龐穎 包雨微 向敏
胎盤狀況和妊娠期間胎兒的病死率和并發(fā)癥密切相關,胎兒正常的生長發(fā)育依賴于胎盤-子宮的良好狀況。產前MRI 作為一種無創(chuàng)的不使用對比劑的檢查,可一次性完全整體的顯示胎盤,空間分辨率高。近些年來應用MRI 研究胎盤發(fā)育的研究也逐漸增多,其中也包括DWI 序列。DWI 用于胎盤的研究主要集中于胎盤植入,用于判斷植入胎盤的范圍、部位,判斷植入程度[1]。國內應用MRI行胎盤成熟度的研究非常少。目前使用DWI序列評估胎兒肺成熟度和功能的研究較廣泛,在胎兒腎和腦部的應用也相對較多,在胎盤成熟的過程中,胎盤的結構會產生一些改變,我們推測這些有可能會對胎盤水分子擴散活動產生一些影響,并通過ADC 值中反映出來。因此本研究的目的就在于初步探索胎盤ADC 值和孕周(即胎盤成熟度)之間的關聯(lián)性,從而評價ADC 值在作為MRI 評價胎兒肺、腦等組織的成熟度指標之后,能否成為評價胎盤成熟的指標。
2016年10月~2018年2月在我院行MRI 檢查的孕婦共66 例,本研究通過倫理學認證,且參與本研究的所有孕婦均簽署知情同意書。66 例均為單胎妊娠,均因胎兒畸形而非胎盤病變前來就診,其中18 例因胎兒畸形而引產,余48 例胎兒孕周范圍為18 周+1 d~38 周+5 d,平均27 周+6 d。孕婦年齡20~36 歲,平均28 歲。48 例孕婦均無妊娠合并癥,如高血壓、糖尿病、宮內感染等,且其胎盤經(jīng)超聲形態(tài)學及臍帶血流指數(shù)評估均正常,排除條件為:胎兒生長受限、復雜胎兒畸形、胎兒心血管畸形、以及超聲發(fā)現(xiàn)胎盤異常(如胎盤粘連、植入等)的病例。所有孕婦均于超聲檢查后72 h 內行MRI 檢查。48 例胎盤正常的胎兒其中25 例為頭面部及頸部畸形,胸部畸形9 例,腹部盆腔畸形10 例,骨骼肌肉系統(tǒng)畸形4 例(表1)。根據(jù)孕周將這48 例胎盤分為3 組:第1 組18~23 周,第2 組24~28 周,第3 組29~38 周(表2)。
掃描方法: 胎兒MR 檢查使用Siemens Skyra 3.0 T MR 儀,相控陣18 通道 體部線 圈 (Torso 線圈)。先以胎盤為中心行HASTE 序列掃描,觀察胎盤的信號和形態(tài),然后再行DWI 掃描。掃描參數(shù)如下:(1)半傅里葉單次激發(fā)快速自旋回波序列(half-Fourier acquisition single-shot tubo spin-echo,HASTE),掃描參數(shù):TR 1100 ms,TE 87 ms,激勵次數(shù)1,視野40~70 cm。掃描時層厚及層間距根據(jù)胎兒的孕周和大小來決定,一般情況下層厚為3~5 mm,行子宮的矢狀位、冠狀位、軸位成像。(2)DWI:b 值 為1000 s/mm2,TR 3200 ms,TE 64 ms,層厚4 mm,間距1 mm,視野30×22 cm,激勵次數(shù)為6,翻轉角為90°,帶寬1860 Hz/Px,采集胎盤軸面DWI 圖。孕婦采用仰臥位,腳先進,部分不能耐受者采用左側臥位,并采用耳塞隔音。掃描過程中不對孕婦使用對比劑及鎮(zhèn)靜劑,掃描全程無需屏氣。
