孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)耗X的MRI彌散加權(quán)成像評估

付 玏 李 克 張 軍 龔華榮 呂韻韻 孫明華 王 玨

胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形是胎兒最常見的先天性畸形[1]。側(cè)腦室擴(kuò)張是產(chǎn)前超聲檢查中最常見的胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常表現(xiàn)。妊娠任何時期，胎兒側(cè)腦室三角區(qū)橫徑＞10mm時，即考慮為側(cè)腦室擴(kuò)張。當(dāng)側(cè)腦室寬度為10～15mm時稱為輕度側(cè)腦室擴(kuò)張，側(cè)腦室寬度＞15mm屬于重度側(cè)腦室擴(kuò)張[2]。胎兒其他結(jié)構(gòu)異常、染色體異?；蛘邔m內(nèi)感染因素等可以導(dǎo)致胎兒側(cè)腦室擴(kuò)張，排除上述因素的側(cè)腦室擴(kuò)張，我們稱之為孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張。孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張的預(yù)后差異很大，目前普遍認(rèn)為孤立性重度側(cè)腦室擴(kuò)張的胎兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育較輕度落后，但二者之間胎腦發(fā)育變化的報道還較少[3-4]。

胎兒MRI檢查不僅能夠提供妊娠過程中胎兒形態(tài)學(xué)的特征，還能夠進(jìn)一步提供其功能方面的信息[5]。其中彌散加權(quán)成像（diffusion weighted Imaging，DWI）便是最常見的成像方式。DWI可檢測組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動，早期發(fā)現(xiàn)胎兒顱腦改變，并可通過表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）進(jìn)行定量測量[6]。本研究對不同擴(kuò)張程度的孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)哼M(jìn)行常規(guī)MRI及DWI掃描，對胎兒腦部不同部位進(jìn)行ADC值測量，旨在探討不同程度孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)耗X部ADC值的變化。

方 法

1. 研究對象

回顧性分析我院2015年12月至2018年12月經(jīng)胎兒醫(yī)學(xué)部診斷為孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張的單胎妊娠孕婦100例，其中輕度側(cè)腦室擴(kuò)張50例(10～15 mm)，記為輕度擴(kuò)張組，重度側(cè)腦室擴(kuò)張50例（＞15mm），記為重度側(cè)腦室擴(kuò)張組，所有孕婦均行胎兒MRI檢查。

2.儀器與設(shè)備

采用GE OPTIMA 1.5T超導(dǎo)型磁共振儀（美國GE公司）進(jìn)行檢查。孕婦一般采用仰臥位進(jìn)行檢查，部分行動不便的孕婦采用左側(cè)臥位，膀胱適當(dāng)充盈，檢查前均簽署知情同意書。選用8通道相控陣體線圈，掃描序列包括單次激發(fā)快速自旋回波序列SSFSE、FIESTA T2WI、FIRM T1WI 序列及DWI 成像，掃描參數(shù)：選用8 通道相控陣體線圈，SS FSE 層厚 4.0～ 5.0mm，間隔 0.5～ 1.0mm，矩陣288×224，重復(fù)時間（TR）1800ms，回波時間（TE）80～100ms，冠、矢、軸三平面成像；FIRM T1WI 序列 TR 7.8 ～ 8.2ms，TE 4.2ms，陣 256×192，層厚 4mm，層間距 0.5～ 1.0cm，矢狀位成像。DWI 掃描采用SEEPI序列，軸位掃描，TR 3000 ～ 4000ms，TE 72.7 ～ 76.3ms，層厚6mm，無間隔，視野40cm×40cm，矩陣128×130，激勵次數(shù)2，b 值選擇0及800s/mm2。

3. 圖像分析

將獲得的DWI 的原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸DW4.5 工作站上，使用Functool2軟件中的ADC測值功能對每個病例圖像進(jìn)行ADC值測量。將ROI左右對稱放置于胎兒腦區(qū)，包括雙側(cè)額葉、頂葉、枕葉白質(zhì)、基底核、丘腦及小腦(圖1)。 為避免距離側(cè)腦室過近時受腦脊液產(chǎn)生的容積效應(yīng)影響，ROI放置點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離側(cè)腦室。每個ROI面積為15mm2。每個位置測量2次，取其平均值作為各區(qū)域最終ADC值。

