3D激光獲取系統輔助頭型矯正頭盔矯正嬰兒體位性斜頭畸形的臨床效果

尚美辰 吳曉燕▲ 李 華 高漫漫 閆 雪 吳天艷

北京和睦家京北婦兒醫院兒科，北京 100015

體位性斜頭畸形（positional plagiocephaly，PP） 是嬰兒體位性頭型異常的最常見類型之一。PP的患病率為15%～46.6%[1-2]。重度PP導致同側前額凸起同側耳位的前移，也可能導致面部的不對稱[3]，與神經系統發育延遲[4-6]以及視野缺損[7]相關。矯形頭盔是PP常用治療手段[8]，效果優于體位調整[9-10]，神經外科診斷和治療指南強調中重度PP可考慮使用矯形頭盔治療[11]。本研究主要通過使用3D激光獲取技術輔助矯形頭盔治療嬰兒PP并進行臨床效果分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年1月至2022年12月北京和睦家京北婦兒醫院及北京和睦家醫院兒科頭型矯正門診就診并接受頭型矯正頭盔治療的PP嬰兒共102例。研究對象起始治療的月齡為3～14個月（均為矯正月齡），平均（7.38±2.19）月齡，男62例，女40例，完成治療的中位數時間為3.25（2.44，4.75）個月。本研究通過院內醫學倫理委員會批準（編號：DTUEC 2023-03-003-K01）。納入標準：①入組的嬰兒均符合美國亞特蘭大兒童醫學中心提出的PP診斷標準[12]，即頭顱不對稱指數（cranial vault asymmetry index，CVAI）＞3.5、顱腦前側對稱比例（anterior symmetry ratio，ASR）及顱腦后側對稱比例（posterior symmetry ratio，PSR）＜0.908；②均 按治療要求每天佩戴矯形頭盔22 h或以上時長，按照要求定期隨診；③完成全程治療的患兒。排除標準：①顱縫早閉、腦積水、先天遺傳性疾病所致的頭型異常；②除斜頭畸形以外的其他頭型異常如扁頭畸形（短頭畸形）、不對稱扁頭畸形、舟狀頭畸形、不對稱舟狀頭畸形；③失訪病例以及未按要求佩戴病例。研究均已進行知情告知。

1.2 方法

1.2.1 干預小組成員的組成 本課題組由1名兒科醫生及5名兒科護士組成，數據采集前統一量表填寫要求、標準及方法。課題負責人修訂康復方案，控制研究質量。

1.2.2 康復模型的建立 使用3D激光獲取系統（3-D laser data acquisition system）進行測量和數據分析（圖1），此設備已通過美國食品藥品監督 管 理 局（The Food and Drug Administration，FDA）認證。3D激光獲取系統通過4束Ⅰ級無創激光以及8個內置攝像頭捕捉和量化頭型數據，基準測試準確度±0.5 mm（0.02"）。STARscannerTM（Vorum Research Corporation Limited，Canada）與電腦相連接，用顱形對比系統（cranial comparison utility，CCU）軟件將3D建模進行單次頭型數據分析或兩次及三次對比數據分析（圖2），準確度達99.91%。

圖1 嬰兒使用3D激光獲取系統進行頭型測量及成像

圖2 CCU軟件將3D建模進行階段性數據比對

1.2.3 頭型測量方法 測量前給嬰兒佩戴彈力頭套將頭發完全遮蓋，使整個顱骨及肩部以上部位暴露出來，將嬰兒平躺于設備中，數據采集時間＜2 s。

1.2.4 康復效果指標的確立 從數據中選取CVAI、ASR、PSR來說明斜頭畸形的嚴重程度及評估監測治療效果，分析評估起始治療的月齡和起始治療時PP的嚴重程度對矯形頭盔治療效果的影響（圖3）。

圖3 CVAI與ASR，PSR數據分析

1.3 治療方案

1.3.1 患者頭型測量與整體評估 通過3D激光獲取系統將頭型通過CCU軟件進行數據分析。詢問病史：母親孕期羊水情況、胎兒在宮內的體位、嬰兒出生孕周、分娩方式、單胎/多胎、是否住過NICU、住院天數、有無其他醫療診斷，詢問患兒每天清醒時俯臥玩耍的時間及頻率、看護人發現患兒出現頭型不對稱的時間及應對方法。檢查內容：嬰兒顱骨扁平和凸起的位置；前額，枕骨扁平及耳位移位的程度；面部結構的對稱性，包括眉弓、眼、鼻、嘴、臉頰；檢查嬰兒頸部活動范圍，是否存在斜頸；檢查嬰兒大運動發育，是否能夠獨立翻身（仰臥翻俯臥、俯臥到仰臥）、坐、爬等，發育狀況跟月齡是否匹配。

