MRI测量正常中晚孕胎儿大脑主要径线的价值

严 静，严高武，王 微，杨国庆，李 勇，付泉水，赵林伟， 陈 洪，秦 伟，杨汉丰

(1.遂宁市中心医院放射科，四川 遂宁 629000；2.川北医学院附属医院放射科，四川 南充 637000)

胎儿大脑是其中枢神经系统成熟程度的组织学指标[1]。近年来，MRI在评估胎儿脑部方面取得了重要成就。本研究采用3.0T高场强MR设备测量胎儿颅骨和脑内径线正常值，并分析其与孕周的关系，旨在提出不同孕龄胎儿颅脑径线值的范围，为进一步临床应用提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年9月—2018年5月遂宁市中心医院超声检查提示胎儿脑解剖结构正常的单胎妊娠孕妇223名，年龄23～36岁，平均(28.9±5.3)岁，孕龄24～38周，平均(30.7±6.2)周。其中4胎因胎动伪影显著被排除，最终纳入胎儿219胎。按孕龄分为3组：Ⅰ组，孕24～28周(n=76)；Ⅱ组，孕29～33周(n=67)；Ⅲ组，孕34～38周(n=76)。对3组胎儿均行MR检查。本研究经医学伦理委员会审查通过，所有受检孕妇均知晓研究目的，并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery MR 750型3.0T超导型MR扫描仪，腹部32通道相控阵线圈。以胎头为中心，依次进行轴位、矢状位、冠状位扫描。扫描序列及参数：单次激发快速自旋回波序列T2WI，TR 4 000 ms，TE 130 ms，矩阵400×383，层厚6 mm；快速反转恢复运动抑制序列T1WI，TR 7.2 ms，TE 3.0 ms，矩阵320×225，层厚5 mm。

1.3 图像分析 由2名放射科医师采用Image J(1.40 g，National Institutes of Health)软件在T2WI上以盲法测量胎儿颅脑径线，每名医师测量2次，取平均值。脑双顶径(brain biparietal diameter, BBD)：轴位时胎儿最大脑宽[2](图1A)；脑额枕径(brain fronto-occipital length, BFOL)：正中矢状位时胎儿额枕叶间的最长距离[2](图1B)；骨双顶径(skull biparietal diameter, SBD)：轴位时胎儿顶骨的最宽距离(图1C)；骨额枕径(skull fronto-occipitoal diameter, SFOD)：轴位时胎儿额骨和枕骨间的最大距离(图1C)；头围(head circumference, HC)：胎儿颅骨外边界的椭圆形ROI(图1D)；胼胝体长度(length of the corpus callosum, LCC)：正中矢状位时胎儿胼胝体的内径(前内缘-后内缘[3]，图1E)；小脑横径(cerebellar transverse diameter, CTD)：冠状位时胎儿小脑半球最长轴的长度(图1F)。

图1 采用T2WI测量胎儿颅脑各径线示意图 A.轴位脑双顶径测量； B.正中矢状位脑额枕径测量； C.轴位骨双顶径和骨额枕径测量； D.轴位使用Image J工具测量头围； E.正中矢状位胼胝体长度测量； F.冠状位小脑横径测量

1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。计量资料以±s表示。通过组内相关系数(interclass correlation coefficient, ICC)评价2名医师间测量值的可重复性,ICC<0.4为可重复性较差，ICC为0.4～0.7为可重复性一般，ICC>0.7为可重复性好。采用Spearman秩相关系数分析胎儿颅脑各径线与孕周的相关性，并获得拟合曲线，得出回归方程，检验水准：α=0.05。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2名医师测量相同孕龄胎儿各颅脑径线的可重复性好(表1)，故胎儿各颅脑径线MR测值取两者的平均值。不同组别胎儿颅脑径线值见表2。

相关分析结果显示，胎儿BBD、BFOL、SBD、SFOD、HC、LCC、CTD均与孕周呈正相关(r=0.957、0.974、0.949、0.959、0.971、0.887、0.985，P均<0.001)。回归方程：BBD=-0.075孕周2+7.145孕周-75.703(R2=0.930,P<0.01);BFOL=-0.011孕周2+3.805孕周-16.814(R2=0.951，P<0.01)；SBD=-0.096孕周2+8.162孕周-79.942(R2=0.927，P<0.01)；SFOD=-0.066孕周2+6.517孕周-38.516(R2=0.915，P<0.01)；HC=-0.260孕周2+23.736孕周-192.125(R2=0.950,P<0.01)；LCC=-0.062孕周2+4.928孕周-54.372(R2=0.813，P<0.01)；CTD=0.014孕周2+0.790孕周+3.311(R2=0.931，P<0.01)。胎儿颅脑各径线与孕龄的二项式拟合图见图2。

3 讨论

MRI可清晰显示胎儿脑形态和细微结构,且不受孕妇体型、羊水量、胎位等因素的影响[4]。超声是胎儿中枢神经系统产前检查的首选方法[5]，但对操作者水平依赖性高，且随妊娠进展，胎儿颅骨骨化形成声障，导致图像质量和测量数据准确率下降。本研究利用MRI测量正常中晚孕胎儿脑内和颅骨的形态学指标，以更全面地评价胎儿脑发育情况。

本研究结果显示，不同观察者在不同孕周阶段测量胎儿颅脑各径线值的可重复性好，ICC均>0.7，高于Tilea等[6]对孕26～40周胎儿大脑径线测量结果的观察者间ICC值，可能是由于Tilea等[6]采用1.5T低场强MR扫描仪，所获测量数据的精确度相对较低。

