Crouzon綜合征面中部截骨牽引術(shù)后氣道改變的影像學(xué)分析

徐梁 段惠川 馬晧鈞 李東 周思政 俞哲元 韋敏 袁捷

Crouzon綜合征在綜合征性顱縫早閉中比較多見，是以冠狀縫早閉為主，累及多顱縫早閉的一類疾病，主要表現(xiàn)為頭顱外形異常、面中部發(fā)育異常等。面中部發(fā)育異常會引起患兒突眼、反頜、面中部凹陷三主征，進(jìn)而引起阻塞性呼吸道通氣障礙。一般認(rèn)為，通氣功能異常在Crouzon綜合征患者中廣泛存在，且有約50%的患者表現(xiàn)為嚴(yán)重的睡眠呼吸障礙(OSAS)。呼吸功能的異常，會不同程度地影響患者的生長發(fā)育、心肺功能、免疫功能等，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致死亡。面中部凹陷，使得咽喉部軟硬組織后移，引起上呼吸道狹窄，是引起呼吸障礙的主要原因。因此，手術(shù)改善面中部凹陷，解除氣道狹窄以增加通氣，是治療Crouzon綜合征的重點。2018年至2020年，我科對15例Crouzon綜合征患者行LefortⅢ或Monobloc截骨聯(lián)合面中部牽引成骨治療，改善面中部凹陷及氣道狹窄，并通過計算機(jī)輔助技術(shù)分析手術(shù)前后頭顱三維CT及頭影測量片中氣道相關(guān)骨性面積、氣道體積改變及睡眠呼吸指數(shù)變化，精確評估手術(shù)前后患者氣道通氣改善情況。

1 資料和方法

1.1 研究對象

本組共有Crouzon綜合征患者15例，其中男性 6例，女性9例；年齡4～21歲(平均6.6歲)。臨床主要表現(xiàn)為冠狀縫及顱底縫早閉，短頭畸形，額部扁平、面中部凹陷、突眼、反頜、呼吸異常。所有患者均存在程度不一的呼吸障礙，其中，呼吸極度困難、就診前曾行氣管切開患者1例，呼吸困難明顯、曾行腺樣體切除患者2例。

1.2 研究方法

1.2.1 X線頭影測量分析

15例患兒均于術(shù)前和術(shù)后6個月時進(jìn)行X線側(cè)位片頭影測量。在X線片上，標(biāo)注各相關(guān)解剖位置標(biāo)記點[1]，根據(jù)標(biāo)記點計算氣道相關(guān)上下面部面積、軟腭位置、氣道狹窄等變化情況。

1.2.1.1 相關(guān)解剖標(biāo)記點

①眶最下點(Orbitale，Or)：頭影測量側(cè)位片上左右眶下緣最低點；②鼻根點(Nasion，N)：鼻根部弧線的最凹點，鼻額縫連接點；③前鼻棘點(Anterior nasal spine, ANS)；④上齒槽座點A(A-Point，A)：位于前鼻棘與上齒槽之間，上頜骨最凹處；⑤后鼻棘點(Posterior nasal spine，PNS)；⑥上切牙中點(Upper incisor edge，UIE)；⑦蝶鞍點(Sella point，S)；⑧下頜關(guān)節(jié)點(Articulare，Ar)；⑨顱底點(Basion，Ba)：枕骨大孔下緣最前方；⑩下齒槽座點B(B-Point，B)；頦前點(Po)；頦下點(Me)；下頜角點(Go)。

將上面部各解剖標(biāo)志點兩兩相連，其上方面積為氣道相關(guān)上面部面積，反映鼻咽部和腭咽部氣道的變化情況(圖1)。

左：術(shù)前；右：術(shù)后。left: Before operation; right: After operation.圖1 上氣道相關(guān)上下面部骨性面積示意圖Fig.1 Diagram of the bony area of the upper and lower face related to the upper airway

