扩散加权成像评价胎儿轻度侧脑室扩张

刘 颖，王 筝，袁慧书

(北京大学第三医院放射科，北京 100191)

扩散加权成像评价胎儿轻度侧脑室扩张

刘 颖，王 筝，袁慧书*

(北京大学第三医院放射科，北京 100191)

目的 探讨ADC值对胎儿轻度侧脑室扩张的诊断价值。方法 对15胎轻度侧脑室扩张胎儿(侧脑室扩张组)及15胎侧脑室无扩张的胎儿(对照组)行DWI扫描，测量双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶白质、基底核、丘脑及小脑ADC值，比较2组各脑区ADC值差异及轻度侧脑室扩张胎儿左侧及右侧各脑区ADC值的差异。分析所有胎儿各脑区ADC值与孕周的相关性、侧脑室扩张胎儿侧脑室宽度与孕周的相关性。结果 与对照组比较，轻度侧脑室扩张组双侧额叶、双侧顶叶白质ADC值下降(P均<0.05)。侧脑室扩张胎儿左侧与右侧各脑区ADC值差异均无统计学意义(P均>0.05)。相关分析显示所有胎儿双侧枕叶、双侧基底核区、双侧丘脑、双侧小脑及左侧颞叶ADC值与孕周呈负相关，侧脑室扩张胎儿侧脑室宽度与孕周呈正相关(r=0.635，P=0.011)。结论 轻度侧脑室扩张胎儿额叶、顶叶ADC值下降，ADC值对检测潜在脑部损伤较敏感，有助于诊断胎儿侧脑室扩张。

扩散磁共振成像；表观扩散系数；轻度侧脑室扩张；胎儿

胎儿中枢神经系统异常是胎儿最常见的结构异常之一[1]，脑室扩张(尤其是侧脑室扩张)是胎儿常见的中枢神经系统异常。产前超声可快速检测胎儿脑室扩张，但无法反映其脑实质微观结构变化。胎儿MRI已经成为产前超声检查的有效补充。DWI可检测组织内水分子扩散运动，可早期发现胎儿颅脑改变，并可通过ADC值进行定量测量[2-6]。目前应用ADC值评估脑室扩张胎儿脑部改变的报道较少。本研究对轻度侧脑室扩张胎儿进行常规MRI及DWI扫描，对胎儿脑部不同部位进行ADC值测量，旨在探讨轻度侧脑室胎儿ADC值的变化。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2015年8月—2016年8月经超声检查诊断或疑似胎儿轻度侧脑室扩张(10～15 mm)后接受产前MR检查的孕妇15名，年龄24～35岁，平均(28.7±2.9)岁，孕26～35周，平均(31.5±3.9)周；均为单胎妊娠(共15胎，侧脑室扩张组)，于超声检查后1～5天内接受MR检查。同期选取因颅脑以外其他部位异常而接受胎儿MR检查的单胎妊娠孕妇15名(共15胎)作为对照组，孕妇年龄25～36岁，平均(30.0±3.6)岁，孕周26～35周，平均(30.9±3.4)周；对照组胎儿脑部侧脑室均未见明显扩张。

1.2MR检查 采用GE Optima MR 360 1.5T MR扫描仪，8通道体部相控阵线圈。为减小孕妇呼吸运动对图像质量的影响，所有序列图像均在孕妇屏气状态下采集。首先采用快速平衡稳态采集(fast-imaging employing steady-state acquisition, FIESTA)序列进行孕妇盆腔冠状位方向扫描，作为定位像，再根据胎儿在宫腔中的体位行胎儿矢状位、冠状位和轴位扫描。根据胎儿大小扫描16～24层，除序列本身固定参数外，各序列其余参数尽量保持一致。在经过基底核、丘脑的轴位层面于侧脑室三角区测量双侧侧脑室宽度并记录，以侧脑室宽度>10 mm为侧脑室增宽。DWI选择轴位扫描，确保扫描出的脑部图像左右对称，如图像存在伪影，则去除伪影原因后重复扫描2～3次，直至获取符合分析要求的图像。

