肋軟骨三維CT重建技術在成人耳廓再造中的應用

李崇照 周 栩 章慶國 謝洋春 劉 暾 錢 瑾 陳威威 程 琳

肋軟骨三維CT重建技術在成人耳廓再造中的應用

李崇照 周 栩 章慶國 謝洋春 劉 暾 錢 瑾 陳威威 程 琳

目的探討運用肋軟骨三維形態測量技術，指導成人先天性小耳畸形耳廓再造術中肋軟骨采伐的可行性。方法自2014年1月至2014年12月，對46例成年先天性小耳畸形患者，術前運用三維CT分別測量第6、7、8肋軟骨的三維形態和CT值，并根據測量結果，選擇雕刻耳支架的肋軟骨量。所有患者術后隨訪4～12個月。結果第6、7、8肋軟骨雙側不對稱20例（43.48%），肋軟骨鈣化明顯者14例（30.43%），肋軟骨采伐術中折斷1例（2.17%），術后胸廓輕度畸形2例（4.35%）。結論術前肋軟骨三位形態的測量可以準確評估肋軟骨情況，有助于提高成人先天性小耳畸形患者耳廓再造術中，肋軟骨采伐的效率及質量，并降低術后并發癥。

肋軟骨三維CT重建小耳畸形耳廓再造

我國先天性小耳畸形發病率約為5.18/萬[1]，手術治療仍是先天性小耳畸形目前最有效的治療方法。自Tanzer[2-4]開創現代耳再造技術后，耳廓再造方法不斷獲得改進和創新[5-10]。目前認為，患兒6歲時可接受耳廓再造手術。然而，許多患者錯過了最佳的耳廓再造時機，直到成年才進行耳廓再造。

耳廓再造手術中，自體肋軟骨因具有良好的組織相容性和生物力學性能，被認為是最佳的耳支架雕刻材料。成年患者肋軟骨較兒童患者有許多生理特性的改變，如肋軟骨硬度大，脆性高，軟骨膜與肋軟骨結合緊密，以及不同程度的鈣化等[11]。這種改變會影響術中肋軟骨采伐和耳支架雕刻。因此，成年肋軟骨術前準確的評估尤為重要。

由于肋軟骨的密度與胸壁軟組織密度較為接近，所以一直是X線檢查的盲區。隨著多層螺旋CT（MSCT）的出現，可以術前對肋軟骨進行準確的評估。MSCT可呈現較為逼真、清晰的三維立體圖像，并且具備高分辨率掃描和較好的圖像處理能力等優勢。術前進行肋軟骨三維CT重建及測量可以準確評估肋軟骨長度、寬度、弧度和鈣化等情況，為成人先天性小耳畸形患者耳廓再造手術的肋軟骨采伐提供參考依據，有利于術中耳支架的雕刻。

2014年1月到2014年12月，我們收治了46例成人先天性小耳畸形患者。術前運用三維CT對肋軟骨的三維形態進行測量與評估，并根據測量結果對術中耳支架雕刻方法與肋軟骨采伐量作出評價，有效地完成了成人的耳廓再造。本研究運用了擴張法耳廓再造術[9-10，12-13]和改良Nagata法耳廓再造術[14]，均獲得良好的術后效果。

1 資料與方法

1.1 病例資料

本組患者共46人。男性34人，女性12人，左側16人，右側27人，雙側3人；年齡18～41歲，平均年齡23.7±4.9歲。伴有先天性胸廓畸形的患者未作為研究對象。

1.2 肋軟骨的術前測量和術中記錄內容

術前進行肋軟骨的三維CT重建測量，測量內容包括雙側第6、7、8肋軟骨長度，肋軟骨聯合部、肋骨端、胸骨端的寬度和CT值，肋骨端至劍突、正中線的距離。術中記錄內容包括所取肋軟骨根數，長度，肋骨端、胸骨端、肋軟骨聯合部寬度，手術時間。由于成人肋軟骨厚度一般可以滿足耳支架雕刻，本研究并未測量肋軟骨厚度。

