立体影像，有利于听骨链病变的显示和诊断。
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CT virtual endoscopy of the auditory ossicular chain and its preliminary clinical application
WANG Dong,ZHANG Wanshi,XIONG Minghui,et al.
(Department of Radiology,Air Force General Hospital of PLA,Beijing 100036,China)
【Abstract】Objective To evaluate the ability of CT virtual endoscopy (CTVE) in visualization of auditory ossicular chain and its clinical application.Methods CTVE of auditory ossicular chain was performed on GE HiSpeed CT/i with 1.0 mm slice thickness at pitch 1.0,bone algorithm,9.6 cm FOV,and 0.1 mm reconstruction interval in 10 normal subjects and 21 patients with middle ear diseases,14 of them were proved by operation.The threshold values for normal and abnormal auditory ossicular chain were -600～-200 HU and 50～300 HU respectively.Results CTVE could clearly demonstrate the shape,size，and relation of the normal auditory ossicular chain.A visualization rate of malleus,incus，and incudomalleal articulation was 100%,and was 32% for the stapedial footplate.However,in only 21% could the anterior and posterior crura of stapes be distinguished.Cholesteatoma was found in 12 cases with chronic otitis media,in which CTVE demonstrated varying degrees of destruction of the auditory ossicle.In 1 case with congenital anomaly,ossicle dysplasia was seen.Conclusion CTVE being a new,non-invasive method for demonstrating the three-dimensional image of auditory ossicular chain is useful in evaluating diseases of the ear，especially the auditory ossicles.
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【Key words】Ear ossicles;Tomography,X-ray computed;Endoscopy;Computers,analog
CT仿真内窥镜(CTVE)成像技术已逐步应用于临床，取得了很好的效果[1-3]，应用于听骨链的报道尚少。笔者旨在探讨正常和异常听骨链CTVE的成像技术及其初步临床应用。
材料与方法
正常组10例，其中男5例，女5例，年龄10～65岁，无听力障碍及中耳炎病史，轴面CT扫描无中耳炎征象。病变组21例，其中男13例，女8例，年龄4～72岁，平均50.5岁；包括慢性化脓性中耳炎18例(2例累及双侧)，慢性化脓性中耳炎术后2年、颞骨骨折和中耳发育畸形各1例；14例慢性化脓性中耳炎患者经手术证实，其余病例由临床证实。
采用GE HiSpeed CT/i 螺旋CT扫描机，患者仰卧，平行于听眦线自外耳道下缘至岩骨上缘作轴面扫描，层厚1.0 mm，螺距 1.0，120 kV,260～360 mAs。骨算法，视野9.6 cm×9.5 cm、间隔0.1 mm，分别做双耳密集重建。
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将重建后的图像传输至Advantage Windows 3.1工作站，应用navigator smooth功能对双耳进行CTVE成像。采用白底黑影(black in white)方式，正常及异常中耳的观察阈值分别为-600～-200 HU和50～300 HU，赋以伪彩色多方位观察听骨链的形态；病变组也可采用边缘显示方式(within borders)同时观察中耳异常软组织及听骨链的情况。全部病例都同时做了多平面重建(MPR)。上述后处理共耗时约10～15 min。
结果
