單次激發(fā)快速自旋回波厚層重水序列在胎兒肺部發(fā)育畸形診斷中的應(yīng)用

李鴻恩，呂培鋒，李?lèi)傹垼孑x，張嫣，楊朝湘

廣東省婦幼保健院放射科，廣東 廣州 511400； *通信作者 楊朝湘 yangchaoxiang@sina.com

胎兒肺發(fā)育良好是決定胎兒出生后能夠成活的重要因素[1]。胎兒肺在發(fā)育中充滿(mǎn)分泌液及吸入的羊水，孕早期胎肺相比周?chē)蛩事缘托盘?hào)，孕晚期隨著肺泡液分泌增多而信號(hào)增強(qiáng)，在T2WI呈高信號(hào)。其信號(hào)特征在評(píng)價(jià)肺成熟度方面有一定作用，肺未發(fā)育或發(fā)育不良及其他并發(fā)癥是新生兒死亡的主要原因之一[2]。因此產(chǎn)前能否準(zhǔn)確判斷胎兒肺部發(fā)育疾病尤為重要。目前胎兒MRI序列主要采用常規(guī)快速序列如單次激發(fā)快速自旋回波（single-shot fast spin-echo，SSFSE）、快速成像穩(wěn)態(tài)采集（fast imaging employing steady-state acquisition，F(xiàn)IESTA）、快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)運(yùn)動(dòng)抑制（fast inversion recovery motion insensitive，F(xiàn)IRM）、擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）[3-5]，對(duì)于單次激發(fā)快速自旋回波厚層重水序列（single-shot fast spin-echo thick slab，SSFSE Thick Slab）的應(yīng)用和報(bào)道較少。SSFSE Thick Slab序列是Brugger等[6]于2006年在常規(guī)胎兒序列基礎(chǔ)上改進(jìn)的重T2加權(quán)單激發(fā)序列，在顯示整個(gè)胎兒、體表結(jié)構(gòu)及四肢、胎兒比例評(píng)估方面有重要作用。本研究采用常規(guī)胎兒快速序列和SSFSE Thick Slab序列掃描，旨在探討SSFSE Thick Slab序列在胎兒肺部發(fā)育畸形中的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 前瞻性收集2019年1月—2020年6月經(jīng)廣東省婦幼保健院超聲檢查診斷或可疑胎兒肺部發(fā)育異常的孕婦，均在超聲檢查后1 d內(nèi)行MRI檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：病例均經(jīng)引產(chǎn)、生后證實(shí)或電話隨訪，超聲及MRI圖像資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：存在幽閉恐懼癥或其他原因難以完成MRI，以及資料不全。共納入110例孕婦，均為單胎妊娠，孕婦年齡24～44歲，平均（27.2±4.7）歲，孕周22～37周，平均（28.2±3.4）周。孕婦均簽署知情同意書(shū)，本研究通過(guò)本院倫理委員會(huì)審批。

1.2 儀器及方法 采用GE 1.5T超導(dǎo)MR機(jī)，機(jī)型為MR355，8通道體部相控陣線圈。孕婦取仰臥位或側(cè)臥位，足先進(jìn)，兩手置于胸前不交叉。應(yīng)用胎兒常規(guī)快速掃描序列SSFSE、FIESTA、FIRM、DWI及SSFSE Thick Slab序列對(duì)胎兒肺部進(jìn)行橫、冠、矢三平面掃描，掃描范圍從肺尖至肋膈角下緣，參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 SSFSE、FIESTA、FIRM、DWI及SSFSE Thick Slab序列參數(shù)

1.3 特異性吸收率（specific absorption rate，SAR）值記錄掃描時(shí)機(jī)器上自動(dòng)顯示的peak SAR值，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 23.0軟件。計(jì)量資料以±s表示，采用方差分析比較SSFSE Thick Slab序列與常規(guī)序列SAR值的差異，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)表示，采用χ2檢驗(yàn)比較SSFSE Thick Slab序列與常規(guī)序列對(duì)胎兒肺部病變的診斷效能；以病理結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”，計(jì)算MRI診斷胎兒肺部病變的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病理及隨訪結(jié)果比較 110個(gè)胎兒MRI肺部檢查中，82個(gè)經(jīng)引產(chǎn)后手術(shù)病理或產(chǎn)后臨床復(fù)查證實(shí)，8個(gè)隨訪證實(shí)出生后兒童健康，11個(gè)因隨訪失聯(lián)而無(wú)法證實(shí)，9個(gè)引產(chǎn)未尸解而無(wú)法證實(shí)。在82個(gè)病理或產(chǎn)后復(fù)查確診病例中，支氣管肺隔離癥（bronchopulmonary sequestration，BPS）12例[MRI正確診斷11例（圖1），誤診為先天性肺氣道畸形（congenital pulmonary airway malformation，CPAM）1例]；CPAM 59例（MRI正確診斷58例，誤診為BPS 1例）（圖2）；先天性肺過(guò)度膨脹4例（MRI正確診斷1例，誤診為CPAM 3例）（圖3）；支氣管源性囊腫2例（MRI正確診斷2例）（圖4）；肺發(fā)育不全1例（MRI正確診斷1例）（圖5）；CPAM合并BPS 3例（MRI正確診斷3例）；支氣管源性囊腫合并先天性肺過(guò)度膨脹1例（MRI正確診斷1例）（圖6）。8個(gè)隨訪證實(shí)兒童健康病例中，MRI診斷CPAM 7例，BPS 1例。

