弥散加权成像技术在孕中晚期胎儿脑积水中的诊断价值研究*

1.甘肃省妇幼保健院医学影像中心(甘肃 兰州 730050)

2.甘肃省妇幼保健院产前诊断中心(甘肃 兰州 730050)

3.甘肃省妇幼保健院生殖医学中心(甘肃 兰州 730050)

朱大林1 冯 帆3 吴 菊2马强华1 杨来虎1 宋庆梅2

孕中晚期胎儿脑积水是胎儿中枢神经系统的常见畸形，可导致胎儿脑发育不良，生后语言、智力障碍等。核磁共振成像扩散加权成像(Diffusion weighted Imaging, DWI)是近年来应用于临床的一种功能性磁共振成像序列，可以从微观结构来评价脑组织中水分子的微观运动情况，能清楚显示正常胎儿不同区域脑实质的组织特征，是产前诊断胎儿颅脑疾病的一种有用的新的工具[1]。本研究通过对脑积水胎儿和正常胎儿对照研究，探讨核磁共振DWI序列在诊断脑积水上的诊断价值，为胎儿颅内脑积水产前诊断及干预提供更好的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院2014年1月至2017年8月行核磁共振检查诊断脑积水的15例病例，均为单胎，年龄19-35岁，平均(27.53±3.96)岁；孕龄23-36周，平均(30.07±4.22)周。并收集核磁共振检查颅脑正常(其他部位异常前来检查)的28例病例，均为单胎，年龄19-39岁，平均(27.53±4.70)岁；孕龄21-38周，平均(30.14±5.16)周。产前系统超声检查后24小时内行MRI扫描。

1.2 仪器和检查方法

1.2.1 设备采用SIEMENS AVANTO 1.5T磁共振，使用2个8通道相控阵体表线圈。采用半傅里叶单激发快速自旋回波序列(half-fourier acquisition single shot turbo spin echo，HASTE)。特异性吸收率(specific absorption rates，SAR)控制在3.0W/kg以下[2]。患者头先进，根据耐受情况选取仰卧位或侧卧位，提前训练，呼吸，尽量以减少呼吸伪影。

扫描参数：胎儿头颅轴、矢、冠位。HASTE序列：TR1300ms，TE 60ms，反转角70度，矩阵256×256，层厚4-5mm，层间隔30%。T1WI序列(FLASH)：TR 170ms，TE 4.70ms，反转角70度，层厚4-5mm。DWI序列：b值50s/mm2、400s/mm2、800s/mm2，并生成ADC图。分别测量脑积水组和正常胎儿组脑室周围额叶、颞叶、顶叶、枕叶、基底节区、丘脑、脑干的ADC值，双侧脑叶对称性测量并取平均值，每个ROI测量面积为20mm2，见图1-3。

胎儿脑积水诊断标准：影像学诊断以《中国脑积水规范化治疗专家共识(2013版)》作为脑积水的诊断标准。主要表现为(1)脑室系统扩张，双侧侧脑室、三、四脑室增宽，胎儿侧脑室后角扩张＞15mm，额角、枕角、颞角饱满，冠状位可见“米老鼠样”征像，额角变锐＜100°。(2)脑表面沟裂浅少，脑实质变薄。(3)额颞部蛛网膜下腔增宽，枕部无明显改变等。(4)胼胝体变薄，向上拉伸；穹窿、大脑内静脉向下移位、第三脑室底疝入扩大的蝶鞍等。

1.2.2 超声检查：应用ACUSON S-2000彩色多普勒超声仪，频率为2.0-6.0MHz。对胎儿各系统进行全面检查，常规评价测量胎儿双顶径、大脑、小脑、胼胝体、脑干等等结构。

检查前所有孕妇均签署核磁检查知情同意书，MRI及US图像资料均由两名副高职称相关医师审阅，将超声、MRI(DWI)结果进行对比分析。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计分析软件，计量资料采用()表示。采用独立样本t检验对胎儿脑积水组与正常对照组比较，包括孕周、孕妇年龄、脑室周围额叶、颞叶、顶叶、枕叶、基底节区、丘脑、脑干的ADC值比较分析。P值＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 胎儿脑积水MRI表现 本研究中15例胎儿脑积水均表现为脑室系统均扩张，双侧侧脑室后角宽度均大于15mm。双侧侧脑室、三、四脑室增宽，额角、枕角、颞角饱满,冠状位可见“米老鼠样”征像,额角变锐＜100°。12例脑表面沟裂浅少，脑实质变薄。额颞部蛛网膜下腔增宽，枕部无明显改变等。10例有胼胝体变薄，向上拉伸；穹窿、大脑内静脉向下移位征像。

