MRI評價正常胎肺體積和胎肺肝信號強度比值與孕周的關(guān)系

葉鵬飛， 寧剛， 郭應(yīng)坤， 李學(xué)勝， 鮑莉

圖1 孕33周，正常胎肺冠狀面T2WI圖像。a) 采用連續(xù)描點法勾劃雙側(cè)胎肺輪廓，分別測出雙側(cè)胎肺的面積； b) 選取胎兒右肺下葉和胎肝為ROI，分別測量其信號強度。

胎肺組織的功能有賴于可利用的空間和適當?shù)陌l(fā)育條件，因此胎肺體積的測量成為評估胎肺發(fā)育情況最真實、客觀的指標[1]，如何更準確的對胎肺體積和MRI信號強度進行產(chǎn)前測量至關(guān)重要。產(chǎn)前準確的測量胎肺體積和胎肺肝信號強度比值，對降低圍生期死亡率和臨床處理具有十分重要的意義[2]。本研究應(yīng)用MRI評價各孕周時間段正常胎肺體積、胎肺肝信號強度比值的正常值范圍，同時探討正常胎肺體積與孕周的關(guān)系，擬為胎肺發(fā)育情況的產(chǎn)前診斷提供正常參考值。

材料與方法

1.研究對象

前瞻性納入2015年1月-2017年12月在我院行胎兒胸部MRI檢查的產(chǎn)婦作為研究對象，納入標準：①胎兒經(jīng)產(chǎn)科臨床、超聲和胸部MRI檢查未見異常；②胎兒孕周與實際孕周相符，孕周估算根據(jù)產(chǎn)婦末次月經(jīng)、早孕期超聲檢查及月經(jīng)史進行確定。排除標準：①產(chǎn)婦孕前或孕期存在心肺疾病、糖尿病、高血壓及其他基礎(chǔ)疾??；②胎兒存在胸腔內(nèi)畸形(先天性膈疝、胸腔內(nèi)腫塊、胸腔積液等)，肺內(nèi)先天性病變(肺囊腺瘤樣畸形、肺隔離癥)，胎膜早破等其他改變胎肺發(fā)育情況的病變或畸形；③胎兒存在影響肝臟信號的疾病(肝母細胞瘤、嬰兒型血管內(nèi)皮細胞瘤、肝囊腫等)。最終114例產(chǎn)婦納入本研究，產(chǎn)婦年齡23～33歲，平均年齡(28.10±3.13)歲，孕周24～38周，月經(jīng)周期規(guī)律(28～30天)。檢查前所有的夫妻雙方均告知和簽署知情同意書。

2.儀器與方法

采用Philips Achieva 1.5T超導(dǎo)磁共振掃描儀，16通道相控陣體線圈(Sense-XL-Torso)。體位以仰臥位為主，側(cè)臥位為輔，足先進。掃描方式：先行定位相掃描，再根據(jù)胎兒體位做橫軸面掃描，最后以胎兒橫軸面作冠狀面掃描，最終獲得胎肺冠狀面T2WI圖像。掃描序列及參數(shù)：單次激發(fā)快速自旋回波(single shot fast spin echo，SS-FSE)序列，TR 1500～1800 ms，TE 80 ms，層厚5 mm，層間隔0 mm，翻轉(zhuǎn)角90°，視野375 mm×375 mm，矩陣253×432。

