先天性感音神经性耳聋HRCT内耳关键性结构定量测量及意义

吴莉 江杰 谢晓洁 赵迅冉 赵雯 陆琳 蔡莉 韩丹

昆明医科大学第一附属医院医学影像科（昆明650032）

新生儿感音神经性耳聋（SNHL）发病率（sensorineural hearing loss，SNHL）高达1～2‰[1]，其中内耳畸形发生率约为40%[2]，而无需测量可直接通过HRCT及MR图像诊断的严重内耳畸形仅占6.8%～29.5%[3]。约三分之一的轻微内耳畸形由于缺乏标准的测量及对比方法而漏诊[4]。本文综合多个学者的研究及测量方法，结合临床实际，寻找出一套简便、有效、可重复的内耳关键性结构测量方法及数据，旨在减少临床工作中对轻微骨性内耳结构畸形的SNHL患儿的漏诊率。

1 材料与方法

1.1 临床资料

1.1.1 实验组：收集我院2017年7月至2018年7月临床经纯音听力测试（pure tone audiometry,PTA）、声导抗、听觉脑干反应(auditory brainstem response，ABR)诊断为语前聋SNHL的0～9岁患儿346例（692耳）。均行颞骨HRCT检查，且根据PTA将耳聋分为：轻度（26～40dB）、中度（41～55dB）、中-重度（56～70dB）、重度（71～91dB）、极重度（＞91dB）；排除39例（78耳）肉眼可评估的严重内耳骨性结构畸形（Mondini畸形、Michel畸形、耳蜗发育不良、前庭、半规管畸形、前庭水管扩大、、内听道狭窄等）；其中男162例（324耳），女145例（290耳），平均年龄(4.73±1.51)岁。

1.1.2 对照组：收集同期由于头部外伤怀疑颞骨骨折行颞骨扫描且听力正常患儿（0～9岁患儿）283例（566耳），其中男136例（272耳），女147例（294耳），平均年龄(4.62±1.49)岁。

研究所涉及患者或其家属均知情并签署知情同意书。

1.2 扫描方法

采用Siemens Somatom Definition Flash CT（SOMATONM DefinitionFlash，SiemensHealthcare,Forchheim,Germany）机扫描，扫描基线为听眶上线，范围从乳突尖至鼓室盖上缘。无法配合或配合不佳者予10%水合氯醛0.5g/kg口服，睡眠后扫描。2组患儿扫描参数：参考管电压120kV，参考电流180mAs，开启CARE DOSE 4D及CARE kV，准直128×0.6mm，矩阵512X512，扫描野（FOV）180mm，重建层厚/间隔0.6mm/0.3mm，窗宽/窗位4000HU/700HU，螺距0.85，重建卷积核为U80f，所有患者扫描完成后，均进行单侧颞骨重建，FOV约80mm。

1.3 图像重组与测量方法

将单侧颞骨序列图像装载进入后处理工作站3D卡中。图像标准横断面、冠状面重组方法：首先调整图像对称，横断面重建平面与听眶上线平行，冠状面重组图像与横断面垂直[5]。在横断面图像显示前庭窗中心层面图像测量蜗神经管长度（the length of the bony nerve canal，LBCNC）和宽度（the width of the bony cochlear nerve canal，WBCNC）（图1a,b），在显示水平半规管全程层面测量其骨岛面积（the area of bony island，LSCC-ABI）（图1c）；在冠状面耳蜗中转向底转转折的层面测量耳蜗高度（cochlear height，CH）（图1d）。每个测量值均由两名熟悉颞骨影像解剖的放射科医师在双盲情况下分两日2次测量后取均值进行比较。(WBCNC),(Fig 1a,b),Lateral semicircular canal-the area of bony island(LSCC-ABI)(Fig ic),Measure the hight of the Cochlear(CH)(Fig 1d)

图1 a-d横断面图像测量蜗神经管长度（LBCNC）和宽度（WBCNC）（图1a,b），显示水平半规管全程层面测量其骨岛面积（LSCC-ABI）（图1c）；冠状面耳蜗中转向底转转折的层面测量耳蜗高度（CH）（图1d）Fig.1a-d Measure the length of the bony nerve canal(LBCNC)and the width of the bony cochlear nerve canal

1.4 统计学处理

采用SPSS21.0软件包对测量数据进行统计学描述和分析，分别对两位医师测量结果行Kappa检验评价两者的一致性(r＞0.7为一致性较好，0.4≤r≤0.7为一致性中等，r＜0.4为一致性差)。比较病变组与对照组各测量值之间的差异采用配对t检验，ROC曲线确定各测量值异常的诊断阈值(取特异性最大时的cutoff值)。有序Logistic回归分析轻微内耳畸形SNHL患儿耳聋严重程度的影响因素，单因素方差分析比较不同严重程度耳聋患者LBCNC、WBCNC、ABI、CH测量值差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两位医师测量数据一致性比较(表1)

