基于磁共振快速成像序列的胎兒圖像質(zhì)量影響因素

范憲淼，鄭曉林，鄒玉堅(jiān)，鄭昌業(yè)，胡 濤

廣東省東莞市人民醫(yī)院放射科，廣東 東莞 523059

我國(guó)出生缺陷兒總發(fā)生率約為5.6%，以全國(guó)年出生嬰兒數(shù)1600萬(wàn)計(jì)算，每年新增出生缺陷約90萬(wàn)例[1]。MRI技術(shù)在發(fā)現(xiàn)及診斷胎兒發(fā)育過程中病變的功能日益成熟，已經(jīng)成為超聲檢查的重要補(bǔ)充手段，產(chǎn)前超聲檢查技術(shù)是篩查胎兒發(fā)育首選影像學(xué)檢查技術(shù)[2-3]。其有較好的安全保證，實(shí)時(shí)得出檢查結(jié)果，且價(jià)格較低，但容易受孕婦體內(nèi)氣體的影響，難以穿透骨骼，對(duì)深部結(jié)構(gòu)顯示欠佳，超聲探頭較小，每次只能掃描較小范圍，再加上胎位限制，孕婦羊水量不足，雙胎等特殊情況，檢查結(jié)果與操作人員技術(shù)緊密相關(guān)，較容易發(fā)生胎兒發(fā)育病變漏診問題，檢查的準(zhǔn)確性會(huì)受到較大的影響[4]。因此需要選擇一種有效的補(bǔ)充檢查方法。

有研究顯示經(jīng)過胎兒超聲檢查后不能確診的再選擇行磁共振檢查的陽(yáng)性率達(dá)到95%以上[5]，可見胎兒磁共振檢查的重要性。也有學(xué)者認(rèn)為磁共振技術(shù)對(duì)妊娠中晚期胎兒的疾病診斷有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[6-8]。胎兒磁共振檢查技術(shù)同樣不存在輻射損傷、可多層多角度成像，還克服了超聲產(chǎn)前檢查的各種問題，大視野成像，可一次包全檢查部位，能獲取軟組織密度高、對(duì)比度好的圖像，與孕婦肥胖、高密度骨骼、體內(nèi)氣體及羊水量的多少無關(guān)；同時(shí)，對(duì)胎兒發(fā)育過程的測(cè)量及孕婦盆腔的觀察更為準(zhǔn)確，也具有與操作人員技術(shù)相關(guān)性較小等優(yōu)勢(shì)。隨著快速成像技術(shù)的應(yīng)用，限制了運(yùn)動(dòng)偽影，提高了成像質(zhì)量，其在產(chǎn)前診斷中應(yīng)用日益發(fā)揮重要作用[9-10]。有研究采用磁共振快速成像序列（單次激發(fā)快速自旋回波序列和快速穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)采集序列）在胎兒成像中的對(duì)比研究[11-12]，但未對(duì)采用快速序列掃描所得的胎兒圖像質(zhì)量的影響因素進(jìn)行探討。本文對(duì)50例胎兒行磁共振快速成像序列掃描，通過分析孕周、胎位和羊水量，旨在探討基于快速序列的胎兒圖像質(zhì)量的影響因素，為胎兒疾病篩查、特別是超聲篩查不能確診的胎兒提供良好的磁共振診斷，成為超聲胎兒篩選的重要補(bǔ)充手段。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集2017年1月～2018年1月在本院用產(chǎn)前超聲篩選診斷或懷疑胎兒異常需要進(jìn)行胎兒檢查的中晚期妊娠孕婦50例，年齡25～47歲（34.5±2.5歲），其中22例孕周為12～28周，28例28～40周。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)超聲篩查，診斷或懷疑胎兒異常；單胎妊娠；孕婦狀態(tài)良好，其本人及家屬知情同意，了解整個(gè)檢查過程并能夠配合完成檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并妊娠高血壓或其他疾病患者；對(duì)裝有起搏器者和有幽閉恐怖癥者；孕期3月以內(nèi)；煩躁、不能屏氣配合完成檢查者。本研究已通過倫理審查。

