MRI評價正常胎肺體積和胎肺肝信號強度比值與孕周的關系

葉鵬飛， 寧剛， 郭應坤， 李學勝， 鮑莉

圖1 孕33周，正常胎肺冠狀面T2WI圖像。a) 采用連續描點法勾劃雙側胎肺輪廓，分別測出雙側胎肺的面積； b) 選取胎兒右肺下葉和胎肝為ROI，分別測量其信號強度。

胎肺組織的功能有賴于可利用的空間和適當的發育條件，因此胎肺體積的測量成為評估胎肺發育情況最真實、客觀的指標[1]，如何更準確的對胎肺體積和MRI信號強度進行產前測量至關重要。產前準確的測量胎肺體積和胎肺肝信號強度比值，對降低圍生期死亡率和臨床處理具有十分重要的意義[2]。本研究應用MRI評價各孕周時間段正常胎肺體積、胎肺肝信號強度比值的正常值范圍，同時探討正常胎肺體積與孕周的關系，擬為胎肺發育情況的產前診斷提供正常參考值。

材料與方法

1.研究對象

前瞻性納入2015年1月-2017年12月在我院行胎兒胸部MRI檢查的產婦作為研究對象，納入標準：①胎兒經產科臨床、超聲和胸部MRI檢查未見異常；②胎兒孕周與實際孕周相符，孕周估算根據產婦末次月經、早孕期超聲檢查及月經史進行確定。排除標準：①產婦孕前或孕期存在心肺疾病、糖尿病、高血壓及其他基礎疾病；②胎兒存在胸腔內畸形(先天性膈疝、胸腔內腫塊、胸腔積液等)，肺內先天性病變(肺囊腺瘤樣畸形、肺隔離癥)，胎膜早破等其他改變胎肺發育情況的病變或畸形；③胎兒存在影響肝臟信號的疾病(肝母細胞瘤、嬰兒型血管內皮細胞瘤、肝囊腫等)。最終114例產婦納入本研究，產婦年齡23～33歲，平均年齡(28.10±3.13)歲，孕周24～38周，月經周期規律(28～30天)。檢查前所有的夫妻雙方均告知和簽署知情同意書。

2.儀器與方法

采用Philips Achieva 1.5T超導磁共振掃描儀，16通道相控陣體線圈(Sense-XL-Torso)。體位以仰臥位為主，側臥位為輔，足先進。掃描方式：先行定位相掃描，再根據胎兒體位做橫軸面掃描，最后以胎兒橫軸面作冠狀面掃描，最終獲得胎肺冠狀面T2WI圖像。掃描序列及參數：單次激發快速自旋回波(single shot fast spin echo，SS-FSE)序列，TR 1500～1800 ms，TE 80 ms，層厚5 mm，層間隔0 mm，翻轉角90°，視野375 mm×375 mm，矩陣253×432。

3.數據測量

所有圖像在磁共振AW 4.0后處理工作站上進行測量。在胎肺冠狀面T2WI圖像上選取能清楚顯示雙側胎肺，無偽影、層面丟失的圖像，采用連續描點法逐層勾劃雙側胎肺輪廓，勾劃時盡量避開胸部大血管、氣管及左、右主支氣管，分別測出每一層胎肺的面積，根據面積乘以層厚獲得每一層胎肺的體積，再相加求得左、右側胎肺體積和胎肺總體積(圖1a)。在胎肺冠狀面T2WI圖像上選取胎兒右肺下葉和胎肝為感興趣區(ROI)，ROI面積為15～25 mm2，ROI內無大血管、氣管、胎肺及胎肝周圍邊界結構，且信號強度均勻，取3個不同層面分別測量胎肺、胎肝信號強度并取平均值，計算胎肺肝信號強度比值(圖1b)。由兩名高級職稱放射科醫師分別獨立勾劃胎肺輪廓和ROI，取兩者測量數據的平均值作為最終結果[3]。

4.統計學方法

采用SPSS 19.0統計學軟件進行數據統計。左、右側胎肺體積、胎肺總體積與孕周的相關性采用Pearson分析，P<0.01認為差異具有統計學意義。

結 果

1.不同孕周胎肺體積及胎肺肝信號比

114例不同孕周時間段左、右側胎肺體積、肺總體積及胎肺肝信號強度比值的測量值見表1～4，以2周為一個時間段，將24～38周的胎兒分為7個小組，得出各組測量值和醫學正常值范圍。

表1 不同孕周左胎肺體積的測量值 (mm3)

表2 不同孕周右胎肺體積的測量值 (mm3)

表3 不同孕周總胎肺體積的測量值 (mm3)