圖1 女，孕27周，胎兒右肺下葉BPS。A：SSFSE Thick Slab序列冠狀面示T2WI呈高信號(hào)，可見(jiàn)自腹主動(dòng)脈右壁發(fā)出供血血管（箭）；B：SSFSE序列橫斷位圖像，右肺下葉可見(jiàn)團(tuán)片狀異常信號(hào)影，T2WI呈高信號(hào)（箭）；C：FIESTA序列橫斷位圖像，T2WI呈高信號(hào)（箭）；D：FIRM序列橫斷位圖像，T1WI呈低信號(hào)（箭）；E：DWI序列橫斷位圖像，DWI呈稍高信號(hào)（箭）

圖2 女，孕26周，胎兒右下肺CPAM。SSFSE Thick Slab序列橫斷面示T2WI呈高信號(hào)，可見(jiàn)小囊泡狀影（箭）

圖3 女，孕25周，胎兒左肺先天性肺過(guò)度膨脹，SSFSE Thick Slab序列冠狀面示T2WI呈高信號(hào)，其間可見(jiàn)橫向粗條形分隔樣低信號(hào)，肺組織信號(hào)正常（箭）

圖4 女，孕29周，胎兒右上縱隔支氣管源性囊腫。SSFSE Thick Slab序列橫斷面示右上縱隔近氣管隆嵴處可見(jiàn)一類(lèi)圓形囊性信號(hào)影，界清，與氣管和氣管分叉關(guān)系密切（箭）

圖5 女，孕28周，胎兒雙肺發(fā)育不全。SSFSE Thick Slab序列橫斷面示雙肺體積較小，雙肺容積僅約9.62 ml，雙肺血管紋理正常（箭）

圖6 女，孕27周，胎兒左肺支氣管源性囊腫伴左上肺先天性肺氣腫。SSFSE Thick Slab序列橫斷面示左上肺體積膨大并呈T2信號(hào)增高改變，左肺門(mén)側(cè)可見(jiàn)一類(lèi)圓形囊腔狀更長(zhǎng)T2信號(hào)影，邊界清晰（箭）

2.2 SSFSE Thick Slab序列與常規(guī)序列對(duì)胎兒肺部病變?cè)\斷分析 在82個(gè)經(jīng)引產(chǎn)后手術(shù)病理或產(chǎn)后臨床復(fù)查證實(shí)、8個(gè)隨訪證實(shí)出生后健康兒童中，由胎兒常規(guī)序列（SSFSE、FIESTA、FIRM、DWI）診斷確定66例，不確定24例，不確定病例分別為BPS 3例，CPAM 19例，CPAM合并BPS 2例。由胎兒常規(guī)序列結(jié)合SSFSE Thick Slab序列診斷確定77例，不確定13例，不確定病例分別為BPS 2例，CPAM 10例，CPAM合并BPS 1例。兩組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=4.116，P=0.042）。

2.3 MRI對(duì)胎兒肺部病變的診斷效能 以病理結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”，MRI診斷胎兒肺部病變的敏感度為93.9%（77/82），特異度為0（0/8），準(zhǔn)確度為85.6%（77/90），陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為90.1%（77/85），陰性預(yù)測(cè)值為0（0/5）。

2.4 SAR值比較 110個(gè)檢查中SSFSE、FIESTA、FIRM、DWI及SSFSE Thick Slab序列SAR值分別為（0.45±0.08）、（1.12±0.05）、（0.02±0.01）、（0.20±0.02）和（0.63±0.05）W/kg。各序列間SAR值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=8.532，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

