蝸神經(jīng)發(fā)育不良患者人工耳蝸術(shù)前影像學(xué)評估技術(shù)及臨床應(yīng)用

陸思萌 李永新

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，耳鼻咽喉頭頸科學(xué)教育部重點實驗室（北京 100730）

蝸神經(jīng)發(fā)育不良是指蝸神經(jīng)缺失或蝸神經(jīng)纖細(xì)，1989年由Shelton等[1]人首次提出。蝸神經(jīng)缺失又稱為蝸神經(jīng)未發(fā)育（Cochlear nerve aplasia，CNA），蝸神經(jīng)纖細(xì)又稱為蝸神經(jīng)發(fā)育不全（Cochlear nerve hypoplasia，CNH）。從影像學(xué)上看，CND患者在極重度聾兒童患者中占0.8-1.8%[2]。蝸神經(jīng)發(fā)育不良的診斷主要依賴于3D-核磁（3D-dimensional magnetic resonance imaging，3D-MRI），在MRI上測量蝸神經(jīng)是最直接的判斷蝸神經(jīng)狀態(tài)的方法。然而，由于目前MRI的分辨率有限，蝸神經(jīng)顯示并不清晰，導(dǎo)致部分病例中雖然蝸神經(jīng)纖維存在，但無法在MRI上測量蝸神經(jīng)直徑的數(shù)據(jù)上反映出來，甚至無法看到蝸神經(jīng)。因此，在現(xiàn)有的MRI基礎(chǔ)上，可借助其他影像學(xué)指標(biāo)共同參與診斷。

人工耳蝸（Cochlear implant，CI）的機(jī)制是將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號，直接刺激螺旋神經(jīng)節(jié)（Spiral ganglion neurons，SGN），通過前庭蝸神經(jīng)（Vestibulocochlear nerve，VCN）的蝸神經(jīng)纖維將信號傳遞到聽覺腦干。CND患者由于蝸神經(jīng)纖維的絕對數(shù)量減少，導(dǎo)致SGN不足，可接收到的刺激有限。在早期研究中，與CND相關(guān)的內(nèi)聽道（Internal auditory canal，IAC）狹窄曾經(jīng)是CI的禁忌癥[1]，但近年來CI的適應(yīng)癥在不斷拓寬。Young等[3]發(fā)現(xiàn)10個CND患者中有7個術(shù)后可以識別聲音，其中一部分可達(dá)到開放式語句識別。大量研究表明部分CND患者可以從CI中獲益[2,4-6]。相較于沒有CND的患者，CND患者需要采用較高的刺激電量才能引起CN的反應(yīng)[7]，CI術(shù)后的獲益程度更小，恢復(fù)時間更長，甚至部分患者完全沒有獲益。

CI術(shù)后效果主要取決于蝸神經(jīng)（Cochlear nerve，CN）及聽覺中樞的完整性。殘余聽力提示CN存在且有功能。有殘余聽力的患者CI術(shù)后的言語感知能力、語言發(fā)展能力和溝通能力均表現(xiàn)較好[8]。電刺激聽性腦干反應(yīng)（Evoked auditory brainstem response,EABR）可評估聽覺通路的完整性，發(fā)現(xiàn)術(shù)前EABR中觀察到V波提示CND患者可在CI中獲益[9]。術(shù)前有95dB以內(nèi)殘余聽力的患者可通過助聽器輔助聲音刺激促進(jìn)皮質(zhì)發(fā)育，同時CI也可通過電刺激完整的神經(jīng)通路促進(jìn)言語發(fā)育[10]。

因此，判斷CND患者CI術(shù)后療效的關(guān)鍵是判斷CN的狀態(tài)，需謹(jǐn)慎決定是否對CND患者進(jìn)行CI治療。

在臨床中，影像學(xué)因其無創(chuàng)、簡便等優(yōu)勢在診斷中發(fā)揮巨大作用。由于目前影像學(xué)技術(shù)的限制，CN很難被直接測量，因此需要多個影像學(xué)指標(biāo)共同參與決策。本文關(guān)注影像學(xué)指標(biāo)在CND診斷中的作用，并總結(jié)其對CND患者CI術(shù)后結(jié)果的預(yù)測效果。

