张少杰 王瑢 李海艳 冯汝静
广西壮族自治区人民医院1耳鼻咽喉头颈科,4放射科(南宁530021);2广西中医药大学附属瑞康医院耳鼻咽喉头颈外科(南宁530011);3天津市环湖医院耳鼻咽喉头颈外科(天津300350)
真菌球是最常见的非侵袭性真菌性鼻窦炎类型,该疾病的发病机制还不是很明确。真菌的生长可能与患者生活环境因素有关,也可能与解剖变异有关。本课题组前期通过鼻内镜检查,发现真菌球型上颌窦炎患者存在鼻中隔偏曲、泡状中鼻甲、筛泡肥大、钩突肥大等鼻腔解剖变异,但与对照组相比差异无统计学意义[1]。笔者欲进一步探索其他的解剖部位,比如鼻窦的解剖变异是否与真菌球的发生发展有关,而上颌窦是真菌球最好发的部位,所以本研究主要从上颌窦解剖这一角度探讨其与真菌球的关系,为进一步揭示真菌球的发病机制提供解剖学的理论基础。因鼻内镜检查在上颌窦内病变的术前评估方面有一定的局限性,所以本研究引进了CT 的容积重建技术,它能提供更准确的生物形态学分析,从而研究真菌球发生发展与上颌窦容积的关系。
本研究选取2015年12月至2017年7月在广西壮族自治区人民医院耳鼻咽喉科治疗、经术后病理证实的真菌球型上颌窦炎44例(病例组),同时选取31例正常人为对照,揭示上颌窦容积、中鼻道容积、上颌窦骨壁厚度在真菌球型上颌窦炎患者中的特征,并探讨上颌窦容积与真菌球发生之间的相关性。
1.1 一般资料44例真菌球型上颌窦炎患者,均为单发,男17例,女27例;年龄22~55 岁,中位年龄41 岁。病例诊断标准:(1)有涕中带血、鼻塞、流涕、面部疼痛不适、头晕头痛、鼻腔臭味、嗅觉功能障碍等表现;(2)鼻内镜检查显示真菌团、干酪样物质、泥石样物或棕色凝固物等,鼻腔内有脓性分泌物;(3)鼻窦CT 提示上颌窦腔密度不均匀混杂的高密度点状片影。所有研究对象符合以下纳入标准:(1)术后病理证实为真菌感染;(2)无鼻部手术、外伤史;(3)无慢性鼻病史及过敏性疾病史。排除标准:(1)因其他细菌感染导致的上颌窦炎;(2)侵袭型真菌性鼻窦炎患者;(3)有严重的全身系统性疾病者。同时选取正常人31例(正常组),男12例,女19例,年龄20~58 岁,中位年龄40 岁;近1 个月无鼻部不适,无鼻部手术或外伤史,鼻部CT 未见鼻窦病变表现。CT 中有鼻窦炎、外伤和手术史将排除。两组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经患者本人知情并签字同意,医院伦理委员会批准通过。
1.2 方法
1.2.1 CT 扫描采用德国西门子SOMATOM Sensation 64 层128 排CT 机进行扫描。患者仰卧位,扫描基线与听眦线平行,扫描范围从眉弓上缘至牙齿咬合面。扫描参数:螺距0.9,层厚1 mm,层距1 mm,管电压120 kV,管电流180 mAs。探测器组合64×0.625。
1.2.2 容积测量扫描结束后,将所得图像上传至工作站,应用后处理软件Volume(图1a)进行观察、测量。用软组织窗观察病变部位、范围、骨质破坏和累及周围结构的情况,软组织窗窗宽300~500 Hu,窗位40~50 Hu。用骨窗测量容积,骨窗窗宽1 800~2 500 Hu,窗位250~450 Hu。在横断面上逐层用鼠标分别沿左、右上颌窦及左、右中鼻道骨性轮廓进行描绘(图1b),描绘完毕后计算机将把各层面积叠加计算得出容积数据(图1c、1d)。中鼻道容积为中鼻甲骨的外表面、前、后、下端和鼻腔外侧壁为界。
图1 上颌窦和中鼻道容积测量Fig.1 Volumetric measurement of the maxillary sinus and middle meatus