扫描序列及参数：①FIESTA序列，TR 4.6 ms，TE 2.09 ms，NEX 1，扫描时间 16～20 s；②单激发快速自旋回波(single-shot fast spin echo， SSFSE)序列，TR 50.4 ms，TE 140 ms，NEX 1，扫描时间 14～20 s；③DWI序列，TR 2 831 ms，TE 77 ms，FOV 320 mm×320 mm，b值为0、600 s/mm2，扫描时间 16～20 s。以上序列层厚均为5 mm，层间距1 mm。

1.3图像数据处理与分析 通过MR扫描仪自带后处理软件生成ADC图，并从ADC图中直接测量ADC值。将ROI左右对称放置于胎儿脑区，包括双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶白质、基底核、丘脑及小脑(图1)。为避免距离侧脑室过近时受脑脊液产生的容积效应影响，ROI放置点尽量远离侧脑室。每个ROI面积为12.2 mm2。每个位置测量2次，取其平均值作为各区域最终ADC值。

2 结果

侧脑室扩张组与对照组孕妇年龄及孕周差异无统计学意义(P均>0.05)。所有轻度侧脑室扩张胎儿均经SSFSE及FIESTA序列检查均无脑部其他先天发育异常。侧脑室扩张组所有超声诊断或怀疑轻度侧脑室扩张的胎儿，经MR检查均存在侧脑室扩张，扩张程度与超声诊断相符，侧脑室宽度为10～15 mm，平均宽度(1.16±0.14)cm。其中10胎为左侧轻度侧脑室扩张，3胎为右侧轻度侧脑室扩张，2胎为双侧轻度侧脑室扩张；左侧侧脑室扩张平均宽度(1.17± 0.16)cm，右侧侧脑室扩张平均宽度(1.13±0.10)cm。对照组胎儿脑部均未见明显结构异常及信号异常，侧脑室无增宽。

与对照组比较，侧脑室扩张组双侧额叶、双侧顶叶白质ADC值下降(图1)，差异均有统计学意义 (P均<0.05，表1)。侧脑室扩张胎儿左侧与右侧脑区额叶(t=-0.114，P=0.911)、顶叶(t=0.043，P=0.966)、颞叶(t=0.222，P=0.828)、枕叶 (t=-0.288，P=0.778)、基底核(t=-0.748，P=0.467)、丘脑(t=-0.434，P=0.671)及小脑(t=0.086，P=0.933)ADC值差异均无统计学意义。

双侧枕叶、双侧基底核、双侧丘脑、双侧小脑及左侧颞叶的ADC值与孕周呈负相关，见表2。侧脑室扩张胎儿侧脑室宽度与孕周呈正相关(r=0.635，P=0.011)。

表1 侧脑室扩张组与对照组各脑区ADC值比较(×10-3 mm2/s，n=15)

图1 孕29+2周，侧脑室扩张胎儿 A～C.MR SSFSE序列矢状位(A)、冠状位(B)、轴位(C)图像示胎儿双侧侧脑室不等宽，左侧侧脑室扩张，信号未见明显异常； D.DWI轴位图像示胎儿左侧侧脑室扩张，未见明显异常高信号； E～H.ADC图示不同区域ROI放置位置图，包括额叶、顶叶，颞叶、枕叶、基底核、丘脑和小脑

