影像学技术在颅缝早闭诊疗中的应用进展

林丽琴　综述　韦敏　审校

原发性颅缝早闭是指在婴儿出生前后出现的一条或多条颅缝发生提早融合；同时，未融合的骨缝代偿性生长，引起颅骨畸形。该病发病率约为1/2 500，仅次于唇腭裂畸形。该病不仅可造成颅骨畸形，而且可导致颅内压升高、视乳头和视盘水肿、视敏度受损、视神经萎缩失明等，严重者影响患儿智力发育[1]。因此，早期诊断并积极治疗，对于改善患儿预后至关重要。虽然临床表现及病史可为该病的诊断提供一定的依据，但其确诊很大程度上有赖于影像学的检查结果，尤其需要通过CT三维重建来观察颅缝是否闭合及闭合程度[2]。

近年来，随着医学影像技术的迅速发展，尤其是多层螺旋CT和MRI等技术的不断涌现，为原发性颅缝早闭的早期诊断、治疗方案制定，以及预后评估提供了新思路和新方法。本文就原发性颅缝早闭的影像学研究现状及进展进行综述。

1　原发性颅缝早闭的产前诊断

超声检查简便易行、无辐射、低成本、非侵入性，在产前诊断和筛查中应用广泛[3]。但是，单纯依赖超声检查，在产前诊断颅缝早闭仍然是十分困难的[4]。文献认为，绝大多数通过超声产前诊断的病例为综合征性颅缝早闭，如Pfeiffer综合征[5-12]、Apert综合征[13-19]、Crouzon 综合征[11]及 Saethre-Chotzen 综合征[5]。对综合征性颅缝早闭的诊断主要依赖于对颅骨畸形及其他相关畸形的评估，肢体畸形尤其有重要提示价值[10]。然而，超声检查对于肢体畸形的显示率不高，因此多通过判断颅骨畸形进行产前诊断[8，15，17-19]。 Delahyes 等[5]通过二维超声直接判断，对颅缝早闭的产前诊断有很高的预测价值。新兴的超声诊断技术，如三维超声的价值仍存有争议。Blaumeiser等[8]发现，在显示颅缝闭合及头颅异常形态方面，三维超声明显优于二维超声，有助于产前诊断Pfeiffer综合征。Krakow等[20]报道，三维超声可以清晰显示颅缝的开放及肢体情况，更有利于鉴别颅缝早闭和胎头变形。然而，在一个大样本的研究中，Ghi等[11]对60例颅颌面畸形病例进行了二维和三维超声的产前诊断，发现并无客观证据显示三维超声的诊断效益优于二维超声。

由于阳性预测值不高，在低风险人群中利用超声诊断单纯性、非综合征性颅缝早闭仍然需要十分谨慎。MRI具有其优越的组织分辨率、多序列多参数成像及无电离辐射等优点，对颅缝早闭的产前诊断有重要价值[4]。Fj o rtoft等[4]回顾性分析了经超声检查后怀疑颅缝早闭的15个胎儿 （14例出生后随访确诊，1例失随访）的MRI征象，发现MRI对于颅缝早闭有很高的预测价值，且无假阳性和假阴性诊断病例。然而，其中2例的畸形程度被低估。Miller等[21]对单中心320例脑脊髓异常（包括颅缝早闭）胎儿的MRI进行回顾性分析，提示MRI有助于诊断及制定治疗方案。此外，MRI有助于发现和明确颅缝早闭合并的其他颅内畸形，如脑积水、胼胝体发育不全等。Fj o rtoft等[4]指出，MRI对发现脑积水及程度评估的准确性明显优于超声检查。因此，当超声怀疑颅缝早闭时，对胎儿行MRI检查有助于明确诊断及评估可能存在的颅内畸形。

