“黑骨”MRI研究兒童顱縫早閉進(jìn)展

丁楚涵，邊傳振，卞寵平

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210008)

顱縫早閉又稱顱骨狹窄癥或狹顱癥，指嬰幼兒單或多部位顱縫過早閉合，引起顱骨和腦發(fā)育異常等，可能與遺傳基因造成顱骨宮內(nèi)發(fā)育缺陷有關(guān)[1]；多累及矢狀縫及額縫，新生兒發(fā)病率約0.20‰～0.25‰，61%～80%患兒為男性[2]。除顱骨穹窿部骨縫早閉、畸形外，顱縫早閉患兒的顱底、頜面部等骨縫亦可受累，使顱內(nèi)容物發(fā)育受限并影響腦生長發(fā)育，進(jìn)而引起頭面部畸形和神經(jīng)系統(tǒng)癥狀與體征[3]。及時外科干預(yù)可降低顱內(nèi)壓、減少相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，阻止頭面部畸形進(jìn)展[4]。臨床多依據(jù)頭面部畸形大致判斷患兒早閉顱縫的位置，如矢狀縫早閉可出現(xiàn)舟狀頭、冠狀縫早閉可出現(xiàn)短頭畸形等。影像學(xué)檢查不僅能夠評估顱縫早閉程度、判斷顱內(nèi)結(jié)構(gòu)有無異常，還可為制定手術(shù)方案及術(shù)后復(fù)查提供依據(jù)[5]。目前MR顱骨及顱縫成像已獲得突破性進(jìn)展。本文就“黑骨”MRI研究顱縫早閉進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 影像學(xué)檢查顱縫早閉

CT具有超高密度分辨率及空間分辨率，支持多平面重組及容積重組，且能提示顱內(nèi)有無其他結(jié)構(gòu)異常及病變，是術(shù)前評估顱縫早閉及其術(shù)后復(fù)查的重要影像學(xué)方法[6-7]。但顱縫早閉患兒多為低齡兒，處于快速生長發(fā)育期，對射線敏感，且常需進(jìn)行多次檢查[8-10]；雖然目前單次CT檢查所受輻射劑量已可降至0.1 mSv[11]，但仍需給予足夠重視，使得尋求以其他影像學(xué)方法替代CT逐漸受到關(guān)注[12]。

MRI無電離輻射，常規(guī)MRI可清晰顯示顱腦結(jié)構(gòu)及病變位置，已成為臨床常用影像學(xué)檢查方法[13-14]，但受限于硬件設(shè)備及成像技術(shù)，很難區(qū)分骨組織與周圍軟組織及空氣界面[15]，亦無法進(jìn)行三維重組及容積重組，用于顱骨成像有所不足[16]。近年來，隨著MR技術(shù)的跨越式進(jìn)步及硬件設(shè)備的飛速發(fā)展，采用梯度回波序列小翻轉(zhuǎn)角短TE成像技術(shù)進(jìn)行骨成像，已可區(qū)分顯示骨組織與周圍軟組織及空氣界面[17]。

2 “黑骨”MRI評估顱縫早閉

2.1 “黑骨”MRI 采用梯度回波序列進(jìn)行3D掃描，以任意小角度激發(fā)，支持以不同層厚及不同方位重建圖像[18]；同時適當(dāng)選取翻轉(zhuǎn)角，以抑制脂肪和水信號，提供均勻的軟組織對比背景信號顯示顱骨組織，而顱縫主要由結(jié)締組織構(gòu)成，表現(xiàn)為橫貫顱骨的稍高信號，此即“黑骨”MRI[19]。為確定適用于顱骨檢查的翻轉(zhuǎn)角，ELEY等[20]采用1.5T MR掃描儀，針對同一志愿者，分別以翻轉(zhuǎn)角為1°～60°(TR 8.6 ms，TE 4.2 ms，層厚2.4 mm，層間距-1.2 mm)采集60次顱骨圖像，發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)角為5°時顱骨及顱縫顯示最為清晰；以之對模擬嬰幼兒的體模進(jìn)行MR掃描，所測顱骨厚度及顱縫寬度與體模真實值及CT測值均相吻合。隨后該課題組[21]以相同參數(shù)對30例顱縫早閉患兒采集“黑骨”MRI，并與低劑量CT掃描結(jié)果相對照，發(fā)現(xiàn)未閉合顱縫在“黑骨”MRI上顯示為貫穿顱骨的高信號，不完全早閉顱縫表現(xiàn)為受累部分顱縫高信號丟失而未受累部分清晰顯示，完全早閉顱縫則與顱骨類似，均與CT所見及臨床癥狀相符；之后利用CT、MRI原始數(shù)據(jù)，通過閾值技術(shù)和三維容積成像技術(shù)重建顱骨3D圖像，發(fā)現(xiàn)二者所示顱縫位置一致。ELEY等[22]回顧性分析69例顱縫早閉患兒的“黑骨”MRI，發(fā)現(xiàn)僅采集“黑骨”MRI即可于33%患兒滿足臨床需求而毋須CT檢查，提示以“黑骨”MRI替代CT具有可能性。PATEL等[23]以3.0T MR儀、黃金角容積內(nèi)插屏氣檢查(golden-angle volumetric interpolated breath-hold examination， GA-VIBE)序列對11例顱縫早閉患兒行顱骨高分辨MR成像，TR 4.84 ms，TE 2.47 ms，翻轉(zhuǎn)角3°，體素0.6 mm×0.6 mm×0.8 mm，發(fā)現(xiàn)高分辨MRI顯示顱縫的敏感度及準(zhǔn)確率均可媲美CT。

