正常成人颅骨多层螺旋CT三维重建表现

颅骨彼此借颅缝连接形成颅,保护和支持颅内结构。颅骨解剖特点及相互位置关系复杂。目前对颅骨解剖的了解是基于颅骨标本。但目前尚未见成人颅骨及颅缝M SCT三维重建正常表现的研究。本研究利用MSCT三维重建技术研究正常成人颅骨结构、颅缝形态及其闭合情况,了解正常成人颅骨及颅缝MSCT三维重建表现,以指导颅骨骨折、颅骨肿瘤、颅脑术前及术后颅骨形态改变等相关疾病的诊断。

1.材料和方法

1.1 临床资料 2009年5月～2009年7月于我科行头部或头颈部容积CT数字减影血管造影检查者,符合以下标准纳入研究:(1)临床纳入标准:①无颅脑外伤史或可疑颅脑外伤史;②无颅脑手术史;③无颅脑发育畸形史。(2)影像纳入标准:①扫描范围包括全部颅骨;②未发现骨折或外伤征象;③无颅骨缺如。共纳入130例,男60例,女70例,年龄20～88岁,平均53.9岁。

1.2 CT扫描 采用吕发金等[1,2]头部或头颈部VCTDSA扫描方案:头部Pitch:0.531,头颈部联合Pitch:0.969。扫描范围:头部扫描范围从第1颈椎至颅顶,头颈部联合扫描范围从主动脉弓至颅顶。头颅数据重建层厚0.625 mm,层间距0.625mm,传送至AW 4.2工作站进行后处理。

1.3 图像后处理及分析

1.3.1 图像重建及显示方式 图像重建由一位熟练MSCT三维重建后处理的医师负责。选取颅骨层面数据进行重建。VR显示颅骨结构时,采用7个位置显示:前视图、后视图、左侧视图、右侧视图、上视图、下视图、上切上视图。MIP显示颅骨结构时,采用8个位置显示:前切前看、后切后看、左切左看、右切右看、下切下看,适当层厚(10～30 mm)M IP显示颅底前、中、后颅窝结构。视野(field of view,FOV)为18cm×18 cm～23cm×23 cm。

1.3.2 观测指标 两位神经影像医师采取盲法分析观察全部纳入对象的每帧图像,对于难以判定者通过协商解决,观察内容如下:(1)MSCT三维重建后处理图像整体效果:观察所有纳入病例VR、M IP图像,评价经MSCT三维重建图像对颅骨完整性、颅骨表面突起或隆起、凹陷或凹痕、颅骨表面细节显示情况。(2)蛛网膜颗粒压迹:观察蛛网膜颗粒压迹在VR、M IP图像的表现,并记录发生的部位、数量及形态。(3)血管压迹:观察血管压迹在VR、M IP图像的表现,并记录发生的部位、形态。(4)颅缝形态:整体观察主要颅缝形态,按颅缝分布及位置分3型。①普通型:有冠状缝、矢状缝、人字缝,无额外新增颅缝;②囟门骨型:原小儿囟门位置独立成骨,骨块与邻近颅骨以颅缝相连接;③骨内颅缝型:颅骨内有一条或以上的颅缝,并以该颅骨命名颅缝。

分别观察每条颅缝闭合情况,并分5型。Ⅰ型,完全闭合型:相邻颅骨间完全融合,颅缝消失;Ⅱ型,嵌合型:颅缝可见,呈直线或锯齿状嵌合,无缝间骨;Ⅲ型,缝间骨型:颅缝可见,锯齿状嵌合,有缝间骨;Ⅳ型,未完全闭合型:颅缝无嵌合,其间可见透亮线,有或无缝间骨;Ⅴ型,混合型:颅缝不同节段表现不同,分别属于上述4型之一。测量每条未闭合颅缝最宽径线。

2.结果

2.1 MSCT三维重建后处理图像整体效果 本组研究显示MSCT三维重建显示颅骨解剖结构完整,VR图像均能立体、准确显示颅骨突起或隆起、凹陷或凹痕、颅骨表面细节(图1,2)。MIP图像补充显示颅骨解剖,对颅缝、蛛网膜粒压迹、血管压迹显示清晰。

2.2 蛛网膜颗粒压迹表现 VR显示颅骨内板圆形或椭圆形局限性凹陷,颅骨内板光滑,与正常颅骨凹陷较难分辨。M IP显示圆形或椭圆形局限性低密度,边界清楚。共检出蛛网膜颗粒压迹 27例,占20.77%,15例有1个压迹,5例有2个压迹,7例有≥3个压迹。蛛网膜颗粒压迹均发生在上矢状窦旁双侧顶骨及枕骨横窦沟附近(图3)。