1.2.3 上颌窦骨壁厚度测量将图像上传至工作站3D 应用软件,通过冠状位及矢状位调整(图2a),确保轴位图像为标准轴位(左右颞颌关节在同一平面、前后方向与听眦线平行)。选取眶下孔所在平面,以此作为测量平面。将垂直矢状线移到经过眶下孔,在其向后与上颌窦后壁外侧骨皮质相交处作为上颌窦骨壁厚度的测量点,用放大镜将测量点放大进行测量(图2b、c)。
图2 基于CT 的上颌窦骨壁厚度测量Fig.2 The wall thickness(mm)of maxillary sinus based on CT scan
1.3 统计学方法采用SPSS 16.0 统计学软件进行数据分析,计量资料以表示,两样本比较采用独立样本t检验进行统计学分析。
2.1 鼻内镜检查结果44例患者中鼻中隔偏曲13例,泡状中鼻甲6例,筛泡肥大3例,中甲反向弯曲2例,中鼻道息肉样变15例,中鼻道脓性分泌物7例,阴性体征8例。
2.2 术后病理及分泌物真菌检测结果44例患者术后病理学检查结果为:渗出物中见大量真菌菌丝及孢子,鼻窦黏膜炎性水肿,黏膜大量淋巴细胞、浆细胞及少量嗜酸性粒细胞浸润,未见真菌侵犯黏膜,均提示为非侵袭性真菌感染。鼻窦分泌物进行真菌培养阳性者33例,其中曲霉菌27例,毛霉菌3例,青霉菌1例,其他霉菌2例。
2.3 真菌球位于上颌窦容积较小侧的比例44例有33例发生于上颌窦容积相对小的一侧,占75.0%,44例中男17例,女27例(61.4%)。
2.4 病例组与正常组上颌窦骨壁厚度、中鼻道容积、上颌窦容积以及中鼻道/上颌窦容积比的关系病例组与正常组中鼻道、上颌窦、骨壁厚度各数据的比较见表1。可见上颌窦骨壁厚度、中鼻道容积两组差异有统计学意义(t值分别为12. 936、2.107,均P<0.05)。而上颌窦容积、中鼻道/上颌窦容积比差异无统计学意义(P>0.05)。
2.5 病例组患侧与健侧上颌窦骨壁厚度、中鼻道容积、上颌窦容积以及中鼻道/上颌窦容积比的关系病例组患侧与健侧中鼻道、上颌窦、骨壁厚度各数据的比较见表2。可见患侧上颌窦骨壁厚度更大,上颌窦容积更小,两组差异有统计学意义(t值分别为8.914、2.028,均P<0.05)。而中鼻道容积、中鼻道/上颌窦容积比差异无统计学意义(P>0.05)。
表1 病例组与正常组中鼻道、上颌窦、骨壁厚度各数据对比Tab.1 Comparison of middle meatus volume,maxillary sinus volume and bone wall thickness between the two groups ±s
表1 病例组与正常组中鼻道、上颌窦、骨壁厚度各数据对比Tab.1 Comparison of middle meatus volume,maxillary sinus volume and bone wall thickness between the two groups ±s
组别病例组正常组t 值P 值上颌窦骨壁厚度(cm)0.251 8±0.076 14 0.097 3±0.026 13 12.936<0.001中鼻道容积(cm3)1.601 4±0.415 56 1.433 5±0.395 58 2.107 0.037上颌窦容积(cm3)12.505 7±5.029 64 12.941 3±6.200 46 0.385 0.701中鼻道容积/上颌窦容积0.157 0±0.102 63 0.142 0±0.094 71 0.776 0.440
