李鴻恩 林興 王霞 曾益輝 江魁明 張嫣

廣東省婦幼保健院放射科(廣東 廣州 510000)

胎兒產(chǎn)前檢查首選超聲，但是由于超聲檢查視野范圍小、軟組織分辨力低、容易受羊水、胎兒體位影響[1]，對胎兒脊柱疾病的敏感性及特異性不高[2]。自1983年胎兒磁共振首次被提出[3],隨著機器設(shè)備的更新及技術(shù)的改進，磁共振更多應(yīng)用于胎兒復雜性疾病篩查中[4-6]。目前胎兒磁共振常用序列包括：①單次激發(fā)TSE (single-shot TSE，SSh-TSE)，②B-FFE，③超快速場回波序列(Turbo Field Echo,TFE)、④擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)[7]等。但胎兒脊柱因椎體小，椎體解剖結(jié)構(gòu)顯示較難，SSh-TSE及TFE序列在顯示胎兒脊柱方面欠佳，目前研究顯示DWI序列在顯示骨骼方面具有優(yōu)勢，但我院將采用DWI序列應(yīng)用在胎兒脊柱方面檢查，未能得到滿意的胎兒脊柱診斷圖像。本研究采用B-FFE及SWI序列應(yīng)用于胎兒脊柱掃描，利用B-FFE成像速度快、磁敏感加權(quán)成像序列骨質(zhì)結(jié)構(gòu)中鈣質(zhì)的強抗磁性引起組織之間相位變化[8]等優(yōu)勢，成功獲得滿意胎兒脊柱骨性結(jié)構(gòu)圖像，為臨床提供新的胎兒脊柱磁共振掃描技術(shù)保障。

1 資料與方法

1.1 一般資料分析2019年10月至2020年3月的磁共振胎兒脊柱檢查資料。

納入標準：產(chǎn)前診斷懷疑胎兒脊柱相關(guān)問題；掃描B-FFE及SWI序列。排除標準：體內(nèi)含有金屬起搏器等，精神意識障礙者。本組共分析54例胎兒脊柱孕婦，年齡23～45歲，平均年齡(27.4±5.48)歲，孕周20～37周，平均孕周為(26.8±3.5)周。

1.2 檢查準備、機器及參數(shù)采用荷蘭飛利浦公司Philips Ingenia 3.0T超導磁共振機，梯度場45 mT/m，切換率160 T/(m·s),16通道相控陣線圈，患者仰臥位或側(cè)臥位，足先進，放置呼吸門控在腹部呼吸起伏最高處，訓練呼吸。因磁共振檢查梯度線圈內(nèi)的電流快速變化造成MRI噪聲[9-10]，國際電工委員會規(guī)定磁共振噪聲限值為140 dB，需要給孕婦耳部帶好棉球及隔音耳機，做好噪聲防護。定位根據(jù)胎兒在宮腔內(nèi)進行冠狀面(顯示胎兒脊柱椎體、肋骨對稱)為主、矢狀面(顯示胎兒脊柱全長曲度及連續(xù)性)及橫斷面(顯示椎弓根及定位用)為輔掃描。掃描序列①B-FFE：重復時間(TR)：3.3ms，回波時間(TE)：1.6 ms，翻轉(zhuǎn)角：60°，矩陣(matrix)：268×195，視野(FOV)：40cm×35cm，層厚(slice thickness)：3mm，間隔(gap)：0，層數(shù)約16層(具體根據(jù)胎兒大小確定，范圍包全胎兒全脊柱)，采集次數(shù)(NEX)：1次，帶寬(bandwidth)：1371 Hz/pixel，單次掃描時間約40s。②SWI：TR：85ms，TE：13ms，翻轉(zhuǎn)角：13°，矩陣：256×220，F(xiàn)OV：38cm×38cm，層厚：3mm，gap：0，掃描層數(shù)常規(guī)6層，NEX ：1次，帶寬613 Hz/pixel，設(shè)置并行采集技術(shù)sense為3.4，控制呼吸，1次屏氣呼吸掃描，單次掃描時間約13s。

1.3 圖像分析由科室2名副高以上MR醫(yī)師雙盲法分析B-FFE及SWI圖像，記錄序列掃描時的SAR值，比較兩醫(yī)師診斷一致性，分析兩序列檢查成功率。

1.4 統(tǒng)計學方法采用SPSS 23.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，采用卡方檢驗法比較B-FFE與SWI序列診斷正確率、檢查成功率，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 診斷結(jié)果一致性比較B-FFE及SWI圖像均能達到診斷要求(表1)，能夠較好的顯示胎兒脊柱形態(tài)及結(jié)構(gòu)，以(引)產(chǎn)后，隨訪為金標準，B-FFE組診斷準確率88.88%(48/54)，其中6例因圖像運動不清晰未能確診。SWI組診斷準確率70.37%(38/54)，其中16例因胎動不清晰及頸胸段顯示不清未能確診。

表1 B-FFE組與SWI組診斷準確率比較(n=54)

