胎兒顱腦擴散加權(quán)成像技術(shù)的初步探討

韓瑞，黃璐，夏黎明，孫子燕，張蔚，張東友

隨著MRI診斷技術(shù)水平的發(fā)展，擴散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）已經(jīng)廣泛應(yīng)用于成人顱腦疾病的診斷與鑒別診斷。然而到目前為止，有關(guān)胎兒顱腦DWI的報道較少，國內(nèi)尚未見報道，國外有使用鎮(zhèn)靜劑對胎兒顱腦進行DWI檢查，但是無疑使用鎮(zhèn)靜劑對胎兒發(fā)育是有一定的損害的。筆者通過改變常規(guī)DWI的某些參數(shù)，結(jié)合孕婦屏氣，對胎兒DWI成像技術(shù)進行初步探討。

材料與方法

1.臨床資料

對2011年5月-2012年10月的60例孕婦進行產(chǎn)前胎兒顱腦DWI掃描，檢查前與孕婦及家人進行溝通，所有病例均獲得患者的知情與同意，并簽署知情同意書。孕婦平均年齡（27.88±5.01）歲，孕周24～41周，平均（31.35±3.86）周。60例胎兒經(jīng)產(chǎn)前超聲檢查未發(fā)現(xiàn)顱腦異常，41例有除顱腦以外的其他疾病。

2.檢查設(shè)備及方法

采用GE Healthcare HD 1.5T 超導型MR 儀。所有孕婦掃描前訓練呼吸，無需鎮(zhèn)靜處理，檢查時仰臥位。采用八通道相控陣體部線圈（Torso線圈）放于孕婦下腹部至盆腔，呼吸門控放置于孕婦胸部。掃描方法：在胎兒顱腦三平面定位的基礎(chǔ)上行常規(guī)胎兒顱腦橫軸面T2WI成像（圖1a），采用單次激發(fā)快速自旋回波 序 列（SSFSE），TR 2000 ms，TE 87 ms，視 野42cm×42cm，矩陣288×256，激勵次數(shù)0.53，層厚為5mm，間隔為1mm。DWI的圖像獲?。憾ㄎ环椒ㄅc橫軸面T2WI相同，層厚為5mm，間隔為1mm，在掃描的開始前進行預掃描，然后呼氣末屏氣掃描獲取胎兒顱腦DWI，DWI所使用的脈沖序列為自旋回波的平面回波序列（EPI），TR 2000ms，TE 90ms，視野42cm×42cm，矩陣128×128，激勵次數(shù)1.5，頻率方向為S／I，擴散方向為ALL，b值為0和600s／mm2，掃描時間為10s。

3.圖像質(zhì)量評估

采用改良的評分標準［1］對圖像質(zhì)量進行評估，由兩名放射科醫(yī)師獨立對每個胎兒顱腦DWI圖像質(zhì)量進行評分。總分為4分，評分標準如下：雙側(cè)側(cè)腦室顯示清晰，1分；腦實質(zhì)顯示清楚，1分；顱腦邊緣與周圍顯示清楚，1分；無運動偽影，1分；以＞3分為圖像質(zhì)量良好（圖1b）。兩名放射科醫(yī)生評分的一致性的統(tǒng)計學分析采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)進行評價。

結(jié) 果

60例胎兒顱腦DWI均采集成功，其中5 例由于胎動較平凡，經(jīng)過讓孕婦休息后第二次掃描獲得成功，6例由于孕婦屏氣配合較差一次采集未獲得成功，經(jīng)過再次訓練孕婦呼吸后，第二次采集獲得成功。每個胎腦DWI圖像評分均＞3分，圖像質(zhì)量良好。兩名放射科醫(yī)生圖像評分具有較好的一致性，ICC＝0.998（P＜0.001）。

圖1 28歲，孕婦，孕32周。a）胎兒顱腦T2WI圖像；b）胎兒顱腦DWI圖像，b＝600s／mm2。

討 論

近年來隨著磁共振硬件及軟件的發(fā)展，MRI已經(jīng)廣泛應(yīng)用于胎兒產(chǎn)前診斷［2-4］，常規(guī)磁共振成像在胎兒顱腦疾病的檢查中應(yīng)用日益增多［5-8］，但是由于未成熟的胎兒顱腦水分含量較多，加上腦白質(zhì)很大程度上未髓鞘化，這就造成了胎兒腦實質(zhì)的組織對比度較低，無論是超聲還是常規(guī)MRI都無法對胎兒顱腦早期病變進行診斷。使用DWI對胎兒顱腦疾病進行診斷以及定量評價胎兒顱腦發(fā)育［9-10］是極具前景的一項新課題。目前應(yīng)用于成人DWI圖像的獲取所使用的SEEPI序列，此序列較易受到運動的影響，胎兒在母體中是運動的，加上母體腹部的運動，極易產(chǎn)生較重的運動偽影，圖像質(zhì)量無法達到診斷的要求，而且胎兒顱腦較小，沒有較為配套的專門線圈，臨床上一般使用腹部線圈，由于其空間較大，使得胎兒顱腦離線圈較遠，信噪比較差，使得獲得良好的胎兒顱腦DWI圖像較為困難。