1.2.1.3 氣道狹窄點位置寬度變化[3]

鼻咽位置d1：位于后鼻棘與顱底點連線上，測量后鼻棘到咽喉壁軟組織的距離；腭咽位置d2：軟腭平面切點到咽后壁軟組織凹點的垂直距離；口咽位置d3：懸雍垂點到咽后壁軟組織凹點的垂直距離；喉咽位置d4：舌根到咽后壁軟組織凹點的垂直距離。通過計算分析這4個指標(biāo)，以反映上呼吸道咽部位置的氣道寬度情況(圖2)。

d1：鼻咽狹窄點；d2：腭咽狹窄點；d3：口咽狹窄點；d4：喉咽狹窄點。d1: Nasopharyngeal position; d2: Velopharyngeal position; d3: Oropharyngeal position; d4: Laryngopharyngeal position.圖2 頭影測量標(biāo)注氣道各狹窄點位置寬度Fig.2 Cephalometric analysis of the width in the different positions of the airway

1.2.2 全頭顱三維CT掃描檢查及氣道體積分析

15例患者均于術(shù)前1個月和術(shù)后6個月時拆除支架后進(jìn)行全頭顱三維CT掃描(64層螺旋CT，GE公司，美國)，層厚1.2 mm，包含顱頂至頦下方全部。數(shù)據(jù)以DICOM格式輸入MIMICS軟件(version 18.0，Materialise，Leuven，比利時)進(jìn)行處理，重建上呼吸道體積三維模型，計算上呼吸道體積并進(jìn)行分析比較。

上呼吸道體積的計算[4]：上呼吸道體積主要由鼻腔鼻咽氣道和口咽下咽氣道兩部分構(gòu)成。鼻腔鼻咽氣道是自額竇下方起至軟腭腭尖水平的空腔，去除額竇、篩竇、蝶竇、上頜竇及口腔等空腔；口咽下咽氣道自軟腭腭尖水平至舌骨尾部。兩部分空腔體積即為上呼吸道體積。在MIMICS軟件上進(jìn)行三維重建后，計算體積變化，反映手術(shù)前后呼吸道改善情況(圖3)。

上：術(shù)前；下：術(shù)后upper: Before operation; lower: After operation.圖3 頭顱三維CT重建上呼吸道容積Fig.3 Upper airway volume reconstructed in 3D CT

1.2.3 多導(dǎo)睡眠監(jiān)測

患者手術(shù)前后均在我院眼耳鼻喉科進(jìn)行多導(dǎo)睡眠呼吸監(jiān)測，夜間安靜環(huán)境下監(jiān)測7 h，監(jiān)測過程中記錄呼吸暫停時間、次數(shù)，低通氣時間、次數(shù)，血氧濃度各時間段分布等多項指標(biāo)，評估其呼吸障礙類型及嚴(yán)重程度，并分析術(shù)前術(shù)后呼吸暫停低通氣指數(shù)(Apnea hyponea index，AHI)。

McFeeters利用TM 影像近紅外波段與綠波段水體信息具有較強的吸收和反射特性差異[11]，提出了歸一化差異水體指數(shù)NDWI(Normalized Difference Water Index, NDWI)，徐涵秋在McFeeters構(gòu)建的歸一化差異水體指數(shù)(NDWI)的基礎(chǔ)上改進(jìn)修訂，創(chuàng)建了改進(jìn)的歸一化差異水體指數(shù)MNDWI(Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI)[12]，計算公式如式(1)、式(2)所示：

1.3 手術(shù)方法及術(shù)后牽引

15例患者均進(jìn)行了面中部截骨+外置牽引器牽引成骨(Distraction osteogenesis，DO)手術(shù)，其中4例進(jìn)行Lefort Ⅲ+DO手術(shù)，11例患兒進(jìn)行Monobloc+DO手術(shù)，術(shù)后安裝外置牽引器。術(shù)后5 d開始牽引，牽引總長度平均23 mm(18～31 mm)，牽引速度1 mm/d。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

