胎儿腹部MRI诊断进展
2015-03-20丁立伍兵*
丁 立 伍 兵*
胎儿腹部MRI诊断进展
丁 立1,2伍 兵1*
MRI技术用于腹部成像,有许多特殊序列可以帮助完善诊断,对于胃肠道梗阻、肝胆系统占位病变及泌尿系统异常的诊断均优于超声。随着胎儿腹部MRI诊断逐渐转向功能性研究,其在羊水偏少时更能发挥作用。MRI有望在未来用于评价胎儿腹部系统生理功能,对优生优育的作用更大。
胎儿;腹部;先天畸形;磁共振成像
Int J Med Radiol,2015,38(5):434-437
近年来,随着MRI快速成像技术的出现,其已逐渐用于孕中晚期胎儿各系统的评价。MRI具有无电离辐射、视野大、软组织分辨力高等特点[1],在胎儿产前畸形诊断中逐渐显示出独特的优势。随着胎儿外科发展,MRI日益成为产前超声诊断的重要补充。本文综述了胎儿腹部疾病的MRI研究进展。
1 胎儿MRI技术的发展
胎儿MRI于1983年由Smith等首次报道。随着快速MRI技术的发展,胎儿MRI检查逐渐应用于胎儿各系统。2010—2014年有关胎儿MRI检查和研究的大量文献聚焦于胎儿中枢神经系统疾病[2-4],除常规的形态学异常检查外,还采用扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)来评价胎儿脑部白质纤维束的发育情况[5],用 MR波谱成像 (MR spectroscopy,MRS)来测量胎儿脑部物质成分[6];少量文献着重于胎儿胸部疾病如先天性膈疝[7-8]等。MRI在腹部系统应用的相关文献[9]报道尚少,并且内容多集中于胎儿腹部疾病的形态异常[10],采用MRI进行功能检查的应用鲜有报道。
2 胎儿腹部MRI应用
目前胎儿MRI常用的2个序列为平衡稳态自由进动(balanced steady-state free precession,SSFP)序列和单次激发快速自旋回波 (single-shot fast spin-echo,SSFSE)序列,几乎所有的文献研究中均有使用,其可用于胎儿任何系统的评价。除这两个序列外,在针对腹部不同的器官还有一些特殊序列可以使用。
2.1 胃肠道 在孕中晚期,胎儿肠管里含有胎粪,胎粪中的脂性物质在T1WI上表现为高信号,因此T1WI在评价肠管时尤为重要。而为满足胎儿MRI检查时的快速性,有文献报道采用一些快速T1WI序列来满足要求,常使用快速反转恢复运动抑制T1WI(fast inversion recovery motion insensitive T1WI, FIRM T1WI)序列显示肠管情况,与常规T1WI比较,该序列扫描时间短,分辨率相对较高[11]。在此基础上,孙等[12]使用3D T1WI序列观察肠管全段的立体形态,并据此判断肠管形态有无异常,在先天性巨结肠及短小结肠的综合诊断中显示出较好的诊断价值,可以完全显示出病变肠段及正常肠段形态。采用长回波时间(TE)、长反转时间(TR)的重T2WI序列也可以用于胎儿胃肠道疾病的诊断,可以获得类似于MR胆胰管成像(MRCP)的水成像影像,以突出反映胃肠道的异常潴留液体[13],可以很好地判断肠梗阻时肠管积液扩张情况及梗阻点具体位置。还有动态的快速稳态进动采集T2加权电影(Fiesta cine T2WI)序列用于评价胎儿腹部运动[14],扰相梯度回波T1WI(spoiled gradient recalled echo T1WI,SPGR T1WI)序列用于评价出血情况[14]。
2.2 肝胆实质脏器 在常规检查技术上,双相位扰相梯度回波T1WI(dual-echo spoiled gradient recalled echo T1WI,DUAL-SPGR T1WI)序列以获得同反相影像来判定是否有脂肪成分,这对于鉴别畸胎瘤有重要作用[15]。同时,随着胆囊的发育,胆汁成分发生改变,在一些囊肿的鉴别上,扩散加权成像(DWI)及表观扩散系数(ADC)值的测量可以反映是否有扩散受限的情况,判断囊肿是否含有较多的蛋白成分[16]。T2*序列也可以用于胎儿肝实质检查,通过评价肝脏含铁量[17],从而判断有无肝内铁质沉积。
2.3 泌尿系统 MR尿路成像 (MR urography,MRU)对于判断肾积液及输尿管积液均有帮助,通过三维容积成像后处理,可以初步定量判断[18]。DUAL-SPGR T1WI序列可以显示血流和脂肪[19],对于肾上腺血肿及肾上腺外神经母细胞瘤鉴别有较大价值[20]。相关研究[21]表明应用DWI等功能成像技术对于寻找异位肾,判断肾缺如、肾发育不良也很有价值。