表2 胎儿各脑区ADC值与孕周的相关分析

3 讨论

产前超声检查中常见胎儿脑室扩张，尤以侧脑室扩张最为常见，严重的脑室扩张甚至可导致胎儿死亡。胎儿期(孕14～38周)侧脑室宽度基本稳定，当测量侧脑室三角区宽度>10 mm则可诊断为侧脑室扩张，且分为轻、中、重度扩张，其中轻度扩张为10～15 mm，中度为>15～20 mm，重度>20 mm[7]。亦有研究[8]报道胎儿轻度侧脑室扩张程度为10～15 mm，中度为>15 mm且相邻皮层厚度>3 mm，重度为>15 mm且相邻皮层厚度<2 mm。随着侧脑室扩张程度增大，胎儿单侧侧脑室扩张比例减低，而双侧侧脑室扩张比例增高，合并其他中枢神经系统异常的比例也增高[9]。引起胎儿侧脑室扩张的原因较多，主要是脑脊液的产生和吸收不平衡所致，脑脊液流出道梗阻、脑脊液分泌过多或吸收差、脑组织发育异常(如胼胝体缺如)和脑组织损伤(如出血、梗死和感染)等均可导致胎儿侧脑室扩张及形态不规则。

中重度侧脑室扩张胎儿常合并其他神经系统畸形或异常，通过产前超声多可及时发现并作出诊断。而轻度侧脑室扩张胎儿病因多为非梗阻性，不伴其他超声可见的结构异常。轻度侧脑室扩张可为单侧或双侧，病因不明，可能为脑脊液暂时性产生过多引起。脑室扩张程度与预后的相关性尚不清楚。有研究[10]报道胎儿孤立性轻度脑室扩张与宫内发育迟缓有关。轻度侧脑室扩张(10～15 mm)胎儿中，侧脑室宽度>12 mm者产后脑发育较≤12 mm者更差[11]。

近年来，胎儿MRI应用越来越广泛，在胎儿中枢神经系统疾病的诊断方面有其独特优势，特别是对于产前超声检查不易发现的脑实质微小病变，常用的MR检查序列主要是SSFSE及FIESTA序列[12]。目前国内MRI诊断胎儿脑室扩张仍沿用超声的诊断标准[13-14]，即侧脑室宽度>10 mm为侧脑室扩张。MRI有助于产前客观、准确地诊断胎儿脑室扩张，并可发现合并的其他中枢神经系统异常。侧脑室中重度扩张的胎儿合并其他神经系统异常时，产前超声或常规MRI即可发现，此时孕妇多选择终止妊娠。而对多数轻度侧脑室扩张胎儿在进行超声和MR检查时，除侧脑室扩张外，未发现其他结构异常或回声/信号异常。此类胎儿是否存在脑部异常且如何早期发现这些异常，是目前研究的热点。DWI通过检测活体组织水分子的弥散信息反映组织的微观结构及病理改变。DWI不仅可以用于胎儿脑部病变的诊断，还可反映胎儿脑成熟度[15-17]。ADC值作为DWI定量检测脑组织结构的参数，可用于区分细胞毒性水肿和血管源性水肿，ADC值下降常见于导致细胞毒性水肿的疾病。

本研究中，所有侧脑室扩张胎儿产前超声和MRI均未发现结构及回声/信号异常。对照组胎儿左侧及右侧额叶ADC值分别为(1.93±0.16)×10-3mm2/s及(1.87±0.16)×10-3mm2/s，与Righini等[18]研究结果基本一致。与对照组比较，轻度侧脑扩张组双侧额叶及双侧顶叶白质ADC值均出现下降(P均<0.05)；提示尽管常规MR未见信号异常，侧脑室扩张胎儿可能已经存在潜在脑组织结构改变。脑实质ADC值下降可能提示侧脑室扩张引起的组织破坏和代谢异常[19]。既往研究[20]报道，脑积水胎儿的额叶和枕叶白质、基底核区均存在ADC下降，提示在胎儿期由于持续性脑积水的发展，导致脑部出现不可逆的改变。考虑ADC值下降的机制可能与脑室扩张产生的直接效果有关，即脑室扩张引起颅内压的升高和脑血流的下降，从而引起轻度的脑缺血改变及脑代谢改变。由于脑血流减少而脑部能量代谢率相对正常，导致组织缺氧，加速无氧酵解，而无氧酵解后乳酸浓度增高，致使组织渗透压增加，水分子进入细胞内，细胞外间隙收缩，造成ADC值下降。本研究侧脑室扩张组15胎中13胎为单侧侧脑室扩张且均未合并其他中枢神经系统疾病。本研究对侧脑室扩张胎儿的左侧与右侧脑区进行对比，发现ADC值差异无统计学意义(P均>0.05)，表明两侧脑区呈对称性改变，提示这种改变不是由于某一侧单支血管供应血流下降所致。

