唇腭裂患者上气道形态影像学测量研究进展

2018-2-9 11:02 来源:上海交通大学学报(医学版)
作者:童倩 陈振琦阅读量:557

    唇腭裂是常见的先天性畸形之一,平均发病率约1/1000,占头面部畸形的15%左右。已有文献报道,唇腭裂患者在睡眠中往往存在打鼾、呼吸困难等症状。Rose等研究显示,唇腭裂患者睡眠中口呼吸及低通气比例较非唇腭裂者大,而这些呼吸系统症状往往可导致患者日间困乏,增加患者高血压等心脑血管疾病的风险。

    对唇腭裂患者的上气道各部分的宽度、体积、最小截面积等的测量研究有助于了解各类唇腭裂患者的上气道特征,以及各项治疗前后如上颌骨前方牵引等对气道的影响,有着十分重要的临床意义。文献报道中,已有多位学者通过多种测量方式对唇腭裂患者上气道进行研究,如头颅侧位片等二维影像学方法、鼻腔测压等功能学方法、体积描记法以及锥形束计算机断层扫描(cone beam computed tomography,CBCT)等三维影像学方法。本文就唇腭裂患者上气道形态影像学测量研究进展进行综述。

    1.上气道形态的二维测量

    早期对唇腭裂患者上气道形态的影像学测量方法是以二维头影测量为基础,对气道测量水平、参考平面和定点方法均有差异。McNamara在1984年提出上、下气道的测量距离,分别指软腭后部至咽后壁的最短距离和舌后侧缘与下颌骨下缘交界处至咽后壁的最短距离。前者所在处邻近鼻后部开口,是决定上气道通畅的位置;后者则是考量了舌体位置对于气道大小的影响。这2个气道亦分别被称为McNamara上气道和McNamara下气道。该测量方法测量了气道重要解剖位置的矢状向宽度,具有重要的临床意义,但是测量内容较少。

    Rose等则通过腭平面、咬合平面和下颌平面来测量唇腭裂患者气道的大小,发现唇腭裂患者在腭平面处气道明显小于非唇腭裂患者。Mochida等测量了唇腭裂患者上颌骨牵张成骨术前后上气道的改变;在测量研究中,通过后鼻棘点(posterior nasal spine,PNS)、PNS-软腭尖点连线中点、软腭尖点、第二颈椎前下点和会厌软骨最上点,分别平行于眶耳平面(frank fort plane,FH)至气道后壁的距离分别代表腭咽气道、软腭上后气道、中咽气道、下咽气道和会厌软骨区气道;测量发现,经过上颌骨牵张成骨术后腭咽气道及软腭上后气道明显增大。

    Akarsu-Guven等应用了与Mochida等同样的方法比较分析了不同年龄阶段双侧唇腭裂患者的气道,发现其比同龄非唇腭裂患者的腭咽气道要小。Aras等研究发现,采用以过S点、与前颅底平面差-7°的矫正平面为参考平面,发现唇腭裂患者鼻咽气道较小。

    2.上气道形态的三维测量

    2.1CBCT应用于上气道形态测量的优势

    以上测量方法主要局限于应用二维头影测量进行气道形态的影像学分析,但侧位片只能提供矢状平面信息,无法呈现气道的三维解剖结构。而生理上在气道测量中最为重要的是与气流方向垂直的水平面,但该平面无法在侧位片上进行观测。此外,侧位片有许多局限性如图像的放大及变形、解剖结构重叠、对解剖标志点辨识困难和摄片时头位不正等。随着三维影像技术的发展,CT及CBCT可对气道进行准确评估,包括矢状面、水平面和冠状面。但由于CT放射剂量较大,而CBCT放射剂量可低至CT的1/10,因此被广泛应用于临床诊疗及研究。

    文献显示,CBCT可作为气道形态三维评估研究的有效方法。CBCT的优势还包括图像信息获取准确、影像伪影少、拍摄时间短和三维成像方式独特。但CBCT应用于唇腭裂患者气道研究时间尚短,目前研究中对于CBCT的拍摄定位、测量软件、参考平面、标志点选择及测量方法等问题尚无统一标准。

    2.2CBCT的拍摄头位及参考平面

    Iwasaki等在研究中设定患者站立位,拍摄时保持FH平面与地面平行,并设为参考平面。但Lin等认为,在患者拍摄时设定头位,其临床操作较为困难;而通过解剖标志点确定参考平面和修正头位可避免受患者自身头位的影响,且三维影像中解剖标志点易于确定,临床可操作性强;头颅三维测量分析中,水平面及矢状平面也是经典的参考平面。研究中常使用FH平面作为水平参考平面,如Yoshihara、Diwakar等将过左右耳点和左右眶点连线的中点形成的水平面称为FH平面,作为水平参考平面。Celikoglu等和Al-Fahdawi等是将左、右耳点—右眶点的组合定义为FH平面。不同研究中对头颅三维图像中FH平面的定义方法尚不一致。但Lin等比较了FH平面的不同定义方法,认为双侧眶点及双侧耳点的不同选择所构建的FH平面在三维测量研究中不会造成测量结果的统计学差异。