2.2 脑积水胎儿与对照组各部位ADC值比较对照 本研究中，脑积水组和正常对照组胎儿在孕周(P=0.965)和孕妇年龄(P=0.981)上无明显统计学差异。与对照组比较，脑积水胎儿额叶(P=0.034)、顶叶(P=0.021)ADC值增高，差异有统计学意义(P＜0.05)。颞叶(P=0.300)、枕叶(P=0.667)、基底节(P=1.005)、丘脑(P=0.444)、脑干(P=0.609)的ADC值, 差异均无统计学意义。

3 讨 论

胎儿脑室扩张在胎儿中枢神经系统疾病中较为常见，发病率据报道在0.15%-2.00%，在产前核磁共振检查中，胎儿侧脑室宽度在10-15mm时，诊断为轻度扩张；侧脑室宽度＞15mm时，诊断为胎儿脑积水，本研究以此作为诊断标准，也有依据临近脑皮质厚度分为中度和重度脑室扩张[3]。脑脊液的分泌、循环及吸收三个环节中的任何一个或多个环节发生障碍，均可引起脑室系统的扩大和(或)蛛网膜下腔扩大，形成脑积水。胎儿侧脑室可具有不对称性，枕角较额角稍宽。

超声检查是目前评价胎儿发育首选的影像学方法，但有一定的局限性,分辨率相对较低。MRI检查空间分辨率及软组织分辨率高，可以清楚显示脑实质等中枢神经系统的解剖结构[4]。核磁共振DWI技术通过检测水分子扩散运动受限的方向和程度，可以通过信号强度的变化观察胎儿脑发育程度，并且通过对ADC值的测量进行定量评估[5]。

本组研究中，脑积水组和正常对照组胎儿在孕周(P=0.965)和孕妇年龄(P=0.981)上无明显统计学差异。与对照组比较，脑积水胎儿额叶(P=0.034)、顶叶(P=0.021)ADC值增高，有统计学差异(P＜0.05)。颞叶(P=0.300)、枕叶(P=0.667)、基底节(P=1.0 0 5)、丘脑(P=0.444)、脑干(P=0.609)的ADC值均无统计学差异。本研究与Aziz等人[6]的研究结果是一致的。在胎儿时脑积水，脑积水时脑室内压力增高，使脑室内水分子弥散到脑室周围脑白质内，细胞外的间隙增大，脑白质内水分子弥散受限减弱，故侧脑室周围白质的ADC值增大(见图10-12)，特别是顶叶及胼胝体[7-8]。先天性脑积水造成的脑改变分为大体和超微结构改变，大体结构表现为脑室系统的扩大，超微结构主要是脑室表面室管膜内层的损坏，同时周围白质内的小血管受压迫，继发各种神经胶质细胞的反应性改变，包括细胞活化和增生、轴突伸长和损坏、神经元之间联系的减少等。脑组织结构到不可逆的损害出现之间有一个“阈值效应”[9-10]，但阈值的判定尚无统一结论。本组研究中脑室周围额、顶叶白质的ADC值[额叶(1.864±0.216)，顶叶(1.756±0.183)]比对照组[额叶(1.679±0.231)，顶叶(1.586±0.192)]明显升高，提示在胎儿脑积水的诊断中除了常规对脑室形态和宽度的测量标准以外，额、顶叶白质的ADC值测量也有诊断的价值。颞叶、基底节、丘脑的ADC均值有增高但均无统计学差异，可能与本研究样本量较少有关系。枕叶、脑干的ADC均值有下降但均无统计学差异，可能与脑积水时这两者受积水压力增高影响较少、样本量少、尚未达到损害阈值有关系。由于胎儿胼胝体体积较小，测量ADC值时影响因素较大[11-13]，本研究中未做进一步探讨。

表1 脑积水胎儿与对照组各部位ADC值比较（×10-3mm2/s）

图1-3 28岁，孕36周，图1、2、3分别为ADC图上侧量脑室周围脑白质、基底节、丘脑的位置和标准，ROI均为20mm2。图4-6 30岁，孕32周，图4、5、6分别为T2WI轴位图、T2WI矢状图，双侧侧脑室扩张显著，合并胼胝体发育不良、胸段脊柱脊髓脊膜膨出。图7-9 25岁，孕23周，图7、8、9分别为T1WI、T2WI、DWI图，脑积水合并左侧侧脑室出血。图10-11 26岁，孕36周，图10、11分别为ADC图、DWI图，脑积水伴脑室周围可见斑片状弥散不受限区。图12 28岁，孕36周，正常对照组ADC图，显示脑白质和侧脑室正常36周正常形态。

综上所述，胎儿脑积水对胎儿影响较大,合并畸形发生率较高[14]。本研究不足之处，所收集病例数有限，还有待于扩大样本量进一步的研究。但核磁共振DWI技术能早期、准确的发现并诊断脑积水，对产前超声检查是有力的补充诊断，对产前诊断工作有重要的价值和指导意义。