可视化人体咽鼓管薄层断层解剖研究论文_詹玉兰1,, 徐四元

(1.长沙医学院2015级本科临床医学1班 湖南长沙 410219)

[摘要]目的为临床影像诊断学提供咽鼓管及周围结构的精细断层解剖学资料。方法 在数字化可视人体(Chinese visible human, CVH)头部数据集的基础上,按照常规头部轴位、冠状位以及咽鼓管长轴的倾斜轴位平面进行连续数字化重采样,采用连续追踪观察的方法,观察获得的3组薄层断层图像,研究咽鼓管及周围微细解剖组织结构的形态和毗邻关系。结果CVH数据集咽鼓管轴位、冠状位及倾斜轴位图像解剖结构显示清晰,各有侧重,在倾斜轴位断层上,双侧咽鼓管全长同时被显示清楚。结论咽鼓管及周围解剖结构精细复杂,在常规MRI和CT图像上难于精确辨认。CVH数据集咽鼓管轴位、冠状位及倾斜轴位断层解剖研究为临床进行咽鼓管相关疾病的影像学检查提供断层解剖学资料。

[关键词]中国数字化可视人体;咽鼓管;磁共振成像;解剖学,局部

由于咽鼓管生理功能复杂、解剖结构特殊,至今尚无理想的辅助检查手段。随着影像学研究的发展,CT和MRI成像逐渐成为临床咽鼓管相关疾病检查的主要方法,除进行咽鼓管常规轴位及冠状位扫描外,国外及国内学者相继提出进行咽鼓管倾斜轴位扫描,成像效果明显优于其他常规扫描图像。尽管如此,由于咽鼓管及其周围解剖结构既精细又复杂,在上述MR丨及CT图像上都较难精确识别。近年来,数字化可视人体(Chinese visible human, CVH)计划取得突破性进展,为人体形态结构相关领域的进一步研究带来诸多契机。本研究即详细研究CVH数据集咽鼓管轴位、冠状位及倾斜轴位断层解剖,以期为临床进行咽鼓管影像学检查提供帮助。

1.资料与方法

1.1数据来源。选取女性CVH数据集,选取头部的水平连续断层图像(断面层厚0.25mm,图像数字化摄影分辨率为630万像素(3072X2048)进行研究。首先将图像导入Photoshop CS中进行自动化批处理裁切,去除多余的背景图像,保留头部断层数据,以减小后期的计算量。

1.2咽鼓管断层图像重采样。将连续断层图像导入Amira4.1可视化软件中,选取“Oblique Slice”功能模块,沿矢状轴调整重采样平面,沿垂直轴方向调整断层显示的位置,以前后联合线作为轴位标准采样断层,以脑干平面作为冠状位标准采样标准,以双侧咽鼓管长轴作为咽鼓管倾斜轴位采集标准,重采样标准选择“finest”,分别逐层采集连续断层图像,共获得3组薄层断层图像。同时按照临床常规进行头部影像学检查的扫描方法,动态连续观察咽鼓管及其周围结构在断层上的形态和变化规律。

1.3咽鼓管断层图像解剖观察。结合咽鼓管区域的实际解剖观察、参考书和文献,采用连续动态追踪观察方法,仔细辨认每个断层图像上咽鼓管和周围结构的形态和空间位置变化规律,选择有代表性图像进行重点标识。

2结果

共获得咽鼓管轴位图像71张,层间距0.25mm;咽鼓管冠状位图像66张,层间距0.167mm;咽鼓管倾斜轴位图像35张,层间距0.167mm。通过连续阅读全部三种断层图像,识别出CVH(女性)咽鼓管相关的重要解剖结构,各选择有代表性的图像进行解剖标识。