尽管超声及MRI对于胎儿颅缝早闭的产前诊断具有一定价值，但两者都无法清晰且直观地展现颅缝的闭合情况[22-23]。产前CT检查因为存在电离辐射，其必要性存有争议，但三维CT检查仍然在颅缝早闭的早期诊断中具有重要作用。Mahieucaputo等[15]认为，CT可以直观地显示胎儿颅缝闭合、颅面畸形及并指，准确诊断Apert综合征。Ruano等[24]利用三维CT研究胎儿骨骼发育不良，结果显示其具有很高的诊断准确率，且辐射剂量与X线摄片相当。

2　原发性颅缝早闭的产后诊断

虽然产前常用超声观察颅缝，但在产后婴儿的颅缝评价方面超声的作用尚未明确。目前认为，当囟门存在时，超声有助于评估可能存在的脑积水或颅脑畸形；当怀疑单颅缝闭合时，超声也有助于评价颅缝的闭合情况。高频超声能够评估扁头综合征患儿颅缝宽度、邻近骨厚度及颅缝闭合程度[25]。Alizadeh等[26]对44例怀疑颅缝早闭的婴儿行超声和CT检查，发现两种方法对颅缝的评估结果具有很高的一致性（97.7%，43/44），但仍有1例复合型颅缝早闭仅能通过CT确诊。Krimmel等[27]的研究提示，超声对矢状缝或人字缝早闭及扁头综合征患者的诊断结果与 CT相仿（92.6%，50/54）。Simanovsky等[3]采用超声对24例怀疑有颅缝早闭的婴儿的矢状缝、额缝、冠状缝和人字缝进行了观察，回顾性分析超声表现与临床记录，超声诊断正确23例，可疑1例，表明超声检查可用作评价颅缝早闭的首选方法，而CT可用于检查超声诊断结果为异常或可疑的患儿，并用于制定治疗方案。

低剂量CT检查有助于评估需要接受颅骨重建术、复杂综合征性颅缝早闭或多颅缝累及患儿的颅缝及囟门的闭合、骨桥及颅骨形态改变等情况，认为是颅缝早闭产后诊断的“金标准”[28-32]。杨柳青等[33]对25例临床高度怀疑颅缝早闭的患儿行CT容积扫描并行头面部三维重建，分析各颅缝闭合情况、头颅外形异常及其并发征象。结果显示，CT头面部三维重建可全面清晰地显示颅缝早闭、头颅外形及脑内结构，使诊断更加直观、清晰，有利于临床治疗。李洋等[34]回顾性分析40例先天性颅颌面骨畸形的多层螺旋CT征象，其中颅缝早闭症共10例，多层螺旋CT均显示颅骨不规则状突出，其中5例头颅向一侧倾斜，3例头颅呈舟状，2例头颅前部呈三角状，7例同时伴有颅板多发指压迹样改变，说明多层螺旋CT及其三维成像能清晰显示颅颌面骨畸形的特征性表现，能为临床诊断及治疗提供帮助。韩素芳等[35]应用多层螺旋CT比较和分析Apert综合征与Crouzon综合征的颅面畸形特点，结果显示多层螺旋CT不仅为两者的诊断及鉴别诊断提供帮助，更重要的是可了解早闭的颅缝及颅内外异常情况，为临床手术方式的选择提供依据，并可用于评估术后效果。

尽管CT三维重建对于颅缝早闭的诊断价值已经明确，然而使用CT诊断单颅缝早闭目前仍存有争议[36-37]。部分研究认为，单颅缝早闭患儿只需临床观察随访即可[38]。然而，一项对131例单颅缝早闭患儿的临床对比研究显示，尽管临床评估和CT间诊断一致率高达93%，但仅通过临床评估仍有6例患儿被漏诊或误诊[39]。考虑到电离辐射对于婴儿发育的远期效应，低剂量CT在婴幼儿临床诊断过程中被广泛应用。da Silva等[40]使用图像后处理重建技术，术前和术后仅分别需要30 mAs和20 mAs的辐射剂量就能准确评估患儿颅缝情况。Montoya等[41]对可疑颅缝早闭患儿的最低CT剂量进行了系统性研究。结果表明，在不影响诊断的前提下，CT辐射剂量最高可减少75%～90%。Kaasalainen等[42]开创性地使用模式依赖的迭代重建技术进行婴儿颅骨CT扫描，仅需20μSv的有效剂量就可以获得足够诊断颅缝早闭的CT图像，其辐射量仅相当于普通的X线平片。然而，由于低剂量CT难以明确颅内的一些隐匿性征象，因此复杂性或综合征颅缝早闭通常需要通过MRI进行颅内评估[32]。