1 前庭蝸神經(jīng)與面神經(jīng)

正常的VCN位于面神經(jīng)（Facial nerve，F(xiàn)N）后側(cè)，兩條神經(jīng)均沿外前側(cè)方向穿過小腦腦橋腳（Cerebellopontine angle，CPA），在內(nèi)耳門處進(jìn)入IAC。大約有90%的VCN在IAC中部分離[2]，形成蝸神經(jīng)和前庭神經(jīng)，后者又繼續(xù)分為前庭上神經(jīng)和前庭下神經(jīng)。VCN包含全部的蝸神經(jīng)纖維，因此有學(xué)者將CND等同于前庭蝸神經(jīng)發(fā)育不良，或者定義為前庭蝸神經(jīng)的缺失或分支纖細(xì)[11]。VCN直徑可間接反映蝸神經(jīng)的數(shù)量。高分辨率的內(nèi)耳蝸神經(jīng)MRI成像能清晰地顯示內(nèi)耳的微細(xì)結(jié)構(gòu)及其發(fā)育情況[12]。Thai-Van H等[13]報道1例術(shù)前MRI僅發(fā)現(xiàn)1根FN的患者，但其功能性MRI提示聽覺皮層激活；Song等[14]報道了2例在ABI中發(fā)現(xiàn)了CNH的患者，但術(shù)前MRI上并沒有看到VCN。這都說明目前臨床應(yīng)用的分辨率為1.5-3.0 Tesla的MRI對VCN的識別能力有限。Sennaroglu等[2]總結(jié)出4點VCN或CN在MRI上不可見的原因：首先，由于患者移動等原因，可能出現(xiàn)偽影，干擾蝸神經(jīng)顯像；第二，附近血管及小腦可能會遮擋神經(jīng)；第三，CND常伴顳骨發(fā)育異常，如IAC或骨性蝸神經(jīng)管（Bony cochlear nerve canal，BCNC）狹窄時，影像上很難看到CN；最后，在某些情況下，蝸神經(jīng)可能會貼著IAC壁走形，或者未與VCN分離，或者在IAC外穿行。由于MRI識別蝸神經(jīng)的能力有限，在影像上蝸神經(jīng)不可見時，蝸神經(jīng)纖維依然可能存在。

CI的術(shù)后效果取決于有多少螺旋神經(jīng)節(jié)可以接收電刺激。Birman等[15]和Wei等[5]發(fā)現(xiàn)，即使患者有明顯的CNA，依然可以從CI中獲益，盡管獲益的效果普遍較差。因此，MRI上看不到CN可能是由于影像學(xué)技術(shù)的局限性，不應(yīng)成為CI的禁忌癥。

直接測量VCN直徑絕對值的難度較大，部分學(xué)者選擇測量CN與FN直徑的相對值。VCN的直徑一般是FN直徑的1.5-2倍，CN直徑與FN相似[16]。Casselman等[16]認(rèn)為，在正常耳中，CPA處的VCN主干直徑永遠(yuǎn)不會小于相鄰的FN；只有當(dāng)CN的直徑遠(yuǎn)小于IAC內(nèi)FN時，才可診斷為CND。Kutz等[17]將CND定義為，在IAC中段，CN直徑小于相鄰FN直徑。張嬌[18]等采用的蝸神經(jīng)細(xì)小標(biāo)準(zhǔn)為直徑小于同側(cè)內(nèi)聽道內(nèi)的面神經(jīng)及前庭上、下神經(jīng)或?qū)?cè)內(nèi)聽道內(nèi)的蝸神經(jīng)。Levi等[19]則定義為CN小于相鄰FN的50%。Casselman等[20]通過比較CN/FN的直徑、面積及密度比值，定義當(dāng)CN/FN為0.915時，則可能診斷CND。目前，用CN／FN判斷CND并沒有一個明確的標(biāo)準(zhǔn)。