數(shù)據(jù)采集:將原始數(shù)據(jù)傳至Siemens Syngo 工作站行數(shù)據(jù)測量。由兩位具有兩年以上胎兒胎盤MRI 閱片經(jīng)驗的醫(yī)師進行測量,測量時隱藏病人信息,結合T2HASTE 序列,在b 值為1000 s/mm2序列上勾畫興趣區(qū),選取胎盤中央最大層面,分別勾畫兩個ROI(圖1),求取平均值。勾畫ROI 區(qū)的時候為了避免臍帶大血管血流的影響,選擇遠離臍帶插入點至少2 cm 以上,且應結合T1WI 和T2HASTE 圖像,盡量選擇信號均勻的區(qū)域,注意避開胎盤肉眼可見的囊變、鈣化(T1低信號、T2高信號)、出血 (T1高信號、T2低信號)的區(qū)域,ROI區(qū)的面積應不少于24 mm2[2]。分別在胎盤不同位置勾畫兩個ROI,并求取兩次測量所得ADC 值的平均值,記作胎盤的ADC 值。
表1 48 例胎兒畸形情況匯總表
表2 不同孕周組胎盤測量的ADC 值范圍及分布
圖1 孕24 周胎盤的軸位ADC 圖。用位于胎盤的兩個不同區(qū)域的ROI,測量ADC 值
數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析: 對采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析包括:(1)使用組內相關系數(shù)ICC 評估兩位測量者測量ADC 值的一致性;(2)對于48 例胎盤正常組的病例,計算測量所得ADC 值的平均值,使用SPSS 20 軟件,3 個孕周組間的ADC 值采用Kruskal-Wallis H 檢驗進行統(tǒng)計學分析,P<0.05 為有統(tǒng)計學差異。
統(tǒng)計學結果:48 例正常胎盤其ADC 測量值范圍為(1.7231~2.1403)×10-3mm2/s,平均值為(1.8990±0.114)×10-3mm2/s(表2),兩位測量者測得的胎盤的ADC 值一致性較好(ICC 值=0.901,P<0.05)。三組孕周的胎盤ADC 值之間無顯著差別(圖2~4)(P>0.05)。
出生后情況:48 例胎兒出生后體重均在正常范圍(2 500~3 750g),48 例胎盤均未發(fā)現(xiàn)胎盤粘連、胎盤植入、大范圍出血或胎盤腫瘤等病理性改變。
DWI 在胎兒MRI 診斷方面應用越來越廣泛,測量ADC 值定量分析主要集中于胎兒肺成熟度[3-5]及胎兒腦部的研究,應用于胎盤的研究主要集中于診斷胎盤植入方面,胎盤成熟度的研究非常少。胎盤是關系到胎兒正常生長發(fā)育至關重要的器官,異常的胎盤血管生成和胎盤功能不全密切相關,嚴重的胎盤功能不全可能會引起胎兒生長受限等。因此對胎盤功能不全者作出早期宮內診斷對早期干預非常重要,而評價胎盤成熟度對早期診斷胎盤功能不全尤為重要。
圖2 孕21 周胎盤。a)HASTE 序列、b)DWI、c)ADC 圖。胎盤信號均勻,絨毛膜(箭)和底蛻膜(長箭)邊緣較光滑 圖3 孕27 周胎盤。a)HASTE 序列、b)DWI、c)ADC 圖。胎盤信號稍混雜,絨毛膜(箭)板面成波浪狀 圖4 孕35 周胎盤。a)HASTE 序列、b)DWI、c)ADC 圖。胎盤分葉明顯,信號更加混雜,可見胎盤高信號的胎盤小葉(箭)
