優(yōu)選序列MRI測量胎兒股骨長度

李鴻恩，張 麗，林 興，張 嫣，曾益輝，江魁明

(廣東省婦幼保健院放射科，廣東 廣州 511400)

測量胎兒股骨長度(femur length，F(xiàn)L)及雙頂徑對(duì)準(zhǔn)確判斷其生長發(fā)育具有重要作用，是孕期超聲常規(guī)檢查項(xiàng)目。超聲測量胎兒FL相關(guān)研究[1]較多，但因檢查視野小、軟組織分辨力低而易受羊水、孕婦腹腔結(jié)構(gòu)及脂肪層厚度等因素影響[2]，無法直觀顯示胎兒股骨長軸，且檢查者依賴性較高。自1983年SMITH等[3]提出胎兒MRI以來，MR已廣泛用于產(chǎn)前篩查胎兒各系統(tǒng)疾病[4]。本研究與超聲測量對(duì)比，評(píng)價(jià)不同序列MRI測量胎兒FL的價(jià)值，以優(yōu)選可精準(zhǔn)測量胎兒FL的MR序列。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2013年10月—2020年3月205名于廣東省婦幼保健院接受產(chǎn)檢的孕婦及其胎兒，孕婦年齡23～41歲，平均(28.4±4.4)歲；孕周23～37周，平均(26.9±3.5)周。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單胎妊娠；②胎兒超聲檢查資料完整，與MR掃描時(shí)間間隔<3天。排除圖像質(zhì)量不佳者。

1.2 儀器與方法 采用GE 1.5T MR355超導(dǎo)MR機(jī)，配備8通道體部相控陣線圈。囑孕婦仰臥或側(cè)臥，佩戴耳塞，保持放松。采集胎兒股骨MR圖像，以冠狀位及矢狀位為主、軸位為輔，冠狀位盡量于同一層面內(nèi)顯示雙側(cè)股骨，對(duì)雙側(cè)股骨分別進(jìn)行矢狀面掃描；掃描序列包括單次激發(fā)自旋回波-平面回波成像(spin echo-echo planar imaging，SE-EPI)彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、單次激發(fā)快速自旋回波(single shot fast spin echo，SSFSE)、快速穩(wěn)態(tài)梯度回?fù)?fast imaging employing steady-state acquisition，F(xiàn)IESTA)及快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)運(yùn)動(dòng)抑制(fast inversion recovery motion insensitive，F(xiàn)IRM)序列，具體參數(shù)見表1；記錄掃描時(shí)設(shè)備顯示的特異吸收率(specific absorption rate，SAR)。

表1 不同序列MR掃描205胎胎兒股骨所用參數(shù)

1.3 圖像分析 由2名具有5年工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師各測量2次胎兒FL，取平均值作為結(jié)果；觀察圖像顯示胎兒股骨干及骨骺端情況，并對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分：顯示清晰，可滿意測量FL為3分；顯示稍模糊，尚可測量FL為2分；顯示不清，無法測量FL為1分。意見出現(xiàn)分歧時(shí)，經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以頻數(shù)和百分比表示計(jì)數(shù)資料，采用χ2檢驗(yàn)法比較各序列圖像質(zhì)量評(píng)分差異；以±s表示計(jì)量資料，采用配對(duì)t檢驗(yàn)比較各序列FL測值與超聲測值的差異；采用方差分析比較各MR序列的SAR差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,兩兩比較以Bonferronei法校正。

2 結(jié)果

2.1 MRI顯示胎兒股骨 DWI中，胎兒股骨干為低信號(hào)，股骨骨骺端呈特征性高信號(hào)，與周邊界限清晰，骨骼肌為等信號(hào)。SSFSE及FIRM序列圖像中，胎兒股骨骨干均為低信號(hào)，股骨骨骺端為高信號(hào)，骨骼肌為等信號(hào)。FIESTA序列圖像中，胎兒股骨骨干為低信號(hào)，股骨骨骺端為稍高信號(hào)，骨骼肌為等信號(hào)。SSFSE、FIRM和FIESTA序列圖像中，股骨骨骺端與周邊組織分界不清。各序列圖像顯示胎兒股骨干及骨骺端質(zhì)量評(píng)分差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=144.323，P<0.001)，其中DWI質(zhì)量評(píng)分明顯高于SSFSE、FIESTA及FIRM序列(χ2=83.514、73.022、133.926，P均<0.001)，F(xiàn)IESTA序列圖像質(zhì)量評(píng)分高于SSFSE及FIRM序列圖像(χ2=6.820、16.624，P均<0.05)，SSFSE序列圖像質(zhì)量評(píng)分高于FIRM序列圖像(χ2=9.148，P=0.010)。見圖1～3及表2。

2.2 FL測值比較 DWI所測205胎FL結(jié)果與超聲測值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.315，P>0.05)，SSFSE、FIESTA及FIRM序列測值與超聲測值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.621、3.667、-33.696，P均<0.05)，見表2。

表2 不同序列MRI顯示205胎胎兒股骨質(zhì)量評(píng)分及FL與超聲測值的比較結(jié)果(n=205)

2.3 SAR 205胎胎兒MR檢查中，DWI、SSFSE、FIESTA和FIRM序列的SAR分別為(0.21±0.15)W/kg、(0.45±0.25)W/kg、(1.12±0.38)W/kg和(0.02±0.01)W/kg，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=837.128，P<0.001)，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.001)。