2.4 腹部肿块及腹壁异常 在胎儿腹部异常中,腹部肿块较常见,使用快速T1WI序列衬托出肠管形态[22],可以此来区分肠内、肠外病变,并判断病变位置。同时,DUAL T1WI也可用来判断肿块是否含有脂肪成分以此来鉴别是否为畸胎瘤[23]。对于囊性肿块,DWI及T1WI检查可以用来鉴别是否为含蛋白成分较多的囊肿[24]。
3 MRI在胎儿腹部疾病的诊断价值
3.1 胃肠道疾病 胎儿胃肠道异常主要包括先天性肠梗阻、膈疝、肠系膜囊肿、先天性巨结肠等。①先天性肠梗阻。在胎儿发育过程中,因为胎儿吞咽羊水,胎儿胃及近端小肠在T2WI显示为高信号,T1WI为低信号,而结肠及直肠则因胎粪的堆积,表现为T1WI高信号,T2WI低信号。而在肠道梗阻时,产前超声主要是发现肠腔扩张,对具体梗阻部位无法判断,而MRI可以显示扩张的肠管,并由此明确肠道闭锁位置[25]。如果T2WI上表现为扩张的肠管影,且信号较均匀,则表明梗阻点在近端小肠;如果信号不均匀,高低信号混杂则表明梗阻点在末端小肠或结肠段。同时,在MR水成像上可以发现羊水增多的现象[26]。②先天性膈疝。由于膈肌薄弱而使腹内容物疝入胸腔。在判断膈疝时,MRI由于视野大,软组织对比分辨力高,可以同层观察胸腹腔情况,从而判断疝入物疝入情况,特别是在右侧膈疝时可以清楚显示是否有肝脏膨出[27],对于是否继续妊娠可提供重要参考。另外,由于T1WI、T2WI序列上肠管信号的变化,比产前超声更能明确疝入的肠管节段。当双肺受疝入内容物压迫时常会导致肺发育不良,通过测定胎儿肺肝信号强度比 (lung-to-liver signal intensity ratio,LLSIR)可以预测双肺发育情况,如LLSIR≤1.50可提示肺发育不良[28]。③肠系膜囊肿。MRI通过多参数成像可以很好地鉴别囊肿特点,如浆液性、乳糜液性囊肿在T2WI上表现为高信号,而出血性则表现为T1WI高信号,T2WI低信号[29]。④先天性巨结肠。有研究发现三维MRI结肠成像(3D-MR colonography,3D-MRC)技术可以显示出结肠全段,从而可以整体评价胎儿肠管情况,明确明显缩窄的病变肠段,为产后手术提供依据[30]。
3.2 肝胆实质脏器 在孕早期,红细胞是在肝脏生成,大量的铁结合在胎儿肝脏血红蛋白上,造成胎儿肝在T2WI上信号明显降低。在妊娠20~26周时红细胞的生成才由肝转移到骨髓,胎儿肝在T2WI上信号又逐步升高,肝脏信号强度变化贯穿整个胎儿发育过程中,因此T2*序列可用于胎儿肝早期无创性生理评价[31]。对于肝脏肿瘤,胎儿MRI由于视野大、软组织分辨力高,在部分病例诊断中可体现MRI全面直观的好处[32]。胎儿肝脏血管内皮细胞瘤表现为T1WI上不均匀低信号,T2WI为不均匀高信号,内部坏死区表现为更高信号影,弥补了超声仅能显示出高回声、低回声或混合回声肿块的不足,有助于明确出血、坏死改变[33]。肝错构瘤则常表现为长T1、长T2囊性肿块。而肝母细胞瘤是胎儿肝脏最常见的恶性肿瘤,MRI有助于判断有无远处转移,以及瘤周血管情况,明确有无血管侵袭,发现血管内瘤栓[34]。在胆道系统,MRI能清楚显示胆囊形态、位置,对于存在胆总管囊肿的胎儿,MR水成像能比超声获取更多的信息;对于胆道闭锁的胎儿,MRI也比超声更加敏感[35]。
3.3 泌尿生殖系统 胎儿泌尿系统病变相当常见,占所有胎儿腹部异常的30%左右,胎儿泌尿系统各种疾病导致的预后各不一样,如合并羊水过少常预后较差。第1类病变是双肾病变:①多囊性肾病,此类病变常合并羊水过少,此时使用超声检查常因羊水少而常无法清楚显示胎儿器官的形态与异常;而MRI检查则不受影响,可以观察到双肾体积扩大或处于正常范围,皮髓质区多发小囊肿,未见膀胱显示,双肺信号降低[36]。②发育不良性肾病,常因结构发育异常导致,MRI可显示出肾脏体积缩小,伴发下尿路梗阻畸形[36]。③严重的膀胱流出道梗阻,此类病变多发于男胎,MRI可见膀胱异常扩大,典型者可出现“钥匙征”[36]。第2类是单侧病变,此类病变预后相对较好。①单侧肾缺如或异位肾,这也是MRI比超声更有优势的地方。因为MRI观察视野大,可以在胸腹部寻找中等信号的T2WI肾脏信号,特别是DWI能更敏感地发现肾脏信号[21],避免异位肾造成的误诊。对于单侧肾发育不良,由于MRI的软组织分辨力更高,故能更清楚地显示肾脏形态及结构异常[36]。②输尿管扩张,一般可分为肾盂输尿管移行处异常,膀胱输尿管移行处异常,后尿道瓣等引起,MRI可适用于输尿管中重度扩张的胎儿,用来了解其可能的病因及排除其他畸形,并能与原发性巨输尿管或反流性输尿管所致的尿道间断性扩张相鉴别[36]。第3类病变是肾肿瘤,常可见先天性中胚层肾瘤,MRI表现为T2WI上信号强度较肝脏高,较水低。肾上腺神经母细胞瘤常在T1WI SPGR序列上与血肿相鉴别[20]。第4类病变是泄殖腔畸形,T1WI序列可将肠管与尿道区分开,尿道表现为低信号,肠管常表现为高信号[37]。