2.1横断面。横断面上咽鼓管出现于连续71个层面上(上至咽鼓管鼓口出现层面,下至腭帆提肌消失层面),其中第6〜13层分段显示咽鼓管骨部。咽鼓管鼓室端开口出现的层面上耳蜗中转消失,仅显示底转。鼓膜张肌半管位于其上内方。在下方层面上,咽鼓管骨部不断向前、向内、向下走行,内侧壁紧邻颈内动脉水平段并与之平行。走行过程中管腔逐渐变窄,至咽鼓管软骨开始出现的层面管腔最窄,软骨部继续向鼻咽部走行,方向向外侧略偏离。软骨部管腔内侧壁、顶壁和外侧壁上1/3部分由软骨构成支架,外侧壁下部分及底壁由纤维膜构成,软骨呈亮白色,纤维膜显示为灰白色。管腔外侧纤维膜与外侧软骨的下内方相接,连接处的外侧有腭帆张肌附着[1]。咽鼓管软骨部的管腔呈裂隙状。咽鼓管咽口位于鼻咽外侧壁的后方,咽隐窝在咽鼓管咽口后方,呈裂隙状向后外侧伸展。咽鼓管咽口与咽隐窝之间的突起为圆枕,由咽鼓管内侧软骨向鼻咽腔突起形成。在咽鼓管纤维软骨部中段层面,腭帆提肌开始出现于咽鼓管底壁的下方,断面显示肌肉呈近似三角形,在起点处一咽鼓管内侧软骨板的外侧下方,腭帆提肌以近15°锐角嵌在咽鼓管内侧软骨板和底壁之间,将管底壁内侧明显抬起。再向下方层面,肌肉沿咽鼓管下方逐渐向外侧伸展,断面积不断增大渐成圆柱形,至鼻咽腔,在咽鼓管咽口下方层面前行,弯曲进入软腭形成提肌隆突,大部分肌纤维向中线汇聚[2]。腭帆张肌出现在咽鼓管软骨部中段层面上,呈扁片状,紧贴着咽鼓管的前外侧壁,向下层平面,肌肉断面逐渐变粗。翼内肌位于其前外方,两肌肉之间为翼静脉丛,翼外肌位于翼内肌和腭帆张肌后部的外侧[3]。在横断面上,咽鼓管周围相关筋膜显示清楚。黏膜下筋膜位于咽鼓管软骨部和腭帆提肌内侧,咽隐窝外侧,向后外行走达咽隐窝顶端处转折向内侧,走行于鼻咽黏膜的后方。咽颅底筋膜固定于翼内板后缘,在腭帆张肌内侧、咽鼓管及腭帆提肌的外侧向后走行,到达颈内动脉的前方,然后向内转折与黏膜下筋膜融合。位于腭帆张肌外侧的筋膜是咽颅底筋膜向外侧的扩展,称为Weber-Lid筋膜,见图1

2.2冠状断面。冠状断面上咽鼓管出现于连续66个层面上(前至咽鼓管咽口出现平面,后至咽鼓管鼓室口消失平面)。冠状位显示咽鼓管倾斜纵断面。咽鼓管管腔断面呈近似三角形,内侧大片软骨与外侧小片软骨板相接呈钩状。咽鼓管外侧壁的纤维结缔组织与软骨板相接,并构成咽鼓管底壁。腭帆提肌横断面呈椭圆形,顶端将咽鼓管下壁筋膜抬起(近内侧软骨板下方处抬起最明显)[4]。在此断面上咽鼓管管上韧带显示清楚。咽鼓管圆枕位于咽口的上方,咽隐窝位于圆枕的上方。带筋膜的翼内肌走行及翼静脉丛显示清楚[5],见图2。

2.3倾斜轴位断面。在倾斜轴位断面上,咽鼓管出现于连续35个层面上(上至咽鼓管软骨出现层面,下至腭帆提肌消失层面)。在此断层图片上,可以同时显示咽鼓管全长,咽鼓管咽口位于圆枕最前端,鼓室口位于颈内动脉与耳蜗顶转交角处,咽鼓管纤维软骨段、峡部及骨段显示清楚。咽鼓管管腔呈缝隙状,略向外呈弧形走行,软骨段与骨段形成角度约为158度[6]。CT进行咽鼓管相关疾病的检查。但是对于多数影像科和耳鼻咽喉头颈外科医师来说,能够在MRI及CT图像上精确辨认正常及病理状态下的咽鼓管和周围精细解剖结构确属困难。这一现象不足为奇,因为至今关于咽鼓管解剖和生理功能研究方面尚存在很多争议。

近年来,国外有研究小组致力于进行此方面的研究[7],研究方法主要是在制作出清晰的颞骨组织切片基础上,通过计算机三维重建技术,将咽鼓管及周围重要结构重建后,进行系统研究,并在此基础上,开展针对活体进行的咽鼓管MRI及CT等相关影像学系列研究。国内相关领域研究较少。2002年第三军医大学首次采用生物塑化技术,进行咽鼓管区薄层断面解剖研究,同时该研究机构开始了CVH的前沿性研究[8]。近年来应用该数据集已经在医学及相关研究领域大显身手。本研究即应用女性CVH数据集进行咽鼓管和周围解剖结构的研究。研究结果提供了咽鼓管常规轴位和冠状位、以及倾斜轴位的详细断层解剖标识,有助于通过对比识别咽鼓管MRI及CT图像的精细解剖结构[9-10]。从图像分析结果看出,由于咽鼓管解剖结构特殊,因此,常规轴位和冠状位图像上相关信息比较分散,而沿咽鼓管长轴进行的倾斜位断层图像中则信息集中。在倾斜轴位断面上,有1〜2张图像上可以显示咽鼓管全长,缝隙样管腔显示清楚,可见咽鼓管软骨与骨部连接处呈弯曲状,腭帆提肌及腭帆张肌走行清晰。冠状位显示咽鼓管倾斜纵断面,内侧咽鼓管软骨呈钩状,管腔结构较为清晰,管上韧带显示清楚,腭帆张肌与翼内肌及翼静脉关系亦清晰[11]。