Yamazaki等[11]報道了VCN與FN的相對大小與CI術(shù)后的關(guān)系：83%的IAC狹窄患者有FN＞VCN；FN＞VCN患者CI術(shù)后聽覺行為分級（Categories of Auditory Performance，CAP）平均分為 1.1，而 FN＜VCN患者CI術(shù)后CAP平均分為4.1。在IAC中部，VCN的直徑一般大于FN，因此當(dāng)FN＞VCN時，診斷CND的特異性較高，也提示術(shù)后效果較差。但Yamazaki等還發(fā)現(xiàn)，在FN＜VCN的患者中，CAP評分范圍在2-6之間，這提示直徑大于FN的VCN依然無法明確有蝸神經(jīng)存在，因為CNH對VCN直徑影響較小。同時，Yamazaki等發(fā)現(xiàn)電刺激聽性腦干反應(yīng)EABR與MRI結(jié)果結(jié)合可更準(zhǔn)確地預(yù)測CI術(shù)后效果：所有“CN7＞CN8/eV未引出”的兒童術(shù)后CAP評分均不大于3分，而所有“CN7≤CN8/eV引出”的兒童術(shù)后CAP評分不小于3分。

Han等[11]測量了CPA處VCN與FN的面積比，發(fā)現(xiàn)該比值與CI術(shù)后2年的CAP及嬰幼兒有意義聽覺整合量表（Infant－toddler Meaningful Auditory Integration Scale，IT-MAIS）評分顯著相關(guān)，而VCN面積的預(yù)測效果并不理想。因此，相較于VCN的面積以及直徑，評估VCN與FN的面積比能更好的判斷CI術(shù)后效果。

2 內(nèi)聽道

內(nèi)聽道是位于內(nèi)耳門與內(nèi)聽道底之間的骨性通道，其內(nèi)走行蝸神經(jīng)。IAC的直徑在高分辨率CT（high-resolution computed tomography，HRCT）軸位上測量，最大直徑測量點為IAC中部。IAC的最大直徑可間接反映蝸神經(jīng)的數(shù)量。

IAC狹窄一般指IAC直徑＜2mm[21]。IAC狹窄通常被認(rèn)為與CNH或CNA相關(guān)：Jackler等[22]提出狹窄的IAC（＜1.5mm）可能是CI的禁忌癥；Shelton等[1]首次提出狹窄IAC（1-2mm）的患者CI效果差是因為CN缺失。IAC畸形中有92%伴有VCN發(fā)育不良，僅有8%能在CPA處同時看到VCN和FN[23]。但近年來，越來越多的研究表明，狹窄的IAC并不總是提示CND。Adunka等[24]報道在CNA的患者中有56%的IAC正常；Wei等[5]報道51%的CND患者的IAC正常，且在49%的CND患者中觀察到IAC直徑大于或等于3mm；Yan等[25]報道在CND患者中，有53%的患者IAC直徑大于3mm。同時，魯兆毅等[26]報道一例CND患者雙側(cè)CN缺如但不伴IAC狹窄。由此可見，IAC狹窄對CND的提示作用較差。IAC與VCN的狀態(tài)具有關(guān)聯(lián)性是因為IAC的形態(tài)發(fā)育與VCN的發(fā)育程度相關(guān)。在孕9周時，IAC由中胚層分化出軟骨，通過骨化形成骨性通道。VCN通過神經(jīng)生長因子抑制IAC的骨化作用，抑制IAC進(jìn)一步狹窄。這個過程大約在孕24周完成。孕24周以前的VCN發(fā)育不良可能導(dǎo)致IAC狹窄，而孕24周后出現(xiàn)可不影響IAC大小，因此CND也可伴IAC正常[27]。

IAC狹窄對預(yù)測CI術(shù)后效果有一定提示意義，但相關(guān)性并不明確，這與其對CN的判斷一致。Wei等[5]發(fā)現(xiàn)，與非CND患者相比，CND患者的IAC直徑明顯更小，IAC內(nèi)神經(jīng)點數(shù)明顯減少，且CI術(shù)后效果顯著較差。但Han等[4]測量了25名雙側(cè)CND患者的IAC直徑，發(fā)現(xiàn)有68%的患者IAC小于4mm，但其直徑與CI術(shù)后2年CAP評分和IT-MAIS得分無顯著相關(guān)性。由于CN在IAC內(nèi)走行，IAC的直徑可間接判斷CN的數(shù)量與直徑，但無法直接評估CN的功能，因此，IAC作為單一影像學(xué)指標(biāo)的評估效果有限。

3 內(nèi)聽道分級系統(tǒng)