3 討論

目前產(chǎn)前多采用超聲測量胎兒FL，故本研究以超聲測量FL結(jié)果作為參考。

DWI是從細(xì)胞及分子水平研究疾病病理生理狀態(tài)的技術(shù)[5]，可選序列較多。本研究采用SE-EPI DWI，該序列于90°脈沖激發(fā)后，在180°脈沖前后各施加1個(gè)強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間和方向均相同的彌散敏感梯度場，180°復(fù)相脈沖產(chǎn)生自旋回波信號(hào)，利用EPI技術(shù)采集其他MR信號(hào)[6]。該序列優(yōu)勢在于：①TR無窮大，可消除T1弛豫對(duì)圖像對(duì)比的污染；②TE多為50～100 ms，本研究TE為84.2 ms，掃描速度較快，不易產(chǎn)生受運(yùn)動(dòng)影響的偽影；③SE-EPI能快速切換梯度場，與并行采集技術(shù)及觸發(fā)脈沖技術(shù)相結(jié)合，可大大縮短掃描時(shí)間；④對(duì)場強(qiáng)依賴性低，利用低場設(shè)備也可獲得較好的圖像；⑤脂肪抑制技術(shù)可減少脂肪與水之間的化學(xué)位移偽影及圖像變形偽影。本研究結(jié)果顯示，DWI顯示胎兒股骨干及骨骺端的質(zhì)量評(píng)分明顯高于SSFSE、FIESTA及FIRM序列。SE-EPI DWI中，股骨骨骺端表現(xiàn)為特征性的高信號(hào)[7]，骨骺端與股骨干、周圍軟組織形成鮮明對(duì)比，可于股骨長軸位圖像中準(zhǔn)確測量FL。

利用SSFSE序列可在使用1個(gè)90°脈沖后完成全部K空間數(shù)據(jù)采集及充填，具有成像速度快、不易受胎動(dòng)影響等優(yōu)勢，常用于采集腹部屏氣T2WI及水成像，其T2對(duì)比權(quán)重高，顯示含水組織效果較好[8-9]。胎兒股骨含水量少，在SSFSE序列圖像中表現(xiàn)為低信號(hào)，而骨骼肌同樣為低信號(hào)，二者不易區(qū)分[10]。本研究中僅53.66%(110/205)SSFSE序列圖像評(píng)分為3分，不易分辨胎兒股骨形態(tài)，不利于測量胎兒FL。另外，SSFSE回波鏈長，易導(dǎo)致模糊效應(yīng)，T2對(duì)比權(quán)重高，但較模糊，圖像信噪比低，脂肪信號(hào)較高，顯示胎兒股骨質(zhì)量評(píng)分明顯低于DWI。FIESTA序列是在3個(gè)編碼梯度場相反方向施加場強(qiáng)和大小與編碼梯度場一致的梯度場，使質(zhì)子縱向磁化矢量達(dá)到平衡，具有時(shí)間分辨率高、不易受運(yùn)動(dòng)偽影影響等優(yōu)點(diǎn)，顯示液體具有優(yōu)勢[11]，但顯示胎兒骨質(zhì)欠佳。FIESTA序列圖像中，胎兒股骨骨干呈低信號(hào)，骨骺端呈稍高信號(hào)，骨骼肌呈等信號(hào)，圖像質(zhì)量評(píng)分較低。FIRM序列信號(hào)弱、分辨率低，僅對(duì)顯示顱內(nèi)出血、脂肪信號(hào)、鈣化或腸道異常等具有一定價(jià)值；胎兒股骨骨干在其中呈低信號(hào)，骨骺端呈高信號(hào)，骨骼肌呈等信號(hào)，與周邊組織分辨不清，圖像質(zhì)量評(píng)分較低。

本研究結(jié)果提示，產(chǎn)前胎兒MR檢查可精準(zhǔn)顯示胎兒股骨，便于準(zhǔn)確測量FL；其中DWI測量結(jié)果與超聲測值更為接近，而SSFSE、FIESTA、FIRM序列測量結(jié)果與超聲測值差距較大，可能無法準(zhǔn)確反映胎兒FL。SE-EPI DWI雖為快速成像序列，卻無法完全消除胎動(dòng)偽影，且DWI對(duì)磁場均勻性要求較高，也可出現(xiàn)磁敏感、N/2 ghost及化學(xué)位移偽影；其對(duì)比度、圖像空間分辨力及信噪比相對(duì)較低，無法較好顯示胎兒股骨細(xì)節(jié)，且掃描過程中梯度震蕩，頻率高，噪聲相對(duì)較大，仍存在一定局限性。目前尚無證據(jù)直接表明胎兒MR檢查與胚胎發(fā)育異常存在直接關(guān)系。本研究各MR檢查序列平均SAR均<3.0 W/kg，處于規(guī)定安全范圍內(nèi)[12]，臨床隨訪未見相關(guān)不良反應(yīng)。

綜上所述，MRI可為臨床提供更為直接的胎兒股骨長軸圖像用于測量胎兒FL；DWI測量胎兒FL較其他序列更為精準(zhǔn)。受限于樣本量，且所納入孕婦多處于妊娠中晚期，本研究能未根據(jù)不同孕周分組觀察胎兒FL，有待后續(xù)進(jìn)一步完善。