根据上述结果,我们建议在选择成像方法时,将咽鼓管倾斜轴位和冠状位成像结合起来进行分析,有助于全面了解咽鼓管和周围的解剖结构。目前影像学检查技术发展迅速,以磁共振为例,它不但能够按照临床要求进行相关特殊角度扫描,也能够针对不同的组织结构选择特殊的成像方法,通过将原始数据传入影像工作站,还能进行后期三维重建、多平面重建等工作,因此针对咽鼓管检查,完全具备根据其特殊的解剖结构采取特殊方法进行MRI及CT成像的条件,当然,普及这项工作的前提是充分掌握咽鼓管解剖及影像学特点。

参考文献

[1]Varughese L,O'Neill O J,Marker J,Smykowski E,Dayya D. The effect of compression rate and slope on the incidence of symptomatic Eustachian tube dysfunction leading to middle ear barotrauma: a Phase I prospective study.[J]. Undersea & hyperbaric medicine : journal of the Undersea and Hyperbaric Medical Society, Inc,2019,46.

[2]Tucci Debara L,McCoul Edward D,Rosenfeld Richard M,Tunkel David E,Batra Pete S,Chandrasekhar Sujana S,Cordes Susan R,Eshraghi Adrien A,Kaylie David,Lal Devyani,Lee Jivianne,Setzen Michael,Sindwani Raj,Syms Charles A,Bishop Charles,Poe Dennis S,Corrigan Maureen,Lambie Erin. Clinical Consensus Statement: Balloon Dilation of the Eustachian Tube.[J]. Otolaryngology--head and neck surgery : official journal of American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery,2019.

[3]Li Yong-Qi,Chen Yu-Bin,Yin Gen-di,Zeng Xiang-Li. Effect of balloon dilation eustachian tuboplasty combined with tympanic tube insertion in the treatment of chronic recurrent secretory otitis media.[J]. European archives of oto-rhino-laryngology : official journal of the European Federation of Oto-Rhino-Laryngological Societies (EUFOS) : affiliated with the German Society for Oto-Rhino-Laryngology - Head and Neck Surgery,2019.

[4]Funamura Jamie L,Said Mena,Lin Sharon J,McKinney Samantha,Tollefson Travis T. Eustachian tube dysfunction in children with cleft palate: A tympanometric time-to-event analysis.[J]. The Laryngoscope,2019.

[5]Franz B K-H G,Patuzzi R,Wraight C J,Kay G,Ng A,Anderson C R. Measuring dynamic Eustachian tube function using tympanometry in a pressure chamber: the effect of nasal betahistine application.[J]. The Journal of laryngology and otology,2019.

[6]韩远远,胡辉军,方伟军.咽鼓管CT三维重建技术在高压氧治疗中的价值[J].岭南现代临床外科,2019,19(03):317-320.

[7]Ryoukichi Ikeda,Hiromitsu Miyazaki,Masahiro Morita,Daisuke Yamauchi,Tetsuaki Kawase,Yukio Katori,Toshimitsu Kobayashi. Surgical treatments for a case of superior canal dehiscence syndrome associated with patulous Eustachian tube[J]. Auris Nasus Larynx,2019,46(4).

[8]Varughese L,O'Neill O J,Marker J,Smykowski E,Dayya D. The effect of compression rate and slope on the incidence of symptomatic Eustachian tube dysfunction leading to middle ear barotrauma: a Phase I prospective study.[J]. Undersea & hyperbaric medicine : journal of the Undersea and Hyperbaric Medical Society, Inc,2019,46.

[9]Tucci Debara L,McCoul Edward D,Rosenfeld Richard M,Tunkel David E,Batra Pete S,Chandrasekhar Sujana S,Cordes Susan R,Eshraghi Adrien A,Kaylie David,Lal Devyani,Lee Jivianne,Setzen Michael,Sindwani Raj,Syms Charles A,Bishop Charles,Poe Dennis S,Corrigan Maureen,Lambie Erin. Clinical Consensus Statement: Balloon Dilation of the Eustachian Tube.[J]. Otolaryngology--head and neck surgery : official journal of American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery,2019.

[10]Haicang Zeng,Xiaoxin Chen,Yaodong Xu,Yiqing Zheng,Hao Xiong. Buteyko breathing technique for obstructive Eustachian tube dysfunction: Preliminary results from a randomized controlled trial[J]. American Journal of Otolaryngology--Head and Neck Medicine and Surgery,2019.

[11]Gendi Yin,Jingqian Tan,Peng Li. Balloon dilation of Eustachian tube combined with tympanostomy tube insertion and middle ear pressure equalization therapy for recurrent secretory otitis media[J]. Journal of Otology,2019.

论文作者:詹玉兰1,, 徐四元

论文发表刊物:《中国医学人文》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/27

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