胎兒肺部的發(fā)育、生化和結(jié)構(gòu)成熟度是決定胎兒出生后能否存活的重要決定因素。產(chǎn)前超聲是評(píng)估胎兒的首選篩查方法，能準(zhǔn)確篩查出部分胎兒肺部異常[7-8]，但超聲容易受羊水、胎兒肋骨及體位的影響。MRI因多平面、多序列成像、大視野成像、軟組織分辨率高、不受羊水、肋骨及體位影響、能較好地顯示胎兒肺部正常解剖結(jié)構(gòu)及異常病灶細(xì)節(jié)等優(yōu)勢(shì)[9]，已成為超聲檢查的重要補(bǔ)充。目前胎兒MRI可準(zhǔn)確測(cè)量胎兒肺容積[10]，磁共振波譜功能成像能定量檢測(cè)胎兒肺膽堿化合物成分評(píng)估胎肺成熟度，因此MRI常應(yīng)用于復(fù)雜性胎兒肺部發(fā)育畸形診斷。胎兒肺部在發(fā)育過(guò)程中充滿(mǎn)分泌液及羊水，在MRI圖像上T2WI呈高信號(hào)，SSFSE Thick Slab序列因TE時(shí)間長(zhǎng)，T2權(quán)重大，能增強(qiáng)顯示胎兒肺部液體組織及肺部病灶情況，含水組織豐富的病灶在SSFSE Thick Slab序列中呈特征性的高信號(hào)，能清晰顯示正常肺組織與病灶形態(tài)及邊界。

3.1 SSFSE Thick Slab序列的原理及特點(diǎn) SSFSE Thick Slab屬于快速自旋回波序列的衍生序列，是在1次90°脈沖激發(fā)后，利用連續(xù)的180°聚焦脈沖采集填充K空間所需要的所有回波信號(hào)，有時(shí)也利用150°聚焦脈沖替代180°聚焦脈沖以縮短時(shí)間，由于能快速采集原始數(shù)據(jù)，大量采用180°聚焦脈沖，產(chǎn)生磁化傳遞作用及T2濾過(guò)效應(yīng)，具有掃描速度快、圖像信號(hào)強(qiáng)、分辨率高、對(duì)運(yùn)動(dòng)偽影不敏感等優(yōu)勢(shì)。該序列TR特別長(zhǎng)，能得到重T2加權(quán)，除水組織外其他信號(hào)衰減明顯，含水較多組織顯示較好[11]。本研究主要采用適當(dāng)增加層厚（5 mm）（提高圖像信噪比，減少流動(dòng)液體信號(hào)強(qiáng)度，但降低了空間分辨率）及單激發(fā)采集模式（掃描速度快），將序列改成長(zhǎng)TE（800 ms），能提供更好的胎兒肺部組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)。SSFSE Thick Slab序列背景圖像幾乎完全被抑制，僅顯示病灶區(qū)，具有很強(qiáng)的組織對(duì)比度。本研究所采用常規(guī)序列+SSFSE Thick Slab序列聯(lián)合掃描較常規(guī)序列組確定病例從66例升至77例，不確定病例從24例降至13例，有顯著差異，表明胎兒SSFSE Thick Slab序列作為常規(guī)序列的補(bǔ)充，對(duì)于胎兒肺部病變?cè)\斷有一定意義，能提高病變?cè)\斷可靠性。該序列的劣勢(shì)在于序列回波鏈長(zhǎng)，容易導(dǎo)致圖像模糊效應(yīng)增加，軟組織信號(hào)過(guò)于衰減而造成圖像信噪比低[12]。