1.3 設備參數和圖像分析

運用飛利浦64層螺旋CT行肋軟骨高分辨掃描，掃描參數：間距0.6 mm，千伏峰值120 KV，旋轉時間為0.75 r/sec，重建量為1 mm。掃描范圍C7至L2椎體水平。掃描結束后將所有原始橫斷面圖像進行薄層重建（層厚1 mm、間隔0.6 mm），然后將重建圖像分別導入工作站進行肋骨及肋軟骨三維重建。所有患者均進行了多層螺旋CT（MSCT）檢查，并采用最大密度投影法（MIP）、多平面重建法（MPR）、容積再現技術（VRT）進行重建。

原始影像學數據導入Mimics軟件。利用軟件的自帶測量工具，對肋軟骨進行長度、寬度和CT值的測量，肋軟骨CT值主要是用于反映肋軟骨的骨密度。于胸骨角處定位第2肋軟骨，依次向下定位出第6、7、8肋軟骨。最大密度投影法（MIP）重建圖像可直觀地呈現出肋軟骨鈣化情況，并且可以清晰地區分出肋骨和肋軟骨。肋骨、胸骨、肋軟骨鈣化區呈高密度影，肋軟骨呈低密度影。多平面重建法（MPR）重建圖像可重建出不同平面的肋軟骨圖像。容積再現技術（VRT）重建圖像可以重建出肋軟骨的三維形態。

1.4 術中肋軟骨的采伐

成人肋軟骨粗大且有不同程度的鈣化，胸壁軟組織較厚，因此，肋軟骨采伐難度較大，手術切口定位的精確程度將會影響到肋軟骨采伐的速度和質量。手術切口一般定位于第7肋軟骨的肋骨端內側。但根據肋軟骨采伐根數的不同，切口位置可以進行上下調整。術中肋軟骨的采伐需要冷光源拉鉤輔助，以獲得清晰的術野。一般先采伐第7肋軟骨，首先劃開肋軟骨膜，然后于肋骨端逐漸向胸骨端剝離，最后完整取下整根肋軟骨。若第7肋軟骨不能完成耳支架雕刻，再采伐第6、8、9肋軟骨。剝離聯合部下方肋軟骨膜和切斷聯合部的肋軟骨時，切忌動作粗暴，以免發生氣胸和肋軟骨折斷。

2 結果

通過術前測量肋軟骨三維CT重建圖像中第6、7、8肋軟骨的長度、寬度和CT值，來選擇肋軟骨供區和判斷肋軟骨采伐量。當雙側肋軟骨無明顯差別時，采伐患耳同側肋軟骨進行耳支架雕刻。術中通過肋軟骨三維CT重建圖像輔助，來完成肋軟骨采伐。

根據術前CT測量結果，雙側第6、7、8肋軟骨不完全對稱者共20例（43.48%）。其中，左側肋軟骨長度、聯合部寬度和弧度較好的患者有9例；右側肋軟骨長度、聯合部寬度和弧度較好的患者有11例。肋軟骨鈣化明顯者14例（30.43%）。肋軟骨采伐術中折斷者1例（2.17%）。

46例患者術后隨訪4～12個月，術后再造耳形態穩定，耳輪、對耳輪、耳舟等結構清晰。本組中2例（4.35%）肋軟骨采伐區胸廓輕微凹陷。

3 典型病例

患者1，27歲，男，右側先天性小耳畸形，行改良Nagata耳廓再造術。術前三維CT評估：雙側肋軟骨不完全對稱，第6肋軟骨發育良好，第7肋軟骨較纖細，左側第7肋軟骨寬度和弧度稍好于右側。術中采伐左側第6、7肋軟骨；第6肋軟骨作為底板，雕刻出耳舟、三角窩、對耳輪及對耳輪上下腳；第7肋軟骨用來制作耳輪和基座（圖1）。

患者2，26歲，女，右側先天性小耳畸形，行擴張法耳廓再造術。術前三維CT：雙側第6、7、8、9肋軟骨多發的片狀鈣化。由于肋軟骨鈣化明顯，術前準備了動力系統、骨銼等手術器械。術中取右側第7、8肋軟骨雕刻耳支架，肋軟骨呈蠟黃色，硬度較大，柔韌性差；耳支架雕刻時，手術刀雕刻凹陷亞單位結構較為困難，運用動力系統與手術刀相結合的方法順利完成了耳舟、三角窩、耳輪等結構的雕刻（圖2）。