2.6 病例组上颌窦容积与中鼻道容积、上颌窦骨壁厚度的Pearson 相关系数病例组上颌窦容积与上颌窦骨壁厚度的Pearson 相关系数为-0.157,P=0.310;上颌窦容积与中鼻道容积Pearson 相关系数为-0.076,P=0.622。
真菌性鼻及鼻窦炎是鼻科常见的一种特异性感染性疾病,从病理学的角度可将其分为非侵袭型和侵袭型,真菌球型鼻窦炎是最主要的非侵袭类型。它好发于单侧的上颌窦,仅表现为黏膜外的感染,未累及黏膜,局部的骨质、血管等无真菌侵入的组织。该病的病因仍然未清楚,传统观点认为真菌性鼻及鼻窦炎与机体抵抗力低有关,但近年来研究表明,在健康个体体检和免疫力正常的人群中亦有发现。因此有学者推测,真菌的生长可能与患者生活环境因素有关,也可能与解剖变异有关。病理学检查在组织中见到真菌是真菌病诊断的“金标准”。 本研究44例患者术后病理渗出物中见大量真菌菌丝及孢子,而鼻窦黏膜未见真菌侵犯,均提示为非侵袭性真菌感染,符合本研究纳入的真菌球型上颌窦炎的诊断标准。
表2 病例组患侧与健侧中鼻道、上颌窦、骨壁厚度各数据对比Tab.2 The comparison of middle meatus volume,maxillary sinus volume and bone wall thickness between healthy side and diseased side in patients with fungal ball maxillary sinusitis ±s
表2 病例组患侧与健侧中鼻道、上颌窦、骨壁厚度各数据对比Tab.2 The comparison of middle meatus volume,maxillary sinus volume and bone wall thickness between healthy side and diseased side in patients with fungal ball maxillary sinusitis ±s
病例组患侧健侧t 值P 值上颌窦骨壁厚度(cm)0.251 8±0.076 14 0.131 8±0.046 67 8.914<0.001中鼻道容积(cm3)1.601 4±0.415 56 1.579 7±0.401 64 0.248 0.805上颌窦容积(cm3)12.505 7±5.029 64 14.721 6±5.219 19 2.028 0.046中鼻道容积/上颌窦容积0.157 0±0.102 63 0.129 5±0.081 71 1.390 0.168
MICHEL 等[2]认为真菌球感染与上颌窦容积大小有关,临床上笔者常发现真菌球易好发于上颌窦腔较小的一侧,故笔者采用一种客观、准确的、可重复性的生物形态测定方法——解剖结构的容积重建技术[3-4]来研究鼻腔鼻窦的解剖结构与真菌球发生之间的联系。本研究发现真菌球型上颌炎患者患侧上颌窦容积与健侧大小的差异有统计学意义,患侧容积更小,44例中有33例发生于上颌窦相对小的一侧,占75.0%。真菌球在女性的影响往往比男性多,本组研究44例中就有27例为女性患者,占61.4%,也支持了这一现象。尽管目前没有病理生理学的假说能解释这一现象,但女性拥有更小的颅骨及更小的鼻窦容积可能与之有关。除去性别的差异,笔者将继续深究是什么原因导致上颌窦容积的改变。