两位医师（A、B）测量实验组及对照组内耳LBCNC、WBCNC、LSCC-ABI、CH测量值一致性比较，Kappa系数r均大于0.89，认为两位医师测量数据的一致性良好。

2.2 实验组及对照组内耳LBCNC、WBCNC、LSCC-ABI、CH测量值比较(表2)。

实验组与对照组LBCNC、WBCNC、LSCC-ABI、CH四组测量数据均符合正态分布，由表2知，两组各测量数据比较t值分别为-12.570，-12.972，0.682，-14.108，除LSCC-ABI P值＞0.05外，P值均＜0.05，差异有统计学意义。

2.3 绘制LBCNC、WBCNC、CH诊断效能的ROC曲线（图2a-c）

选择特异度最高时测量值为阈值，即当LBCNC小于0.47mm,WBCNC小于1.57mm,CH小于4.32mm时，患儿均可诊断为SNHL，诊断特异性为97%，99%，98%，此时虽然诊断敏感度均较低分别约15%，12%，20%，但可认为此692患耳当中有103耳由于LBCNC低于1.57mm，83耳WBCNC低于1.57mm，CH低于4.32mm而诊断为SNHL。

图 2 a～c LBCNC（图 2a）、WBCNC（图2b）、CH（图 2c）诊断SNHL效能ROC曲线Fig.2a-c LBCNC(Fig 2a),WBCNC(Fig 2b)and CH(Fig 2c)ROC curves for the diagnosis of SNHL

2.4 有序Logistic回归分析轻微内耳畸形SNHL患儿耳聋严重程度的影响因素

表4示除LSCC-ABI外（P=0.831,＞0.05），患儿耳聋严重程度与LBCNC、WBCNC、CH测量值均有关（χ2=3.767，P=0.687），LBCNC、WBCNC、CH测量值均随耳聋级别的增高减小（P均＜0.05，且OR均＜0）。

2.5 耳聋严重程度与LBCNC、WBCNC、ABI、CH测量值的关系

单因素方差分析（表5）显示，不同程度SNHL患儿，除LSCC-ABI外（F=0.066，P=2.885），LBCNC、WBCNC、CH的测量值差异有统计学意义，（F=16.682，127.073，85.42 P均=0.000），进一步两两比较，中-重度、重度、极重度患儿各测量值组间有差异，P均＜0.05。

图3 a-d男，3岁，左耳中-重度感音神经性耳聋，平均听阈72 dB LBCNC 0.7mm、WBCNC 1.9mm、ABI 8.8mm2、CH 5.1mm；图4a-d女，8岁，左耳重度感音神经性耳聋，平均听阈79 dB LBCNC 0.6mm、WBCNC 0.6mm、ABI 11.5mm2、CH 4.5mm；图5a-d男，6岁，右耳极重度感音神经性耳聋，平均听阈98 dB LBCNC 0.5mm、WBCNC 0.5mm、ABI 11.7mm2、CH4.1mmFig.3a-d male,3 years old,moderate to severe sensorineural deafness in the left ear,average auditory threshold of 72 dB LBCNC 0.7mm,WBCNC 1.9mm,ABI 8.8mm2,CH 5.1mm.Fig.4 a-d female,8 years old,with severe sensorineural hearing loss in the left ear,mean auditory threshold is 79 dB LBCNC 0.6mm,WBCNC 0.6mm,ABI 11.5mm2 and CH 4.5mm.Fig.5 a-d male,6 years old,extremely severe sensorineural hearing loss in the right ear,mean auditory threshold of 98 dB LBCNC0.5mm,WBCNC0.5mm,ABI11.7mm2and CH4.1mm

3 讨论

了解SNHL患者是否有内耳畸形以及其严重程度对于人工耳蜗的选择及术后患儿听力语言的评估十分重要[6]。大部分学者对蜗神经发育不良的研究均通过MR检查完成[7]，但MR检查费用较高，检查时间长。HRCT颞骨检查费用低，扫描速度快，操作简单，对颞骨检查是极好的选择[8]。但内耳HRCT图像的解读高度依赖影像科医生的经验。一些严重的内耳畸形，如复杂迷路畸形、耳蜗发育不全、共同腔畸形无需测量而通过有经验的医生主观观察即能确诊，但上述畸形仅占SNHL患者的6.8%～29.5%，1/3以上的轻微的内耳畸形被漏诊[9]。因此可以建立一套方便、标准、可重复的内耳关键结构影像学测量方法及参数，避免对轻微内耳畸形的漏诊和误诊是必要的。