圖1 典型病例1Fig.1 Typical case 1

圖2 典型病例2Fig.2 Typical case 2

4 討論

對于自體肋軟骨移植耳廓再造術，電腦輔助的肋軟骨三維CT重建是一種實用的術前肋軟骨評估方法[15]。三維CT可以通過重建圖像逼真地描述出肋軟骨大小，走向、弧度、鈣化程度，也可以通過計算機輔助來精確地測量出肋軟骨的長度，寬度和CT值，為肋軟骨的供區選擇和采伐量的判斷提供可靠的評估依據，這將有利于肋軟骨耳支架的雕刻。

通過肋軟骨三維CT重建的準確術前評估和設計，以及術中肋軟骨重建圖像的導航，可以輔助肋軟骨采伐，提高肋軟骨采伐的質量和效率，減少對肋軟骨及周圍軟組織不必要的損傷，降低術中氣胸和肋軟骨骨折發生率，縮短肋軟骨采伐時間，并降低肋軟骨因長時間暴露而發生感染的風險。

首先，關于取患耳同側還是對側肋軟骨目前存在著不同的意見，有的傾向于同側[7-8]，有的傾向于對側[5-6]。我們運用肋軟骨三維CT重建技術對第6、7、8肋軟骨的長度、寬度和弧度進行綜合評估，雙側肋軟骨明顯不對稱者，采伐較好側肋軟骨，可減少肋軟骨采伐的根數，從而降低術后胸廓畸形的發生率。肋軟骨三維CT術前評估顯示，患者1雙側第7肋軟骨發育較差，選擇稍好的左側第6、7肋軟骨進行耳支架雕刻，最大程度提高了肋軟骨的使用率并降低了肋軟骨的損傷。由于患者右側第7肋軟骨寬度和弧度稍差，如果運用右側第6、7肋軟骨雕刻耳支架，那么右側第8肋軟骨也可能會被切取。

其次，重建圖像的術前測量可以在體表準確定位第6、7、8肋軟骨，為手術切口的設計提供可靠的依據。對于胸壁脂肪和肌肉較厚的患者，僅憑臨床經驗很難準確定位第6、7、8肋軟骨。手術切口選擇的偏差往往會增加肋軟骨采伐的難度。通過三維CT測量第6、7、8肋軟骨的肋骨端到劍突和正中線的距離，可以精確定位肋軟骨肋骨端。通過肋軟骨采伐區切口的快速和準確定位，可降低肋軟骨采伐的難度，這也在一定程度上縮短了肋軟骨采伐時間。

最后，成人肋軟骨都有不同程度的鈣化，肋軟骨和軟骨膜結合緊密，且硬度和脆性較高。肋軟骨采取時，若操作不規范或者盲視下操作，可能會導致肋軟骨表面凹凸不平，肋軟骨骨折，甚至氣胸。但是，通過肋軟骨三維重建圖像的術中輔助，可以準確掌握肋軟骨的走向、弧度和鈣化程度等情況，以減少以上不良事件的發生。對于肋軟骨鈣化明顯的情況，由于術中重建圖像的導航，肋軟骨與肋軟骨膜的剝離更加精確，肋軟骨采伐術中肋軟骨折斷的發生率較低。

本組患者術后隨訪4～12個月，無明顯胸廓畸形。因為大部分成年患者肋軟骨采伐根數少于兒童患者，且胸壁軟組織較厚。但對于體型偏瘦，且肋軟骨采伐根數較多的成年患者，術后可發生輕度胸廓畸形。通過肋軟骨三維CT重建圖像的準確評估，選擇相對較好側的肋軟骨雕刻耳支架，減少了肋軟骨采伐根數，避免了肋軟骨采伐過多導致的胸廓畸形。

5 結論

術前運用肋軟骨的三維CT重建技術對肋軟骨進行測量，可以準確掌握肋軟骨大小、外形、弧度、走向，以及鈣化程度等基本情況，可為耳廓再造的術前肋軟骨評估和設計提供可靠的依據。肋軟骨三維CT重建圖像的術中輔助，不但可以提升肋軟骨采伐的質量和效率，而且可以降低因肋軟骨采伐的盲目性和主觀性所導致的并發癥。因此，肋軟骨三維CT重建技術，在耳廓再造的臨床治療中值得推廣應用。

[1]陳佳鵬,張蕾,陳功,等.中國1993—1998年出生缺陷監測能力分析[J].中國流行病學雜志,2006,27(5):392-395.