    2.3三维测量软件

    目前,文献中常使用Dolphin3D、InVivo-Dental和OnDemand3D等软件。其中El等经过试验发现,以上3款软件在气道体积测量中具有较好的可重复性,但通过与手动分割软件的测量数据相比,其自动分割的准确性均不理想。

    2.4三维测量方法

    应用CBCT对气道可进行多个维度的测量。常用方法是应用CBCT对特定解剖区域内气道体积、特定截面上气道前后径和左右径、最小气道截面积进行测量等。在三维测量中常将上气道分为鼻咽气道和口咽气道。不同的研究中对以上各部分气道的区域划分各有不同。目前,对于鼻咽气道的定义尚未达成共识。Celikoglu等认为,在正中矢状面上过S点作N-Ba连线的垂线,得垂足,过该垂足平行于FH平面的水平面定义为鼻咽气道的上界,过PNS点且平行于FH平面的面作为鼻咽气道的下界。Al-Fahdawi等认为,对鼻咽气道下界的定义与Celikoglu一致,但其上界为正中矢状面上蝶窦最下点作平行于FH平面的面。其研究中还定义了鼻咽气道的其他边界:前界为过PNS平行冠状面的平面,后界为过第二颈椎齿突上后点平行于冠状平面的面;而左右界是以过左、右上颌窦侧壁平行于矢状面的平面。与其他研究相比,将气道的6个边界进行定义,而非仅定义前后界或者左右界。

    Diwakar等认为,鼻咽气道前界是过PNS点平行于冠状面的平面。Cheung等在研究中定义上界为过S-PNS点连线并垂直于矢状平面的平面。Diwakar等和Cheung等在研究中均将经ANS-PNS点连线并垂直于矢状面的平面作为鼻咽气道的下界。Celikoglu等定义鼻咽气道的前界为过PNS点并平行于冠状面的平面,后界是气道后壁,下界是过PNS-第一颈椎的下近中缘点连线并垂直于矢状面的平面。在不同研究中,学者们对口咽气道也进行了不同的定义。Celikoglu等认为,口咽气道上界为过PNS点且平行于FH平面的面,下界是过第三颈椎前下点平行于FH平面的面。Diwakar等和Cheung等认为,口咽气道的上界是经ANS-PNS点且垂直于矢状平面的面。其中Diwakar等对口咽气道下界的定义为经第二颈椎下缘并平行于腭平面的面。

    Cheung等定义下界的方法为过会厌谷并平行于腭平面的面。Celikoglu等所定义的口咽气道范围,前界是过PNS点且平行于冠状面的平面,后界是气道后侧壁,上界是过PNS点、第一颈椎的下近中缘并垂直于矢状面的平面,下界是过第三颈椎前下点、平行于水平面的平面。而Yoshihara等所定义的口咽气道范围为,前界是过PNS点且垂直于FH平面及矢状面的平面,过PNS点、会厌软骨基部做FH的平行面分别作为气道的上、下界,过腭垂尖点并平行于FH平面的面将口咽气道分为上、下2个部分。Celikoglu等、Al-Fahdawi等和Cheung等的研究发现,唇腭裂患者的鼻咽气道体积与非唇腭裂者的相比差异无统计学意义。但Diwakar等的测量却发现,单侧完全性唇腭裂患者的鼻咽气道体积较同龄非唇腭裂患者的小。

    Yoshihara等、Diwakar等和Celikoglu等的测量研究显示,唇腭裂患者的口咽气道较非唇腭裂者的小。但Cheung等的研究发现,唇腭裂患者的口咽气道与非唇腭裂患者的比较差异无统计学意义。

    3.结语

    总之,随着影像学技术的进步,唇腭裂患者上气道的测量研究也得到了飞速发展。以CBCT数据为基础进行的三维测量分析较传统侧位片的二维头影测量研究有着测量精确性高、测量方法直观准确、测量所获信息丰富等优势。但不同研究中由于研究对象和研究目标的不一致,尚无统一的测量标准。各研究中采用的测量方法多样、测量标准不统一,往往造成无法对不同研究进行横向比较。今后,希望通过大样本量的数据建立标准的测量方法,为唇腭裂患者气道研究和相关治疗提供重要的帮助。

编辑: 陆美凤

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