氣道相關(guān)上面部面積、氣道狹窄點位置寬度改變、氣道體積、睡眠監(jiān)測指標(biāo)等數(shù)據(jù)均采用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行配對t檢驗，P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 氣道相關(guān)上面部及下面部面積變化

將面部各解剖標(biāo)記點兩兩相連，分別計算上面部(zoom1)和下面部(zoom2)的面積。術(shù)前上面部面積為(28.17±2.51)cm2，術(shù)后面積為(35.93±2.14)cm2，術(shù)前術(shù)后差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。術(shù)前下面部面積為(17.36±2.11)cm2，術(shù)后面積為(19.12±1.98)cm2，術(shù)前術(shù)后差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。提示術(shù)后上面部面積明顯增大，氣道空間增加，而下面部面積無明顯變化。

2.2 氣道咽喉部位各點狹窄度的變化

鼻咽位置氣道寬度由術(shù)前(3.03±0.46)mm變化為術(shù)后(8.70±0.89)mm，腭咽處氣道寬度由術(shù)前(1.68±1.17)mm變?yōu)樾g(shù)后(3.19±0.68)mm，術(shù)前術(shù)后差異顯著(P<0.05)。提示在與上頜骨相關(guān)的氣道寬度方面，手術(shù)效果良好。口咽位置氣道寬度由術(shù)前(9.5±1.25)mm變?yōu)樾g(shù)后(9.68±1.02)mm，術(shù)前術(shù)后差異不明顯(P>0.05)；喉咽位置氣道寬度由術(shù)前(8.6±1.32)mm變?yōu)樾g(shù)后(9.1±1.28)mm，差異顯著(P<0.05)。提示與下頜骨相關(guān)的氣道寬度方面，手術(shù)后無明顯變化，反映術(shù)后氣道的變化主要是上頜骨位置前移產(chǎn)生的。

2.3 上呼吸道體積的變化

三維模型重建顯示，鼻咽鼻腔氣道較術(shù)前有明顯改善，口咽下咽氣道體積輕度變化，整體上呼吸道體積由術(shù)前(7 289.27±655.76)mm3改變?yōu)樾g(shù)后(10 039.31±723.51)mm3，術(shù)前術(shù)后差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。提示由于上頜骨前移，鼻咽空間擴(kuò)大，鼻咽鼻腔氣道容積增大，增加了整個上呼吸道的容積。

2.4 多導(dǎo)睡眠呼吸監(jiān)測

本組病例中5例患者進(jìn)行了完整的術(shù)前術(shù)后多導(dǎo)睡眠呼吸監(jiān)測，記錄了平均血氧飽和度、最低血氧飽和度、呼吸暫停指數(shù)、低通氣指數(shù)、鼾聲指數(shù)、AHI等數(shù)據(jù)(表1)，結(jié)果顯示術(shù)后患者呼吸障礙情況明顯好轉(zhuǎn)。

表1 多導(dǎo)睡眠呼吸監(jiān)測呼吸相關(guān)指數(shù)變化Table 1 The indexes of polysomnography before and after operation

3 討論

Crouzon綜合征是一類先天性的顱縫早閉綜合征，是以冠狀縫為主、多條顱縫的過早閉合，影響面中部骨骼發(fā)育，使得其向前生長的能力受限，引起面中部凹陷，從而使得氣道的骨性結(jié)構(gòu)位置后移，最終氣道通氣腔變小，通氣不足，引起呼吸障礙，嚴(yán)重者出現(xiàn)呼吸困難、睡眠呼吸暫停等，從而影響患兒正常的生長發(fā)育。根據(jù)文獻(xiàn)報道，幾乎所有的Crouzon綜合征患兒均存在一定程度的呼吸功能下降，約有50%的患兒出現(xiàn)呼吸障礙的臨床癥狀[5]。