1.2 檢查前準(zhǔn)備

做好孕婦的心理工作，告知其胎兒磁共振檢查的安全性及禁忌證，向其說明磁共振檢查過程并簽署知情同意書，除去隨身攜帶的金屬物品，避免發(fā)生導(dǎo)致安全事故和導(dǎo)致圖像偽影，囑孕婦排空膀胱，平靜呼吸，穩(wěn)定情緒。

1.3 掃描方法

采用SIEMENS Symphony 1.5 T超導(dǎo)磁共振，采用體部相控陣線圈，孕婦掃描時(shí)可保持舒適的體位，采用頭先進(jìn)、仰臥位。定位掃描后，在盆腔冠狀面定位像的基礎(chǔ)上行胎兒矢狀面、冠狀面及橫斷面多層多角度掃描。胎兒在子宮內(nèi)位置不斷變動(dòng)，在整個(gè)檢查過程中，必須以前一個(gè)掃描序列作為后一個(gè)掃描序列的定像。MRI檢查掃描序列主要采用真穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速采集序列（True FISP）、半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波序列（HASTE）和快速小角度激發(fā)序列（FLASH）。

具體參數(shù)：冠狀位（True FISP）TR/TE 5.18 ms/2.59 ms，F(xiàn)OV（read）350～380 mm，F(xiàn)OV（phase）100%，層厚5 mm，距離因子10%，矩陣256×256；矢狀位T1WI（FLASH序 列 ）TR/TE 122 ms/4.76 ms，F(xiàn)OV（read）350～380 mm，F(xiàn)OV（phase）75.0%，層厚5 mm，距離因子10%，矩陣256×256；軸位T2WI（HASTE序 列 ）TR/TE 1030 ms /90 ms， FOV（read）350～380 mm，F(xiàn)OV（phase）75.0%，層厚5 mm，距離因子10%，矩陣256×256；軸位T1WI（FLASH序列）TR/TE 122 ms/4.76 ms， FOV（read）350～380 mm，F(xiàn)OV（phase）75.0%，層厚5 mm，距離因子10%，矩陣256×256。

1.4 研究方法

篩選的50例孕婦均完成胎兒磁共振檢查（采用HASTE、True FISP、FLASH快速成像序列），統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 13.0版統(tǒng)計(jì)軟件將所收集的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行非參數(shù)秩和檢驗(yàn)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出孕周、胎兒位置和孕婦羊水量的不同其圖像質(zhì)量的關(guān)系，得出影響胎兒圖像質(zhì)量的常見因素。以P＜0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

羊水量：利用MVP[13]估測(cè)羊水量，羊水＞2000 mL為羊水過多，羊水＜300 mL為羊水過少，300～2000 mL為羊水正常。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量與孕周關(guān)系

12～28 GW組和28～40 GW組的圖像質(zhì)量均能滿足臨床診斷的要求，兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.88）；其中兩組圖像質(zhì)量為良的比例分別為20%和15%，表現(xiàn)為胎兒臟器結(jié)構(gòu)和周圍結(jié)構(gòu)顯示模糊如腦、肺、四肢、膀胱，排除胎動(dòng)因素，還有胎兒生理學(xué)運(yùn)動(dòng)所引起；每組參照組均有圖像質(zhì)量不滿足質(zhì)量要求，原因?yàn)樘涸谀阁w內(nèi)動(dòng)作較大，F(xiàn)OV過小導(dǎo)致的卷積偽影，還有孕婦檢查前準(zhǔn)備未排空膀胱而對(duì)胎兒圖像所造成的偽影。

2.2 圖像質(zhì)量與胎兒位置關(guān)系

頭位胎組和臀位胎組的圖像質(zhì)量均能滿足臨床診斷的要求，兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=1.00）。

2.3 圖像質(zhì)量與孕婦羊水量關(guān)系

羊水正常組、羊水過多組、羊水過少組圖像質(zhì)量均能滿足診斷要求，3組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.19，表1）。