4. 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩組間相應(yīng)腦區(qū)ADC值比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，胎兒顱腦左、右側(cè)區(qū)域ADC值的比較采用配對樣本t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.一般情況

輕度擴(kuò)張組與重度擴(kuò)張組兩組之間孕婦年齡及孕周差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均＞0.05)。兩組所有側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)壕?jīng)SSFSE及FIESTA序列檢查均無腦部其他先天發(fā)育異常。所有胎兒經(jīng)MR檢查均存在側(cè)腦室擴(kuò)張，擴(kuò)張程度與超聲診斷相符，輕度擴(kuò)張組側(cè)腦室平均寬度10.14～13.04mm。其中10胎為左側(cè)輕度側(cè)腦室擴(kuò)張，13胎為右側(cè)輕度側(cè)腦室擴(kuò)張，27胎為雙側(cè)輕度側(cè)腦室擴(kuò)張；重度擴(kuò)張組胎兒腦室平均寬度15.54～21.04mm。其中15胎為左側(cè)重度側(cè)腦室擴(kuò)張，16胎為右側(cè)重度側(cè)腦室擴(kuò)張，19胎為雙側(cè)度側(cè)腦室擴(kuò)張。

兩組胎腦之間雙側(cè)額葉、頂葉、顳葉、枕葉白質(zhì)、基底核、丘腦及小腦ADC值比較，以及各個胎兒左側(cè)及右側(cè)各腦區(qū)ADC值的差異的比較如表1所示。與輕度擴(kuò)張組比較，重度擴(kuò)張組雙側(cè)額葉、雙側(cè)頂葉，枕葉白質(zhì)及基底節(jié)區(qū)ADC值下降(圖1)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P均＜0.05，表1)，其余腦區(qū)的兩組之間未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而各個胎兒左側(cè)與右側(cè)腦區(qū)之間的ADC值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 輕度擴(kuò)張組與重度擴(kuò)張組各腦區(qū)ADC值比較(×103mm2/s，n=50)

圖1 孕30+1周，孤立性輕度側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)?。MR FIESTA序列矢狀位A、軸位B、冠狀位C圖像示胎兒雙側(cè)側(cè)腦室不對稱，左側(cè)側(cè)腦室擴(kuò)張，信號未見明顯異常。DWl軸位圖(D)像示胎兒左側(cè)側(cè)腦室擴(kuò)張，未見明顯異常高信號。ADC圖(E～G)示不同區(qū)域ROI放置位置圖，包括額葉、頂葉、顳葉、枕葉、基底核、丘腦和小腦。

討 論

側(cè)腦室擴(kuò)張是產(chǎn)前超聲檢查中最常見的胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常表現(xiàn)。對于非孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張預(yù)后，與其合并的畸形或者其他異常的嚴(yán)重程度相關(guān)。對于孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張預(yù)后存在爭議，一些研究認(rèn)為，胎兒絕大多數(shù)預(yù)后良好，生存率達(dá)85%，且85%無神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥；回顧性研究發(fā)現(xiàn)，胎兒隨訪至學(xué)齡前期，其在神經(jīng)認(rèn)知功能方面的差異與正常兒童并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而另一些研究總結(jié)234例胎兒，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥（主要指輕度至中度的認(rèn)知或運(yùn)動發(fā)育遲緩）發(fā)生率達(dá)11.5%，并指出側(cè)腦室寬度超過15mm或?yàn)殡p側(cè)非對稱性增寬或側(cè)腦室寬度進(jìn)行性增寬的胎兒更易合并神經(jīng)系統(tǒng)異常[1-3]。

