胎儿出生体质量的MRI 预测及其临床应用

吴华艺 何玉琴 张若仙 江魁明

产前预测胎儿出生体质量不仅可以评价胎儿宫内生长发育情况，对于孕妇产前分娩方式的选择也具有重要指导意义。在临床工作中准确地预测胎儿体质量、识别巨大儿、提高经阴道分娩率以及降低首次剖宫产率至关重要。特别是对于巨大儿及骨盆相对狭窄的孕妇，准确预测胎儿体质量，可避免因过度试产造成分娩肩难产、胎儿臂丛神经损伤、锁骨骨折、新生儿窒息等一系列并发症，降低产后出血、软产道裂伤、子宫破裂、生殖道瘘等风险，同时降低阴道试产转剖宫产的比例[1-2]。

目前，临床上预测胎儿体质量主要依赖二维超声（US）检查，通过测量胎儿头围、腹围及股骨长度并通过Hadlock 方程进行换算，获得的预测值主要强调胎儿骨骼发育的因素[3]。Hammami 等[4]分析认为该算法的诊断准确度不高（56.4%～68%），可能是由于超声医师自身的经验、培训及技术上存在较大差异性所致。此外，受妊娠晚期胎儿宫内姿势的影响，超声医师难以获得标准的测量层面导致胎儿各参数的测量不准确。而MRI 具有软组织分辨力高、安全、无辐射、视野广等优点，在妊娠期间使用安全，适用于整个围产期。采用MRI 预测胎儿体质量时会同时考虑胎儿骨骼及软组织的因素，通过测量胎儿体积（fetal body volume，FBV）来计算获得胎儿体质量预测值（estimation of fetal weight，EFW），有研究[5]表明MRI 预测胎儿体质量比US 更准确。本文综述MRI 预测胎儿体质量的扫描技术及计算方法，并分析其在高危胎儿及孕妇中的适用性。

1 MRI 扫描方法

由于胎儿MRI 容易受胎儿运动和母体呼吸运动的影响，因此MRI 扫描在预测胎儿体质量时选择序列须满足2 个条件：①采集时间必须足够短，以达到暂时性“冻结”胎儿的效果，避免产生胎儿运动伪影及母体呼吸伪影。如果胎儿在影像采集过程中发生运动，那么后续构建的胎儿三维模型表面的平滑度则会降低，得到的FBV 就不准确。②不影响影像质量的条件下，尽可能实现影像上胎儿组织与子宫肌壁、胎盘和羊水之间的高对比度，有利于精确定位胎儿轮廓，进而实现快速准确的自动化分割。最初Baker 等[6]使用平面回波技术，但操作繁琐、耗时长，现已被淘汰。后来，Uotila 等[7]使用T1加权自旋回波技术，扫描层厚10 mm，扫描时间为1 min，得到的影像通过皮下脂肪组织可识别胎儿轮廓，但末端肢体由于脂肪组织少而对比度不高。Zaretsky 等[8]采用单次激发快速自旋回波技术预测胎儿体质量，层厚8 mm，平均采集时间为90 s，胎儿组织与周围羊水的对比度有所改善，但较大的层厚导致重建的胎儿模型表面呈“阶梯”状，难以反映实际FBV。目前的研究中主要采用稳态进动快速成像技术预测胎儿体质量，廖等[9]设定层厚4 mm，层间距为0，得到的影像显示胎儿组织与羊水间有较高对比度，但扫描时间长达2 min，容易受胎儿运动和母体呼吸运动影响，常常需要重复扫描以获得高质量影像。因此，今后仍需要探求更好更快的扫描方法。

2 FBV 测量及EFW 计算

2.1 FBV 测量 FBV 测量是MRI 预测胎儿体质量的关键一步。最初是在胎儿影像中手动逐层勾画胎儿轮廓，通过逐层计算面积与层厚的乘积并求和获得FBV。但手动勾画过程非常耗时，当胎儿较大时，测量时长可达45 min。

随着MRI 硬件和后处理软件的进步，多种用于勾画胎儿轮廓的半自动软件已能够快速测量FBV。例如利用Mimics 10.0 半自动软件构建的60 例足月胎儿的三维模型，得到的模型既可以任意角度观察胎儿宫内姿势，也可以直观、立体地显示胎儿体表的解剖结构，重建时间约30 min[10]。采用影像存档与通信系统（picture archiving and communication system，PACS）中的AGFA-Gevaert NV 半自动软件可以勾画出胎儿影像[11-13]。此外，Kadji 等[14]还自行开发了MATLAB 2013a 半自动勾画软件，可通过自动与手动结合完成胎儿轮廓勾画，与传统手动勾画方法及AGFA-Gevaert NV 半自动方法进行比较，结果显示这3 种方法构建的胎儿三维模型预测大于胎龄儿(large-for-gestational age，LGA)的受试者操作特征曲线下面积（AUC）均没有显著差异，但是MATLAB 2013a 与AGFA-Gevaert NV 这2 种半自动化测量方法耗时少，最短仅5 min[15]。

2.2 EFW 计算 Baker 等[6]基于11 例胎儿数据首次提出了MRI 预测胎儿体质量的Baker 公式：EFW=1.013×FBV＋0.12，将其用于预测接受MRI 检查1 周内分娩的胎儿体质量。但胎儿是持续生长的，所以该公式受MRI 检查与分娩间隔时间的影响。随后，Liao 等[9]基于MRI 检查48 h 内分娩的22例胎儿数据建立了具有高密度系数的修正Baker 公式：EFW=1.07×FBV＋0.12。与Baker 公式比较，该公式可以提高MRI 预测足月儿出生体质量的准确性。Kacem 等[16]基于188 个胎儿的数据构建了一个适用于早产儿和足月胎儿的新公式：EFW=1.2083×FBV0.9815，但该公式与Baker 公式预测LGA 的AUC无显著差异，因而没有足够的证据支持其可以替代Baker 公式。因此，目前产前1 周内预测胎儿体质量依旧建议使用Baker 公式，使用时需注意FBV 正确测量单位为升。

