蝸神經發育不良患者人工耳蝸術前影像學評估技術及臨床應用

陸思萌 李永新

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

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

人工耳蝸（Cochlear implant，CI）的機制是將聲信號轉化為電信號，直接刺激螺旋神經節（Spiral ganglion neurons，SGN），通過前庭蝸神經（Vestibulocochlear nerve，VCN）的蝸神經纖維將信號傳遞到聽覺腦干。CND患者由于蝸神經纖維的絕對數量減少，導致SGN不足，可接收到的刺激有限。在早期研究中，與CND相關的內聽道（Internal auditory canal，IAC）狹窄曾經是CI的禁忌癥[1]，但近年來CI的適應癥在不斷拓寬。Young等[3]發現10個CND患者中有7個術后可以識別聲音，其中一部分可達到開放式語句識別。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[7]，CI術后的獲益程度更小，恢復時間更長，甚至部分患者完全沒有獲益。

CI術后效果主要取決于蝸神經（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術后的言語感知能力、語言發展能力和溝通能力均表現較好[8]。電刺激聽性腦干反應（Evoked auditory brainstem response,EABR）可評估聽覺通路的完整性，發現術前EABR中觀察到V波提示CND患者可在CI中獲益[9]。術前有95dB以內殘余聽力的患者可通過助聽器輔助聲音刺激促進皮質發育，同時CI也可通過電刺激完整的神經通路促進言語發育[10]。

因此，判斷CND患者CI術后療效的關鍵是判斷CN的狀態，需謹慎決定是否對CND患者進行CI治療。

在臨床中，影像學因其無創、簡便等優勢在診斷中發揮巨大作用。由于目前影像學技術的限制，CN很難被直接測量，因此需要多個影像學指標共同參與決策。本文關注影像學指標在CND診斷中的作用，并總結其對CND患者CI術后結果的預測效果。

1 前庭蝸神經與面神經

正常的VCN位于面神經（Facial nerve，FN）后側，兩條神經均沿外前側方向穿過小腦腦橋腳（Cerebellopontine angle，CPA），在內耳門處進入IAC。大約有90%的VCN在IAC中部分離[2]，形成蝸神經和前庭神經，后者又繼續分為前庭上神經和前庭下神經。VCN包含全部的蝸神經纖維，因此有學者將CND等同于前庭蝸神經發育不良，或者定義為前庭蝸神經的缺失或分支纖細[11]。VCN直徑可間接反映蝸神經的數量。高分辨率的內耳蝸神經MRI成像能清晰地顯示內耳的微細結構及其發育情況[12]。Thai-Van H等[13]報道1例術前MRI僅發現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中發現了CNH的患者，但術前MRI上并沒有看到VCN。這都說明目前臨床應用的分辨率為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，可能出現偽影，干擾蝸神經顯像；第二，附近血管及小腦可能會遮擋神經；第三，CND常伴顳骨發育異常，如IAC或骨性蝸神經管（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識別蝸神經的能力有限，在影像上蝸神經不可見時，蝸神經纖維依然可能存在。

CI的術后效果取決于有多少螺旋神經節可以接收電刺激。Birman等[15]和Wei等[5]發現，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可能是由于影像學技術的局限性，不應成為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]認為，在正常耳中，CPA處的VCN主干直徑永遠不會小于相鄰的FN；只有當CN的直徑遠小于IAC內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]等采用的蝸神經細小標準為直徑小于同側內聽道內的面神經及前庭上、下神經或對側內聽道內的蝸神經。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準。

Yamazaki等[11]報道了VCN與FN的相對大小與CI術后的關系：83%的IAC狹窄患者有FN＞VCN；FN＞VCN患者CI術后聽覺行為分級（Categories of Auditory Performance，CAP）平均分為 1.1，而 FN＜VCN患者CI術后CAP平均分為4.1。在IAC中部，VCN的直徑一般大于FN，因此當FN＞VCN時，診斷CND的特異性較高，也提示術后效果較差。但Yamazaki等還發現，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存在，因為CNH對VCN直徑影響較小。同時，Yamazaki等發現電刺激聽性腦干反應EABR與MRI結果結合可更準確地預測CI術后效果：所有“CN7＞CN8/eV未引出”的兒童術后CAP評分均不大于3分，而所有“CN7≤CN8/eV引出”的兒童術后CAP評分不小于3分。

Han等[11]測量了CPA處VCN與FN的面積比，發現該比值與CI術后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，而VCN面積的預測效果并不理想。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術后效果。

2 內聽道

內聽道是位于內耳門與內聽道底之間的骨性通道，其內走行蝸神經。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的數量。