表1 羊水量不同的圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果（n=50）

3 討論

3.1 胎兒磁共振快速成像技術(shù)的應(yīng)用

胎兒磁共振快速成像序列（HASTE、True FISP、FLASH）可以縮短成像時(shí)間，減少運(yùn)動(dòng)偽影，提高圖像質(zhì)量。HASTE序列采用部分填充K空間技術(shù)，可縮短將近一半的成像時(shí)間，減少了呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，且信噪比及對(duì)比度均能滿足診斷要求[14]，重T2圖像同時(shí)可以顯示胎兒軟組織[15]。True FISP主要利用修改TR參數(shù)使重復(fù)時(shí)間縮短，可減少掃描時(shí)間同時(shí)不影響圖像質(zhì)量，圖像信號(hào)并未減弱，噪聲和運(yùn)動(dòng)偽影也沒有增加，對(duì)比度和分辨率均保持較高水平[16]。這兩種快速掃描序列在成像上各有優(yōu)勢(shì)，HASTE的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)患者運(yùn)動(dòng)和呼吸不敏感使它非常適合胎兒成像[17]，HASTE比True FISP掃描出的圖像更能反映出不同組織間的差異。胎兒身體結(jié)構(gòu)較小，對(duì)于一些小部位小器官的觀察，如后顱窩等部位細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示True FISP優(yōu)于HASTE[18]。采用True FISP對(duì)于羊水及胎兒液體組織成像效果更好，且基本消除了運(yùn)動(dòng)偽影，故可以根據(jù)側(cè)重的觀察診斷需要進(jìn)行選擇性應(yīng)用[11]。FLASH序列是一種T1WI快速掃描序列，采集速度快，分3次屏氣掃描，采集時(shí)間短，避免了運(yùn)動(dòng)偽影，提高了胎兒圖像質(zhì)量，顯示了胎兒微細(xì)結(jié)構(gòu)，利于發(fā)現(xiàn)胎兒發(fā)育早期異常。另加掃矢狀位的FLASH序列，對(duì)于出血病灶有很高的特異性和敏感度[19]。

既往研究多采用HASTE和True FISP技術(shù)，或單獨(dú)采用True FISP技術(shù)[16-20]，本研究將HASTE、True FISP、FLASH 3種技術(shù)聯(lián)合采用、并兼顧了T2WI、T1WI成份的信息，可進(jìn)一步說明胎兒磁共振快速成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為中晚孕胎兒疾病篩查提供更豐富的信息。

3.2 影響圖像質(zhì)量的常見因素

數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明胎兒磁共振成像質(zhì)量與胎兒孕齡、胎位、羊水量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這與黎川等[21]研究結(jié)果一致。胎兒磁共振成像質(zhì)量不受晚孕孕婦肥胖體型、腸道氣體和母體盆腔骨骼等的影響；不受晚孕胎兒顱骨增厚，胎頭下降入盆的影響；不受晚孕期間胎兒增大，羊水量相對(duì)減少的影響；不受胎兒的體位影響等；而且能大視野胎兒整體成像，證明MRI是產(chǎn)前診斷超聲篩查后的一種重要輔助診斷方法。

