3D MR結腸成像評價孕中晚期胎兒結直腸發育

杜明珊，韋 娜，甄志銘，李曉明，李 靜，劉曉玲，蔡 萍*

(1.陸軍軍醫大學第一附屬醫院放射科，重慶 400038；2.重慶市第十三人民醫院放射科，重慶 400053)

近年來，隨著技術的發展，MRI已越來越多地用于檢查孕中晚期胎兒，在診斷胎兒畸形方面顯現出優勢[1-2]。孕中晚期胎兒運動偽影少，且其結直腸中的胎糞富含順磁性物質，在超快速梯度回波T1WI中呈高信號，對評價胎兒結直腸發育具有一定優勢[3-4]，已成為產前超聲的重要補充?；诙S快速小角度激發梯度回波(2D fast low angle shot,2D FLASH)序列的3D MR結腸成像(MR colonography,MRC)可更為直觀、立體及全面地顯示結直腸結構，有助于評價孕中晚期胎兒結直腸正常結構及疾病特征。本研究觀察3D MRC評估孕中晚期胎兒結直腸發育的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集陸軍軍醫大學第一附屬醫院2006年4月—2018年10月83名單胎妊娠孕婦，均因產前超聲提示胎兒消化系統、中樞神經系統、骨骼系統等異常而接受胎兒MR檢查，并經出生后隨訪或引產后尸檢證實胎兒胃腸道正常；孕婦年齡21～39歲、平均(27.0±3.5)歲，胎齡13～40+2周、平均(29.33±4.51)周；其中，孕中期(13～27+6周)21胎，孕晚期62胎(34胎≥28周且<31+6周，28胎≥32周)。排除標準：①無明確妊娠結局；②MRI質量不佳。檢查前孕婦或家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器及方法 采用Siemens Magnetom Avanto 1.5T超導型MR掃描儀、六通道體表相位陣列線圈采集胎兒MRI。囑孕婦檢查前1 d禁食鐵劑，檢查前2 h適當進食，并行屏氣訓練，每次20 s，使之盡量保持腹部不動。囑孕婦仰臥或左側臥接受MR掃描：①基于孕婦盆腔二維或三維定位像，采用真實穩態自由進動序列(true fast imaging with steady-state precession,true-FISP)行孕婦中下腹冠狀位、矢狀位掃描，之后以該序列采集胎兒軀干矢狀位、冠狀位及軸位T2WI，參數為TR 3.6～4.3 ms，TE 1.8～2.2 ms，FOV 27～36 cm×27～36 cm，層厚5～6 mm，矩陣256×193，FA 70°；②采用半傅立葉單次激發快速自旋回波(half-Fourier acquired single shot turbo spin-echo,HASTE)序列行胎兒軀干矢狀位、冠狀位及軸位T2W掃描，參數為TR 1 000～1 200 ms，TE 65～166 ms，FOV 27～36 cm×27～36 cm，層厚4～5 mm，矩陣256×192，FA 150°；③采用2D FLASH序列對胎兒軀干行冠狀位、矢狀位和軸位T1W掃描，參數為TR 110 ms，TE 4.7 ms，FOV 22～35 cm×22～35 cm，層厚5.5～6.0 mm，層間距0，矩陣256×115，FA 55°。盡量使每個系列采集時間<20 s，發現圖像模糊時予重復掃描，重復次數<3。

1.3 圖像分析 將2D FLASH T1WI傳導至Syngo Multimodality圖形工作站，合成層厚1.5～2.0 mm的3D-T1WI，并導入Siemens后處理工作站行最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)、容積再現(volume rendering，VR)、多平面重建(multiple planner reconstruction,MPR)3D重建以顯示胎兒結直腸，獲得3D MRC。由2名具有10年胎兒MRI診斷經驗的副主任醫師獨立閱片，分析不同胎齡胎兒結直腸信號，于2D FLASH T1WI上測量升結腸、橫結腸、降結腸、乙狀結腸及直腸最寬處直徑，計算其平均值，以2名醫師測值的均值為最終結果。

1.4 統計學分析 采用 SPSS 22.0統計軟件分析。以±s描述符合正態分布的計量資料。采用直線回歸分析判斷胎兒結直腸直徑與胎齡的相關性，獲得其直線回歸方程。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同胎齡胎兒正常結直腸MRI信號 隨胎齡增加，胎兒結直腸呈2D FLASH T1WI高信號、HASTE T2WI明顯低信號(圖1)。對83胎均完成3D MRC，隨胎齡增加，胎兒結直腸內的胎糞由遠段至近段結腸逐漸蓄積，表現為管腔內較連續、均勻分布的高信號，旋轉圖像可顯示腸道收縮、紆曲及折疊部分(圖2)。胎齡13～27+6周胎兒直腸高信號顯示率達100%；胎齡28～31+6周胎兒橫結腸、降結腸、乙狀結腸及直腸顯示率均達100%；胎齡≥32周胎兒結直腸顯示率均達100%。見表1。

表1 3D MRC中，不同胎齡胎兒胃腸道高信號顯示率[%(胎)]

圖1 29+5周胎兒 A.冠狀位2D FLASH T1WI示降結腸呈高信號(箭)；B.冠狀位HASTE T2WI示降結腸呈明顯低信號(箭)

圖2 32+3周胎兒 A.胎兒背側至腹側6個連續層面冠狀位2D FLASH T1WI示各段結腸均呈高信號；B.3D MRC前后位MIP圖示遠段回腸至直腸；C.順時針旋轉15° 3D MRC VR圖示結腸紆曲折疊部分

