小耳畸形患者的畸形解剖研究及聽力重建術(shù)中鼓膜材料的有限元分析.pdf

1、目的:
　　通過對先天性小耳畸形患者外、中耳的畸形解剖學(xué)特征的系統(tǒng)研究，比較其與正常解剖之間的差異，總結(jié)重要解剖結(jié)構(gòu)的變異規(guī)律及相互關(guān)系。完善臨床診斷分型，指導(dǎo)手術(shù)，為耳廓再造和聽力重建的序列治療提供治療依據(jù)。并通過三維有限元方法分析了聽力重建術(shù)后小耳畸形伴發(fā)CAA患者的聲波力學(xué)改變，從生物力學(xué)的角度重點分析鼓膜材料，得出最佳人工鼓膜材料的選擇趨勢。
　　材料和方法
　　1研究對象
　　選取2009年6月～200

2、9年12月期間，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院外耳整形中心和中國人民解放軍總醫(yī)院耳鼻咽喉科住院診斷為小耳畸形的患者，采用自身對照研究。研究組50耳，其中單側(cè)畸形22例，22耳（右耳14耳，左耳8耳），雙側(cè)畸形14例，28耳，年齡3～28歲，平均年齡12.44歲。對照組為單側(cè)畸形之健耳22例，22耳（右耳8耳，左耳14耳）。所有病例既往無中耳、乳突手術(shù)史，排除后天性畸形、伴外中耳畸形的相關(guān)綜合征。
　　2研究方法
　　2.1采用東

3、芝Aquilion16層螺旋CT行顳骨高分辨掃描。掃描參數(shù):層厚0.5mm，135kV，250mA，pitch11.0，speed5.50mm/rot。以聽眶上線為基線行常規(guī)軸位掃描。重建參數(shù):層厚0.4mm，inernal值2.0mm，窗寬3584HU，窗位600HU。
　　原始影像資料導(dǎo)入Mimics軟件，生成冠狀位、矢狀位圖像及三維重建圖像。利用軟件自帶的測量工具，進行距離和角度的測量。
　　2.2評價指標(biāo)
　　

4、2.2.1耳廓分級:根據(jù)耳廓畸形情況，采用Max分級。
　　2.2.2外耳道:根據(jù)外耳道畸形情況，分為外耳道骨性閉鎖、骨性狹窄及膜性閉鎖、膜性狹窄。
　　2.2.3鼓室:在軸位圖像上測量鼓室的前后徑、左右徑;在冠位圖像上測量對照組各個鼓室上下徑，測量研究組鼓室的上下徑。
　　2.2.4在冠位圖像上測量閉鎖/狹窄表面到上、中、下鼓室及聽骨表面的距離。在軸位圖像上測量閉鎖/狹窄表面到鼓竇外側(cè)壁內(nèi)面、鼓竇外側(cè)壁內(nèi)面到外半規(guī)管

5、隆突的距離。
　　2.2.5定量測量如下參數(shù):測量顳下頜關(guān)節(jié)窩后表面到鼓竇入口的距離、顳下頜關(guān)節(jié)窩后表面到鼓室的距離、咽鼓管鼓口和鼓竇入口的距離、咽鼓管徑、前庭導(dǎo)水管遠(yuǎn)端內(nèi)徑、前庭、乙狀竇、鼓室外側(cè)壁與乳突外側(cè)骨皮質(zhì)之間的距離、蒲氏間隙、內(nèi)聽道長、內(nèi)耳門長徑。
　　2.2.6定性觀察如下結(jié)構(gòu):顱中窩、鼓室天蓋、硬腦膜、頸靜脈球、頸動脈、Korner隔、乳突。
　　2.2.7結(jié)合多方向調(diào)整MPR技術(shù)，并在Mimics軟件

6、上重建FN管，參考Takegosh的方法，以直角坐標(biāo)系描述面神經(jīng)的走行，并測量相關(guān)參數(shù)。進一步觀察面神經(jīng)與前庭窗的關(guān)系，并測量前庭窗至鼓室段的最短距離、蝸窗至乳突段的距離。
　　2.2.8聽小骨:分別于軸位和冠位耳蝸、前庭窗二個層面上識別聽小骨形態(tài)，予以分類。
　　2.3統(tǒng)計學(xué)分析
　　采用統(tǒng)計分析軟件SPSS17.0 for windows。兩組之間的比較采用t檢驗/秩和檢驗，多組之間的比較采用方差分析/K-W檢驗(

7、Kruskal-Wallis Test)，兩兩之間的比較采用SNK;分類變量的描述采用頻數(shù)和百分比，兩組或多組之間的比較采用卡方檢驗（x2檢驗）。假設(shè)檢驗結(jié)果均以P＜=0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　2.4選取單側(cè)小耳畸形伴發(fā)CAA患者一例，對其進行CT掃描獲取顳骨數(shù)據(jù)，進行前處理后導(dǎo)入有限元分析軟件Ansya，建立健耳和小耳畸形患者聽力重建術(shù)后的三維有限元模型，并予以人造鼓膜不同的彈性模量。模擬聲波傳導(dǎo)，得到鼓膜處的聲波力學(xué)

8、改變數(shù)據(jù)。
　　結(jié)果
　　1小耳畸形患者以Max分型，設(shè)立研究組，定量參數(shù)中的鼓室前后徑、鼓室上下徑、顳下頜關(guān)節(jié)窩后表面到鼓竇入口的距離、乙狀竇的深、乙狀竇的寬、FL（代表顳骨乳突部的發(fā)育情況），定性參數(shù)中的乳突氣化程度、乳突氣化類型的分布率，面神經(jīng)遮蓋前庭的發(fā)生率、在研究組與對照組間存在統(tǒng)計學(xué)差異。
　　2.通過對小耳畸形患者聽力重建術(shù)的模擬及有限元分析，可以看到，其最大位移在再造鼓膜與聽小骨連接處，最小位移在砧骨體

9、，最大壓強在再造外耳道外側(cè)端，最小壓強在聽小骨內(nèi)側(cè)端，認(rèn)為患耳術(shù)后的聲波力學(xué)特性與健耳基本相同。選擇人造鼓膜材料時，彈性模量大于100Mpa，小于500Mpa，并盡量使彈性模量較大時，更有助于患耳的聽力改進。
　　結(jié)論
　　小耳畸形患者的鼓室、顳下頜關(guān)節(jié)窩、乙狀竇、及面神經(jīng)的部分形態(tài)與正常耳存在明顯的差異，因畸形程度的不同而有所變化，與Max分型有一定相關(guān)性。
　　三維有限元分析結(jié)果顯示患耳術(shù)后的聲波力學(xué)特性與健耳基本