3.2 SSFSE Thick Slab序列在胎兒肺部發(fā)育畸形疾病中的表現(xiàn) 胎兒肺內(nèi)充滿(mǎn)液體，胎兒在宮腔內(nèi)呈非呼吸狀態(tài)。在孕24周以前，胎兒肺實(shí)質(zhì)T2WI信號(hào)呈比肌肉稍高的雙側(cè)對(duì)稱(chēng)信號(hào)，在孕24周以后，隨著肺泡自身持續(xù)分泌及羊水?dāng)U張肺的作用下，肺表面活性蛋白增多，肺實(shí)質(zhì)T2WI信號(hào)逐步增強(qiáng)，與羊水及腦脊液信號(hào)接近。當(dāng)肺實(shí)質(zhì)信號(hào)不均勻或肺組織輪廓不均勻則提示肺內(nèi)疾病可能。胎兒肺部發(fā)育畸形疾病常見(jiàn)如下，①BPS：Pryce[13]研究顯示其病理表現(xiàn)為細(xì)支氣管、肺泡及胸膜下淋巴管的彌漫性擴(kuò)張，可伴隨囊腫，是目前比較公認(rèn)的理論。BPS在SSFSE Thick Slab序列上表現(xiàn)信號(hào)較正常肺組織高的腫塊影，邊界多清晰。一旦有顯示體循環(huán)來(lái)源的供血血管即可明確診斷[14]，MRI血管影在SSFSE序列上顯示為低信號(hào)，在FIESTA序列上顯示線狀高信號(hào)[15]，SSFSE Thick Slab序列對(duì)病灶的定位及測(cè)量更準(zhǔn)確，本研究20例BPS胎兒中，SSFSE Thick Slab序列能清晰顯示病變肺葉及范圍，配合SSFSE及FIESTA序列顯示體循環(huán)血管供血情況能確診肺隔離癥。②CPAM：病變組織學(xué)上以終末支氣管過(guò)度增生和囊狀擴(kuò)張、缺乏正常肺泡組織結(jié)構(gòu)為特征，在SSFSE Thick Slab序列上表現(xiàn)為不均勻高信號(hào)的多囊性腫塊，或表現(xiàn)為信號(hào)相對(duì)均勻的高信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度明顯高于鄰近肺組織，稍低于羊水，邊界清晰，其內(nèi)可見(jiàn)短T2WI低信號(hào)分隔，占位效應(yīng)明顯縱隔常向?qū)?cè)移位，常為單側(cè)，95%以上僅限于一葉肺或一段肺，病變較小時(shí)也可自行消退[16]，本研究顯示7個(gè)胎兒期診斷CPAM，出生后隨訪兒童健康，與文獻(xiàn)研究一致[17]。通過(guò)評(píng)估病變大小、縱隔移位程度、是否胎兒水腫及羊水過(guò)多等指標(biāo)，能預(yù)估CPAM預(yù)后情況。CPAM與BPS的鑒別點(diǎn)在于供血血管起源不同，CPAM供血血管多起源于肺動(dòng)脈[18]，BPS供血血管多起源于主動(dòng)脈。③先天性肺過(guò)度膨脹：病理特征為氣腔擴(kuò)大，但無(wú)發(fā)育不良，肺泡壁無(wú)損害，在SSFSE Thick Slab序列上表現(xiàn)病變肺葉信號(hào)均勻一致增高，信號(hào)較BPS低[19]，其內(nèi)支氣管分支及肺血管走行正常。④支氣管源性囊腫：主要表現(xiàn)為從前腸分化沿支氣管分支異常發(fā)出的芽孢形成的盲囊，在SSFSE Thick Slab序列上表現(xiàn)為類(lèi)圓形液體樣高信號(hào)，邊清，多發(fā)囊腫可顯示多房性結(jié)構(gòu)，能確定囊腫的確切位置及與肺實(shí)質(zhì)的關(guān)系。其診斷要點(diǎn)主要是判斷囊內(nèi)液體的蛋白含量和病灶定位，SSFSE Thick Slab序列結(jié)合FIRM和DWI序列具有重要診斷價(jià)值。⑤肺發(fā)育不全：表現(xiàn)為肺發(fā)育不完善、體積縮小、質(zhì)量減輕，正式組織學(xué)診斷通過(guò)尸檢測(cè)量確診，MRI及超聲只能幫助預(yù)測(cè)致死及非致死方面的肺發(fā)育不全，在SSFSE Thick Slab序列上信號(hào)下降，肺體積減小，相應(yīng)正常肺組織均會(huì)減少，造成肺內(nèi)羊水減少，雙側(cè)膈面抬高及心臟旋轉(zhuǎn)上升移位[20]，在雙側(cè)胸腔積液情形下可顯示“鐘形”改變，從而造成胎兒肺內(nèi)T2信號(hào)強(qiáng)度減低。

3.3 本研究的局限性 SSFSE Thick Slab序列軟組織信號(hào)過(guò)分衰減，容易造成實(shí)質(zhì)病灶漏診，序列掃描時(shí)間較胎兒其他常規(guī)序列稍長(zhǎng)。

3.4 MRI胎兒檢查安全性 SAR值定義為單位質(zhì)量的對(duì)象組織吸收的射頻能量，研究規(guī)定胎兒MRI中SAR值在3.0 W/kg以下。本研究SSFSE Thick Slab序列SAR值為（0.63±0.05）W/kg，常規(guī)序列及SSFSE Thick Slab序列110例孕婦的SAR值均在安全值范圍內(nèi)，檢查后未發(fā)現(xiàn)不良作用，因此MRI是相對(duì)安全的。

綜上所述，SSFSE Thick Slab序列T2權(quán)重非常大，背景組織被抑制，對(duì)肺部液體組織顯示效果較優(yōu)，能更好地顯示肺部囊性病灶情況，具有很強(qiáng)的組織對(duì)比度，結(jié)合胎兒常規(guī)序列能提高胎兒肺部疾病診斷確定性，可作為胎兒肺部常規(guī)序列的補(bǔ)充，對(duì)診斷肺部發(fā)育畸形、肺部受壓等有重要意義。