Righini等[18]对正常胎儿平均ADC值与孕周进行相关分析结果显示，仅基底核ADC值与孕周呈负相关。本研究将胎儿各脑区平均ADC值与孕周进行相关分析，发现双侧枕叶、双侧基底核、双侧丘脑、双侧小脑及左侧颞叶的ADC值与孕周呈负相关，即随着孕周增加ADC值下降。考虑本研究中多个脑区ADC值与孕周呈负相关不是胎儿正常发育的改变，而是因潜在的损伤所致。本研究显示，侧脑室扩张胎儿的侧脑室宽度与孕周呈正相关，与既往研究[9]结果有所不同。分析原因为本组均为轻度脑室扩张，范围局限在10～15 mm内。

本研究的不足：①样本量较少，增大样本量可使结果更为准确；②出于医学伦理因素考虑，对照组并未选择正常胎儿，而选择因颅脑以外其他部位进行胎儿MR检查的胎儿作为对照组；③采用ROI的测量方法，存在人工选定区域不能代表全脑的偏差及操作的误差。

总之，在轻度侧脑室扩张的胎儿中，尽管产前超声及常规MR检查未发现结构、回声/信号的异常，侧脑室扩张胎儿脑部额叶、顶叶即出现ADC值下降。ADC值对检测潜在的脑部损伤更为敏感。对轻度侧脑室扩张胎儿，MRI是一种较好的辅助检查手段，结合常规序列及DWI能更为准确地做出诊断。

[1] 罗德清，陈欣林，朱霞，等.产前超声和MRI在诊断胎儿畸形中的应用.中国医学影像技术,2016,32(4):586-590.

[2] Chapman T, Matesan M, Weinberger E, et al. Digital atlas of fetal brain MRI. Pediatr Radiol, 2010,40(2):153-162.

[3] Glenn OA. MR imaging of the fetal brain. Pediatr Radiol, 2010,40(1):68-81.

[4] Rutherford MA. Magnetic resonance imaging of the fetal brain. Curr Opin Obstet Gynecol, 2009,21(2):180-186.

[5] Pistorius LR, Hellmann PM, Visser GH, et al. Fetal neuroimaging: Ultrasound, MRI, or both? Obstet Gynecol Surv, 2008,63(11):733-745.

[6] 刘海东,许相丰.扩散加权成像在胎儿脑发育中的应用进展.国际医学放射学杂志,2016,39(4):378-381.

[7] Benacerraf BR, Shipp TD, Bromley B, et al. What does magnetic resonance imaging add to the prenatal sonographic diagnosis of ventriculomegaly? J Ultrasound Med, 2007,26(11):1513-1522.

[8] Levine D, Barnes PD, Robertson RR, et al. Fast MR imaging of fetal central nerous system abnormalities. Radiology, 2003,229(1):51-61.

[9] 赵连新,王光彬,杨林林,等.产前MRI在超声诊断胎儿侧脑室扩张中的临床价值.中国产前诊断杂志(电子版),2012,4(3):11-15.

[10] Mercier A, Eurin D, Mercier PY, et al. Isolated mild fetal cerebral ventriculomegaly: A retrospective analysis of 26 cases. Prenat Diagn, 2001,21(7):58-95.

[12] 郭万祐.重视胎儿MRI的发展.中华放射学杂志,2014,48(12):969-970.