2.2 不同胎齡胎兒結直腸平均寬度 胎齡13～27+6周胎兒結直腸寬度2.0～9.0 mm，平均(4.97±1.86)mm；胎齡28～31+6周胎兒結直腸寬度6.2～11.4 mm，平均(8.39±1.37)mm；胎齡≥32周胎兒結直腸寬度7.8～16.8 mm，平均(10.63±1.67)mm，足月胎兒直腸寬度可達21 mm，結腸寬度可達16.8 mm。

胎兒結直腸寬度為2.0～16.8 mm，平均(8.38±2.96)mm，且隨孕周增加而逐漸增大，回歸方程為Y(結直腸寬度)=-8.39+0.559X(胎齡)，R2=0.81。見圖3、4。

圖3 不同胎齡胎兒結直腸3D MRC MIP圖示胎兒結直腸寬度隨胎齡增加而增加 A.胎齡26+2周；B.胎齡31+3周；C.胎齡39+5周

3 討論

超聲是產前檢查的首選方式，但存在操作者依賴性較高、圖像對比度稍低及視野較小等[5]局限性，尤其當孕婦羊水過少、肥胖及胎兒胎齡較大、存在復雜畸形等時，超聲評估胎兒發育具有挑戰性。既往產前MR檢查主要用于胎兒中樞神經系統。隨著MR技術的發展，近年來以MRI觀察胎兒腹部的報道越來越多[3，6-7]；胎兒MRI可作為超聲的補充或修正[8]，指導臨床進行產前診斷及選擇適當分娩方式。

胎糞由胎兒吞入的羊水、肝臟分泌物、脫落的腸道上皮、腸道腺體分泌物及膽汁共同組成[9]，一般于胎齡13周后形成，并逐漸自小腸遷移至結腸和直腸[10]，其內含有多種順磁性物質和蛋白質，T1WI呈顯著高信號，HASTE序列呈明顯低信號，是胎兒MR胃腸道成像的“天然”對比劑，也使得MRI用于評估胎兒腸道發育具有一定優勢。

本研究應用2D FLASH序列以大FA(45°～90°)和短TE(<15 ms)行胎兒T1W掃描，之后沿層面選擇梯度方向施加“破壞”梯度，使殘存的橫向磁化矢量加速去相位，從而消除上一周期殘存的橫向磁化矢量，由此明顯縮短TR[3，11-12]。以2D FLASH序列采集胎兒腹部軸位、矢狀位及冠狀位無間距2D正交成像時，需要孕婦屏氣，且單次2D成像層厚較厚；本研究合成層厚1.5～2.0 mm的薄層數據，之后進行重建，以減少圖像邊緣階梯狀偽影并獲得3D MRC，圖像質量均屬滿意。本研究利用胎糞T1WI呈高信號的特點對圖像進行MIP和VR后處理并保留胎糞信號，所獲3D MRC類似于X線鋇劑灌腸造影圖像，可采用電影模式快速放映重建圖像，并支持以視頻剪輯模式對多幀連續VR圖像進行存貯和播放，且可多角度旋轉結直腸，能更清晰、立體、完整地顯示胎兒結直腸走行及腸道的紆曲折疊部位和結腸袋結構。

圖4 胎兒正常結直腸寬度與胎齡相關性散點圖

既往研究[13-14]結果顯示，胎兒腸道MRI信號強度隨妊娠進展而不斷變化。本研究發現胎兒直腸首先充盈，18周胎兒直腸內已可見T1WI呈高信號胎糞，早于文獻[10]報道的20周；考慮到胎兒MR檢查時間受到限制，實際上胎兒直腸內出現胎糞的時間或許更早。孕中期3D MRC對近段結腸T1高信號的顯示率相比遠段結腸稍低，原因在于胎糞由遠段到近段結腸進行性逐漸蓄積；孕晚期常能清晰顯示胎兒升結腸。隨著胎糞移行結束，結直腸成為胎糞貯存器，腸管寬度隨妊娠進展而逐漸增加；孕中期胎兒結直腸最寬處在直腸及乙狀結腸，晚孕期則在直腸的概率稍高[10，13]。本組胎兒結直腸平均寬度為(8.38±2.96)mm，并隨胎齡增加而逐漸增大，足月胎兒直腸寬度可達21 mm，結腸寬度達16.8 mm。結腸袋多見于腸管彎曲及轉折角度較大處，如橫結腸、降結腸及乙狀結腸，以及晚孕期正常胎兒和結腸較長的胎兒。SAGUINTAAH等[15]報道，產前MRI可顯示>25周胎兒結腸袋結構。本組胎兒MRI顯示1胎22周胎兒的多個結腸袋，3D MRC顯示尤為清晰。

本研究中3D MRC所示胎兒升結腸位于腹部右側、肝臟下緣，長度相對較短，且隨胎齡增加而寬度增大、長度增加，且位置逐漸下降而更易識別；橫結腸一般自腹部左后方朝右前方斜向走行，其長度及位置變化較大，孕晚期MRI均能清晰顯示；降結腸位置較固定，位于腹部左側；乙狀結腸長度及走行變化多樣，一般先彎曲上行，后向左上方移行至降結腸；直腸位于中線附近、膀胱與骶椎之間，緊貼膀胱后壁，且直腸陷窩位置均低于膀胱頸，符合既往研究[10，13]所見。

綜上，3D MRC有助于評估胎兒結直腸發育，可在不增加掃描序列及時間的基礎上作為多層T1WI的輔助技術。