2.2 檢查成功率對比54例胎兒脊柱檢查中，B-FFE序列獲得滿意胎兒脊柱圖像成功率為92.59%(50/54)，其中4例因胎動偽影造成圖像模糊。SWI序列成功率為55.56%(30/54)，其中24例因胎動偽影及呼吸不配合造成圖像模糊。兩組序列對比分析，差異具有顯著統(tǒng)計學意義(χ2=21.027，P<0.001)(表2)。

表2 B-FFE組與SWI組成功率比較(n=54)

2.3 SAR比較54例檢查中B-FFE序列SAR均為2.0±0.05w/kg，SWI序列SAR均為<0.1w/kg。

3 討 論

圖1A 妊娠24周胎兒脊柱，診斷蝴蝶椎，SWI序列圖像。圖1B 妊娠24周胎兒脊柱，診斷蝴蝶椎，B-FFE序列圖像。圖2A 妊娠22周胎兒脊柱，診斷半椎體，SWI序列圖像。圖2B 妊娠26周胎兒脊柱，診斷半椎體，B-FFE序列圖像。圖3 妊娠24周胎兒脊柱，診斷椎體融合，B-FFE序列圖像。

目前1.5T磁共振胎兒掃描已經(jīng)形成規(guī)范，2002年3.0T磁共振掃描機器正式在人體應(yīng)用，隨之在中樞神經(jīng)系統(tǒng)[11]、骨骼肌肉系統(tǒng)[12]、腹部[13]及其他組織開展應(yīng)用。因為胎兒脊柱磁共振檢查對解剖結(jié)構(gòu)上需要更好的顯示，在1.5T磁共振機上顯示欠佳，因此3.0T磁共振越來越多的使用在胎兒復雜疾病診斷檢查中[14]。本研究主要采用B-FFE及SWI序列應(yīng)用于胎兒脊柱掃描，為臨床提供新的掃描技術(shù)支持。

3.1 胎兒脊柱發(fā)育及背景胎兒脊柱發(fā)育與體節(jié)和脊索密切相關(guān)，歷經(jīng)膜內(nèi)成骨、軟骨化骨(脊索降解退化呈髓核)、軟骨化骨(椎體骨化中心出現(xiàn))三期[15]，在妊娠第4周時，生骨節(jié)細胞向中軸3個方向遷移，向內(nèi)側(cè)包繞脊索形成軟骨，最后骨化成椎體，第8～9孕周時，形成椎體及雙側(cè)椎弓的3個骨化中心，第17～18周時，骶椎椎體骨化，第21周后椎弓的骨化。發(fā)育過程中內(nèi)外因素干擾均可引發(fā)脊柱發(fā)育異常，如果椎體一側(cè)骨化中心未形成或雙側(cè)骨化中心未融合、椎弓骨化中心缺失或未融合均可以導致半椎體、蝴蝶椎、脊柱裂等畸形的發(fā)生。目前關(guān)于胎兒脊柱發(fā)育的研究[16]，多依賴超聲及解剖的研究結(jié)果，相比超聲及1.5T磁共振，我院采用3.0T磁共振進行胎兒脊柱檢查，具有更高的軟組織分辨力，更多通道的線圈具有更好的信噪比，做出來胎兒脊柱圖像更佳，方便診斷胎兒脊柱問題，滿足產(chǎn)前診斷臨床需要。目前沒有任何研究數(shù)據(jù)證明孕婦在3.0T機器上做檢查會對胎兒生長發(fā)育有影響[17]。我院采用B-FFE及SWI序列應(yīng)在在胎兒脊柱方面掃描，能更快更高效完成胎兒磁共振檢查。

3.2 B-FFE與SWI序列原理及應(yīng)用B-FFE是一種完全平衡的穩(wěn)定相干成像脈沖序列，序列采用很短的TR、很短的TE和較大的激發(fā)角，常規(guī)采用TR常小于5ms，TE常小于2ms，采用40°～70°的射頻脈沖激發(fā)，在這種參數(shù)下，組織的信號強度取決于T2＊/T1的比值[18-19]，組織的信號強度不受TR縮短影響，具有成像速度快，單層圖像采集時間常在1s以內(nèi)，因此幾乎沒有運動偽影，成像分辨率及對比度高[20]，本研究顯示B-FFE序列檢查成功率達92.59%(50/54),成功率明顯優(yōu)于SWI序列組55.56%(30/54)，兩種序列主要差異在于B-FFE序列孕婦處于平靜呼吸狀態(tài)下，胎兒胎動明顯減少，使檢查成功率明顯提高。該序列各廠家設(shè)備命名不同，飛利浦稱之為B-FFE,西門子稱之為True FISP(true fast imaging with steady-state precession)，GE稱之為FIESTA(fast imaging employing steady state acquisition)。使用B-FFE掃描時我們要注意通過使用快速的梯度模式，采用半回波技術(shù)，增加信號采集帶寬和縮小頻率編碼方向的矩陣可以有效的縮短TR、TE值，從而改善圖像的質(zhì)量，采用較大的偏轉(zhuǎn)角可以增加圖像的信號強度，但同時會延長TR值，所以在掃描時，在保證TR值不變的情況下，應(yīng)盡量增大偏轉(zhuǎn)角來增加圖像的信號強度，另外該序列脈沖能量較大，我們在掃描時需密切關(guān)注SAR值，本文54例患者B-FFE序列SAR值為2.0±0.05w/kg，相對恒定，SAR值過高時需要通過適當?shù)目s短偏轉(zhuǎn)角來降低SAR值。

