胎儿MRI肺肝信号比与孕周关系及其临床应用价值

关牧娟，孟方方，陆林，赵鑫，张小安

(郑州大学第三附属医院 放射科，河南 郑州 450052)

胎儿产前影像学检查可以间接评估胎儿肺部发育情况[1]。目前已被公认的超声相关指标包括胸围、肺头比等，但超声检查结果易受母体及胎儿体位因素影响，且重复性差。随着MRI在胎儿检查的广泛应用，利用MRI评估胎儿肺发育成为研究热点之一，但对于胎儿肺肝信号强度比值(lung-to-liver signal intensities ratio，LLSR)的大样本研究国内仍未见报道。本文通过大样本研究，回归分析了LLSR与孕周关系，旨在进一步探讨LLSR在评估胎儿肺发育方面的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性收集郑州大学第三附属医院自2018年1月至2020年4月接受产前MRI检查的单胎孕妇515例作为研究对象，孕周21+3～41+5周，平均(30.68±5.78)周，孕妇年龄19～50岁，平均(29.96±4.77)岁。(1)纳入标准：①连续超声产检提示胎儿双肺发育正常；②无不良孕产史；③孕妇月经规律，胎龄按末次月经计算；④自然妊娠。(2)排除标准：①羊水异常；②胎盘异常；③妊娠期并发症，如高血压、糖尿病等；④双胎或多胎及超声产检指标异常提示胎儿生长受限；⑤妊娠期合并生殖系统疾病，如子宫肌瘤等。

1.2 仪器与方法采用Siemens Skyra 3.0T MR扫描仪，常规取仰卧位，头先进，将8通道相控阵表面线圈置于腹盆腔位置，扫描范围自宫底至耻骨联合部，孕妇可平稳自由呼吸，无需屏气。扫描方法：先扫定位相，再根据定位相扫描胎儿肺部轴位图像，最后以轴位图像为准做胎儿肺部T2冠状面扫描。T2加权成像采用半傅立叶单次激发自旋回波序列：重复时间1 400 ms，回波时间63 ms，层厚4 mm，层间距0.8 mm，视野400 mm×400 mm，矩阵192×192，激励次数1次。

1.3 测量方法取胎儿肺部冠状面图像进行感兴趣区(region of interest，ROI)测量。ROI选取时应尽量避开血管及器官边缘，邻近膈肌分别在3个不同层面选取右肺下叶及肝脏面积约为30 mm2的圆形区域，测量肺和肝的信号强度并取其平均值(如图1)，然后计算LLSR。测量工作由2位年资5 a以上医生同时进行，然后取其平均值作为研究数据。

2 结果

2.1 基于孕周的LLSR统计学描述统计分析孕周21+3～41+5周共515例胎儿LLSR，其服从正态分布，平均LLSR(2.39±0.83)，各个孕周其LLSR均服从正态分布，基于孕周的LLSR具体信息如表1。

表1 孕周21+3～41+5周的LLSR具体信息

2.2 LLSR与孕周的相关性分析从表1可以看出，除了孕40～41周，孕21～39周胎儿LLSR随着孕周的增大而增加。采用Pearson相关分析对LLSR与孕周进行分析，结果显示LLSR与孕周呈正相关关系(r=0.691，P<0.05)。

2.3 LLSR与孕周的回归分析选择线性模型进行回归分析(R2=0.721，P<0.05)(如图2)，由线性回归分析结果可知，LLSR(Y)与孕周(X)之间的线性数量关系可通过线性回归方程表示为：Y=-0.573+0.097X。

图2 LLSR与孕周关系散点图

2.4 区分孕周<28周与孕周≥28周的LLSR最佳临界值及其诊断效能通过绘制ROC曲线，得出孕周<28周与孕周≥28周的LLSR最佳临界值为2.03，曲线下面积为0.864，诊断孕周≥28周的敏感度为78.82%，特异度为79.43%，假阳性率为20.57%，假阴性率为21.18%。见图3。

图3 ROC曲线

3 讨论

肺发育是否良好是围生儿存活的重要决定因素之一。肺发育不全在新生儿尤其是早产儿中发病率及死亡率较高[2]。因此，产前对胎儿肺部发育情况进行准确评估具有十分重要的临床价值。