本研究对于胎儿BBD、SBD的MRI测值与Kyriakopoulou等[2]的结果相似，但普遍小1～3 mm，原因可能为：①人种差异(高加索人vs黄种人)、饮食习惯不同等导致胎儿脂肪分布、骨骼发育不同；②本研究采用3.0T MR，较Kyriakopoulou等[2]采用的1.5T MR具有更高的信噪比、图像分辨率及更短的扫描时间，测量可能更为准确；③Kyriakopoulou等[2]采用3D重建图像测量，本研究为2D线性测量；④本研究为前瞻性研究，能够保证数据的完整性和同质性。

本研究发现胎儿BBD、SBD与孕周呈正相关，所得回归函数与Pier等[7]的研究结果相似，各项系数符号相同。BBD可反映胎儿脑横径方向的发育情况，可通过超声测量2个顶骨隆突之间的距离[8]进行评估，但其并非真正的脑内测量。在某些病理情况下，如皮质发育不全时，额颞叶形态已经异常、脑内组织已经受压而SBD可能并无改变，此时测量单一骨径不能反映真实的发育不良范围。使用MRI测量具有重要临床意义。

超声较难测量胎儿BFOL。本研究进行MR测量时参照Vasung等[9]的方法，即选取正中矢状位确定额枕最长径，此方位有利于显示额枕叶最凸点；但本研究胎儿BFOL测值较Kyriakopoulou等[2]的研究结果更小，其原因可能是由于Kyriakopoulou等[2]采用矢状位分别测量每个大脑半球的额枕长度，取最长径作为额枕径，而本研究选取正中矢状位测量BFOL，且并未探讨两大脑半球间的差异。

表1 2名医师测量不同孕周胎儿颅脑径线的可重复性评价

表2 不同组别胎儿颅脑径线MR测值(mm，±s)

表2 不同组别胎儿颅脑径线MR测值(mm，±s)

组别脑双顶径脑额枕径骨双顶径骨额枕径头围肼胝体长度小脑横径Ⅰ组(n=76)59.48±4.6275.79±5.7067.89±4.9786.76±5.94247.44±18.9132.16±3.2933.60±2.56Ⅱ组(n=67)73.31±3.8789.47±4.7638.80±3.04100.21±3.47291.90±9.3841.75±3.1480.05±4.25Ⅲ组(n=76)84.90±3.38107.37±4.4142.77±2.51110.93±4.43326.18±9.0650.16±3.7790.07±2.76

图2 二项式拟合曲线 A.脑双顶径与孕周； B.脑额枕径与孕周； C.骨双顶径与孕周； D.骨额枕径与孕周； E.头围与孕周； F.胼胝体长度与孕周； G.小脑横径与孕周

本研究结果显示，胎儿BFOL、SFOD均与孕周呈正相关。由于骨盆入口前后径小，而斜径、横径较宽，胎头常以额枕径衔接于骨盆的斜径或横径上，故额枕径的测量有助于临床选择分娩方式。

本研究发现HC与孕周呈正相关，且呈二次多项式曲线增长。HC是反映胎儿脑容积发育的标准，过大或增长过快常见于脑积水、脑肿瘤，过小或增长缓慢见于小头畸形、大脑发育不全等。本组MR测量胎儿HC时，采用了与超声测量一致的平面。目前国内鲜见关于胎儿HC的MRI数据的报道。黄小云等[10]通过超声测量16 877胎孕周为27～42周胎儿的HC，但由于成像方法不同及超声的局限性，未能将超声测量的指标与本研究所获MRI测值相比较。

超声测量胎儿LCC较为困难，需取得胎儿脑正中矢状切面，才可观察测量其整体长度。Cignini等[11]通过超声测量19～37周胎儿LCC、胼胝体厚度。本研究结果显示，LCC与孕周呈正相关，且呈二次多项式曲线增长,与Cignini等[11]的结果基本一致。胼胝体是连接左右两侧大脑半球的重要结构，也是标志胎脑发育成熟的敏感指标，胼胝体发育不全包括胼胝体全部或部分缺如，其与中枢神经系统其他畸形，如Dandy-Walker畸形、Chiari Ⅱ畸形和灰质异位症也有较高相关性。因此，在常规产前检查中，尽早对胼胝体进行评估，具有重要临床意义。

本研究中，胎儿CTD与孕周呈正相关。da Graça等[12]通过超声检测，证实CTD对预测孕周有较强的独特性，是估计胎龄的理想指标。Behrman等[13]进行胎猴实验，发现动物胚胎处于窒息时大脑皮质血流减少，但小脑血供未受影响，这种血流调节方式能够保证在胎猴发育迟缓的情况下，小脑的发育速度不变。刘菲等[14]测量14～40周胎儿标本的小脑径线和体积，并进行直线回归分析(R2=0.786)；与之比较，本研究使用二项式曲线描述CTD的增长趋势更好(R2=0.931)。CTD是描述小脑形态的指标之一，胎儿MRI可在3个正交平面上直接显示小脑半球、小脑蚓部，以评估各种后颅窝疾病的幕上异常，如Dandy-Walker 畸形、小脑发育不全、小脑发育异常、小脑出血以及Chiari畸形。

本研究的局限性：测量数据来自于医院周边地区人群，可能存在地域偏倚；未考虑胎儿性别因素的影响；样本量较小。

综上所述，3.0T MR用于测量正常中晚孕胎儿大脑主要径线具有较好的可重复性。测量脑实质和颅骨可为诊断胎儿中枢神经系统异常提供依据。MRI在评估不同妊娠时期胎儿脑发育过程中具有重要作用。