在本研究中发现,病例组患侧与健侧、病例组与正常组上颌窦骨壁厚度差异有统计学意义,真菌球型上颌窦炎病例上颌窦骨壁明显增厚,这与JUN 等[5]的研究结果相一致。上颌窦骨壁不是一个静态的结构,在力学或炎症的作用下,它相应产生动态改变而导致结构重塑。那么是否因鼻窦炎性变化,从而上颌窦骨壁增生肥厚导致上颌窦体积缩小?有研究表明骨炎在慢性鼻窦炎当中可能起到重要作用。孙艺渊[6]通过分析上颌窦炎患者的皮质骨CT 影像学,发现上颌窦骨壁厚度明显增加。SNIDVONGS 等[7]采用肯尼迪骨炎评分标准评价,发现慢性鼻窦炎有51.1%患有骨炎。但目前有关于真菌性鼻窦炎的骨质增生研究的相关报告较少。MICHEL 等[2]通过引进Global Osteitis Scoring Scale 整体骨炎评分标准,认为上颌窦骨壁骨炎在真菌性鼻窦炎中发生比例很低,本研究也发现病例组上颌窦骨壁厚度的均值也小于1 分的等级标准(3 mm),并未达到诊断标准。笔者进一步将上颌窦容积与上颌窦骨质厚度进行线性关系分析,得出Pearson 相关系数为-0.157,P=0.310,两变量间没有明显的相关关系。所以本研究认为真菌的慢性作用只是引起上颌窦骨壁反应性增厚,并未形成明显上颌窦骨质骨炎或新骨,所以未减少上颌窦的容积,因此认为上颌窦骨壁增厚并不是上颌窦容积减少的直接原因。
HWANG 等[8]认为中鼻道是最主要的鼻腔吸入气流的通道,中鼻道的增宽变异可以影响真菌球的发生。中鼻道增宽,鼻腔流量及流速的增加,曲霉菌孢子夹在气流中更容易碰撞鼻腔壁而沉积,高流速的气流更易冲击损伤黏膜,影响其输送孢子的能力。李海艳等[1]认为研究中鼻道容积,采用骨性容积可消除局部黏膜状态或者全身因素引起的黏膜改变,结果更客观固定。本研究结果显示病例组与正常组的中鼻道容积差异有统计学意义,与李海艳等[1]的研究一致。鉴于上述研究结果显示上颌窦容积与中鼻道容积的特征,驱使笔者去思考一个问题:是否中鼻道容积的增大使上颌窦内侧壁凹陷进一步限制了上颌窦的容积?因此,笔者引进了中鼻道/上颌窦容积比,结果相比正常组,病例组比值未见明显增大。笔者也进一步将上颌窦容积与中鼻道容积进行线性关系分析,Pearson 相关系数为-0.076,P=0.622,两变量间亦没有明显的相关关系。ANBIAEE 等[9]研究也发现鼻腔局部解剖变异与上颌窦容积并无相关性。综上结果分析,本研究认为上颌窦的容积缩小与中鼻道容积扩大相关性不大。
排除各种鼻腔解剖变异对上颌窦的容积改变的影响,笔者推测真菌球型上颌窦炎患者窦腔容积缩小可能与先天性上颌骨发育气化不良和后天的鼻腔通气功能异常有关,因为BAKOR 等[10]研究发现与经鼻呼吸的儿童相比,经口呼吸的儿童面颌的前下部高度增加,舌骨位置提高,Ⅱ类错颌增多,从而限制了上颌窦的气化发育。在此基础上,后来有学者使用椎形束CT 研究发现长期经口呼吸者上颌窦容积比经鼻呼吸者明显减小,也证明了这一观点[11-12]。
上颌窦容积改变的解剖基础可能对患者与真菌之间复杂的相互作用关系起到一定的作用,与真菌球的发展形成相关。虽然尚红坤等[13]通过研究认为上颌窦炎症与上颌窦容积无相关性,而主要与上颌窦的三维立体形态及气化系数有关,但单纯的上颌窦炎与上颌窦真菌球有所不同,首先微生物学特性就有本质的区别,单纯的上颌窦炎主要由细菌引起[14]。较小的上颌窦容积可能是真菌球感染的一个风险因素,笔者认为可能与以下机制有关:鼻窦狭小致换气不足,可能会造成窦腔呈弱酸性,这是原始菌丝发展的微生物环境。另外鼻窦黏膜可产生一氧化氮,一氧化氮直接扩散到黏液中杀伤细菌和病毒[15],也可上调纤毛摆动频率进行黏膜防御[16]。相对较小的窦腔将减少了一氧化氮的产生,降低了这一黏膜保护的因素。
综上所述,真菌感染时容易在容积更小的一侧形成真菌球,本研究仅揭示了真菌球型上颌窦炎患者在上颌窦容积方面的临床特征,上颌窦容积在真菌感染中如何发挥作用?这里面是否还参杂了其他复杂因素的相互作用和影响,比如机体的易感因素、以及其他外界的环境因素等,还有待于通过更多的实验去研究验证。