目前最常用的诊断胎肺是否发育成熟的方法是羊水板层小体计数、卵磷脂与鞘磷脂比值以及磷脂酰甘油等[3]，但这些都涉及羊膜穿刺术，虽然在妊娠晚期进行羊膜穿刺术的风险较低，但胎儿损伤、早产、胎盘早剥、产妇败血症、胎儿心率异常和产妇出血等并发症已被报道[4]。

已有许多学者对产前影像学检查评估胎儿肺部发育情况进行了相关研究。超声检查实时成像，方便无创，成为产前评估肺发育情况的主要工具[5]。胸围、肺头比等已成为超声评估肺发育情况的重要指标[6]。肺发育不良导致肺容量下降，因此，肺容量测定被认为是测定胎儿肺成熟度的可行方法[7]。利用三维超声技术及MRI测量胎儿肺体积(fetal lung volume，FLV)以预测肺部发育情况成为近几年研究热点。但超声有一定的局限性，比如母体脂肪层较厚、胎儿骨骼及体位影响等。随着MRI技术发展，MRI已被证实可以作为一种无创、有效评估胎儿肺发育的工具。Meyers等[1]及杨朝湘等[8]分别通过对665例及457例正常胎儿FLV与孕周关系进行回归分析，为MRI评估肺发育情况建立了较为可靠的胎儿FLV预测值回归模型。但MRI评估FLV时需要手工勾画多个层面胎儿肺的轮廓，结果易受胎儿运动、孕妇呼吸运动及测量者主观因素影响。

关于胎儿肺T2加权信号强度已有学者研究，比如Ikeda等[9]和Levine等[10]发现随着孕周的增加，正常胎儿肺的T2加权信号强度增高，T1加权信号强度降低。但是，有研究发现，由于扫描仪器及序列不同，不同研究之间的数据无可比性[11]。经过不断探索，Osada等[12]发现LLSR可作为一个评估肺发育情况的指标，随后Brewerton等[13]研究证实了该观点，并发现肺发育不良胎儿LLSR低于正常胎儿。但是国内关于LLSR的大样本研究未见报道。

本研究以LLSR作为评估肺发育成熟度指标，对515例正常胎儿肺进行回顾性分析，研究证实LLSR与孕周呈正相关关系(r=0.691)，与Moshiri等[14](r=0.45)及叶鹏飞等[15](r=0.149)观点一致。这与胎儿肺胚胎发育过程有关，随着孕周的增加，终末囊及肺泡数目不断增加、体积不断扩大，且肺泡表面活性物质产生也越来越多[16]，因此，肺内羊水积聚也随着孕周增加而增多，在MRI的T2加权图像上胎儿肺的信号强度逐渐增高，LLSR随着孕周增加而增大。尚红磊等[17]研究证实羊水过少组胎儿LLSR明显低于羊水正常组，本研究发现孕40～41周LLSR逐渐降低，笔者猜测与足月胎儿羊水量减少有关。何永财[18]分析了38例(孕26～39周，平均孕33.71周)胎儿LLSR，其平均值为2.90±0.95；本文研究了孕21～41周[平均孕(30.68±5.78)周]胎儿LLSR，平均值为2.39±0.83，较前者平均值偏低，推测与本研究样本量明显较前者大，且孕周范围较广有关。本研究通过线性回归模型可以预测中晚期胎儿肺LLSR值，线性方程斜率为0.097，说明每增加一个孕周，胎肺LLSR增加0.097。通过绘制ROC曲线，得出区分孕周<28周与孕周≥28周的最佳临界值为2.03，以此推测当胎肺LLSR<2.03时，提示胎肺发育不成熟，与Oka等[19]提出当LLSR>2提示胎儿肺发育成熟的结论一致。

本研究存在一定局限性：(1)样本采集区域局限，未实施多中心研究，国内尚无关于胎肺LLSR的大样本研究，但本研究通过大样本数据得出的结果与有关研究结果基本一致，推测胎肺LLSR的地域差异不大，可适用于大部分人群；(2)数据仅适用于单胎妊娠且无不良孕产史及妊娠期并发症者，对于双胎或多胎及其他原因导致的胎儿宫内生长受限等情况时，需结合其他相关检查指标综合评估。

综上，本研究表明LLSR与孕周呈线性相关关系，并得出区分孕周是否满28周的最佳临界值，从而进一步证实LLSR可作为产前评估胎肺发育成熟度的一项可靠指标，为产前诊疗提供很大临床应用价值。