MRI擴(kuò)散加權(quán)成像單指數(shù)模型ADC值評(píng)估胎盤發(fā)育的研究

龐穎 包雨微 向敏

胎盤狀況和妊娠期間胎兒的病死率和并發(fā)癥密切相關(guān)，胎兒正常的生長發(fā)育依賴于胎盤-子宮的良好狀況。產(chǎn)前MRI 作為一種無創(chuàng)的不使用對比劑的檢查，可一次性完全整體的顯示胎盤，空間分辨率高。近些年來應(yīng)用MRI 研究胎盤發(fā)育的研究也逐漸增多，其中也包括DWI 序列。DWI 用于胎盤的研究主要集中于胎盤植入，用于判斷植入胎盤的范圍、部位，判斷植入程度[1]。國內(nèi)應(yīng)用MRI行胎盤成熟度的研究非常少。目前使用DWI序列評(píng)估胎兒肺成熟度和功能的研究較廣泛，在胎兒腎和腦部的應(yīng)用也相對較多，在胎盤成熟的過程中，胎盤的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一些改變，我們推測這些有可能會(huì)對胎盤水分子擴(kuò)散活動(dòng)產(chǎn)生一些影響，并通過ADC 值中反映出來。因此本研究的目的就在于初步探索胎盤ADC 值和孕周（即胎盤成熟度）之間的關(guān)聯(lián)性，從而評(píng)價(jià)ADC 值在作為MRI 評(píng)價(jià)胎兒肺、腦等組織的成熟度指標(biāo)之后，能否成為評(píng)價(jià)胎盤成熟的指標(biāo)。

資料與方法

1.一般資料

2016年10月～2018年2月在我院行MRI 檢查的孕婦共66 例，本研究通過倫理學(xué)認(rèn)證，且參與本研究的所有孕婦均簽署知情同意書。66 例均為單胎妊娠，均因胎兒畸形而非胎盤病變前來就診，其中18 例因胎兒畸形而引產(chǎn)，余48 例胎兒孕周范圍為18 周+1 d～38 周+5 d，平均27 周+6 d。孕婦年齡20～36 歲，平均28 歲。48 例孕婦均無妊娠合并癥，如高血壓、糖尿病、宮內(nèi)感染等，且其胎盤經(jīng)超聲形態(tài)學(xué)及臍帶血流指數(shù)評(píng)估均正常，排除條件為：胎兒生長受限、復(fù)雜胎兒畸形、胎兒心血管畸形、以及超聲發(fā)現(xiàn)胎盤異常（如胎盤粘連、植入等）的病例。所有孕婦均于超聲檢查后72 h 內(nèi)行MRI 檢查。48 例胎盤正常的胎兒其中25 例為頭面部及頸部畸形，胸部畸形9 例，腹部盆腔畸形10 例，骨骼肌肉系統(tǒng)畸形4 例（表1）。根據(jù)孕周將這48 例胎盤分為3 組：第1 組18~23 周，第2 組24~28 周，第3 組29~38 周（表2）。

2.檢查方法

掃描方法： 胎兒MR 檢查使用Siemens Skyra 3.0 T MR 儀，相控陣18 通道 體部線 圈 （Torso 線圈）。先以胎盤為中心行HASTE 序列掃描，觀察胎盤的信號(hào)和形態(tài)，然后再行DWI 掃描。掃描參數(shù)如下：（1）半傅里葉單次激發(fā)快速自旋回波序列（half-Fourier acquisition single-shot tubo spin-echo，HASTE），掃描參數(shù)：TR 1100 ms，TE 87 ms，激勵(lì)次數(shù)1，視野40～70 cm。掃描時(shí)層厚及層間距根據(jù)胎兒的孕周和大小來決定，一般情況下層厚為3~5 mm，行子宮的矢狀位、冠狀位、軸位成像。（2）DWI：b 值 為1000 s/mm2，TR 3200 ms，TE 64 ms，層厚4 mm，間距1 mm,視野30×22 cm，激勵(lì)次數(shù)為6，翻轉(zhuǎn)角為90°，帶寬1860 Hz/Px，采集胎盤軸面DWI 圖。孕婦采用仰臥位，腳先進(jìn)，部分不能耐受者采用左側(cè)臥位，并采用耳塞隔音。掃描過程中不對孕婦使用對比劑及鎮(zhèn)靜劑，掃描全程無需屏氣。