運(yùn)動(dòng)偽影是對(duì)胎兒磁共振檢查圖像的最常見的影響因素，其中不僅包括較難掌控的胎兒運(yùn)動(dòng)，還包括可控的孕婦運(yùn)動(dòng)。若孕婦沒有充分做好檢查準(zhǔn)備，未排凈小便，雖然檢查過程時(shí)間并不是很長(zhǎng)，但檢查中因線圈壓迫或體位不適，容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，因此提前需告知孕婦盡量排凈小便，孕婦保持體位舒適的狀態(tài)，基本都能配合檢查醫(yī)生保持身體不動(dòng)，訓(xùn)練孕婦平穩(wěn)呼吸和屏氣[22]，提高胎兒磁共振檢查的成功率，但磁共振檢查噪聲較大，有些孕婦第一次做此項(xiàng)檢查，可能不適應(yīng)這樣的環(huán)境，突然情緒緊張，心跳起伏較大，檢查醫(yī)生要與孕婦溝通，使其平穩(wěn)呼吸，減少呼吸運(yùn)動(dòng)。在磁共振檢查中，胎動(dòng)一直是個(gè)主要問題，這其中還包括胎兒宮內(nèi)運(yùn)動(dòng)和生理學(xué)運(yùn)動(dòng)。胎兒生理學(xué)運(yùn)動(dòng)如呼吸、消化、心跳等影響作用較小，基本不會(huì)降低圖像質(zhì)量，但是較為頻繁的胎動(dòng)所提高了產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影的可能，大大降低了圖像質(zhì)量，根本無法滿足臨床診斷的要求。外界環(huán)境是導(dǎo)致胎動(dòng)的一個(gè)原因，中晚期胎兒的聽覺器基本發(fā)育成熟，磁共振檢查過程中的噪聲刺激引發(fā)胎兒不安情緒，增加胎兒運(yùn)動(dòng)次數(shù)。羊水量可能會(huì)對(duì)胎動(dòng)造成影響，胎兒在羊水量充足母體中活動(dòng)空間不受限制，胎動(dòng)次數(shù)也隨之增加。通過研究發(fā)現(xiàn)胎動(dòng)幾率小的孕婦往往羊水量也少，這與胎兒在母體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)空間限制有關(guān)。研究結(jié)果顯示得出羊水不足及羊水充足時(shí)優(yōu)質(zhì)圖像的個(gè)數(shù)并沒有很多，這是因?yàn)樗趫D像中表現(xiàn)為高信號(hào)，若過于缺乏水分，胎兒會(huì)顯示為低信號(hào)低對(duì)比度圖像，所能觀察的圖像信息較少，不利于醫(yī)生對(duì)病變的診斷。由于胎動(dòng)無有效方法能夠控制，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)偽影的圖像，不斷更新掃描定位像。還有一些其他原因?qū)е碌奶捍殴舱駡D像質(zhì)量下降，如因視野過小引起的卷積偽影干擾醫(yī)生讀取圖像的有效信息，此時(shí)可以通過適當(dāng)增大視野?？偠灾?，既然得出了這些影像圖像質(zhì)量的因素，在可控的情況下就要盡量避免。首先需要孕婦在檢查過程中能夠積極配合，采用快速掃描序列，縮短掃描時(shí)間，盡可能降低圖像運(yùn)動(dòng)偽影，層厚要根據(jù)胎兒病變位置設(shè)置數(shù)值，使病變充分包全，以防漏診；適當(dāng)?shù)腇OV可以避免造成卷積偽影，提高圖像質(zhì)量。圖像采集時(shí)胎動(dòng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的偽影導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，經(jīng)常無法避免，解決的方式唯有重新定位掃描，須以前一個(gè)序列作為后一個(gè)序列的掃描定位，不斷更新定位圖像。

為保證磁共振高質(zhì)量成像，首先需要孕婦配合，在常規(guī)T2WI上大致了解胎兒的大小、位置及病變，在橫斷或矢狀位T2WI成像基礎(chǔ)上行MRI成像，一般選取矢狀位和冠狀位成像。在不造成折疊和卷積偽影的前提下，根據(jù)胎兒病變的大小及部位選擇適當(dāng)?shù)膶雍?，層厚過小病變難以覆蓋全，會(huì)造成漏診；層厚過大則造成背景信號(hào)增多，圖像對(duì)比度下降。對(duì)于感興趣的病變區(qū)，可以針對(duì)性地減少層厚，提高病變的分辨能力，降低背景噪聲，有利于病變檢出。同時(shí)檢查方位角度應(yīng)加以變化，選取多軸位、多視角重復(fù)掃描，以避開重疊結(jié)構(gòu)，對(duì)病變進(jìn)行重點(diǎn)觀察。

胎兒磁共振也存在一些不足之處，如檢查時(shí)間較長(zhǎng)、容易引起孕婦的焦慮，檢查費(fèi)用較貴、沒有增強(qiáng)圖像、無法控制胎兒運(yùn)動(dòng)偽影等，同時(shí)磁共振檢查的普及率也遠(yuǎn)不及超聲，對(duì)于孕婦的安全和舒適問題應(yīng)該是未來的研究首要考慮，檢查技術(shù)也有待進(jìn)一步改進(jìn)[23-24]。

磁共振成像以其廣視野，不受孕婦孕齡、胎兒體位及羊水量等因素影響[25]，具有無損傷、掃描速度快、無輻射、不受氣體和骨骼影響、較高的軟組織分辨率和信噪比等特點(diǎn)，可對(duì)胎兒興趣區(qū)做任意方位成像，直觀顯示病變與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在發(fā)現(xiàn)胎兒畸形方面受到顯著重視[26]。隨著磁共振快速成像技術(shù)的發(fā)展，胎兒檢查技術(shù)也不斷更新，相信此項(xiàng)技術(shù)在產(chǎn)前篩查領(lǐng)域作為超聲的重要補(bǔ)充，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。