MRI的軟組織分辨力高于CT，且支持多參數(shù)、多序列成像；依據(jù)MRI所示顱腦對顱骨的壓痕，可初步判斷顱內(nèi)壓等級。SAARIKKO等[24]對9例不同年齡段顱縫早閉患兒采集常規(guī)及“黑骨”MRI，并行低劑量CT掃描，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者顯示早閉顱縫的一致性非常強(qiáng)，且患兒年齡越大，顱縫顯示越清晰，根據(jù)MRI判斷的顱內(nèi)壓等級更接近于臨床；1例MRI顯示顱內(nèi)存在異常信號，后證明為圍生期陳舊性出血灶，而CT顯示正常，提示MRI觀察顱腦較CT更為全面。KUUSELA等[25]對15例斜頭畸形患兒行“黑骨”MR檢查，所獲結(jié)果與臨床結(jié)果相一致，提示“黑骨”MRI或可在一定條件下部分替代CT檢查。

2.2 結(jié)合3D打印技術(shù) 3D打印技術(shù)是目前最先進(jìn)的制造技術(shù)之一，基于CT、MRI等影像學(xué)資料，利用計算機(jī)輔助設(shè)計建模，可獲得3D實體模型，近年來已逐漸用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其是外科術(shù)前規(guī)劃、模擬教學(xué)、假體制造及生物學(xué)打印等方面[26-27]。

3D打印技術(shù)用于顱縫早閉有助于精確制定個體化手術(shù)方案并模擬手術(shù)，可縮短手術(shù)實際操作時間、減少術(shù)中出血量，降低手術(shù)創(chuàng)傷及感染等風(fēng)險，進(jìn)而提高治療安全性；但現(xiàn)有研究[26]多基于CT數(shù)據(jù)，針對MRI數(shù)據(jù)的研究較少。ELEY等[28]對成人志愿者和顱縫早閉患兒進(jìn)行“黑骨”MR檢查，并將圖像用于3D打印，成功制造出頭顱3D實體模型；為驗證該模型的精確性，進(jìn)一步采集嬰幼兒體?！昂诠恰盡RI并制造體模3D實體模型，其與體模真實值的差別僅為亞毫米級。LETHAUS等[29]基于6例顱縫早閉患兒的“黑骨”MRI數(shù)據(jù)制作3D打印實體模型，以之制定手術(shù)方案并進(jìn)行術(shù)前模擬，可節(jié)約手術(shù)時間、減少術(shù)中出血，且大大縮短了術(shù)后留治重癥監(jiān)護(hù)室時間。

3 小結(jié)與展望

MR用于兒童顱骨成像具有獨特優(yōu)勢，不僅能評估顱縫早閉程度、判斷顱內(nèi)結(jié)構(gòu)有無異常，結(jié)合3D打印技術(shù)，還可為制定手術(shù)方案提供重要參考。另一方面，MR掃描時間長，成像過程中噪聲較大，且對運動偽影敏感，患兒常需于麻醉鎮(zhèn)靜后接受檢查，增加了MR檢查風(fēng)險。目前“黑骨”MRI相關(guān)研究納入樣本量較小，患兒年齡跨度較大，且近期文獻(xiàn)多僅為對ELEY等[20-22]的研究結(jié)果的驗證，有待累積病例按照不同年齡段進(jìn)行分組觀察。不同MR設(shè)備型號和掃描參數(shù)均可對結(jié)果產(chǎn)生影響，尚需進(jìn)行更深入的研究。此外，近年也有學(xué)者[30-31]將“黑骨”MRI用于評估兒童頭顱外傷及顱骨骨折，但各項研究所獲敏感度和特異度差異較大，需要進(jìn)一步增大樣本量進(jìn)行多中心研究加以驗證。