數(shù)據(jù)采集：將原始數(shù)據(jù)傳至Siemens Syngo 工作站行數(shù)據(jù)測量。由兩位具有兩年以上胎兒胎盤MRI 閱片經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行測量，測量時(shí)隱藏病人信息，結(jié)合T2HASTE 序列，在b 值為1000 s/mm2序列上勾畫興趣區(qū)，選取胎盤中央最大層面，分別勾畫兩個(gè)ROI（圖1），求取平均值。勾畫ROI 區(qū)的時(shí)候?yàn)榱吮苊饽殠Т笱苎鞯挠绊懀x擇遠(yuǎn)離臍帶插入點(diǎn)至少2 cm 以上，且應(yīng)結(jié)合T1WI 和T2HASTE 圖像，盡量選擇信號(hào)均勻的區(qū)域，注意避開胎盤肉眼可見的囊變、鈣化（T1低信號(hào)、T2高信號(hào)）、出血 （T1高信號(hào)、T2低信號(hào)）的區(qū)域，ROI區(qū)的面積應(yīng)不少于24 mm2[2]。分別在胎盤不同位置勾畫兩個(gè)ROI，并求取兩次測量所得ADC 值的平均值，記作胎盤的ADC 值。

表1 48 例胎兒畸形情況匯總表

表2 不同孕周組胎盤測量的ADC 值范圍及分布

圖1 孕24 周胎盤的軸位ADC 圖。用位于胎盤的兩個(gè)不同區(qū)域的ROI，測量ADC 值

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析： 對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析包括：（1）使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)ICC 評(píng)估兩位測量者測量ADC 值的一致性；（2）對于48 例胎盤正常組的病例，計(jì)算測量所得ADC 值的平均值，使用SPSS 20 軟件，3 個(gè)孕周組間的ADC 值采用Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P＜0.05 為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

結(jié) 果

統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果：48 例正常胎盤其ADC 測量值范圍為（1.7231～2.1403）×10-3mm2/s，平均值為（1.8990±0.114）×10-3mm2/s（表2），兩位測量者測得的胎盤的ADC 值一致性較好（ICC 值=0.901，P＜0.05）。三組孕周的胎盤ADC 值之間無顯著差別（圖2～4）（P＞0.05）。

出生后情況：48 例胎兒出生后體重均在正常范圍（2 500～3 750g），48 例胎盤均未發(fā)現(xiàn)胎盤粘連、胎盤植入、大范圍出血或胎盤腫瘤等病理性改變。

討 論

DWI 在胎兒MRI 診斷方面應(yīng)用越來越廣泛，測量ADC 值定量分析主要集中于胎兒肺成熟度[3-5]及胎兒腦部的研究，應(yīng)用于胎盤的研究主要集中于診斷胎盤植入方面，胎盤成熟度的研究非常少。胎盤是關(guān)系到胎兒正常生長發(fā)育至關(guān)重要的器官，異常的胎盤血管生成和胎盤功能不全密切相關(guān)，嚴(yán)重的胎盤功能不全可能會(huì)引起胎兒生長受限等。因此對胎盤功能不全者作出早期宮內(nèi)診斷對早期干預(yù)非常重要，而評(píng)價(jià)胎盤成熟度對早期診斷胎盤功能不全尤為重要。

圖2 孕21 周胎盤。a）HASTE 序列、b）DWI、c）ADC 圖。胎盤信號(hào)均勻，絨毛膜（箭）和底蛻膜（長箭）邊緣較光滑 圖3 孕27 周胎盤。a）HASTE 序列、b）DWI、c）ADC 圖。胎盤信號(hào)稍混雜，絨毛膜（箭）板面成波浪狀 圖4 孕35 周胎盤。a）HASTE 序列、b）DWI、c）ADC 圖。胎盤分葉明顯，信號(hào)更加混雜，可見胎盤高信號(hào)的胎盤小葉（箭）

