3D激光获取系统辅助头型矫正头盔矫正婴儿体位性斜头畸形的临床效果

尚美辰 吴晓燕▲ 李 华 高漫漫 闫 雪 吴天艳

北京和睦家京北妇儿医院儿科，北京 100015

体位性斜头畸形（positional plagiocephaly，PP） 是婴儿体位性头型异常的最常见类型之一。PP的患病率为15%～46.6%[1-2]。重度PP导致同侧前额凸起同侧耳位的前移，也可能导致面部的不对称[3]，与神经系统发育延迟[4-6]以及视野缺损[7]相关。矫形头盔是PP常用治疗手段[8]，效果优于体位调整[9-10]，神经外科诊断和治疗指南强调中重度PP可考虑使用矫形头盔治疗[11]。本研究主要通过使用3D激光获取技术辅助矫形头盔治疗婴儿PP并进行临床效果分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月至2022年12月北京和睦家京北妇儿医院及北京和睦家医院儿科头型矫正门诊就诊并接受头型矫正头盔治疗的PP婴儿共102例。研究对象起始治疗的月龄为3～14个月（均为矫正月龄），平均（7.38±2.19）月龄，男62例，女40例，完成治疗的中位数时间为3.25（2.44，4.75）个月。本研究通过院内医学伦理委员会批准（编号：DTUEC 2023-03-003-K01）。纳入标准：①入组的婴儿均符合美国亚特兰大儿童医学中心提出的PP诊断标准[12]，即头颅不对称指数（cranial vault asymmetry index，CVAI）＞3.5、颅脑前侧对称比例（anterior symmetry ratio，ASR）及颅脑后侧对称比例（posterior symmetry ratio，PSR）＜0.908；②均 按治疗要求每天佩戴矫形头盔22 h或以上时长，按照要求定期随诊；③完成全程治疗的患儿。排除标准：①颅缝早闭、脑积水、先天遗传性疾病所致的头型异常；②除斜头畸形以外的其他头型异常如扁头畸形（短头畸形）、不对称扁头畸形、舟状头畸形、不对称舟状头畸形；③失访病例以及未按要求佩戴病例。研究均已进行知情告知。

1.2 方法

1.2.1 干预小组成员的组成 本课题组由1名儿科医生及5名儿科护士组成，数据采集前统一量表填写要求、标准及方法。课题负责人修订康复方案，控制研究质量。

1.2.2 康复模型的建立 使用3D激光获取系统（3-D laser data acquisition system）进行测量和数据分析（图1），此设备已通过美国食品药品监督 管 理 局（The Food and Drug Administration，FDA）认证。3D激光获取系统通过4束Ⅰ级无创激光以及8个内置摄像头捕捉和量化头型数据，基准测试准确度±0.5 mm（0.02"）。STARscannerTM（Vorum Research Corporation Limited，Canada）与电脑相连接，用颅形对比系统（cranial comparison utility，CCU）软件将3D建模进行单次头型数据分析或两次及三次对比数据分析（图2），准确度达99.91%。

图1 婴儿使用3D激光获取系统进行头型测量及成像

图2 CCU软件将3D建模进行阶段性数据比对

1.2.3 头型测量方法 测量前给婴儿佩戴弹力头套将头发完全遮盖，使整个颅骨及肩部以上部位暴露出来，将婴儿平躺于设备中，数据采集时间＜2 s。

1.2.4 康复效果指标的确立 从数据中选取CVAI、ASR、PSR来说明斜头畸形的严重程度及评估监测治疗效果，分析评估起始治疗的月龄和起始治疗时PP的严重程度对矫形头盔治疗效果的影响（图3）。

图3 CVAI与ASR，PSR数据分析

1.3 治疗方案

1.3.1 患者头型测量与整体评估 通过3D激光获取系统将头型通过CCU软件进行数据分析。询问病史：母亲孕期羊水情况、胎儿在宫内的体位、婴儿出生孕周、分娩方式、单胎/多胎、是否住过NICU、住院天数、有无其他医疗诊断，询问患儿每天清醒时俯卧玩耍的时间及频率、看护人发现患儿出现头型不对称的时间及应对方法。检查内容：婴儿颅骨扁平和凸起的位置；前额，枕骨扁平及耳位移位的程度；面部结构的对称性，包括眉弓、眼、鼻、嘴、脸颊；检查婴儿颈部活动范围，是否存在斜颈；检查婴儿大运动发育，是否能够独立翻身（仰卧翻俯卧、俯卧到仰卧）、坐、爬等，发育状况跟月龄是否匹配。