SWI是一種利用不同組織間磁敏感差異和血氧水平依賴(BOLD)效應(yīng)形成影像的磁共振技術(shù)，飛利浦稱為Veno BOLD靜脈血氧水平，西門子稱為SWI磁敏感加權(quán)成像，GE稱為T2加權(quán)血管造影，由Haacke學者于1997年首次提出，具有高分辨率、高信噪比等特點[21]，文獻研究顯示胎兒脊柱脊柱(鈣質(zhì))具有很強的反磁性，能夠?qū)е戮植看艌霾痪鶆?，引起體積元素(VolumePixel)內(nèi)質(zhì)子失相位、T2＊值縮短，最終導致體積元素(VolumePixel)內(nèi)信號降低，使胎兒脊柱與軟組織間對比增強，從而更好的顯示出胎兒脊柱形態(tài)及輪廓。常規(guī)SWI采用基于GRE的 3D采集，主要用于小靜脈、小出血灶、鈣鐵沉積方面的成像，掃描時間長。因為磁共振胎兒脊柱掃描存在胎動及孕婦呼吸運動偽影，時間過長容易造成運動偽影，我院現(xiàn)采用2D SWI掃描，采用控制呼吸，一次屏氣(13s)完成檢查，大大降低了胎動及孕婦呼吸運動偽影。

3.3 B-FFE與SWI序列胎兒脊柱疾病應(yīng)用主要適用于超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒脊柱異常，再行磁共振檢查加以精確診斷，分析結(jié)果顯示，B-FFE及SWI序列均能很好顯示胎兒脊柱椎體形態(tài)及結(jié)構(gòu)，在B-FFE序列上，因為序列幾乎不受胎動及呼吸運動影響，掃描時間短，掃描層數(shù)多，掃描出來圖像效果很好，能清晰顯示脊柱全長全貌，準確病灶定位及輔助定性，容易獲得胎兒脊柱圖像。在SWI序列上，顯示腰骶段脊柱效果很好，能清晰顯示椎體輪廓，顯示椎體輪廓方面比B-FFE更優(yōu)勢，在顯示胎兒脊柱頸胸段顯示欠佳，容易受胎動影響，需要反復掃描。常見病例如下，蝴蝶椎是脊椎發(fā)育畸形，成對的椎體軟骨化骨中心的一個發(fā)育不完全(圖1a,圖1b)，半椎體多是因為染色體異常引起的多發(fā)椎體畸形，出生后可能是先天性脊柱側(cè)凸(圖2a,圖2b)，椎體融合又稱阻滯椎，是生長發(fā)育過程中椎體分節(jié)不全所導致，最常見于腰椎和頸椎(圖3)。

3.4 磁共振胎兒檢查安全性Elater等學者在1994年論文中提到目前沒有證據(jù)證明胎兒磁共振檢查與胚胎發(fā)育異常存在直接關(guān)系[22]，我們在做胎兒檢查時要考慮SAR值：定義為單位質(zhì)量的人體組織吸收的高頻輸出。美國食品和藥品管理局(FDA)及國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)標準規(guī)定了在胎兒磁共振檢查中SAR值在3.0以下[23]。本研究54例患者的SAR值，B-FFE掃描SAR值為2.0±0.05w/kg，SWI掃描SAR值為<0.1W/kg，均在安全值范圍內(nèi)，臨床生后隨訪也未發(fā)現(xiàn)有關(guān)不良反應(yīng)，因此磁共振檢查是相對安全的。

3.5 研究局限性機器方面，3.0T磁共振相比1.5T磁共振檢查，高場強下容易造成磁場不均勻和駐波偽影[24]、化學位移偽影、磁敏感偽影[25]等。序列方面，B-FFE對磁場不均勻比較敏感，容易出現(xiàn)磁化率偽影，SWI序列掃描對病人控制呼吸、胎動影響較大，需多次重復掃描。

綜上所述，胎兒磁共振脊柱掃描在產(chǎn)前診斷胎兒脊柱問題方面具有獨特的優(yōu)勢，B-FFE及SWI序列都能很好的顯示胎兒脊柱椎體形態(tài)及結(jié)構(gòu)，B-FFE在顯示胎兒脊柱全長方面具有優(yōu)勢，能簡單、快捷獲得滿意脊柱圖像，檢查成功率高，但在顯示胎兒脊柱輪廓稍遜于SWI序列。SWI在顯示胎兒腰骶段具有絕對優(yōu)勢，既能清晰顯示椎體形態(tài)又能清晰顯示椎體輪廓，但檢查成功率較低，兩者結(jié)合掃描能互補雙方優(yōu)勢，大大提高胎兒脊柱影像診斷準確率及檢查完成率。