近年來，胎兒MR在胎兒神經(jīng)系統(tǒng)方面的研究及應(yīng)用越來越廣泛，最常用的MR檢查序列主要是SSFSE及FIESTA序列[5]。MRI有助于產(chǎn)前客觀、準(zhǔn)確地診斷胎兒腦室擴(kuò)張，并可發(fā)現(xiàn)一些細(xì)小的腦結(jié)構(gòu)改變。而對于未發(fā)現(xiàn)其他結(jié)構(gòu)異常的孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張，磁共振功能成像能夠提供更多信息，DWI序列即是其中之一。DWI通過檢測活體組織水分子的彌散信息反映組織的微觀結(jié)構(gòu)及病理改變。之前很多研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)利用MRI彌散成像技術(shù)得到的ADC，可以應(yīng)用于胎兒神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷。此外，ADC值可以定量反映組織中分子彌散的情況，不僅可以用于胎兒腦部病變的診斷，還可反映胎兒腦成熟度[6]。本研究中，所有側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)航?jīng)產(chǎn)前診斷均未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、染色體或感染因素的異常，均為孤立性側(cè)腦室增寬。與輕度擴(kuò)張組相比，重度側(cè)腦擴(kuò)張組雙側(cè)額葉、頂葉、枕葉白質(zhì)、基底節(jié)的ADC值均出現(xiàn)下降(P均＜ 0.05)，提示重度側(cè)腦室擴(kuò)張的胎兒可能已經(jīng)存在潛在腦組織結(jié)構(gòu)或發(fā)育異常改變的風(fēng)險要高于輕度側(cè)腦室擴(kuò)張的胎兒。腦實(shí)質(zhì)ADC值下降可能提示側(cè)腦室擴(kuò)張引起的組織破壞和代謝異常[6]。據(jù)文獻(xiàn)報道，腦積水胎兒的額葉和枕葉白質(zhì)、基底核區(qū)均存在ADC下降，提示在胎兒期由于持續(xù)性腦積水的發(fā)展，導(dǎo)致腦部出現(xiàn)不可逆的改變?？紤]ADC值下降的機(jī)制可能與腦室擴(kuò)張產(chǎn)生的直接效果有關(guān)，即腦室擴(kuò)張引起顱內(nèi)壓升高和腦血流下降，從而引起輕度的腦缺血改變及腦代謝改變。由于腦血流減少而腦部能量代謝率相對正常，導(dǎo)致組織缺氧，加速無氧酵解，而無氧酵解后乳酸濃度增高，致使組織滲透壓增加，水分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外間隙收縮，造成ADC值下降。

最近的研究表明，非對稱性側(cè)腦室擴(kuò)張是出現(xiàn)神經(jīng)精神發(fā)育異常的危險因素[7]。本研究側(cè)輕度擴(kuò)張組中19胎為單側(cè)側(cè)腦室擴(kuò)張，重度擴(kuò)張組中28胎為單側(cè)側(cè)腦室擴(kuò)張，非對性側(cè)腦室擴(kuò)張多發(fā)生于重度側(cè)腦室擴(kuò)張。本研究對單側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)旱淖髠?cè)與右側(cè)腦區(qū)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均＞0.05)，表明兩側(cè)腦區(qū)呈對稱性改變，提示腦組織ADC值的改變不是由于某一側(cè)單支血管供應(yīng)血流下降所致。

本研究存在不足之處，首先沒有考慮孕周對胎腦ADC值的影響；其次，人工ROI的勾畫，存在選擇偏倚，不能代表全腦的偏差及操作誤差；而且沒有設(shè)置正常胎兒對照組，這些影響因素在之后的前瞻性隊(duì)列研究設(shè)計(jì)中需要加入。

總之，在孤立性側(cè)腦室擴(kuò)張的胎兒中，重度側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)旱哪X部額葉、頂葉、枕葉及基底節(jié)區(qū)ADC值均較輕度擴(kuò)張?zhí)合陆?。ADC值對檢測潛在的腦部損傷更為敏感，這提示重度側(cè)腦室擴(kuò)張?zhí)旱念A(yù)后不良的可能性更高。MRI作為產(chǎn)前診斷的輔助檢查手段，常規(guī)序列及DWI能為臨床咨詢提供更多的信息。