3.4 腹壁异常及腹部肿块 在此类病例中,MRI能将腹壁缺损大小、突出物及囊膜等结构清晰显示,从而准确地鉴别脐膨出和腹裂,对于部分病例,超声提示脐部异常者可以进一步行MRI检查以明确其类型。在腹部囊性包块诊断上,MRI更多地用于寻找包块与周围组织的关系,以及判断囊肿本身成分[38]。
4 诊断不足及发展方向
4.1 诊断不足 目前胎儿MRI对于一些细微结构的分辨力仍显不足。另外,MRI显示钙化的能力较差,对胎粪性腹膜炎诊断困难。对于较复杂的泄殖腔畸形,MRI亦因较难区分相关结构而诊断困难。
4.2 发展方向 MRI检查不仅能从形态学进行诊断,更能从分子水平领域评价器官功能,例如DWI已应用于婴幼儿腹部系统的诊断。但现阶段胎儿腹部MR检查多集中于胎儿畸形的形态学改变,而未从胎儿脏器功能方面来评判。国外近几年有相关文献报告DWI用于对胎儿肺的功能评价,并取得了较好的效果[39]。但用于胎儿腹部如对肝脏、肾脏研究报道却较少。胎儿肾脏在孕中晚期开始发挥作用,羊水的排泄由肾脏分泌产生,如果羊水循环不能保持平衡必然导致胎儿异常[18],因此通过MR影像来评价胎儿肾功能有很好的临床实际意义,DWI通过反映水分子的扩散运动,从而达到反映活体病理生理状态下的功能状态,而肾脏因其高血流和高灌注,正是DWI检查的理想器官之一[40],可见使用DWI评价胎儿肾脏功能会是今后的研究方向。
总之,在产前腹部疾病诊断领域,MRI弥补了超声分辨力较低的缺陷,能从较大视野范围显示相邻器官异常,而且功能成像能够反映胎儿生理功能,未来产前MRI有望为优生优育做出更大的贡献。
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(收稿2015-02-04)
Application of MRI in evaluation of fetal abdomen
DING Li1,2,WU Bing1.1
Department of Radiology,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu 610041,China;2 Department of Radiology,Sichuan Provincial Hospital for Women and Children
There are many special MRI sequences can be used to improve diagnosis accuracy of fetal abdominal diseases.Compared with ultrasound,MRI is superior in diagnosis of obstruction of the digestive tract,lesions in liver, gallbladder and urinary system.As a newly emerged technique,prenatal function-MRI now plays important role in evaluation of fetal abdomen,especially in the situation of low amniotic fluid.Prenatal MRI can make a greater contribution for prenatal and postnatal care by providing important information of fetal abdomen physiological functions.
Fetus;Abdomen;Congenital malformation;Magnetic resonance imaging
10.3874/j.issn.1674-1897.2015.05.Z0505
1四川大学华西医院放射科,成都 610041;2四川省妇幼保健院放射科
伍兵,E-mail:bingwu69@163.com
*审校者