一般来说，MRI在骨缝早闭儿童中的应用仅限于对颅内改变的评价，大脑异常（如变形和畸形）通常由复杂的颅缝早闭综合征造成[32]，在Apert综合征以及其他纤维母细胞生长因子受体（FGFR）基因缺损的病变中，可出现过度卷曲的颞叶皮层、中线结构缺损、白质发育缺陷等[43]。大脑异常也可发生于单一颅缝早闭，例如，额缝早闭常与前脑无裂畸形、脑发育不全和后天或先天性小头畸形相关。在多颅缝早闭和单一颅缝早闭患者中可见脑积水、脑周液体流动空间不对称和获得性ChiariⅠ畸形[43-44]。其中，ChiariⅠ畸形（小脑扁桃体疝）可见于9%的矢状缝早闭儿童，或继发于多颅缝早闭综合征患者的双侧人字缝狭窄[44]。近年来，通过采集及后处理MRI T1容积数据，已经可以稳定地重建出三维表面重建图像。此外，应用MRI黑骨序列也可以准确地评价颅骨骨缝。Eley等[45]对30例临床诊断为颅缝早闭的患儿行头颅CT检查和黑骨MRI检查，将黑骨数据集与CT及临床表现进行比较，并利用黑骨原始图像重建三维颅骨影像以进一步增强颅缝的可视化。结果显示，未闭的颅缝在黑骨MRI上可以持续地显示并呈高信号，而闭合的颅缝则表现为正常颅缝信号的丢失，与CT检查结果和临床表现一致。此外，通过阈值技术和容积扫描技术，黑骨数据集能够被成功分割，未闭合的颅缝及其走行可清楚显示。因此，对黑骨原始图像进行颅骨表面三维重建，具有较大应用前景，可能在进一步的技术开发中起到非常重要的作用[45]。但是该技术需要在第三方软件上进行，并易受动态模糊及其他伪影干扰。目前，MRI和低剂量CT常联合应用于多颅缝早闭或颅缝早闭综合征的评估，主要包括眼眶受累、脑畸形、颅高压、静脉回流和复杂的颅底解剖等[46]。