1.3.2 3D激光获取系统应用与预康复模型的建立 充分临床评估后，根据婴儿的月龄及头型状况制订个性化的治疗方案。使用激光获取系统将患儿头型进行完整的3D打印，再对打印的模型进行初步修整成为预康复模型，使之完成大部分的头型矫正效果。三维成像技术的应用，代替二维成像以及传统的石膏筑型技术可以精准地获得矫形头盔。从预康复模型中提取预期头型数据，将实际模型和预康复模型进行对比即可从头围增长估算治疗时间。

1.3.3 矫形头盔调整与康复干预 矫形头盔是为颅骨生长提供路径，引导向其缺失方向生长。为了保证矫形头盔与婴儿颅骨高度契合，需根据婴儿月龄安排其复查时间，平均每3～4周评估头围的增长速度及治疗效果，根据增长需求将矫形头盔进行调整和打磨，直至完成整个疗程。

1.4 统计学分析

数据采用SPSS 26.0统计学软件进行统计学处理与分析。正态分布计量资料以均数±标准差（）表示，组内治疗前后效果比较采用成对样本t检验，非正态分布计量资料采用[M（P25，P75）]表示，组间比较采用曼-惠特尼U检验，相关性研究采用一元线性回归模型，P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 治疗前后CVAI、ASR、PSR比较

治疗后CVAI值明显低于治疗前，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。治疗后ASR、PSR明显高于治疗前，差异有统计学意义（P＜ 0.05），见表1。

表1 治疗前后CVAI、PSR、ASR比较（%）

2.2 起始治疗月龄对头型变化率的影响

将起始治疗的月龄与头型变化率进行一元线性回归分析。分析显示F=29.066，P＜ 0.001，开始治疗的月龄与治疗效率呈负相关性，开始治疗月龄越小，治疗效率越高，差异有统计学意义（P＜ 0.05），见图4。关于不同治疗起始月龄患儿的头盔治疗效果见图5。

图4 起始治疗月龄与头型变化率的相关性分析

图5 不同月龄患儿头型变化率的数值

2.3 起始时头型严重程度对治疗效率的影响

起始治疗时PP的严重程度与头型变化率的一元线性回归分析显示F=10.199，P=0.002。说明开始治疗时PP的严重程度与治疗效率呈正相关性，斜头畸形越严重，治疗效率越高，差异有统计学意义（P＜ 0.05），见图6。

图6 起始治疗时不同头型严重程度的头型变化率

3 讨论

3.1 应用3D激光获取系统辅助矫正婴儿PP治疗效果显著

CVAI、ASR及PSR治疗前后比较均有显著差异。这与神经外科医师大会于2016年发表的一系列PP治疗相关系统评价和循证指南一致[12]，矫形头盔在PP的治疗中起到至关重要的作用[13]。通过应用3D激光获取技术能够获得比2D成像技术更加精准的数据[14]，进行更加精准的建模，增加了矫形头盔与患儿头部的契合度，舒适度高，减少患儿来院反复进行人工打磨调整的频率，提升了家属满意度。

3.2 起始治疗的月龄与头型变化率呈负相关

图4显示，开始治疗的月龄越小其头型变化率越大，治疗效率越高。在图5结果中，3～4月龄效果最为明显，5～8月龄的阶段治疗效率相当，9月龄以后治疗效率低。同样，Serdar等[15]针对中重度PP建议6月龄内佩戴矫形头盔效果最好，超过12月龄其矫正治疗失败的可能性是3～6个月大婴儿的3.08倍[16]。另外，由于12月龄以内治疗阶段的婴儿康复治疗配合度差，传统建模方式实施困难，3D激光获取系统的应用使建模与康复方案的实施高效，更加便捷。

3.3 PP越严重其头颅变化率越大，治疗效率越高

图6显示，初始治疗时斜头畸形越严重的患儿，其治疗前后头型差异越大，治疗效率也越高。来自日本近期的一项研究结果显示重度PP患儿中有近70%通过自然发育来改善头型的异常是无效的，能够得到轻微改善的也只有7%[10]。同样，一篇回顾性研究评估2188例佩戴矫形头盔的PP患儿的临床效果分析中同样证明重度PP患儿使用矫形头盔的高效性[17]。我国儿科保健医生们对于使用矫形头盔治疗PP患儿的意见存在较大争议，我国开展婴儿头型矫正项目晚，相关文献少，治疗方式相对保守多以体位调整为主。基于本研究结果，重度PP，特别是月龄较小的婴儿治疗方案，更推荐使用3D技术帮助制定个体化的头盔代替体位调整，可获得更好的预后。

综上所述，应用3D激光获取技术辅助治疗婴儿PP矫形头盔效果可靠、效率高，且治疗效率受治疗起始月龄及起始时畸形严重程度两方面的影响。起始月龄越小、斜头畸形越严重，其治疗效率越高、效果越好，值得临床进一步推广应用。