2.3 血管压迹表现 VR显示颅骨内板表面条形凹痕,沿血管走行、分支或不分支,边缘光滑。M IP显示条形、分支或不分支低密度影,密度区别明显,位置与血管解剖一致。共检出血管压迹 51例,占39.23%。

29例血管压迹邻近翼点的顶骨、蝶骨、颞骨及额骨,其中14例为双侧(图4);26例颞骨中心位置有脑膜中动脉压迹;9例远离翼点颞顶骨有血管压迹,其中3例为双侧;3例额骨有血管压迹;本组未发现枕骨血管压迹。

2.4 颅缝形态 本组VR、M IP均清楚显示颅缝整体形态,各型颅缝分别为:普通型112例,占86.15%;囟门骨型7例,占5.38%,均为后囟单独成骨;骨内颅缝型11例,占8.46%,其中额缝9例,枕缝2例,顶骨及颞骨未发现骨内颅缝(图5～7)。分别观察每条颅缝闭合状态(表1;图8～12)。

共检出Ⅳ型(未完全闭合型)颅缝13例,在M IP图像上表现为颅缝间节段性透亮线,多出现在人字缝远端或其延续的顶乳缝、枕乳缝。8例人字缝双侧均为Ⅳ型;1例人字缝右侧为Ⅳ型,左侧为Ⅱ型;1例人字缝左侧为Ⅳ型,右侧为Ⅲ型;3例人字缝双侧为Ⅱ、Ⅳ混合型。未闭合颅缝平均宽度(1.41± 0.70)mm。

表1 每条颅缝闭合状态分型

3.讨论

3.1 颅骨影像诊断应用 Soboleski等[3]报道了婴幼儿主要颅缝(冠状缝、矢状缝、人字缝)的正常超声表现。随着CT图像后处理的发展,目前关于颅骨CT三维重建的临床应用报道较多,Vannier等[4]应用表面阴影遮盖法(shade surface disp lay,SSD)诊断小儿颅缝早闭;Myers等[5]报道在尸体检查中应用3D-CT图像重组阐明和鉴定颅骨骨折;Medina[6]比较M IP与SSD对颅缝、骨折整体形态和范围,以及颅缝闭合情况的显示,发现M IP较SSD显示颅缝边缘清晰,认为M IP在诊断颅骨骨折和颅缝早闭方面值得推广应用;Ringl等[7]应用M IP与H R-MPR(high-resolution multip lanar reformations,H R-MPR)观察颅底骨折,其检出率分别为61%、64%,二者没有显著性差异(P =0.9),但是M IP检出的骨折中有18%HR-MPRs未检出,建议结合M IP与HR-M RR一起观察颅底骨折;目前尚无文献对正常成人颅骨三维重组表现做系统的描述,但无论是超声还是CT三维重建均未对颅缝具体闭合情况分类描述。本研究系统地观察正常成人颅骨的VR、M IP表现。

3.2 成人颅骨MSCT三维重建表现 VR前视图、后视图、左视图、右视图、上视图系统清晰地显示颅骨表面特征,上切上视图、下视图可以观察颅底解剖,血管神经孔道;M IP的八个视图补充显示颅骨。VR图像为伪彩色,逼真、立体感强,显示颅骨表面细节特征、空间关系、颅底骨相互关系及颅底神经血管孔径较M IP直观,但是VR图像对颅缝边缘显示较模糊。MIP图像对密度变化敏感,显示颅缝、蛛网膜颗粒压迹及血管压迹较VR更具优势。

本研究在上矢状缝旁双侧顶骨及枕骨横窦沟附近检出27例蛛网膜压迹,占20.77%,与文献报道一致[8,9]。蛛网膜颗粒压迹在VR上表现为颅骨内板局限性凹陷,颅骨内板光滑、无骨质破坏,M IP图像表现为圆形或椭圆形局限性低密度,边界清楚、光滑。了解蛛网膜颗粒的这些正常表现,有利于颅骨肿瘤(嗜酸性肉芽肿、转移性骨肿瘤)的鉴别诊断。

颅骨血管压迹VR图像表现为条形凹痕,沿血管走行、分支,表面光滑。M IP图像表现为条形、分支或不分支低密度影,位置与血管解剖一致。本组共检出血管压迹51例,占39.23%,以双侧翼点附近、顶骨、蝶骨及双侧颞骨中心较多,走行与脑膜中动脉一致,这与颅骨X线平片表现类似。颅脑外伤时颅骨线形骨折在MIP图像亦表现为条形低密度影,但是骨折线相对走行僵直、边缘较锐利,骨折处有时可见错位,头皮软组织血肿等可以鉴别。