由于MRI上很難將CN與其他神經(jīng)區(qū)別，Birman等[15]建議根據(jù)IAC的神經(jīng)數(shù)量對CND進(jìn)行分級：IAC內(nèi)有0、1、2、3根神經(jīng)（IAM神經(jīng)等級為0-III）為CNA；有4根神經(jīng)但蝸神經(jīng)纖細(xì)（IAM神經(jīng)等級為IV）為CNH；有4根神經(jīng)同時蝸神經(jīng)大小與位置正常（IAM神經(jīng)等級為V）即為正常。Wei等[5]發(fā)現(xiàn)，盡管IAC直徑對CN狀態(tài)預(yù)測效果較差，但與神經(jīng)點數(shù)高度相關(guān)。

在這個分級系統(tǒng)下，Birman等納入的CI患者中，分別有47%的CNA患者、89%的CNH患者和71%的CN正常患者CAP評分可達(dá)到5-7分，該分類與CAP5-7分患者比例顯著正相關(guān)；同時，在術(shù)后使用口語作為主要交流方式的患者中，CNH與CNA病例數(shù)比值為6.4，正常蝸神經(jīng)與CNA病例數(shù)比值為11，說明該分級與主要交流方式有顯著關(guān)系。

Wei等[5]的研究也支持這個結(jié)果：在應(yīng)用言語可懂度分級（Speech intelligibility rating，SIR）、有意義言語使用量表（Meaningful use of speech scale，MUSS）和MAIS-IT/MAIS時，IAC內(nèi)有2根神經(jīng)的患者比有1根神經(jīng)的患者評分更高。BCNC直徑和神經(jīng)點數(shù)結(jié)合可有效預(yù)測CAP、SIR和MUSS評分。Han等[4]報道了25個病例，發(fā)現(xiàn)該分級與術(shù)后CAP顯著相關(guān)，其中9個為IV級，88.9%的患者CAP評分＞4，CI術(shù)后2年CAP＜2的患者中III級為57.1%、II級為40%、I級為75%，而IV級為11.1%。

因此，IAC分級系統(tǒng)可有效預(yù)測CI術(shù)后效果。

4 骨性蝸神經(jīng)管

骨性蝸神經(jīng)管位于內(nèi)聽道底與蝸軸基底部之間，其內(nèi)包裹了自SGN發(fā)出、穿過IAC的蝸神經(jīng)纖維。BCNC寬度在軸位CT上測量，為蝸軸基底部骨壁內(nèi)徑。

圖1 在HRCT上測量BCAC直徑（兩箭頭之間）。Fig.1 Measurement of BCNC diameter using HRCT(distance between the two black arrows).

Henderson等[28]評估正常患者的組織病理學(xué)切片，測量出BCNC的平均最大直徑為2.26±0.25mm。Jang等[29]在CT上測量正?；颊逫AC基底的BCNC直徑，為2.38±0.28 mm。吳莉[30]等比較了先天性感音神經(jīng)性耳聾與聽力正常兒童耳蝸的BCNC直徑，測量先天性感音神經(jīng)性耳聾組BCNC直徑為1.71±0.26mm，小于聽力正常組；BCNC直徑診斷SNHL的診斷效能曲線下面積大于0.9，診斷閾值為1.57 mm，特異性分別為99%。

相比于IAC狹窄，BCNC狹窄是判斷CND的更敏感的指標(biāo)。Chung等[31]發(fā)現(xiàn)，BCNC狹窄的患者中CND發(fā)生率（76%）遠(yuǎn)高于BCNC正?；颊撸?1%）；而CND患者BCNC的直徑（1.11mm）明顯小于蝸神經(jīng)正常患者的BCNC直徑（2.08mm）。因此，BCNC直徑可以作為篩查CND患者的指標(biāo)。

但目前，判斷BCNC狹窄并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。Stjernholm等[32]建議，當(dāng)BCNC直徑＜1.4mm時應(yīng)考慮CND，同時預(yù)示CI效果差。Komatsubara等[33]提出在CT上看到BCNC＜1.5mm時，MRI上可觀察到CND；Miyasaka等[34]認(rèn)為當(dāng)CT上顯示BCNC寬度小于1.5mm時，則應(yīng)考慮CNA或CNH；當(dāng)BCNC大于1.5mm時，則提示CNH可能性小；Tahir等[35]報道BCNC＜1.5mm的患者中，只有10%CN正常。而Kono等[36]發(fā)現(xiàn)，BCNC直徑在CT橫斷面上小于1.7mm或冠狀位上小于1.8mm仍可能提示CND。因此，可將1.4mm、1.5mm及1.7mm等臨界值結(jié)合判斷BCNC狹窄，以免遺漏。