胎盤會(huì)隨孕周增大而日漸成熟，成熟的過程卻一直貫穿整個(gè)孕期[2,6]。本組行MRI 檢查的胎兒均在18 周以后，即孕中晚期，在此過程中胎盤的形態(tài)學(xué)發(fā)生的變化包括：（1）胎兒面的絨毛膜板：由孕中期相對平滑或微小的波浪狀起伏到孕晚期變成顯著鋸齒狀，并逐漸延伸至胎盤實(shí)質(zhì)，孕晚期延伸至底；（2）胎盤實(shí)質(zhì)：信號(hào)由孕中期相對均勻到孕晚期胎盤實(shí)質(zhì)內(nèi)胎盤小葉逐漸增多，信號(hào)不均勻增高；（3）母體面的底蛻膜：由孕中期的線狀低信號(hào)逐漸變成孕晚期明顯凸凹不平的形狀并出現(xiàn)較大融合的高信號(hào)斑[7]（圖2~4）。在胎盤成熟過程中胎盤組織學(xué)發(fā)生的變化包括： 胎盤的血容量及胎盤表面的絨毛面積逐漸增加，胎盤每個(gè)單位絨毛膜面積的絨毛間體積逐漸下降。在孕中期，胎盤絨毛間的組織致密性有所減低，胚胎外的循環(huán)功能有所增加。胎盤絨毛間組織會(huì)隨孕周增大而纖維組織增多[8]，胎盤鈣化也逐漸增多。鈣化可能會(huì)引起ADC 值測量出現(xiàn)偏差[9]，既往的研究中一般都會(huì)避開提示鈣化的T2低信號(hào)區(qū)或信號(hào)不均勻的區(qū)域。鈣化以往是作為胎盤成熟的指標(biāo)之一，但是近期研究結(jié)果并不支持這種說法[10-12]。隨著胎盤的發(fā)育，血管外纖維組織成分不斷增多，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)胎盤相對穩(wěn)定的ADC 值不會(huì)隨胎盤成熟過程中血管外間隙的纖維化增多而受到顯著影響，說明了胎盤成熟過程中血竇的形成及出血、鈣化、硬化等都不影響細(xì)胞外間隙的水分子擴(kuò)散，不過需要注意的是在測量ADC 值時(shí)，ROI選取要避開胎盤形態(tài)學(xué)產(chǎn)生改變的區(qū)域。本實(shí)驗(yàn)DWI 選取的高b 值為1000 s/mm2，原因是在選取b值為1000 s/mm2時(shí)，胎盤和子宮肌層的分界最為清晰，便于準(zhǔn)確測量胎盤組織的ADC 值[13]，國外也有不少文獻(xiàn)在胎盤ADC 值測量方面研究時(shí)候選取的b 值為1000 s/mm2[2,3,13]。

Manganaro 等[14]研究采用1.5 T MR 研究了157例胎盤的ADC 值，發(fā)現(xiàn)b 值取0、200、700 s/mm2時(shí)，ADC 值 和 孕 周 具 有 相關(guān)性，b 值 取50、200、700 s/mm2時(shí)，ADC 值和孕周無相關(guān)性。包含b 值為0 s/mm2的數(shù)據(jù)所測得的ADC 值，是包括了不同方式的水分子的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，還包括了灌注因素。胎盤中的血流因素會(huì)影響其中的擴(kuò)散因素。而采用別b=50 s/mm2時(shí)，是減少胎盤灌注和微循環(huán)因素的影響，因此和孕周失去相關(guān)性[15]。這項(xiàng)研究說明胎盤ADC 值量化的是組織擴(kuò)散和毛細(xì)血管灌注的綜合效果，并主要是受胎盤毛細(xì)血管灌注和微循環(huán)影響而并非細(xì)胞外間隙水分子擴(kuò)散。正常組織中的水分子主要由細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)、血管間三部分組成[16]。這也提示了隨著胎盤成熟過程中纖維化的產(chǎn)生，ADC 值并不受到波動(dòng)影響，證明了ADC 值不能作為提示胎盤成熟度的指標(biāo)，和本文研究結(jié)果相吻合。分析本研究及國外文獻(xiàn)結(jié)果說明：胎盤ADC 值并不隨孕周的改變而改變，說明ADC 值并不能作為衡量胎盤成熟的指標(biāo)[17]。

研究體會(huì)：MRI 常規(guī)序列采集是非常有必要的，在后續(xù)測量ADC 值勾畫ROI 時(shí)，同時(shí)查看常規(guī)序列有助于辨別解剖結(jié)構(gòu)。

本研究不足： 在臨床行MRI 檢查的胎兒中，完全正常比例非常小，因此本研究所選取的胎盤其胎兒均有畸形。為了使試驗(yàn)更為精確，筆者對納入的胎盤進(jìn)行了以下方面的控制： 納入者胎兒為單部位、常見的畸形，復(fù)雜的畸形或綜合征則不被納入，且其胎盤經(jīng)超聲形態(tài)學(xué)及臍帶血流指數(shù)評(píng)估均正常，胎盤形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)有異常的病例，如胎盤植入、FGR 胎盤等均被排除。

DWI 單指數(shù)模型測量的ADC 值是綜合量化了的組織擴(kuò)撒和毛細(xì)血管灌注的綜合效果，因此并不能作為衡量胎盤成熟的指標(biāo)，尚需對胎盤使用更高級(jí)的模型進(jìn)行探索研究，如IVIM，進(jìn)一步深入了解和分析胎盤的擴(kuò)散和灌注情況。