“黑骨”MRI研究儿童颅缝早闭进展

丁楚涵，边传振，卞宠平

(南京医科大学附属儿童医院放射科，江苏 南京 210008)

颅缝早闭又称颅骨狭窄症或狭颅症，指婴幼儿单或多部位颅缝过早闭合，引起颅骨和脑发育异常等，可能与遗传基因造成颅骨宫内发育缺陷有关[1]；多累及矢状缝及额缝，新生儿发病率约0.20‰～0.25‰，61%～80%患儿为男性[2]。除颅骨穹窿部骨缝早闭、畸形外，颅缝早闭患儿的颅底、颌面部等骨缝亦可受累，使颅内容物发育受限并影响脑生长发育，进而引起头面部畸形和神经系统症状与体征[3]。及时外科干预可降低颅内压、减少相关神经系统症状，阻止头面部畸形进展[4]。临床多依据头面部畸形大致判断患儿早闭颅缝的位置，如矢状缝早闭可出现舟状头、冠状缝早闭可出现短头畸形等。影像学检查不仅能够评估颅缝早闭程度、判断颅内结构有无异常，还可为制定手术方案及术后复查提供依据[5]。目前MR颅骨及颅缝成像已获得突破性进展。本文就“黑骨”MRI研究颅缝早闭进展进行综述。

1 影像学检查颅缝早闭

CT具有超高密度分辨率及空间分辨率，支持多平面重组及容积重组，且能提示颅内有无其他结构异常及病变，是术前评估颅缝早闭及其术后复查的重要影像学方法[6-7]。但颅缝早闭患儿多为低龄儿，处于快速生长发育期，对射线敏感，且常需进行多次检查[8-10]；虽然目前单次CT检查所受辐射剂量已可降至0.1 mSv[11]，但仍需给予足够重视，使得寻求以其他影像学方法替代CT逐渐受到关注[12]。

MRI无电离辐射，常规MRI可清晰显示颅脑结构及病变位置，已成为临床常用影像学检查方法[13-14]，但受限于硬件设备及成像技术，很难区分骨组织与周围软组织及空气界面[15]，亦无法进行三维重组及容积重组，用于颅骨成像有所不足[16]。近年来，随着MR技术的跨越式进步及硬件设备的飞速发展，采用梯度回波序列小翻转角短TE成像技术进行骨成像，已可区分显示骨组织与周围软组织及空气界面[17]。

2 “黑骨”MRI评估颅缝早闭

2.1 “黑骨”MRI 采用梯度回波序列进行3D扫描，以任意小角度激发，支持以不同层厚及不同方位重建图像[18]；同时适当选取翻转角，以抑制脂肪和水信号，提供均匀的软组织对比背景信号显示颅骨组织，而颅缝主要由结缔组织构成，表现为横贯颅骨的稍高信号，此即“黑骨”MRI[19]。为确定适用于颅骨检查的翻转角，ELEY等[20]采用1.5T MR扫描仪，针对同一志愿者，分别以翻转角为1°～60°(TR 8.6 ms，TE 4.2 ms，层厚2.4 mm，层间距-1.2 mm)采集60次颅骨图像，发现翻转角为5°时颅骨及颅缝显示最为清晰；以之对模拟婴幼儿的体模进行MR扫描，所测颅骨厚度及颅缝宽度与体模真实值及CT测值均相吻合。随后该课题组[21]以相同参数对30例颅缝早闭患儿采集“黑骨”MRI，并与低剂量CT扫描结果相对照，发现未闭合颅缝在“黑骨”MRI上显示为贯穿颅骨的高信号，不完全早闭颅缝表现为受累部分颅缝高信号丢失而未受累部分清晰显示，完全早闭颅缝则与颅骨类似，均与CT所见及临床症状相符；之后利用CT、MRI原始数据，通过阈值技术和三维容积成像技术重建颅骨3D图像，发现二者所示颅缝位置一致。ELEY等[22]回顾性分析69例颅缝早闭患儿的“黑骨”MRI，发现仅采集“黑骨”MRI即可于33%患儿满足临床需求而毋须CT检查，提示以“黑骨”MRI替代CT具有可能性。PATEL等[23]以3.0T MR仪、黄金角容积内插屏气检查(golden-angle volumetric interpolated breath-hold examination， GA-VIBE)序列对11例颅缝早闭患儿行颅骨高分辨MR成像，TR 4.84 ms，TE 2.47 ms，翻转角3°，体素0.6 mm×0.6 mm×0.8 mm，发现高分辨MRI显示颅缝的敏感度及准确率均可媲美CT。

MRI的软组织分辨力高于CT，且支持多参数、多序列成像；依据MRI所示颅脑对颅骨的压痕，可初步判断颅内压等级。SAARIKKO等[24]对9例不同年龄段颅缝早闭患儿采集常规及“黑骨”MRI，并行低剂量CT扫描，结果发现二者显示早闭颅缝的一致性非常强，且患儿年龄越大，颅缝显示越清晰，根据MRI判断的颅内压等级更接近于临床；1例MRI显示颅内存在异常信号，后证明为围生期陈旧性出血灶，而CT显示正常，提示MRI观察颅脑较CT更为全面。KUUSELA等[25]对15例斜头畸形患儿行“黑骨”MR检查，所获结果与临床结果相一致，提示“黑骨”MRI或可在一定条件下部分替代CT检查。

2.2 结合3D打印技术 3D打印技术是目前最先进的制造技术之一，基于CT、MRI等影像学资料，利用计算机辅助设计建模，可获得3D实体模型，近年来已逐渐用于医学领域，尤其是外科术前规划、模拟教学、假体制造及生物学打印等方面[26-27]。

3D打印技术用于颅缝早闭有助于精确制定个体化手术方案并模拟手术，可缩短手术实际操作时间、减少术中出血量，降低手术创伤及感染等风险，进而提高治疗安全性；但现有研究[26]多基于CT数据，针对MRI数据的研究较少。ELEY等[28]对成人志愿者和颅缝早闭患儿进行“黑骨”MR检查，并将图像用于3D打印，成功制造出头颅3D实体模型；为验证该模型的精确性，进一步采集婴幼儿体模“黑骨”MRI并制造体模3D实体模型，其与体模真实值的差别仅为亚毫米级。LETHAUS等[29]基于6例颅缝早闭患儿的“黑骨”MRI数据制作3D打印实体模型，以之制定手术方案并进行术前模拟，可节约手术时间、减少术中出血，且大大缩短了术后留治重症监护室时间。

3 小结与展望

MR用于儿童颅骨成像具有独特优势，不仅能评估颅缝早闭程度、判断颅内结构有无异常，结合3D打印技术，还可为制定手术方案提供重要参考。另一方面，MR扫描时间长，成像过程中噪声较大，且对运动伪影敏感，患儿常需于麻醉镇静后接受检查，增加了MR检查风险。目前“黑骨”MRI相关研究纳入样本量较小，患儿年龄跨度较大，且近期文献多仅为对ELEY等[20-22]的研究结果的验证，有待累积病例按照不同年龄段进行分组观察。不同MR设备型号和扫描参数均可对结果产生影响，尚需进行更深入的研究。此外，近年也有学者[30-31]将“黑骨”MRI用于评估儿童头颅外伤及颅骨骨折，但各项研究所获敏感度和特异度差异较大，需要进一步增大样本量进行多中心研究加以验证。