路 濤,張 鳳,吳成倩,劉 霞,李自軍,柴 麗,杜雨桔,羅 強,李緗綺
(四川省醫學科學院·四川省人民醫院放射科,四川 成都 610072)
胎兒顱后窩是其中樞神經系統的重要組成部分,主要包含小腦、腦干和第四腦室。近年來,越來越多研究[1-2]證實小腦在神經系統發育中具有重要作用,除可協調運動及平衡外,亦參與高級認知過程,如執行控制、語言及社交。超聲是產前影像學檢查的首選方法,但分辨率較低,無法清晰顯示顱后窩正中矢狀面。近年來,胎兒MRI逐漸用于產前檢查,因其具有大視野成像、軟組織分辨率高及可多切面成像優勢[3],故可用于準確評價顱后窩。然而,關于MRI用于測量胎兒顱后窩的研究多針對其周長或面積,而無法反映整體體積,且樣本量均較小。本研究采用MRI觀察妊娠中晚期胎兒顱后窩,分析其隨孕周變化的規律,旨在為臨床早期發現胎兒顱后窩發育異常提供參考。
1.1 一般資料 收集2019年1月—2021年2月493名于四川省人民醫院接受胎兒顱腦MR檢查的單胎妊娠孕婦,妊娠25~36周,中位孕周31周。納入標準:①產前超聲提示胎兒顱腦可疑異常;②胎兒MRI顯示顱內無明顯發育異常;③復查產前超聲或產后隨訪顯示胎兒/新生兒中樞神經系統無明顯異常。排除標準:①MRI存在明顯偽影;②胎兒體位不正,致顱腦正中矢狀面MRI顯示不清。本研究經院倫理委員會批準。檢查前孕婦均簽署知情同意書。
1.2 儀器及方法 采用Siemens Aera 1.5 T MR掃描儀,16通道體部相控表面線圈。囑孕婦仰臥、平靜呼吸,行胎兒顱腦軸位、冠狀位及矢狀位MR掃描;參數:半傅立葉單次激發快速自旋回波(half-Fourier acquisition single shot turbo spin echo, HASTE)序列,FOV 400 mm×400 mm,層厚4 mm,層間距0,矩陣320×320,TR 1 300 ms,TE 93 ms;真實穩態進動快速成像(true fast imaging with steady-state precession, TrueFISP)序列,FOV 400 mm×400 mm,層厚4 mm,層間距0,矩陣384×384,TR 4.2 ms,TE 1.67 ms;三維容積內插屏氣檢查(3D-volumetric interpolated breath-hold examination, 3D-VIBE)僅用于軸位及矢狀位掃描,FOV 380 mm×380 mm,層厚4 mm,層間距0,矩陣144×256,TR 3.8 ms,TE 1.4 ms。
1.3 圖像分析 由1名具有3年以上胎兒MRI診斷經驗的醫師于東軟圖像存儲與傳輸系統(picture archiving and communications system, PACS)影像診斷工作站分析胎兒顱腦MRI,并測量相關參數;以正中矢狀位MRI所示小腦蚓部最低點與顱骨內緣的垂直距離為顱后窩寬度(圖1A),以軸位MRI所示左、右小腦半球最外側之間最大距離為小腦橫徑(圖1B);于矢狀位MRI上逐層勾畫包括小腦蚓部在內的小腦邊界,并將所有層面小腦面積之和與層厚的乘積為小腦體積(圖1C);于矢狀位MRI上,按照鞍背→大腦大靜脈→枕骨大孔→枕骨邊緣→顱底→鞍背的順序逐層勾畫顱后窩邊界,將所有層面顱后窩面積之和與層厚的乘積為顱后窩體積(圖1D);計算小腦體積/顱后窩體積。對以上參數均測量2次,取平均值作為最終結果。
1.4 統計學分析 采用 SPSS 26.0統計分析軟件。以中位數(上、下四分位數)表示不符合正態分布的計量資料;以Pearson 相關性分析評價顱后窩各參數與孕周的相關性,并進行直線或曲線擬合。P<0.05為差異有統計學意義。
493胎正常胎兒小腦橫徑、小腦體積、顱后窩寬度、顱后窩體積及小腦體積/顱后窩體積見表1。

表1 妊娠25~36周正常胎兒顱后窩參數