1.正常听骨链：共对38只正常耳进行了CTVE成像，包括正常组20只耳和18例患者的健侧耳。通过选择不同的观察方位和阈值，CTVE能清晰显示听骨链形态、大小及其相互关系。锤骨、砧骨和锤砧关节的显示率都是100%(38/38)，对锤、砧骨的各种解剖结构也能清楚显示，边缘光滑清晰；砧镫关节呈“L”形，60%可见关节间缝隙，CTVE能清楚显示镫骨小头，但只有21%(8/38)能分辨镫骨的前、后脚，其余共同显示为一条状结构；镫骨底板的显示率为32%(12/38)，表现为与镫骨脚相连的菲薄线样结构(图1,2)。
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图1 正常听骨链CTVE成像，从外耳道方向观察，能显示锤、砧骨的大部分结构，砧镫关节呈“L”形
图2 正常听骨链CTVE成像，清晰显示锤骨柄、砧镫关节、砧骨小头及前后脚
图3右侧慢性中耳炎，胆脂瘤型。CTVE显示砧骨长突及镫骨大部缺如，锤骨柄远端变尖，手术证实有轻微骨质破坏
图4 图3患者多平面重建图像，砧、镫骨大部分缺如
图5 右侧慢性中耳炎，胆脂瘤型。CTVE显示砧、镫骨缺如，锤骨形态尚完整，周围有不规则软组织影
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2.病变组：18例慢性化脓性中耳炎患者中，14例进行了手术治疗，其中12例有胆脂瘤形成，手术证实有不同程度的听小骨破坏。CTVE对此14例的锤骨、砧骨中断、碎裂或缺如，以及镫骨明显破坏全部显示(图3～5)，发生于镫骨的假阴性及假阳性各1例，12例与手术结果完全符合；其余4例共6只耳中，CTVE显示3只耳无听骨链破坏为单纯型中耳炎，3只耳有轻微的听骨链破坏征象。采用较低的观察阈值或边缘显示方式，CTVE还可观察中耳异常软组织的情况，但其显示效果较差。CTVE不能显示鼓室骨壁和邻近结构的骨质破坏及硬化。
1例中耳炎术后2年的患者，CTVE显示锤骨柄、砧骨长突及镫骨大部缺如。1例头颅外伤患者，轴面高分辨率CT显示颞骨线性骨折，中耳腔内密度增高，CTVE显示听骨链完整，无骨折及脱位。1例中耳畸形者CTVE表现为锤骨短粗、砧骨长突发育细小，镫骨未显影。
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，类似纤维内窥镜所见[1-3]。利用听骨链与鼓室腔的高对比度，笔者尝试将CTVE成像应用于观察听骨链的情况，初步应用的结果表明CTVE能完整、清晰地显示正常及异常听骨链的立体结构，有利于听骨链病变的显示和诊断，是轴面及MPR成像的有力补充，且操作简便。本组中CTVE对正常锤骨、砧骨各种解剖结构及锤砧关节的显示率为100%，镫骨底板为32%，但难以分辨镫骨的前、后脚；CTVE对14例慢性中耳炎观察有无听骨链破坏，12例诊断正确，对术后听骨链状况的显示、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等也有重要价值[4]。
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听骨链CTVE成像过程中，选择恰当的阈值对图像的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，笔者的经验是先在原始图像上将窗宽设置为0，以最佳显示听小骨的窗位作为初步的观察阈值，而后再根据观察部位的不同进行调整，常采用较低阈值观察锤骨，而后调整至较高的阈值显示砧骨和镫骨结构。本组结果表明，正常和病变组的阈值分别为-600～-200 HU和 50～300 HU时，能取得很好的观察效果。病变组中，由于鼓室腔内充满炎性肉芽组织或积液包绕听骨链，此时应采用较高的观察阈值才能够清楚显示听骨链的情况，阈值过低时听小骨被软组织影包绕而不能显示，观察阈值过高则会造成听小骨假性断裂。听小骨破坏后边缘常不规则，呈锯齿状，而假性断裂边缘多较光滑。听小骨轻微破坏时表现为局部变尖、变细，边缘毛糙。
CTVE评价听骨链时也存在一些缺陷，首先是螺旋CT层面敏感性剖面图(SSP)有效层厚大于扫描层厚，增加了部分容积效应，不利于听骨链细微结构如镫骨前后脚的显示[4，5]；其次是CTVE成像过程中会损失部分信息，不能清楚显示鼓室腔内的异常软组织及鼓室骨壁的异常改变；另外，CTVE对计算机软、硬件功能的要求也较高，易受人为因素如观察阈值及操作者的熟练程度等影响。所以，在临床实际工作中，听骨链CTVE成像必需结合轴面高分辨率CT和MPR图像才能作出准确、全面的评价。
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参考文献
1，冯敢生，韩萍.医学影像学中的奇葩——仿真内窥镜技术.中华放射学杂志,1999,33:5-6.
2，李子平，许达生,孟悛非.螺旋CT仿真内窥镜成像技术临床应用的初步探讨.中华放射学杂志,1998,32:104-107.
3，韩萍,Bramds HJ,Sokiranski R.CT仿真内窥镜对鼻腔结构与病变显示能力的研究.中华放射学杂志,1999,33:7-11.
4，黄永,王仪生.听骨链和迷路螺旋CT三维重建技术初步临床应用报告.中华放射学杂志,1998,32:678-680.
5，Polacin A,Kalender WA,Marchal G.Evaluation of section sensitivity profiles and image noise in spiral CT.Radiology,1992,185:29-35.
收稿日期：1999-09-20, http://www.100md.com