1.3.2 3D激光獲取系統應用與預康復模型的建立 充分臨床評估后，根據嬰兒的月齡及頭型狀況制訂個性化的治療方案。使用激光獲取系統將患兒頭型進行完整的3D打印，再對打印的模型進行初步修整成為預康復模型，使之完成大部分的頭型矯正效果。三維成像技術的應用，代替二維成像以及傳統的石膏筑型技術可以精準地獲得矯形頭盔。從預康復模型中提取預期頭型數據，將實際模型和預康復模型進行對比即可從頭圍增長估算治療時間。

1.3.3 矯形頭盔調整與康復干預 矯形頭盔是為顱骨生長提供路徑，引導向其缺失方向生長。為了保證矯形頭盔與嬰兒顱骨高度契合，需根據嬰兒月齡安排其復查時間，平均每3～4周評估頭圍的增長速度及治療效果，根據增長需求將矯形頭盔進行調整和打磨，直至完成整個療程。

1.4 統計學分析

數據采用SPSS 26.0統計學軟件進行統計學處理與分析。正態分布計量資料以均數±標準差（）表示，組內治療前后效果比較采用成對樣本t檢驗，非正態分布計量資料采用[M（P25，P75）]表示，組間比較采用曼-惠特尼U檢驗，相關性研究采用一元線性回歸模型，P＜ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 治療前后CVAI、ASR、PSR比較

治療后CVAI值明顯低于治療前，差異有統計學意義（P＜ 0.05）。治療后ASR、PSR明顯高于治療前，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見表1。

表1 治療前后CVAI、PSR、ASR比較（%）

2.2 起始治療月齡對頭型變化率的影響

將起始治療的月齡與頭型變化率進行一元線性回歸分析。分析顯示F=29.066，P＜ 0.001，開始治療的月齡與治療效率呈負相關性，開始治療月齡越小，治療效率越高，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見圖4。關于不同治療起始月齡患兒的頭盔治療效果見圖5。

圖4 起始治療月齡與頭型變化率的相關性分析

圖5 不同月齡患兒頭型變化率的數值

2.3 起始時頭型嚴重程度對治療效率的影響

起始治療時PP的嚴重程度與頭型變化率的一元線性回歸分析顯示F=10.199，P=0.002。說明開始治療時PP的嚴重程度與治療效率呈正相關性，斜頭畸形越嚴重，治療效率越高，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見圖6。

圖6 起始治療時不同頭型嚴重程度的頭型變化率

3 討論

3.1 應用3D激光獲取系統輔助矯正嬰兒PP治療效果顯著

CVAI、ASR及PSR治療前后比較均有顯著差異。這與神經外科醫師大會于2016年發表的一系列PP治療相關系統評價和循證指南一致[12]，矯形頭盔在PP的治療中起到至關重要的作用[13]。通過應用3D激光獲取技術能夠獲得比2D成像技術更加精準的數據[14]，進行更加精準的建模，增加了矯形頭盔與患兒頭部的契合度，舒適度高，減少患兒來院反復進行人工打磨調整的頻率，提升了家屬滿意度。

3.2 起始治療的月齡與頭型變化率呈負相關

圖4顯示，開始治療的月齡越小其頭型變化率越大，治療效率越高。在圖5結果中，3～4月齡效果最為明顯，5～8月齡的階段治療效率相當，9月齡以后治療效率低。同樣，Serdar等[15]針對中重度PP建議6月齡內佩戴矯形頭盔效果最好，超過12月齡其矯正治療失敗的可能性是3～6個月大嬰兒的3.08倍[16]。另外，由于12月齡以內治療階段的嬰兒康復治療配合度差，傳統建模方式實施困難，3D激光獲取系統的應用使建模與康復方案的實施高效，更加便捷。

3.3 PP越嚴重其頭顱變化率越大，治療效率越高

圖6顯示，初始治療時斜頭畸形越嚴重的患兒，其治療前后頭型差異越大，治療效率也越高。來自日本近期的一項研究結果顯示重度PP患兒中有近70%通過自然發育來改善頭型的異常是無效的，能夠得到輕微改善的也只有7%[10]。同樣，一篇回顧性研究評估2188例佩戴矯形頭盔的PP患兒的臨床效果分析中同樣證明重度PP患兒使用矯形頭盔的高效性[17]。我國兒科保健醫生們對于使用矯形頭盔治療PP患兒的意見存在較大爭議，我國開展嬰兒頭型矯正項目晚，相關文獻少，治療方式相對保守多以體位調整為主。基于本研究結果，重度PP，特別是月齡較小的嬰兒治療方案，更推薦使用3D技術幫助制定個體化的頭盔代替體位調整，可獲得更好的預后。

綜上所述，應用3D激光獲取技術輔助治療嬰兒PP矯形頭盔效果可靠、效率高，且治療效率受治療起始月齡及起始時畸形嚴重程度兩方面的影響。起始月齡越小、斜頭畸形越嚴重，其治療效率越高、效果越好，值得臨床進一步推廣應用。