[13] Li Y, Estroff JA, Mehta TS, et al. Ultrasound and MRI of fetuses with ventriculomegaly: Can cortical development be used to predict postnatal outcome? AJR Am J Roentgenol, 2011,196(6):1457-1467.

[14] Griffiths PD, Morris JE, Mason G, et al. Fetuses with ventrculomegaly diagnosed in the second trimester of pregnancy by in utero MR imaging: What happens in the third trimester? AJNR Am J Neuroradiol, 2011,32(3):474-480.

[15] 曾旭,周芷溪,董国礼,等.正常中晚孕胎儿侧脑室大小随胎龄变化的初步探讨.实用放射学杂志,2014,30(6):983-986.

[16] Hoffmann C, Weisz B, Lipitz S, et al. Regional apparent diffusion coefficient values in 3rd trimester fetal brain. Neuroradiology, 2014,56(7):561-567.

[17] 庄严,张国福.弥散加权成像对胎儿系统发育的评估.实用放射学杂志,2012,28(9):1470-1472.

[18] Righini A, Bianchini E, Parazzini C, et al. Apparent diffusion coefficient determination in normal fetal brain: A prenatal MR imaging study. AJNR Am J Neuroradiol， 2003,24(5):799-804.

[19] Gass A, Niendorf T, Hirsch JG. Acute and chronic changes of the apparent diffusion coefficient in neurological disorders—biophysical mechanisms and possible underlying histopathology. J Neurol Sci, 2001,186(Suppl 1):S15-S23.

[20] Erdem G, Celik O, Hascalik S, et al. Diffusion-weighted imaging evaluation of subtle cerebral microstructural changes in intrauterine fetal hydrocephalus. Magn Reson Imaging, 2007,25(10):1417-1422.

Diffusion weighted imaging research in fetus with mild ventriculomegaly

LIUYing,WANGZheng,YUANHuishu*

(DepartmentofRadiology,PekingUniversityThirdHospital，Beijing100191，China)

Objective To explore the diagnostic value of ADC values in fetus with mild ventriculomegaly. Methods Fifteen fetuses with mild ventriculomegaly (mild ventriculomegaly group) and fifteen healthy controls (control group) were scanned with DWI. The ADC values in bilateral frontal lobes, parietal lobes, temporal lobes, occipital lobes, basal ganglia, thalamus and cerebella were measured. The ADC values of mild ventriculomegaly group were compared with those of control group. And the ADC values in left regions were compared with those in right regions of fetuses with mild ventriculomegaly. The correlation between ADC values of all fetuses and gestational age, as well as the correlation between the diameters of ventriculomegaly in feutes with mild ventriculomegaly and gestational age were analyzed. Results Compared with control group, ADC values were lower in bilateral frontal lobes and parietal lobes in mild ventriculomegaly group (allP<0.05). There were no significant differences of ADC values between left regions and right regions (allP>0.05). Correlation analysis showed that ADC values of all fetuses in bilateral occipital lobes, basal ganglia, thalamus, cerebella and left temporal lobe were negatively correlated with gestational age. The diameters of ventriculomegaly were positively correlated with gestational age (r=0.635,P=0.011). Conclusion The ADC values decrease in frontal lobes and parietal lobes in fetuses with mild ventriculomegaly. The ADC value may be more sensitive for detecting potential damage of brain， which is helpful for the diagnosis of fetus ventriculomegaly.

Diffusion magnetic resonance imaging; Apparent diffusion coefficient; Mild ventriculomegaly; Fetuses

刘颖(1980—)，女，浙江余姚人，博士，副主任医师。研究方向：神经系统和胎儿磁共振诊断。E-mail: lyyulia@163.com

袁慧书，北京大学第三医院放射科，100191。E-mail: huishuy@bjmu.edu.cn

2016-09-19

2017-03-26

10.13929/j.1003-3289.201609086

R714; R445.2

A

1003-3289(2017)05-0726-05