3.數(shù)據(jù)測量

所有圖像在磁共振AW 4.0后處理工作站上進行測量。在胎肺冠狀面T2WI圖像上選取能清楚顯示雙側(cè)胎肺，無偽影、層面丟失的圖像，采用連續(xù)描點法逐層勾劃雙側(cè)胎肺輪廓，勾劃時盡量避開胸部大血管、氣管及左、右主支氣管，分別測出每一層胎肺的面積，根據(jù)面積乘以層厚獲得每一層胎肺的體積，再相加求得左、右側(cè)胎肺體積和胎肺總體積(圖1a)。在胎肺冠狀面T2WI圖像上選取胎兒右肺下葉和胎肝為感興趣區(qū)(ROI)，ROI面積為15～25 mm2，ROI內(nèi)無大血管、氣管、胎肺及胎肝周圍邊界結(jié)構(gòu)，且信號強度均勻，取3個不同層面分別測量胎肺、胎肝信號強度并取平均值，計算胎肺肝信號強度比值(圖1b)。由兩名高級職稱放射科醫(yī)師分別獨立勾劃胎肺輪廓和ROI，取兩者測量數(shù)據(jù)的平均值作為最終結(jié)果[3]。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。左、右側(cè)胎肺體積、胎肺總體積與孕周的相關(guān)性采用Pearson分析，P<0.01認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.不同孕周胎肺體積及胎肺肝信號比

114例不同孕周時間段左、右側(cè)胎肺體積、肺總體積及胎肺肝信號強度比值的測量值見表1～4，以2周為一個時間段，將24～38周的胎兒分為7個小組，得出各組測量值和醫(yī)學(xué)正常值范圍。

表1 不同孕周左胎肺體積的測量值 (mm3)

表2 不同孕周右胎肺體積的測量值 (mm3)

表3 不同孕周總胎肺體積的測量值 (mm3)

表4 不同孕周胎肺肝信號強度比值

圖2 胎肺體積與孕周的相關(guān)性散點圖。a) 左側(cè)胎肺體積與孕周的相關(guān)性散點圖； b) 右側(cè)胎肺體積與孕周的相關(guān)性散點圖； c) 胎肺總體積與孕周的相關(guān)性散點圖。

2.胎肺體積、肺肝信號比值與孕周的相關(guān)性分析

將左、右側(cè)胎肺體積和胎肺總體積與孕周的數(shù)據(jù)制成散點圖進行統(tǒng)計學(xué)分析，結(jié)果顯示左、右側(cè)胎肺體積及胎肺總體積與孕周均呈正相關(guān)，且隨孕周的增加而逐漸增大(R2=0.435，P左<0.01；R2=0.411,P右<0.01；R2=0.438,P總<0.01；圖2)。左胎肺體積與右胎肺體積存在較高的相關(guān)性(R2=0.88，P<0.01)，在相同孕周下左側(cè)胎肺體積小于右側(cè)。將胎肺肝信號強度比值與孕周的數(shù)據(jù)制成散點圖進行統(tǒng)計學(xué)分析，結(jié)果顯示胎肺肝信號強度比值隨孕周增加而逐漸增大(P<0.01，R2=0.149)。

討 論

本研究通過胎兒胸部MRI檢查對正常胎肺體積、胎肺和胎肝信號強度進行測量，提供在不同孕周時間段雙側(cè)胎肺體積、胎肺總體積及胎肺肝信號比值的正常測量值，并得出雙側(cè)胎肺體積、胎肺總體積與孕周呈正相關(guān)，為正常胎肺的研究提供了數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)。胎兒胸部MRI檢查不但可清楚顯示胎肺的結(jié)構(gòu)、輪廓及信號強度的變化，而且可直接測量胎肺體積的大小，說明MRI是量化評估胎肺發(fā)育情況的重要影像學(xué)方法。