3　影像学技术对颅缝早闭的预后评估

复杂性和综合征性颅缝早闭患儿通常不仅有颅骨形态和结构的改变，还常伴有颅内及脑脊液循环改变。此外，综合征性颅缝早闭的基因学研究证实，Apert综合征主要是由于FGFR2的突变，Crouzon综合征涉及FGFR2、FGFR3的突变，Saethre-Chotzen基因定位则主要是 TW1ST1和 FGFR2[47]。Raybaud等[43]认为，基因突变后异常表达的内源性因子可能会引起脑白质微结构的异常。磁共振弥散张量成像（Diffusion tensor imaging，DTI）能够根据水分子在神经纤维扩散方向的差异，显示脑白质纤维束的走行，是观察白质纤维束的空间方向性和完整性的一种影像检查，也是目前唯一能够在活体脑组织中显示白质纤维走行、髓鞘等信息的非侵入性影像学手段，主要应用于研究中枢神经系统白质的连续性及完整性。Florisson等[48]前瞻性纳入45例复杂性和综合征性颅缝早闭患儿行DTI检查，通过对不同白质结构进行各向异性分数（Fractional anisotropy，FA）的测量，以反应白质纤维的一致性和完整性。结果显示，颅缝早闭患儿所有白质区的FA值显著减低，提示综合征性颅缝早闭患儿的发育延迟可能与脑白质微结构异常有关。Rijken等[49]使用DTI的纤维束示踪成像（Fiber tractography，DTT）研究颅缝早闭患儿白质纤维束的微观结构改变，发现颅缝早闭患儿不同白质区平均扩散度（Mean diffusivity，MD；反映平均弥散率）、横向扩散系数（Axial diffusivity，AD；反映弥散的速率）和放射冠扩散（Radiation diffusion，RD；反映弥散的方向）均明显降低，亦提示颅缝早闭患儿存在白质微观结构的改变，并可能影响患儿的生长发育和智力形成。因此，DTI技术作为一种对大脑白质无创性的新兴研究手段，其影像学参数的变化能客观地反映颅缝早闭患者白质纤维的损害程度，这为更全面深入地了解颅缝早闭的疾病本质提供了新思路。相信随着研究的深入，有望成为评估颅缝早闭患儿对中枢神经系统改变以及治疗效果的手段。此外，Takahashi等[50]前瞻性地利用心电图触发的单次激发弥散加权成像（Diffusion weighted imaging，DWI）研究颅缝早闭患儿的术后颅内压改变，计算每个心动周期的最大和最小表观扩散系数（Apparent diffusion coefficient，ADC）的差值，认为ADC差值能够有效地评估和检测颅内压改变。

对于手术治疗的颅缝早闭患儿，术后立即行低剂量CT检查可提供轴外积液和脑积水等信息，在任何时期怀疑有静脉窦血栓形成时均需要进行CT或MR静脉造影评估[32]。多颅缝早闭修复的并发症比单颅缝早闭修复更常见，研究表明再次手术会增加硬脑膜撕裂和脑脊液漏的风险[51]。据报道，在单颅缝早闭患儿颅骨重建术后，随着颅骨生长受限，颅内压增高，高达6.2%的患儿表现为发育迟缓和视力丧失，常见于矢状缝早闭术后5个月内的男性患儿。CT表现为颅内拥挤，颅骨内板呈扇贝状受压改变和多颅缝狭窄。颅内压增高由颅内压检测器证实[52]。除颅高压体征外，晚期随访CT也能评估进行性颅缝狭窄。在37例曾行单一矢状缝修复及矢状缝早闭非综合征型患儿的2年随访CT研究中发现，约89%患儿继发冠状缝早闭，同时有15%的患儿表现为不完全人字缝早闭，仅一例患儿因视乳头水肿和颅高压症状需再次手术[53]。另一项研究对42例单一矢状缝早闭患儿行全颅骨重建术后，发现人字缝早闭（74.5%）明显多于冠状缝早闭[54]。TWIST 1基因阳性的Saethre-Chotzen综合征儿童，经初次干预后极易易再次狭窄，高达59%的进展性颅高压患儿需再次手术[55]。

4　总结与展望

颅缝早闭症是一种常见的先天性颅颌面畸形，严重影响患儿发育。影像学检查的发展对颅缝早闭的诊断及评估有重要临床价值，其中超声和MRI是颅缝早闭产前诊断的主要方法，低剂量CT是产后诊断的首选检测方法，尤其是重建算法（如迭代重建等）的应用，能有效减少患儿的辐射剂量。通过头面部CT三维重建，能直观显示出早闭颅缝和颅内情况，更容易发现骨缝连结处的异常，具有精确定位、多角度及多方向观察、影像无重叠及精准测值等特点。此外，MRI能够从不同的角度研究和评估颅缝早闭患儿脑白质微观结构的改变，已成为研究颅缝早闭中枢神经系统改变的一种趋势，可提供有力的影像学支持，从而发现颅缝早闭患儿脑部的早期细微改变，明确其病理生理机制和病变过程。

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