本组研究显示颅缝形态有3种类型:普通型(86.15%)、囟门骨型(5.38%)和骨内颅缝型(8.46%),了解这些变异可以避免把颅缝当成骨折线。根据每条颅缝的闭合情况分5型。Ⅰ型:完全闭合型(3.0%,16/531例);Ⅱ型:嵌合型(78.3%,416/ 531例);Ⅲ型:缝间骨型(7.0%,37/531例);Ⅳ型:未完全闭合型(3.6%,19/531例);Ⅴ型:混合型(8.1%, 43/531例),以Ⅱ型最常见。其中Ⅳ型颅缝间有透亮线,表示颅缝未完全闭合,本组13例均为人字缝未完全闭合,平均宽度1.41mm±0.70mm,与文献报道的正常成人颅缝间宽度不超过2 mm一致[10,11]。外伤时人字缝分离最常见,可累及多条颅缝,未闭合颅缝与外伤时颅缝分离需要鉴别。

3.3 MSCT三维重建优势及应用 传统头颅X线平片经济、空间分辨力较好,对颅骨骨折、狭颅症等有一定诊断价值。但其密度分辨力低,为重叠图像,对颅底及细微骨折显示困难,血管压迹、颅缝等正常解剖结构可被误诊为骨折或病变,Rosenorn[12]、Góm ez等[13]研究表明,头颅平片检出的简单线形颅骨骨折常不需要处理,而重型颅脑外伤,需要了解颅内脑实质情况,必须行CT扫描,头颅平片结果并不改变临床处理。头颅平片阴性并不能排除颅内病变,仍需要进一步做CT检查,事实上并没有减少患者费用和辐射量,且可能因不必要的检查延误诊断和治疗。

当轴位CT图像怀疑颅骨病变、颅缝早闭,术前评估、头颅术后颅骨的缺损与修复等,MSCT三维重建可以明确诊断,为临床和患者提供全面的信息。在常规轴位扫描的基础上行MSCT三维重建后处理,并未额外增加患者的辐射,后处理技术简便,不延误患者病情评估,是一种值得推广应用的技术。

本研究的不足是研究对象均为成人,对小儿颅骨及颅缝闭合时间需要进一步研究以及研究样本量需要进一步增加。

[1] 吕发金,谢鹏,罗天友,等.数字减影CT血管成像在蛛网膜下腔出血诊断中的价值.中国医学影像技术,2007, 23(1):45

[2] 吕发金,张丽娟,房文皓,等.减影CTA和64层VCTDSA对颅内动脉瘤诊断价值的比较.重庆医科大学学报, 2008,33(10):1222

[3] Soboleski D,M cCloskey D,Mussari B,et al.Sonography of normal cranial sutures.AJR,1997,168(3):819

[4] Vannier MW,Pilgram TK,Marsh JL,et al.Craniosynostosis:Diagnostic imaging w ith three-dimensional CT p resentation.AJNR Am J Neuroradio l,1994,15(10): 1861

[5] M yers JC,Okoye M I,Kip le D,et al.Three-dimensional (3-D)imaging in post-mortem exam inations:elucidation and identification of cranial and facial frac tures in victims of hom icide utilizing 3-D computerized imaging reconstruction techniques.Int J Legal Med,1999,13(1):33

[6] Medina LS.Th ree-dimensional CT Maximum Intensity Projections of the calvaria:A New App roach for the Diagnosis of Craniosynostosis and Fractures.AJRN,2000, 21(10):1951

[7] Ringl H,Schernthaner R,Philipp MO,et al.Three-dimensional frac ture visualisation of multidetector CT of the sku llbase in trauma patients:comparison o f three reconstruction algorithms.Eur Radiol,2009,19(10):2416

[8] VandeV yer V,Lemmerling M,De Foer,et al.A rachnoid granulations of the posterior temporal bone w all:imaging appearance differential diagnosis.A JNR Am JNeuroradiol,2007,28(4):610

[9] Lee M H,Kim HJ,Lee IH,et al.Prevalance and appearance of the posterior w all defects o f the temporal bone caused by p resumed arachnoid granu lation and their clinical significance:CT findings.AJNR Am J Neuroradiol, 2008,29(9):1704

[10]SHoward Lee,Cranial MRIand CT.4th Ed.New York: M cGraw-H ill Pub lishing company,2000,394

[11]刘明铎.实用颅脑损伤学.第2版,北京:人民军医出版社,2003,247

[12]Rosenorn J,Duus B,N ielsen K,etal.Is a skull X-ray necessary afterm ilder head trauma?Br JNeurosurg,1991,5 (2):135

[13]Gomez PA,Lobato RD,O rtega JM,et al.M ild head in jury:differences in prognosis among patients with a G lasgow Coma Scale score o f 13 to 15 and analysis of factors associated with abnormal CT findings.Br J Neurosurg, 1996,10(5):453