表4 不同孕周胎肺肝信號強度比值

圖2 胎肺體積與孕周的相關性散點圖。a) 左側胎肺體積與孕周的相關性散點圖； b) 右側胎肺體積與孕周的相關性散點圖； c) 胎肺總體積與孕周的相關性散點圖。

2.胎肺體積、肺肝信號比值與孕周的相關性分析

將左、右側胎肺體積和胎肺總體積與孕周的數據制成散點圖進行統計學分析，結果顯示左、右側胎肺體積及胎肺總體積與孕周均呈正相關，且隨孕周的增加而逐漸增大(R2=0.435，P左<0.01；R2=0.411,P右<0.01；R2=0.438,P總<0.01；圖2)。左胎肺體積與右胎肺體積存在較高的相關性(R2=0.88，P<0.01)，在相同孕周下左側胎肺體積小于右側。將胎肺肝信號強度比值與孕周的數據制成散點圖進行統計學分析，結果顯示胎肺肝信號強度比值隨孕周增加而逐漸增大(P<0.01，R2=0.149)。

討 論

本研究通過胎兒胸部MRI檢查對正常胎肺體積、胎肺和胎肝信號強度進行測量，提供在不同孕周時間段雙側胎肺體積、胎肺總體積及胎肺肝信號比值的正常測量值，并得出雙側胎肺體積、胎肺總體積與孕周呈正相關，為正常胎肺的研究提供了數據庫基礎。胎兒胸部MRI檢查不但可清楚顯示胎肺的結構、輪廓及信號強度的變化，而且可直接測量胎肺體積的大小，說明MRI是量化評估胎肺發育情況的重要影像學方法。

胎兒肺發育不良(pulmonary hypoplasia，PH) 是指胎肺組織的細胞、肺泡和氣道數量減少，可導致胎肺體積和MRI信號強度的改變[4]；PH既可為單側，也可為雙側，是導致圍產兒死亡的重要因素，亦可導致新生兒出現嚴重的呼吸窘迫，甚至死亡[5,6]。據文獻報道，PH的發病率在出生時為1.1‰，與之伴隨的死亡率則高達70%(55%～100%)[7]。PH可分為繼發性和原發性，繼發性較原發性多見。繼發性PH的病因包含導致胎肺體積和內外體液變化的各種因素，如羊水過少、胎兒胸腔內畸形(先天性膈疝、胸腔腫塊、胸腔積液等)、肺內先天性病變(肺囊腺瘤樣畸形、肺隔離癥)及其他系統發育異常等，羊水過少為其中最常見的因素。引起PH的各種病因最終將導致胎肺體積或MRI信號強度的改變，因此，MRI檢查在產前準確預測和診斷胎肺發育情況中發揮著重要的作用，可為產前預防或產后新生兒的治療提供重要的參考依據。

目前，臨床直接測量胎肺體積的影像學方法包括MRI和三維超聲[8]。常規的二維超聲采用肺面積、肺頭比、肺高度和心胸比等定性、半定量或等定量參數來間接估算胎肺的發育情況，但這些參數的準確性和敏感性均較差[9,10]。三維超聲虛擬器官計算機輔助分析(virtual organ computer-aided analysis,VOCAL)旋轉技術被證實是測量胎肺體積準確有效的、可靠的方法[11]，該技術的出現使直接測量胎肺體積成為可能，與MRI相比，其具有患者易接受、費用較低及操作簡單等優點。然而，在羊水過少、胎兒體位不佳、肢體和肋骨遮擋、肥胖產婦的應用中，三維超聲測量胎肺體積仍具有一定局限性，從而很難準確的評估胎兒PH的程度[12]。隨著應用于胎兒掃描的MRI快速序列的發展，以及MRI在胎兒產前診斷中的應用，MRI的優點不斷體現出來。MRI的軟組織分辨率和對比度高，掃描視野大，且不受胎兒體位、產婦羊水過少和肥胖等因素的限制，可定量測量胎肺體積、胎肺和胎肝信號強度[13]，故在產前評估胎兒肺發育情況方面，MRI是對超聲的很好補充[14]。

由于胎肺中水含量較多，在T2WI序列上胎肺呈高信號，與低信號的胎兒心腔、胸部大血管、胸廓及稍低信號的胎兒胸腺形成對比，胎肺的邊界和輪廓亦可清楚顯示，再加上MRI的高軟組織分辨力和對比度特點，能很好的區分胎肺與周圍組織，為胎肺體積的測量提供條件[15]。在MRI檢查中，胎肺信號強度能客觀的體現胎肺內部結構和胎肺內液體的情況，胎肺肝信號比值常作為體現胎肺成熟度的重要參數。本研究結果顯示，雙側胎肺體積、胎肺總體積均隨孕周的增加逐漸增大，提示胎肺體積的變化對胎肺發育情況具有量化評估的價值；肺肝信號強度比值也隨孕周的增加逐漸增大，但相關系數偏小(0.149)，提示此結果的實際意義不大。

本研究存在一定的局限性：①胎兒心臟搏動和呼吸運動會使胎肺體積的大小發生變化，使胎肺體積的測量存在一定的誤差；②肺門血管間亦存在少量肺組織，不能完全準確的勾劃雙側胎肺的真實輪廓，同樣會使測量存在一定的誤差。因此，MRI在胎肺測量中的應用價值，需系統、深入和全面的大樣本研究進一步證實。