表1 A、B两位医师测量值实验组与对照组内耳关键结构测量值一致性比较r值Table 1 The values measured by two physicians,Aand B,were compared between the experimental group and the control group

表2 实验组与对照组LBCNC、WBCNC、ABI、CH测量值比较Table 1 The values measured by two physicians, A and B, were compared between the experimental group and the control group

表3 轻微内耳畸形患儿LBCNC、WBCNC、CH诊断SNHL ROC曲线相关参数Table 2 ThemeasuredvaluesofLBCNC,WBCNC,ABIandCHwerecomparedbetweentheexperimentalgroupandthecontrolgroup

表4 轻微内耳畸形SNHL患儿耳聋严重程度的影响因素Table 4 The factors affecting the the severity of deafness in patients with SNHL

表5 三组不同程度耳聋患者LBCNC、WBCNC、ABI、CH测量值比较Table 5 Comparison of values of LBCNC,WBCNC,ABI and CH in three groups with different degrees of deafness

本研究通过分析692耳非严重内耳畸形SNHL患儿，重点测量了与SNHL听觉通路十分相关的耳蜗、蜗管及半规管三个结构。在平行于听眶上线的横断面测量LBCNC、WBCNC，LCSS-ABI，垂直于听眶上线的冠状面测量CH，操作方便易于重复，在各级医院临床工作中易开展。与对照组比较除LCSS-ABI外，LBCNC、WBCNC、CH的测量值均小于对照组（P＜0.05）。骨性蜗神经管（bony cochlear nerve canal,BCNC）是包饶蜗神经的骨管，自内听道底部至蜗轴底部包绕蜗神经。蜗神经是胚胎第4周在耳蜗骨螺旋管周围发育的双极神经元螺旋神经节轴突形成的输入神经，与前庭神经共同形成前庭蜗神经，进入脑干耳蜗后腹侧核（ventral cochlear nucleus，VCN）。第9周时蜗神经周围的间充质开始软骨化，24周前通过对神经周围软骨骨化抑制完成骨化，从而形成BCNC及内听道等结构，若此时神经发育不全，骨化抑制减弱，致形成BCNC或内听道的狭窄[10]。因此BCNC狭窄被认为是蜗神经发育不良的标志，是先天性SNHL的独立危险因素[11]。本研究显示BCNC的测量值中LBCNC、WBCNC分别低于0.47mm、1.57mm时，诊断SNHL特异性可达到97%，99%，此时的敏感性为15%，12%，即692耳当中有103耳的SNHL是由于LBCNC低于0.47所致，83耳是由于WBCNC低于1.57mm所致。

耳蜗Corti氏器内的毛细胞是感觉上皮细胞，底端与螺旋神经节细胞的周围突形成突触联系，将声音冲动转化为电冲动，通过蜗神经传至大脑皮层，毛细胞数量越多传至大脑皮层的神经冲动越多[12]。内耳毛细胞自耳蜗底周至顶周数量增多。另外骨迷路的形成依赖膜迷路的发育，同样受骨化抑制的影响，若膜迷路发育不良，致使后期形成的骨结构减小[13]。因此本研究冠状面测量的顶周与中周的耳蜗高度，在一定程度上可反应耳蜗发育程度及内毛细细胞的数量，即当阈值分别为4.32mm时，诊断的特异性可达到98%，此时的敏感性为20%，即692耳当中有138耳的SNHL是由于CH低于4.32mm所致。与Shim[14]等轴位图像测量SNHL患儿耳蜗高度平均值为4.53mm相近。进一步进行有序Logistic回归分析显示LBCNC、WBCNC、CH测量值与耳聋程度呈负相关（P=0.687，OR值均为负值），即可认为LBCNC、WBCNC、CH测量值越小，耳聋越严重，且方差分析显示三组测量中-重、重、极重度耳聋组组间差异均有统计学意义（P＜0.05）。

本研究采用简单可重复的方法在平行于听眶上线横断面及与其垂直的冠状面精确测量了BCNC及耳蜗的大小，且证实了两个结构的大小与SNHL患儿耳聋严重程度呈负相关，为临床诊断部分SNHL提供了理论依据，为人工耳蜗术前耳蜗选择及术后听力语言恢复的评估提供了帮助。本研究也有一定局限性：692 SNHL耳中，由于轻度耳聋患儿数量少仅有8例，因此未被纳入统计学分析当中；可将MR对耳蜗、蜗管及蜗神经的评估纳入研究当中，进一步比较两种检查的特点。