正常胎兒小腦橫徑與孕周呈直線相關(圖2A),直線方程為y=-21.15+1.90x(R2=0.85,P<0.01);其小腦體積隨孕周增加而呈指數增長(圖2B),曲線方程為y=150.52e(0.13x)(R2=0.73,P<0.01)。胎兒顱后窩寬度與孕周無明顯相關(R2<0.01,P=0.30,圖2C),而顱后窩體積及小腦體積/顱后窩體積均隨孕周增加而呈指數增長(圖2D、2E),曲線方程分別為y=1 098.50e(0.10x)(R2=0.60,P<0.01)及y=0.14e(0.04x)(R2=0.30,P<0.01)。
小腦對于學習及控制運動至關重要,亦參與注意力、語言及情感功能等認知功能;其發育時間較長,可始于妊娠第4周而終于出生后1年,是腦發育過程中分化最早、成熟最晚的結構。胎兒顱后窩及小腦形態可隨孕周增長而不斷變化,精準定量評價胎兒顱后窩及小腦的發育情況有助于及早診斷相關疾病。產前超聲是評價胎兒顱后窩發育的最常用影像學手段,但存在空間分辨率低,且易受枕骨、孕婦體型、羊水及腸道內氣體影響等缺點,顯示胎兒顱后窩解剖結構欠清。MRI具有多平面成像等優勢,可清晰顯示包括顱后窩在內的胎兒顱腦解剖的細節,有助于直接觀察腦實質,近年來已逐漸用于評價胎兒顱后窩發育。
小腦起源于后腦翼板背側的菱唇,后者在中線處融合而形成小腦板。妊娠12周時,胎兒小腦板外側部逐漸膨大,形成小腦半球,其中部則逐漸變細而形成小腦蚓部;妊娠16周末,光滑的小腦板開始出現水平裂,小腦蚓結節前移于第四腦室之下而形成切跡[4]。妊娠14周時,胎兒小腦通常呈扁平形,橫徑較大、前后徑較小,小腦半球較小而蚓部較大;到妊娠20周,小腦各徑線均不斷增大,且差異變小。基于此,臨床常規評估的小腦半球軸位最大橫徑變化并不能完全反映小腦整體發育情況;而評估小腦體積對診斷小腦發育不全及相關先天性異常更具參考價值。
有學者[5]以MRI測量妊娠16~40周正常胎兒小腦體積,發現小腦體積與孕周呈二階多項式曲線相關。XU等[6]采用7.0T MR儀掃描于妊娠15~22周死亡的胎兒尸體標本,測量其小腦體積,發現小腦體積隨孕周增加而呈二次增長;相反,亦有研究[7]認為胎兒小腦體積與孕周呈線性相關。YE等[4-5]采用MRI測量正常胎兒顱后窩參數,發現胎兒小腦橫徑與孕周呈線性相關。XU等[6]報道,胎兒小腦于妊娠17周開始、直至生后均保持快速生長。本研究發現正常胎兒小腦橫徑與孕周呈直線相關,小腦體積則隨孕周增加而呈指數增長,與上述研究結果有所差異,可能與設備、參數及測量方法不同有關;但小腦體積呈二階多項式/指數增長均表明其生長迅速,可能由于有絲分裂后顆粒細胞從顆粒層由外向內遷移,浦肯野細胞增大而形成樹突結構,導致小腦生長速度迅速[4]。
YE等[4]采用MRI測量92胎妊娠21~38周正常胎兒顱后窩參數,結果顯示顱后窩寬度為(5.03±1.91)mm,且與孕周無明顯相關。CHEN等[8]發現妊娠18~36周正常胎兒顱后窩體積與孕周呈指數相關。CHAPMAN等[9]以MRI測量121胎妊娠19~37周正常胎兒顱后窩參數,發現顱后窩周長與孕周呈線性相關。本研究結果顯示,胎兒顱后窩寬度與孕周無明顯相關,顱后窩體積及小腦體積/顱后窩體積則均隨孕周增加而呈指數增長,表明顱后窩體積可反映其整體發育情況,即于妊娠中晚期迅速增長,而小腦體積/顱后窩體積可反映小腦與顱后窩相對生長發育情況;正常胎兒小腦體積/顱后窩體積比值與孕周呈指數相關,提示小腦與顱后窩生長不同步,且小腦生長速度快于顱后窩。
本研究的主要不足:①妊娠25周前產前檢查以超聲為主,缺乏該階段胎兒顱后窩參數;②由1名醫師于PACS工作站手動測量所有顱后窩參數,未能評價觀察者間一致性,且未采用半自動/自動分割圖像方式,不可避免地存在人工誤差。
綜上所述,妊娠中晚期正常胎兒小腦及顱后窩體積均隨孕周增加而呈指數增長,且小腦生長速度快于顱后窩。