目前，為解決Crouzon綜合征引起的通氣障礙，矯正低氧血癥引起的發(fā)育不良，臨床上采用的方法包括非手術(shù)性方式，如夜間吸氧、持續(xù)性正壓通氣(CPAP)等，手術(shù)性方式則包括腺樣體切除、面中部手術(shù)截骨前移、氣管切開術(shù)等[6-7]。由于Crouzon綜合征患者阻塞性通氣障礙的根本原因是面中骨骼發(fā)育不良、上呼吸道空間狹窄。因此，徹底矯正面中部骨塊后縮，增加上呼吸道通氣空間，才能從根本上解決通氣困難。我們通過Lefort Ⅲ或Monobloc截骨+面中部牽引，可以有效前移面中部骨骼，帶動軟組織前移，擴(kuò)大了氣道容積，氣道相關(guān)的上面部面積由術(shù)前的(28.17±2.51)cm2增加至術(shù)后的(35.93±2.14)cm2，而在術(shù)前術(shù)后的睡眠呼吸監(jiān)測中，患者呼吸指數(shù)改善明顯，睡眠呼吸暫停-低通氣綜合征得到良好矯正。

LefortⅢ或Monobloc +面中部牽引主要是針對面中部骨塊(以上頜骨為主)的前移。因此，氣道的擴(kuò)大也集中在鼻咽和腭咽部位，而和下頜骨相關(guān)的氣道則基本無明顯改變。在頭影測量中，鼻咽部和腭咽部的氣道寬度術(shù)后有了明顯增大，而口咽部和喉咽部的氣道寬度基本沒有變化。三維CT呼吸道重建也可以發(fā)現(xiàn)，鼻腔和鼻咽部處氣道容積術(shù)后有明顯的增大，而軟腭以下部分的氣道改變則相對不明顯。

面中部發(fā)育不全引起的骨性氣道狹窄是Crouzon綜合征患者呼吸障礙的主要原因，但并不是唯一原因。軟組織結(jié)構(gòu)的異常，往往也會對通氣功能產(chǎn)生一定的影響[8-9]，如軟組織黏膜增厚、扁桃體腺樣體肥大、咽喉氣管管壁塌陷等，都有可能導(dǎo)致軟組織氣道狹窄，影響呼吸。因此，在手術(shù)前進(jìn)行上呼吸道電子內(nèi)窺鏡檢查，明確氣道情況及梗阻原因，有無合并軟組織異常，是必要且有實際意義的。若合并腺樣體肥大，可在術(shù)中聯(lián)合進(jìn)行腺樣體切除，而其他的軟組織異常，也可以進(jìn)行相關(guān)處理，從而有效改善術(shù)后呼吸功能。

本組中，我們對患者的術(shù)后隨訪均在6個月以上。術(shù)后患者在容貌改善的同時(圖4)，通氣功能得到了很大的改善。睡眠呼吸監(jiān)測提示，患者低氧血癥改善至輕度或無低氧血癥表現(xiàn)，打鼾程度也較術(shù)前有明顯好轉(zhuǎn)。部分嚴(yán)重患者在治療前存在夜間憋醒情況，術(shù)后均得到良好矯正。但是，面中部骨骼的進(jìn)一步生長對于術(shù)后患者長期面中部結(jié)構(gòu)和呼吸情況的影響，以及是否出現(xiàn)復(fù)發(fā)情況等，還需要今后持續(xù)隨訪，以獲取更多的資料進(jìn)行分析。

上：術(shù)前正側(cè)位照片；下：術(shù)后半年正側(cè)位照片。upper: Preoperative frontal and lateral views; lower: Postoperative frontal and lateral views.圖4 典型病例Fig.4 Typical case

綜上所述，通過影像學(xué)及睡眠呼吸監(jiān)測的分析，Crouzon綜合征面中部牽引手術(shù)對上呼吸道容積的擴(kuò)大、呼吸困難梗阻因素的解除、呼吸情況的改善具有積極的作用。