IAC狹窄一般指IAC直徑＜2mm[21]。IAC狹窄通常被認為與CNH或CNA相關：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的狀態具有關聯性是因為IAC的形態發育與VCN的發育程度相關。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通過神經生長因子抑制IAC的骨化作用，抑制IAC進一步狹窄。這個過程大約在孕24周完成。孕24周以前的VCN發育不良可能導致IAC狹窄，而孕24周后出現可不影響IAC大小，因此CND也可伴IAC正常[27]。

IAC狹窄對預測CI術后效果有一定提示意義，但相關性并不明確，這與其對CN的判斷一致。Wei等[5]發現，與非CND患者相比，CND患者的IAC直徑明顯更小，IAC內神經點數明顯減少，且CI術后效果顯著較差。但Han等[4]測量了25名雙側CND患者的IAC直徑，發現有68%的患者IAC小于4mm，但其直徑與CI術后2年CAP評分和IT-MAIS得分無顯著相關性。由于CN在IAC內走行，IAC的直徑可間接判斷CN的數量與直徑，但無法直接評估CN的功能，因此，IAC作為單一影像學指標的評估效果有限。

3 內聽道分級系統

由于MRI上很難將CN與其他神經區別，Birman等[15]建議根據IAC的神經數量對CND進行分級：IAC內有0、1、2、3根神經（IAM神經等級為0-III）為CNA；有4根神經但蝸神經纖細（IAM神經等級為IV）為CNH；有4根神經同時蝸神經大小與位置正常（IAM神經等級為V）即為正常。Wei等[5]發現，盡管IAC直徑對CN狀態預測效果較差，但與神經點數高度相關。

在這個分級系統下，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評分可達到5-7分，該分類與CAP5-7分患者比例顯著正相關；同時，在術后使用口語作為主要交流方式的患者中，CNH與CNA病例數比值為6.4，正常蝸神經與CNA病例數比值為11，說明該分級與主要交流方式有顯著關系。

Wei等[5]的研究也支持這個結果：在應用言語可懂度分級（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內有2根神經的患者比有1根神經的患者評分更高。BCNC直徑和神經點數結合可有效預測CAP、SIR和MUSS評分。Han等[4]報道了25個病例，發現該分級與術后CAP顯著相關，其中9個為IV級，88.9%的患者CAP評分＞4，CI術后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分級系統可有效預測CI術后效果。

4 骨性蝸神經管

骨性蝸神經管位于內聽道底與蝸軸基底部之間，其內包裹了自SGN發出、穿過IAC的蝸神經纖維。BCNC寬度在軸位CT上測量，為蝸軸基底部骨壁內徑。

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上測量正常患者IAC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。Chung等[31]發現，BCNC狹窄的患者中CND發生率（76%）遠高于BCNC正常患者（21%）；而CND患者BCNC的直徑（1.11mm）明顯小于蝸神經正常患者的BCNC直徑（2.08mm）。因此，BCNC直徑可以作為篩查CND患者的指標。

但目前，判斷BCNC狹窄并沒有統一的標準。Stjernholm等[32]建議，當BCNC直徑＜1.4mm時應考慮CND，同時預示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]認為當CT上顯示BCNC寬度小于1.5mm時，則應考慮CNA或CNH；當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]發現，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狹窄合并耳蝸神經管狹窄患者，發現兩者寬度具有一致性。Wei等[5]發現IAC直徑、BCNC直徑與IAC內神經數量呈顯著相關性。這些均提示內耳道狹窄、耳蝸神經管狹窄可能均與蝸神經發育相關，二者病理機制可能類似。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育。由于IAC是在VCN的神經纖維周圍形成的，因此IAC和BCNC狹窄均可能繼發于CND。耳蝸損傷也可能導致IAC內蝸神經纖維變性，從而導致CND。若損傷發生在IAC與BCNC發育后，則CND的BCNC和IAC可能正常，而此時蝸神經的損傷可逆行導致蝸軸內SGN的損傷；若損傷發生在IAC形成后期，可能影響相關神經因子的分泌，從而導致BCNC發育不全[31]。

BCNC直徑與CI術后效果顯著相關，提示BCNC可間接反映蝸神經的數量。Chung[31]等根據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。結果發現：CI術后36個月CAP評分，第1組和第2組的結果明顯低于第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組也表現不佳。當CN存在時，BCNC狹窄程度與術后2年CAP評分無顯著相關性，但與開放式語句識別評分呈正相關。

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

5 小結

由于現有影像學技術的限制，通過直接測量蝸神經來診斷蝸神經發育不良十分困難。相較于非蝸神經發育不良患者，蝸神經發育不良患者的人工耳蝸術后效果較差，因此術前診斷十分重要。目前影像學的術前診斷還不夠精確，需要結合多個指標共同參與決策。多種影像學指標，如前庭蝸神經、面神經、內聽道、內聽道分級、骨性蝸神經管等可間接判斷蝸神經狀態，預測CI術后效果，為臨床術前咨詢提供幫助。