“黑骨”MRI研究兒童顱縫早閉進展

丁楚涵，邊傳振，卞寵平

(南京醫科大學附屬兒童醫院放射科，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，引起顱骨和腦發育異常等，可能與遺傳基因造成顱骨宮內發育缺陷有關[1]；多累及矢狀縫及額縫，新生兒發病率約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，使顱內容物發育受限并影響腦生長發育，進而引起頭面部畸形和神經系統癥狀與體征[3]。及時外科干預可降低顱內壓、減少相關神經系統癥狀，阻止頭面部畸形進展[4]。臨床多依據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舟狀頭、冠狀縫早閉可出現短頭畸形等。影像學檢查不僅能夠評估顱縫早閉程度、判斷顱內結構有無異常，還可為制定手術方案及術后復查提供依據[5]。目前MR顱骨及顱縫成像已獲得突破性進展。本文就“黑骨”MRI研究顱縫早閉進展進行綜述。

1 影像學檢查顱縫早閉

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，且能提示顱內有無其他結構異常及病變，是術前評估顱縫早閉及其術后復查的重要影像學方法[6-7]。但顱縫早閉患兒多為低齡兒，處于快速生長發育期，對射線敏感，且常需進行多次檢查[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方法替代CT逐漸受到關注[12]。

MRI無電離輻射，常規MRI可清晰顯示顱腦結構及病變位置，已成為臨床常用影像學檢查方法[13-14]，但受限于硬件設備及成像技術，很難區分骨組織與周圍軟組織及空氣界面[15]，亦無法進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技術的跨越式進步及硬件設備的飛速發展，采用梯度回波序列小翻轉角短TE成像技術進行骨成像，已可區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行3D掃描，以任意小角度激發，支持以不同層厚及不同方位重建圖像[18]；同時適當選取翻轉角，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，而顱縫主要由結締組織構成，表現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角，ELEY等[20]采用1.5T MR掃描儀，針對同一志愿者，分別以翻轉角為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，發現翻轉角為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]以相同參數對30例顱縫早閉患兒采集“黑骨”MRI，并與低劑量CT掃描結果相對照，發現未閉合顱縫在“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原始數據，通過閾值技術和三維容積成像技術重建顱骨3D圖像，發現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，發現僅采集“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，翻轉角3°，體素0.6 mm×0.6 mm×0.8 mm，發現高分辨MRI顯示顱縫的敏感度及準確率均可媲美CT。

MRI的軟組織分辨力高于CT，且支持多參數、多序列成像；依據MRI所示顱腦對顱骨的壓痕，可初步判斷顱內壓等級。SAARIKKO等[24]對9例不同年齡段顱縫早閉患兒采集常規及“黑骨”MRI，并行低劑量CT掃描，結果發現二者顯示早閉顱縫的一致性非常強，且患兒年齡越大，顱縫顯示越清晰，根據MRI判斷的顱內壓等級更接近于臨床；1例MRI顯示顱內存在異常信號，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，所獲結果與臨床結果相一致，提示“黑骨”MRI或可在一定條件下部分替代CT檢查。

2.2 結合3D打印技術 3D打印技術是目前最先進的制造技術之一，基于CT、MRI等影像學資料，利用計算機輔助設計建模，可獲得3D實體模型，近年來已逐漸用于醫學領域，尤其是外科術前規劃、模擬教學、假體制造及生物學打印等方面[26-27]。

3D打印技術用于顱縫早閉有助于精確制定個體化手術方案并模擬手術，可縮短手術實際操作時間、減少術中出血量，降低手術創傷及感染等風險，進而提高治療安全性；但現有研究[26]多基于CT數據，針對MRI數據的研究較少。ELEY等[28]對成人志愿者和顱縫早閉患兒進行“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，進一步采集嬰幼兒體模“黑骨”MRI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數據制作3D打印實體模型，以之制定手術方案并進行術前模擬，可節約手術時間、減少術中出血，且大大縮短了術后留治重癥監護室時間。

3 小結與展望

MR用于兒童顱骨成像具有獨特優勢，不僅能評估顱縫早閉程度、判斷顱內結構有無異常，結合3D打印技術，還可為制定手術方案提供重要參考。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，患兒常需于麻醉鎮靜后接受檢查，增加了MR檢查風險。目前“黑骨”MRI相關研究納入樣本量較小，患兒年齡跨度較大，且近期文獻多僅為對ELEY等[20-22]的研究結果的驗證，有待累積病例按照不同年齡段進行分組觀察。不同MR設備型號和掃描參數均可對結果產生影響，尚需進行更深入的研究。此外，近年也有學者[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，需要進一步增大樣本量進行多中心研究加以驗證。