[2]Tanzer RC.Total reconstruction of the auricle:the evolution of a plan of treatment[J].Plast Reconstr Surg,1971,47(6):523-533.

[3]Tanzer RC.Microtia:a long term follow-up of 44 reconstructed auricles[J].Plast Reconstr Surg,1978,61(2):161-166.

[4]Tanzer RC.Microtia[J].Clin Plast Surg,1978,5(3):317-336.

[5]Brent B.Auricular repair with autogenous rib grafts:two decades of experience with 600 cases[J].Plast Reconstr Surg,1992,90(3): 355-374.

[6]Brent B.Technical advances in ear reconstruction with autogenous rib cartilage grafts:Personal experience with 1200 cases[J].Plast Reconstr Surg,1999,104(2):319-334.

[7]Nagata S.A new method of total reconstruction of the auricle for microtia[J].Plast Reconstr Surg,1993,92(2):187-201.

[8]Nagata S.Modification of the stages in total reconstruction of the auricle:part I.Grafting the three dimensional rib cartilage framework for lobule type microtia[J].Plast Reconstr Surg,1994,93(2):221-230.

[9]莊洪興,蔣海越,潘博,等.先天性小耳畸形的皮膚軟組織擴張器法外耳再造術[J].中華整形外科雜志,2006,22(4):286-289.

[10]Pan B,Jiang H,Guo D,et al.Microtia:ear reconstruction using tissue expander and autogenous rib cartilage[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2008,61 Suppl 1:S98-S103.

[11]Zhou X,Zhang Q,Liu T,et al.Modification in the technique of ear framework fabrication for congenital microtia[J].J Craniofac Surg,2012,23(5):1296-1300.

[12]Hata Y,Hosokawa K,Yano k,et al.Correction of congenital microtia using the tissue expander[J].Plast Reconstr Surg, 1989,84(5):741-753.

[13]楊巧,章慶國,謝陽春,等."單瓣擴張法"耳廓再造術的臨床應用[J].中國美容整形外科雜志,2012,25(8):451-455.

[14]顏薇,章慶國,劉暾,等.改良Nagata法耳廓再造術治療先天性小耳畸形[J].中國美容整形外科雜志,2012,23(4):204-207.

[15]Kim H,Hwang JH,Lim SY,et al.Preoperative rib cartilage imaging in 3-dimensional chest computed tomography for auricular reconstruction for microtia[J].Ann Plast Surg,2014,72(4):428-434.

The App lication of 3-Dimensional Rib Car tilage Com puted Tomography in Adult Auricu lar Reconstruction for M icrotia

LI Chongzhao,ZHOU XU,ZHANG Qingguo,XIE Yangchun,LIU Dun,QIAN Jin,CHEN Weiwei,CHENG Lin.
Center of External Ear Reconstruction,Plastic Surgery Hospital,Chinese Academy of Medical Science,Beijing 100144, China.Corresponding author:ZHANG Qingguo(E-mail:plasticl35@126.com).

Objective To study the feasibility of 3-dimensional rib cartilage CT measurement on guiding rib cartilage harvest of adult patients with congenital microtia for auricular reconstruction.M ethods From January 2014 to December 2014,46 adult patients suffering congenital microtia were included in this study.The measurements of 3D CT reconstruction on the sixth,seventh,eighth rib cartilage were finished before surgery.The amounts of rib cartilage for carving ear cartilage scaffold were determined by the measurements.All patients were followed up for 4 months to 1 year.Results There were 20 cases(43.48%)with bilateral asymmetry of the sixth,seventh,eighth rib cartilage.Meanwhile,there were 14 patients (30.43%)with significantly calcified rib cartilages.One case(2.17%)suffered rib cartilage fracture during harvesting rib cartilage.And mild chest deformity was observed in 2 cases(4.35%)after surgery.Conclusion Harvest of rib cartilage for adult ear reconstruction can be promoted by preoperative measurements of 3D rib cartilage morphology.Meanwhile, postoperative complications could be decreased.

Rib cartilage;Three-dimensional CT image reconstruction;Congenital microtia;Auricular construction

R622

A

1673-0364（2015）03-0165-04

10.3969/j.issn.1673-0364.2015.03.013

2015年4月4日；

2015年5月11日）

100144北京市中國醫學科學院整形外科醫院整形四科。

章慶國（E-mail：plasticl35@126.com）。