要獲得能夠滿足診斷需求的胎兒顱腦DWI圖像，必須克服以下幾個關(guān)鍵問題：①掃描時間盡可能短。應(yīng)用于成人的DWI掃描時間大約需要32s左右，顯然這個時間過長，時間越長胎動及孕婦的腹部運動幾率就越大，如何降低掃描時間成為關(guān)鍵，應(yīng)用于成人顱腦的DWI成像的TR 一般在5000ms以上，原則上TR 越長，可以掃描的層數(shù)越多，由于胎兒顱腦較小，通常并不需要過多的層數(shù)，這樣就可以通過降低TR來減少掃描時間。在本研究60 例胎兒顱腦DWI的TR 均設(shè)置為2000ms，同時將激勵次數(shù)降低到1.5，就能夠把時間控制在10s左右。由于降低了激勵次數(shù)，時間減少了三分之一左右，但是圖像的信噪比降低，再通過增大視野（本研究為42cm×42cm）來彌補由NEX 降低所造成的信噪比下降。通過更改上述參數(shù)，使得在較短的時間內(nèi)（10s）完成圖像采集，同時信噪比又能達到診斷要求，還可以大大降低了胎兒的胎動幾率。

②減少孕婦的呼吸運動。一般在成人及兒童的DWI掃描上無需患者進行屏氣，但是胎兒在子宮內(nèi)是時刻運動的，而且母體的腹部運動也會產(chǎn)生一定的運動偽影，所以在掃描過程中讓孕婦屏氣進行掃描，一方面減少孕婦腹部運動造成的運動偽影，另一方面一定程度的限制了胎兒的活動，可以獲得良好的圖像質(zhì)量。經(jīng)過我們改良的胎兒顱腦DWI只需要孕婦屏氣10s左右，易于被孕婦的接受。對于此過程中的呼吸門控的位置，筆者提倡放置于孕婦的胸部，這樣效果較好。

③b值的選擇。常規(guī)成人顱腦DWI所取的b值一般要高于1000s／mm2，原則上說b值越大就越能體現(xiàn)水分子的彌散程度，但是b值在1000s／mm2以上所獲得的胎兒顱腦DWI圖像效果較差，無法滿足診斷要求。國外有學者對新生兒的顱腦DWI進行研究認為使用較低的b值可以提高圖像質(zhì)量［11］。本研究也使用較低的b值（b＝600s／mm2）。較低b值可以提高圖像質(zhì)量可能與胎兒顱腦水分含量較多且很大程度上沒有髓鞘化有關(guān)，但是目前沒有關(guān)于此方面的報道。

本研究中，有11 例胎兒是經(jīng)過兩次采集才得到滿意的DWI圖像，其中5 例是由于胎動過于平凡，運動偽影較重，這是由于MR掃描儀噪聲較大。一般在孕27周時胎兒聽力基本發(fā)育完成［12］，易受到聲音刺激的影響，這種情況下經(jīng)過讓孕婦放輕松，間隔一段時間再進行掃描，一般可以獲得成功。對于本研究中的6例孕婦呼吸配合較差而造成的二次采集的情況，可能是由于大多數(shù)孕婦是第一次做MR 檢查，MR 的噪聲大空間小，造成其心理緊張，經(jīng)過解釋與溝通，最終可完成檢查。

本研究的不足在與所選取的研究對象都是正常的胎腦，雖然都成功獲得了良好的DWI圖像，但是它在胎腦疾病的診斷的應(yīng)用上還需要進一步的證明。另外是否存在能獲得質(zhì)量更好的胎兒顱腦DWI圖像的b值，有待進一步探討研究。

總之，胎兒顱腦DWI成像技術(shù)是可行的，合理的參數(shù)改良以及孕婦呼吸的良好配合，可以能夠獲得滿意的圖像，對于找出更優(yōu)的參數(shù)設(shè)置，得到更好好的DWI圖像，同時應(yīng)用于胎兒顱腦疾病的診斷還有待進一步研究。

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