BCNC狹窄的原因尚不清楚。Tahir[35]報道16名BCNC狹窄的CND患者同時伴有IAC狹窄；張勁松等[37]報道23例IAC狹窄合并耳蝸神經(jīng)管狹窄患者，發(fā)現(xiàn)兩者寬度具有一致性。Wei等[5]發(fā)現(xiàn)IAC直徑、BCNC直徑與IAC內(nèi)神經(jīng)數(shù)量呈顯著相關(guān)性。這些均提示內(nèi)耳道狹窄、耳蝸神經(jīng)管狹窄可能均與蝸神經(jīng)發(fā)育相關(guān)，二者病理機(jī)制可能類似。與IAC狹窄相同，BCNC狹窄也可能在孕9周時形成，需要刺激才能正常發(fā)育。由于IAC是在VCN的神經(jīng)纖維周圍形成的，因此IAC和BCNC狹窄均可能繼發(fā)于CND。耳蝸損傷也可能導(dǎo)致IAC內(nèi)蝸神經(jīng)纖維變性，從而導(dǎo)致CND。若損傷發(fā)生在IAC與BCNC發(fā)育后，則CND的BCNC和IAC可能正常，而此時蝸神經(jīng)的損傷可逆行導(dǎo)致蝸軸內(nèi)SGN的損傷；若損傷發(fā)生在IAC形成后期，可能影響相關(guān)神經(jīng)因子的分泌，從而導(dǎo)致BCNC發(fā)育不全[31]。

BCNC直徑與CI術(shù)后效果顯著相關(guān)，提示BCNC可間接反映蝸神經(jīng)的數(shù)量。Chung[31]等根據(jù)BCNC直徑將患者分為3組：第1組直徑＜1.4 mm；第2組直徑1.4-2.0 mm；第3組直徑＞2.0 mm。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：CI術(shù)后36個月CAP評分，第1組和第2組的結(jié)果明顯低于第3組，分別為5.1、5.0和6.4。同樣在開放性言語識別測試與圖片詞匯測驗中，第1組和第2組也表現(xiàn)不佳。當(dāng)CN存在時，BCNC狹窄程度與術(shù)后2年CAP評分無顯著相關(guān)性，但與開放式語句識別評分呈正相關(guān)。

相比于IAC，BCNC預(yù)測蝸神經(jīng)的特異性更高，同時也能更好的預(yù)測CI術(shù)后效果。Wei等[5]發(fā)現(xiàn)IAC直徑對CI術(shù)后效果無影響，而BCNC直徑顯著預(yù)測了CND患者CI術(shù)后的SIR和MAIS-IT/MAIS得分。Clemmens[20]報道，在預(yù)測CND的能力上，BCNC的靈敏度為84%，特異性為98%，而IAC預(yù)測的特異性為98%，靈敏度只有44%。因此，BCNC直徑可作為CI術(shù)后效果的預(yù)測指標(biāo)。

5 小結(jié)

由于現(xiàn)有影像學(xué)技術(shù)的限制，通過直接測量蝸神經(jīng)來診斷蝸神經(jīng)發(fā)育不良十分困難。相較于非蝸神經(jīng)發(fā)育不良患者，蝸神經(jīng)發(fā)育不良患者的人工耳蝸術(shù)后效果較差，因此術(shù)前診斷十分重要。目前影像學(xué)的術(shù)前診斷還不夠精確，需要結(jié)合多個指標(biāo)共同參與決策。多種影像學(xué)指標(biāo)，如前庭蝸神經(jīng)、面神經(jīng)、內(nèi)聽道、內(nèi)聽道分級、骨性蝸神經(jīng)管等可間接判斷蝸神經(jīng)狀態(tài)，預(yù)測CI術(shù)后效果，為臨床術(shù)前咨詢提供幫助。