孕晚期正常胎兒及輕中度單純性側腦室擴張胎兒腦發育的DWI分析

程金梅，潘健，郭媛媛，周海鷹

(川北醫學院附屬醫院，1.放射科；2.全科；3.婦產科，四川 南充 637000)

隨著磁共振成像(MRI)硬件及成像序列的發展，MRI因其成像視野大、軟組織分辨率高且不受孕婦體型、羊水多少及胎兒體位影響等優點，成為胎兒產前診斷不可或缺的影像學檢查方法，彌補了胎兒超聲檢查的不足[1-3]。彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)作為臨床最常用的MRI功能成像技術之一，可通過測量感興趣區的表觀擴散系數(ADC)無創性探測活體組織中水分子的彌散運動，從微觀水平反映組織器官的解剖結構和功能信息，不僅可用于胎兒腦部疾病的診斷，還可評估胎腦的成熟度[4-7]。但目前應用DWI評估正常胎兒腦發育的文獻報道較少。此外，單純性側腦室擴張是胎兒常見的中樞神經系統異常之一，其病因及預后尚缺乏統一認識[8-10]。本研究擬通過測量孕晚期正常胎兒不同腦區的ADC值，分析其與孕周的關系及對單純性側腦室擴張診斷的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年6月至2021年12月川北醫學院附屬醫院收治的74例單純性側腦室擴張胎兒為觀察組，同期31例孕晚期正常胎兒為正常組。觀察組胎兒再根據側腦室寬度分為輕度組(n=57)和中度組(n=17)。正常組胎兒側腦室寬度<10 mm；孕周(32.7±2.7)周。輕度組胎兒：10 mm≤側腦室寬度<12 mm；孕周(31.4±2.1)周。中度組胎兒：12 mm≤側腦室寬度<15 mm；孕周(32.6±2.9)周。本研究經院倫理委員會審核批準，患兒家屬知情同意。納入標準：(1)孕周≥28周；(2)單胎妊娠；(3)MRI圖像清晰無偽影，且未發現其他影像學異常；(4)無宮內發育遲緩等可能影響胎兒腦發育的其他因素。排除標準：(1)孕周<28周；(2)雙胎或多胎妊娠；(3)MRI圖像存在偽影或質量差。

1.2 方法

1.2.1 MRI-TWI檢查 采用聯影3.0 T磁共振掃描儀(uMR790)，腹部相控陣線圈。檢查前訓練孕婦屏氣。采用仰臥位，足先進，保持舒適體位，避免運動偽影。MRI檢查期間，所有病例均未使用母體或胎兒鎮靜劑。判斷胎兒體位，調整角度行胎兒顱腦MRI橫軸位、冠狀位及矢狀位掃描。采用三平面實時定位，橫斷面垂直于腦干，與胼胝體或顱底平行，通過冠狀位調節至兩側對稱；冠狀面平行于腦干，雙側內耳結構對稱顯示；矢狀面平行于腦干。T2加權成像(T2WI)采用單次激發快速自旋回波序列，成像參數為：TR=1 100 ms，TE=96 ms，翻轉角120 °，層厚3 mm，FOV 361 mm×345 mm，矩陣320×244。DWI采用EPI平面回波序列，成像參數為：TR=2 302 ms，TE=66 ms，翻轉角90 °，層厚3 mm，FOV 353 mm×305 mm，矩陣128×111，b值為0和1 000 s/mm2。

1.2.2 MRI圖像分析 (1)ADC值測量：由同一個研究者在軸位ADC圖像相應層面上，分別于雙側額葉、頂葉、顳葉、枕葉白質、基底節、丘腦及小腦半球放置感興趣區(ROIs)，每個ROI面積為15～20 mm2，每個區域重復測量3次并取平均值。(2)側腦室寬度測量：在軸位T2WI圖像上于側腦室三角區脈絡叢血管球層面測量側腦室的垂直內徑[11]，每個病例重復測量3次并取平均值。見圖1。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 胎兒基本特征

正常組胎兒側腦室寬度<10 mm；輕度組中，胎兒左側側腦室擴張32例，右側側腦室擴張11例，雙側側腦室擴張14例；中度組中，胎兒左側側腦室擴張9例，右側側腦室擴張2例，雙側側腦室擴張6例。3組胎兒孕周比較，差異無統計學意義(P=0.061)。

2.2 正常組及觀察組胎兒不同腦室擴張組各腦區ADC值比較

正常組胎兒左側及右側額葉、頂葉、顳葉、枕葉、基底節、丘腦及小腦半球ADC值比較，差異無統計學意義(P>0.05)；額葉、頂葉、枕葉及顳葉ADC值高于基底節、丘腦及小腦(P<0.05)。 觀察組胎兒左側及右側各腦區ADC值比較，差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組與正常組胎兒各腦區平均ADC值比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。 見表1-表2。

表1 正常組及觀察組胎兒不同腦室擴張組各腦區ADC值比較

表2 正常組及觀察組胎兒不同腦室擴張組各腦區ADC值比較

2.3 正常組胎兒各腦區ADC值與孕周的相關性

相關性分析顯示，正常組胎兒頂葉、枕葉及顳葉ADC值與孕周呈負相關(P<0.05)，其余腦區ADC值與孕周無明顯相關性(P>0.05)。見表3。

表3 正常組胎兒各腦區ADC值與孕周的相關性

3 討論

隨著磁共振技術的發展，DWI作為胎兒MRI的一個重要功能成像序列已廣泛應用于評估病理狀態下胎兒腦發育的變化，如小腦扁桃體下疝畸形、胎兒宮內生長受限及母體多囊卵巢綜合征對胎兒腦發育的影響[12-14]。但目前應用該技術來評估正常胎兒不同腦區ADC值及其隨孕周的變化規律，并同時探討單純性側腦室擴張胎兒不同腦區ADC值變化的研究較少。

