通过 ITK-SNAP 对光子计数 CT 图像进行手动分割以评估人工耳蜗患者的骨组织放射密度与厚度

这对听力受损者为何重要

人工耳蜗已经让许多重度听力受损者的生活发生改变，但在少数患者中，植入物可能意外刺激面神经，导致面部一侧出现不受欢迎的抽搐或痉挛。本研究探讨超高分辨率 CT 扫描是否能帮助医生看到将植入电极与面神经分隔开来的那一条微薄骨层，从而更好地理解并最终减少这一令人困扰的副作用。

更贴近耳内“线路”的观察

在颅内，听神经与面神经非常接近。人工耳蜗通过将一条带有电极的柔性导线插入内耳螺旋状的耳蜗内，向听神经发送电信号。在极少数情况下，部分电流会泄漏并激活附近的面神经，而不是仅作用于听神经。这种问题称为面神经刺激，在患有一种称为耳硬化症的异常骨生长者中似乎更常见，因其能改变周围骨骼的结构和组成。

用更清晰的扫描看到微小细节

研究者使用了一种新型 CT 扫描仪，称为光子计数 CT，它在使用较低辐射剂量的同时产生非常清晰的图像。他们将这些扫描与 ITK-SNAP 结合使用——这是一款开源软件，允许专家在医学影像中手动绘制并测量三维区域。在本研究中，耳外科医生逐层仔细勾画出人工耳蜗电极阵列中段与邻近面神经之间的那一条薄骨，以计算该骨层的厚度以及在扫描图像上显示的放射密度。

比较有无面部抽搐的患者

研究团队对九例接受人工耳蜗的成人进行了研究，将他们分为四组：患有面神经刺激且伴严重耳硬化症的患者、患有面神经刺激但无耳硬化症的患者，以及两组小型对照组（无面神经问题，分别有无耳硬化症）。他们比较了听力测试结果、手术细节、植入编程、骨厚度与骨放射密度。总体而言，植入两年后的听力表现各组相似，且常规植入参数如电极阻抗和刺激电平在统计学上并无显著差异。

骨测量揭示的发现

超高分辨率扫描显示出与耳硬化症本身相关的明显骨性差异。晚期耳硬化症患者在耳蜗与面神经之间区域的骨放射密度明显低于无耳硬化症的患者，证实其骨质在质量上确有不同。然而，当研究者比较出现与未出现面神经刺激的患者时，并未在骨密度或电极与神经之间骨桥平均厚度上发现一致差异。一个显著的例外是一例无耳硬化症的患者，其骨层极为薄弱——仅约十分之一毫米，提示在少数个体中，单纯的物理接近可能就足以让电流“泄漏”至面神经。

这对未来人工耳蜗护理的意义

对非专业读者而言，关键结论是这种新的扫描与测量方法可以可靠地显示人工耳蜗与面神经之间骨组织的坚实程度与厚度，并确认耳硬化症确实会使该处骨质变软。但仅靠骨密度下降并不能完全解释为何有些人会出现面部抽搐而有些人不会。相反，少数患者中极薄的骨带，加上个体在植入编程和解剖结构上的差异，可能改变这一平衡。这项规模小且初步的研究表明，光子计数 CT 结合精确的手动影像分析是研究这些问题的有前景方法，并可能最终帮助外科医生和听力学家更好地预测与预防人工耳蜗使用者的面神经副作用。

引用: Quatre, R., Bonnard, Å., Eklöf, M. et al. Assessing bone radiodensity and thickness in cochlear implant patients through manual photon-counting CT image segmentation using ITK-SNAP. Sci Rep 16, 13403 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45916-0

关键词: 人工耳蜗, 面神经刺激, 耳硬化症, 光子计数 CT, 骨密度