需要注意的是，上述公式仅适用于预测MRI 检查1 周内分娩的胎儿出生体质量，由于孕晚期胎儿体质量持续性增长，预测检查1 周以后分娩的胎儿出生体质量需要重复检查或采用新的公式测算。Liao 等[17]首次分析了MRI 检查后15～21 d 分娩的153 例足月胎儿，构建了2 个新公式：EFW1=0.992×FBV＋0.507，EFW2=1.057×FBV＋0.029×d（d 为MRI检查与分娩的时间间隔，系数0.029 为胎儿平均每天的体质量增长值)，结果显示2 个新公式均能显著改善胎儿体质量的预测，但EFW2比EFW1准确性更高，能更好地预测接受检查1 周之后分娩的胎儿出生体质量，临床实用性更强。多因素回归分析胎儿性别、实际出生体质量、MRI 检查时孕龄及MRI 检查与分娩的时间间隔等因素对EFW 准确性的影响，EFW1的准确性与上述因素均不相关，而EFW2的准确性仅与胎儿实际出生体质量相关，胎儿实际出生体质量越小，误差越大。

3 MRI 预测胎儿体质量的临床应用

3.1 LGA 或小于胎龄儿的识别 准确识别LGA 在产前分娩方式选择（例如引产或剖宫产）中具有指导作用。对于出生体质量＞4 500 g 的胎儿，US 预测的误差较大，绝对误差随着胎儿体质量增加而增大，临床上往往会将US 估算的胎儿体质量作为剖宫产的指征，由此增加了非必要的剖宫产[3]。在识别LGA 及小于胎龄儿方面，MRI 预测胎儿体质量优于US。Kadji 等[18]分别通过MRI 及二维US 检查测量产前EFW 识别LGA，对于MRI 检查后48 h 内分娩的270 例孕妇，MRI 检出率为98%，而US 只有67%；对于完成检查48 h 之后分娩的83 例孕妇，MRI 检出率为78%，US 为67%。Carlin 等[13]在分娩前48 h内通过MRI 及US 识别小于胎龄儿，MRI 检出率达到100%，US 仅为78%。综上，未来基于MRI 检查精确预测胎儿体质量的研究可为疑似巨大儿分娩方式的选择以及小于胎龄儿的管理提供新的建议[19]。

3.2 高危孕妇

3.2.1 糖尿病妊娠 妊娠期糖尿病是巨大儿的高危因素之一，在母亲患有糖尿病的情况下，巨大儿肩难产的发生率达到50%[1]，因此准确预测糖尿病孕妇的胎儿体质量至关重要。Kadji 等[15]比较了82例糖尿病孕妇和254 例非糖尿病孕妇的胎儿密度，结果显示，糖尿病组的中位胎儿密度（1.030 g/mL）与非糖尿病组的（1.035 g/mL）无显著差异。2 组中LGA 与正常体质量胎儿的胎儿密度也没有显著差异。孕妇患有糖尿病时，胎儿密度可能会受脂肪沉积影响而发生改变，胎儿密度与EFW 有关，因而会影响MRI 预测胎儿体质量的准确性[15]。但目前尚无证据表明在糖尿病人群中需要使用特定的预测公式，是否需要为糖尿病孕妇制定特定的胎儿体质量预测公式还有待探究。

3.2.2 双胎妊娠 预测胎儿体质量的目的是识别生长发育异常的胎儿，避免产生不良的围产期结局[1-2]。双胎妊娠存在胎儿生长不一致、选择性胎儿生长受限等风险，因此准确预测胎儿体质量在双胎妊娠中的应用也十分重要。Kadji 等[12]通过对33 例双胎孕妇的研究证明了MRI 预测胎儿体质量比US更加准确，MRI 预测胎儿体质量的相对误差为3.2%，US 为6.8%；MRI 也能更好地识别小于胎龄儿，其AUC 为0.946，而US 为0.895，两者差异显著；MRI 和US 测得的EFW 不一致性和实际出生体质量不一致性均呈线性相关，但MRI 的相关系数（r=0.87）比US（r=0.75）更高。因此，在双胎妊娠中，MRI 预测胎儿出生体质量更有助于诊断胎儿生长不一致和选择性宫内生长受限，减少不必要的医源性干预措施（如剖宫产、减胎等）。

4 总结与展望

尽管MRI 预测胎儿出生体质量优于US，但影像分割方法和三维建模的难易程度都影响着MRI预测胎儿体质量在临床应用中的可行性；此外，由于缺乏证据支持MRI 预测胎儿体质量在巨大儿诊断中的有效性，产科医生还是倾向于采用US 预测方法。因此，MRI 预测胎儿体质量要在临床上广泛使用尚需加强以下几方面研究[20]：①优化快速成像技术，减少采集过程中胎儿运动的可能性; ②胎儿自动分割软件应减少手动追踪胎儿所需的时间；③扩大样本量进一步验证MRI 预测胎儿体质量的准确性；④分析MRI 预测胎儿体质量应用于临床决策时对围产期结局的影响。

随着经济发展和科学技术进步，如今MR 的使用成本和时间成本降低，MRI 已成为临床常见的辅助检查手段，未来MRI 预测胎儿体质量有望成为低成本、高效益的检查项目，在产前诊断中普及，将有利于更多高危妊娠病人。