MicroCT 与容积再现技术：开启耳蜗解剖 3D 探秘新时代

《European Archives of Oto-Rhino-Laryngology》：Volume rendering technique and high-resolution microCT: 3D exploration of the cochlear anatomy

为解决耳蜗解剖研究难题，如传统组织学方法的局限，研究人员开展 “容积再现技术和高分辨率 MicroCT 对耳蜗解剖进行 3D 探索” 的研究。结果显示该技术能多平面、无损、详细评估耳蜗解剖结构。这为耳蜗研究提供新视角，助力听力障碍研究。

　　在人体的 “听觉小宇宙” 里，耳蜗扮演着极为关键的角色，它藏在颅骨最坚硬的颞骨岩部内，就像一个精密而神秘的乐器，将外界的声音转化为神经信号，传递给大脑。然而，探索这个小宇宙的道路却布满荆棘。传统的组织病理学研究虽说是 “黄金标准”，但就像一把双刃剑，存在诸多问题。比如在样本处理过程中，需要经过固定、脱钙、浸润、脱水等一系列复杂操作，这不仅耗时费力，还可能导致组织变形，就像给原本精准的乐器动了一场不太完美的 “手术”，使研究结果大打折扣。而且，传统方法只能提供 2D 数据，无法完整展现耳蜗的 3D 结构，就如同只能看到乐器的一个侧面，难以窥探全貌。

为了突破这些困境，来自瑞士伯尔尼大学 Artorg 生物医学工程研究中心等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《European Archives of Oto - Rhino - Laryngology》上，为耳蜗解剖研究带来了新的曙光。

研究人员开展了一项将微计算机断层扫描（MicroCT）技术与容积再现技术相结合的研究，旨在创建详细的人类耳蜗 3D 解剖图像，深入探索耳蜗的复杂结构。

研究中用到的主要关键技术方法如下：首先，获取经福尔马林冲洗的人体耳蜗尸体样本，这为研究提供了 “原材料”。接着，对样本进行 MicroCT 扫描，使用的是 EasyTom XL Ultra 230 - 160 micro/nanoCT 扫描仪，在扫描前将样本浸泡在碘溶液中 3 天，利用扩散原理进行组织染色。最后，借助医学图像分析软件 Amira 进行 3D 重建，通过分割数据集来呈现耳蜗的不同结构。

研究结果：

1. 多平面可视化：利用 MicroCT 技术和容积再现技术，无需样本预处理，就能够在多平面分析中展示耳蜗的结构解剖。通过冠状面虚拟解剖，能详细观察到螺旋韧带（SL）、螺旋神经节（SG）等大部分耳蜗结构；矢状面重建可识别下耳蜗静脉（ICV）、耳蜗导水管（CA）等结构；轴向平面重建能同时观察到耳蜗的顶转、中转和底转。
2. 精细结构观察：在 2.3 μm 名义分辨率下，可评估人类耳蜗底转的血管系统和耳蜗分区的特定解剖结构。例如，能观察到耳蜗分区（CP）与骨螺旋板（OSL）连接的桥接区域，以及血管的 3D 重建。
3. 血管系统显示：通过不同的颜色映射，可清晰显示围绕耳蜗的毛细血管系统，还能观察到耳蜗神经进入内耳道的情况。

研究结论和讨论部分的重要意义：该研究表明，容积再现技术在耳蜗解剖研究中具有巨大潜力。与传统方法相比，它无需样本预处理，能更好地保存局部解剖结构，还能整合空间信息，让研究人员全面了解耳蜗结构。此外，双分辨率（14 和 2.3 μm）的应用有助于详细重建耳蜗的毛细血管系统，提升对耳蜗血管动力学的理解。虽然该技术的应用还面临一些挑战，如 MicroCT 扫描仪的可用性和扫描时间等问题，但它为耳蜗研究开辟了新的方向，有望促进跨学科合作，推动听力研究领域的发展，为听力障碍患者带来新的希望。