本研究運用DWI分析孕晚期正常胎兒不同腦區ADC值及其隨孕周的變化規律，結果顯示，胎腦頂葉、枕葉及顳葉ADC值與孕周呈負相關(P<0.05)，即在孕晚期，隨著胎齡的增長，這3個腦區的ADC值下降，水分子擴散運動減慢，局部的微觀結構變得復雜；而其余腦區的ADC值與孕周無明顯相關性(P>0.05)，提示隨胎齡增長，這些腦區的微觀結構相對穩定，變化不明顯。這在一定程度上反映了孕晚期正常胎兒的腦發育規律，即隨著胎兒的生長發育，胎兒腦實質的含水量逐漸下降，髓鞘不斷形成，神經元數目逐漸增多，從而導致胎兒不同部位腦實質ADC值下降，但由于髓鞘形成的先后順序與方向不同，胎兒不同腦區的ADC值存在一定的差異。本研究結果還顯示，額葉、頂葉、枕葉及顳葉白質ADC值高于基底節、丘腦及小腦(P<0.05)，可能是因為腦白質區主要由未成熟的結構疏松的神經膠質細胞和少突膠質細胞構成，單位體積內的細胞數量較少，細胞外間隙較寬，因此水分子擴散運動受限程度較低，ADC值高；而基底節和丘腦屬于灰質核團，該區域的細胞比腦白質區細胞致密，細胞外間隙較小，使該區域的水分子擴散運動受到更多限制，ADC值減低；因此，額葉、頂葉、枕葉及顳葉等腦白質區ADC值高于基底節和丘腦。同時，腦白質髓鞘化過程是從下到上、從后向前進行的，額葉、頂葉、枕葉及顳葉等區域髓鞘化過程較小腦延遲，故與小腦相比，這些區域單位體積細胞數目較少，含水量較多，ADC值較高。由此可見，正常胎兒腦ADC值的變化規律可反映由于細胞數量增加、神經元發育及腦白質髓鞘化過程所導致的不同腦區腦發育的差異，對研究正常胎兒及宮內發育異常胎兒的腦成熟情況具有指導作用。

胎兒側腦室擴張是胎兒常見的中樞神經系統異常之一，指側腦室內徑不明原因增寬，診斷標準為胎兒腦橫斷面或冠狀面上側腦室內徑≥10 mm，可分為輕度(10 mm≤側腦室寬度<12 mm)、中度(12 mm≤側腦室寬度<15 mm)和重度(側腦室寬度≥15 mm)擴張[15]。其中，未合并其他中樞神經系統異常者，稱為單純性側腦室擴張[16]。目前，單純性側腦室擴張的病因和預后尚不十分清楚。大多數研究一致認為重度單純性側腦室擴張對新生兒的整體預后有著不良影響，但對輕中度單純性側腦室擴張胎兒的預后研究卻顯示了不同的結果。有研究[17-19]認為這類胎兒預后良好，而有的認為存在一定比例的神經系統后遺癥[20-21]。這促使研究人員尋求額外的檢查方法，以幫助臨床醫師準確評估他們的結局。DWI就是其中之一，相對其他常規序列，它能提供更多功能方面的信息。Ayvat ?cal等[22]運用DWI對單純性輕度側腦室擴張胎兒腦ADC值進行分析，結果發現，單純性輕度側腦室擴張胎兒額葉、枕葉、基底節、丘腦及小腦半球的ADC值與正常胎兒比較，差異無統計學意義，提示單純性輕度側腦室擴張對胎兒腦發育可能無明顯影響，與本研究結果一致。Yaniv等[23]將輕中度側腦室擴張胎兒分為對稱、不對稱性及單側側腦室擴張三個亞組，通過與正常組胎兒進行比較，發現對稱和不對稱性側腦室擴張組胎兒額葉ADC值低于正常組，對稱性側腦室擴張組和單側側腦室擴張組基底節ADC值高于正常組，說明單純性輕、中度側腦室擴張胎兒的不同腦區ADC值有其特異性變化。本研究雖未對側腦室擴張的亞型進行分析，但通過對單純性輕中度側腦室擴張胎兒左側及右側各腦區ADC值進行比較，發現不管是單側還是雙側單純性輕、中度側腦室擴張胎兒，雙側各腦區均呈對稱性改變，某一側側腦室輕、中度擴張不會引起該側腦組織ADC值的改變，提示腦組織ADC值的改變不是由某一側側腦室輕、中度擴張或某一側單支血管血流減少所致。

本研究的局限性在于：(1)納入的病例僅為孕晚期胎兒，增加孕中期胎兒病例能更好地反映不同時期胎兒各腦區ADC值的變化規律；(2)采用人工放置ROI的方法對ADC值進行測量，可能存在選擇偏倚和操作誤差，但本研究采用同一區域重復測量三次取平均值的方法盡量減少這種誤差；(3)本研究為回顧性研究，DWI b值為1 000 s/mm2，若b值選用600～800 s/mm2，圖像信噪比將會提高。

綜上，孕晚期正常胎兒不同腦區的ADC值不同，頂葉、枕葉及顳葉ADC值隨孕周增加而減低，在一定程度上反映了胎兒腦的發育情況，為產前診斷提供重要依據，并有助于對腦發育異常的胎兒進行早期干預。同時，本研究結果顯示單純性輕、中度側腦室擴張胎兒不同腦區ADC值與正常胎兒無明顯差異，有助于進一步認識單純性側腦室擴張的臨床意義，從而指導臨床選擇合理的干預措施。