胎盤會隨孕周增大而日漸成熟,成熟的過程卻一直貫穿整個孕期[2,6]。本組行MRI 檢查的胎兒均在18 周以后,即孕中晚期,在此過程中胎盤的形態(tài)學發(fā)生的變化包括:(1)胎兒面的絨毛膜板:由孕中期相對平滑或微小的波浪狀起伏到孕晚期變成顯著鋸齒狀,并逐漸延伸至胎盤實質,孕晚期延伸至底;(2)胎盤實質:信號由孕中期相對均勻到孕晚期胎盤實質內胎盤小葉逐漸增多,信號不均勻增高;(3)母體面的底蛻膜:由孕中期的線狀低信號逐漸變成孕晚期明顯凸凹不平的形狀并出現(xiàn)較大融合的高信號斑[7](圖2~4)。在胎盤成熟過程中胎盤組織學發(fā)生的變化包括: 胎盤的血容量及胎盤表面的絨毛面積逐漸增加,胎盤每個單位絨毛膜面積的絨毛間體積逐漸下降。在孕中期,胎盤絨毛間的組織致密性有所減低,胚胎外的循環(huán)功能有所增加。胎盤絨毛間組織會隨孕周增大而纖維組織增多[8],胎盤鈣化也逐漸增多。鈣化可能會引起ADC 值測量出現(xiàn)偏差[9],既往的研究中一般都會避開提示鈣化的T2低信號區(qū)或信號不均勻的區(qū)域。鈣化以往是作為胎盤成熟的指標之一,但是近期研究結果并不支持這種說法[10-12]。隨著胎盤的發(fā)育,血管外纖維組織成分不斷增多,本研究結果發(fā)現(xiàn)胎盤相對穩(wěn)定的ADC 值不會隨胎盤成熟過程中血管外間隙的纖維化增多而受到顯著影響,說明了胎盤成熟過程中血竇的形成及出血、鈣化、硬化等都不影響細胞外間隙的水分子擴散,不過需要注意的是在測量ADC 值時,ROI選取要避開胎盤形態(tài)學產生改變的區(qū)域。本實驗DWI 選取的高b 值為1000 s/mm2,原因是在選取b值為1000 s/mm2時,胎盤和子宮肌層的分界最為清晰,便于準確測量胎盤組織的ADC 值[13],國外也有不少文獻在胎盤ADC 值測量方面研究時候選取的b 值為1000 s/mm2[2,3,13]。
Manganaro 等[14]研究采用1.5 T MR 研究了157例胎盤的ADC 值,發(fā)現(xiàn)b 值取0、200、700 s/mm2時,ADC 值 和 孕 周 具 有 相關性,b 值 取50、200、700 s/mm2時,ADC 值和孕周無相關性。包含b 值為0 s/mm2的數(shù)據(jù)所測得的ADC 值,是包括了不同方式的水分子的各項運動,還包括了灌注因素。胎盤中的血流因素會影響其中的擴散因素。而采用別b=50 s/mm2時,是減少胎盤灌注和微循環(huán)因素的影響,因此和孕周失去相關性[15]。這項研究說明胎盤ADC 值量化的是組織擴散和毛細血管灌注的綜合效果,并主要是受胎盤毛細血管灌注和微循環(huán)影響而并非細胞外間隙水分子擴散。正常組織中的水分子主要由細胞外、細胞內、血管間三部分組成[16]。這也提示了隨著胎盤成熟過程中纖維化的產生,ADC 值并不受到波動影響,證明了ADC 值不能作為提示胎盤成熟度的指標,和本文研究結果相吻合。分析本研究及國外文獻結果說明:胎盤ADC 值并不隨孕周的改變而改變,說明ADC 值并不能作為衡量胎盤成熟的指標[17]。
研究體會:MRI 常規(guī)序列采集是非常有必要的,在后續(xù)測量ADC 值勾畫ROI 時,同時查看常規(guī)序列有助于辨別解剖結構。
本研究不足: 在臨床行MRI 檢查的胎兒中,完全正常比例非常小,因此本研究所選取的胎盤其胎兒均有畸形。為了使試驗更為精確,筆者對納入的胎盤進行了以下方面的控制: 納入者胎兒為單部位、常見的畸形,復雜的畸形或綜合征則不被納入,且其胎盤經(jīng)超聲形態(tài)學及臍帶血流指數(shù)評估均正常,胎盤形態(tài)學及血流動力學有異常的病例,如胎盤植入、FGR 胎盤等均被排除。
DWI 單指數(shù)模型測量的ADC 值是綜合量化了的組織擴撒和毛細血管灌注的綜合效果,因此并不能作為衡量胎盤成熟的指標,尚需對胎盤使用更高級的模型進行探索研究,如IVIM,進一步深入了解和分析胎盤的擴散和灌注情況。