胎兒肺發(fā)育不良(pulmonary hypoplasia，PH) 是指胎肺組織的細胞、肺泡和氣道數(shù)量減少，可導(dǎo)致胎肺體積和MRI信號強度的改變[4]；PH既可為單側(cè)，也可為雙側(cè)，是導(dǎo)致圍產(chǎn)兒死亡的重要因素，亦可導(dǎo)致新生兒出現(xiàn)嚴重的呼吸窘迫，甚至死亡[5,6]。據(jù)文獻報道，PH的發(fā)病率在出生時為1.1‰，與之伴隨的死亡率則高達70%(55%～100%)[7]。PH可分為繼發(fā)性和原發(fā)性，繼發(fā)性較原發(fā)性多見。繼發(fā)性PH的病因包含導(dǎo)致胎肺體積和內(nèi)外體液變化的各種因素，如羊水過少、胎兒胸腔內(nèi)畸形(先天性膈疝、胸腔腫塊、胸腔積液等)、肺內(nèi)先天性病變(肺囊腺瘤樣畸形、肺隔離癥)及其他系統(tǒng)發(fā)育異常等，羊水過少為其中最常見的因素。引起PH的各種病因最終將導(dǎo)致胎肺體積或MRI信號強度的改變，因此，MRI檢查在產(chǎn)前準確預(yù)測和診斷胎肺發(fā)育情況中發(fā)揮著重要的作用，可為產(chǎn)前預(yù)防或產(chǎn)后新生兒的治療提供重要的參考依據(jù)。

目前，臨床直接測量胎肺體積的影像學(xué)方法包括MRI和三維超聲[8]。常規(guī)的二維超聲采用肺面積、肺頭比、肺高度和心胸比等定性、半定量或等定量參數(shù)來間接估算胎肺的發(fā)育情況，但這些參數(shù)的準確性和敏感性均較差[9,10]。三維超聲虛擬器官計算機輔助分析(virtual organ computer-aided analysis,VOCAL)旋轉(zhuǎn)技術(shù)被證實是測量胎肺體積準確有效的、可靠的方法[11]，該技術(shù)的出現(xiàn)使直接測量胎肺體積成為可能，與MRI相比，其具有患者易接受、費用較低及操作簡單等優(yōu)點。然而，在羊水過少、胎兒體位不佳、肢體和肋骨遮擋、肥胖產(chǎn)婦的應(yīng)用中，三維超聲測量胎肺體積仍具有一定局限性，從而很難準確的評估胎兒PH的程度[12]。隨著應(yīng)用于胎兒掃描的MRI快速序列的發(fā)展，以及MRI在胎兒產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用，MRI的優(yōu)點不斷體現(xiàn)出來。MRI的軟組織分辨率和對比度高，掃描視野大，且不受胎兒體位、產(chǎn)婦羊水過少和肥胖等因素的限制，可定量測量胎肺體積、胎肺和胎肝信號強度[13]，故在產(chǎn)前評估胎兒肺發(fā)育情況方面，MRI是對超聲的很好補充[14]。

由于胎肺中水含量較多，在T2WI序列上胎肺呈高信號，與低信號的胎兒心腔、胸部大血管、胸廓及稍低信號的胎兒胸腺形成對比，胎肺的邊界和輪廓亦可清楚顯示，再加上MRI的高軟組織分辨力和對比度特點，能很好的區(qū)分胎肺與周圍組織，為胎肺體積的測量提供條件[15]。在MRI檢查中，胎肺信號強度能客觀的體現(xiàn)胎肺內(nèi)部結(jié)構(gòu)和胎肺內(nèi)液體的情況，胎肺肝信號比值常作為體現(xiàn)胎肺成熟度的重要參數(shù)。本研究結(jié)果顯示，雙側(cè)胎肺體積、胎肺總體積均隨孕周的增加逐漸增大，提示胎肺體積的變化對胎肺發(fā)育情況具有量化評估的價值；肺肝信號強度比值也隨孕周的增加逐漸增大，但相關(guān)系數(shù)偏小(0.149)，提示此結(jié)果的實際意義不大。

本研究存在一定的局限性：①胎兒心臟搏動和呼吸運動會使胎肺體積的大小發(fā)生變化，使胎肺體積的測量存在一定的誤差；②肺門血管間亦存在少量肺組織，不能完全準確的勾劃雙側(cè)胎肺的真實輪廓，同樣會使測量存在一定的誤差。因此，MRI在胎肺測量中的應(yīng)用價值，需系統(tǒng)、深入和全面的大樣本研究進一步證實。