基于磁共振快速成像序列的胎儿图像质量影响因素

范宪淼，郑晓林，邹玉坚，郑昌业，胡 涛

广东省东莞市人民医院放射科，广东 东莞 523059

我国出生缺陷儿总发生率约为5.6%，以全国年出生婴儿数1600万计算，每年新增出生缺陷约90万例[1]。MRI技术在发现及诊断胎儿发育过程中病变的功能日益成熟，已经成为超声检查的重要补充手段，产前超声检查技术是筛查胎儿发育首选影像学检查技术[2-3]。其有较好的安全保证，实时得出检查结果，且价格较低，但容易受孕妇体内气体的影响，难以穿透骨骼，对深部结构显示欠佳，超声探头较小，每次只能扫描较小范围，再加上胎位限制，孕妇羊水量不足，双胎等特殊情况，检查结果与操作人员技术紧密相关，较容易发生胎儿发育病变漏诊问题，检查的准确性会受到较大的影响[4]。因此需要选择一种有效的补充检查方法。

有研究显示经过胎儿超声检查后不能确诊的再选择行磁共振检查的阳性率达到95%以上[5]，可见胎儿磁共振检查的重要性。也有学者认为磁共振技术对妊娠中晚期胎儿的疾病诊断有独特的优势[6-8]。胎儿磁共振检查技术同样不存在辐射损伤、可多层多角度成像，还克服了超声产前检查的各种问题，大视野成像，可一次包全检查部位，能获取软组织密度高、对比度好的图像，与孕妇肥胖、高密度骨骼、体内气体及羊水量的多少无关；同时，对胎儿发育过程的测量及孕妇盆腔的观察更为准确，也具有与操作人员技术相关性较小等优势。随着快速成像技术的应用，限制了运动伪影，提高了成像质量，其在产前诊断中应用日益发挥重要作用[9-10]。有研究采用磁共振快速成像序列（单次激发快速自旋回波序列和快速稳态进动采集序列）在胎儿成像中的对比研究[11-12]，但未对采用快速序列扫描所得的胎儿图像质量的影响因素进行探讨。本文对50例胎儿行磁共振快速成像序列扫描，通过分析孕周、胎位和羊水量，旨在探讨基于快速序列的胎儿图像质量的影响因素，为胎儿疾病筛查、特别是超声筛查不能确诊的胎儿提供良好的磁共振诊断，成为超声胎儿筛选的重要补充手段。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集2017年1月～2018年1月在本院用产前超声筛选诊断或怀疑胎儿异常需要进行胎儿检查的中晚期妊娠孕妇50例，年龄25～47岁（34.5±2.5岁），其中22例孕周为12～28周，28例28～40周。纳入标准：经超声筛查，诊断或怀疑胎儿异常；单胎妊娠；孕妇状态良好，其本人及家属知情同意，了解整个检查过程并能够配合完成检查。排除标准：合并妊娠高血压或其他疾病患者；对装有起搏器者和有幽闭恐怖症者；孕期3月以内；烦躁、不能屏气配合完成检查者。本研究已通过伦理审查。

1.2 检查前准备

做好孕妇的心理工作，告知其胎儿磁共振检查的安全性及禁忌证，向其说明磁共振检查过程并签署知情同意书，除去随身携带的金属物品，避免发生导致安全事故和导致图像伪影，嘱孕妇排空膀胱，平静呼吸，稳定情绪。

1.3 扫描方法

采用SIEMENS Symphony 1.5 T超导磁共振，采用体部相控阵线圈，孕妇扫描时可保持舒适的体位，采用头先进、仰卧位。定位扫描后，在盆腔冠状面定位像的基础上行胎儿矢状面、冠状面及横断面多层多角度扫描。胎儿在子宫内位置不断变动，在整个检查过程中，必须以前一个扫描序列作为后一个扫描序列的定像。MRI检查扫描序列主要采用真稳态进动快速采集序列（True FISP）、半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列（HASTE）和快速小角度激发序列（FLASH）。

具体参数：冠状位（True FISP）TR/TE 5.18 ms/2.59 ms，FOV（read）350～380 mm，FOV（phase）100%，层厚5 mm，距离因子10%，矩阵256×256；矢状位T1WI（FLASH序 列 ）TR/TE 122 ms/4.76 ms，FOV（read）350～380 mm，FOV（phase）75.0%，层厚5 mm，距离因子10%，矩阵256×256；轴位T2WI（HASTE序 列 ）TR/TE 1030 ms /90 ms， FOV（read）350～380 mm，FOV（phase）75.0%，层厚5 mm，距离因子10%，矩阵256×256；轴位T1WI（FLASH序列）TR/TE 122 ms/4.76 ms， FOV（read）350～380 mm，FOV（phase）75.0%，层厚5 mm，距离因子10%，矩阵256×256。

1.4 研究方法

筛选的50例孕妇均完成胎儿磁共振检查（采用HASTE、True FISP、FLASH快速成像序列），统计学分析采用SPSS 13.0版统计软件将所收集的样本数据进行非参数秩和检验，根据统计数据得出孕周、胎儿位置和孕妇羊水量的不同其图像质量的关系，得出影响胎儿图像质量的常见因素。以P＜0.05为具有统计学意义。

羊水量：利用MVP[13]估测羊水量，羊水＞2000 mL为羊水过多，羊水＜300 mL为羊水过少，300～2000 mL为羊水正常。

2 结果

2.1 图像质量与孕周关系

12～28 GW组和28～40 GW组的图像质量均能满足临床诊断的要求，两组间差异无统计学意义（P=0.88）；其中两组图像质量为良的比例分别为20%和15%，表现为胎儿脏器结构和周围结构显示模糊如脑、肺、四肢、膀胱，排除胎动因素，还有胎儿生理学运动所引起；每组参照组均有图像质量不满足质量要求，原因为胎儿在母体内动作较大，FOV过小导致的卷积伪影，还有孕妇检查前准备未排空膀胱而对胎儿图像所造成的伪影。

2.2 图像质量与胎儿位置关系

头位胎组和臀位胎组的图像质量均能满足临床诊断的要求，两组差异无统计学意义（P=1.00）。

2.3 图像质量与孕妇羊水量关系

羊水正常组、羊水过多组、羊水过少组图像质量均能满足诊断要求，3组差异无统计学意义（P=0.19，表1）。

表1 羊水量不同的图像质量的评价结果（n=50）

3 讨论

3.1 胎儿磁共振快速成像技术的应用

胎儿磁共振快速成像序列（HASTE、True FISP、FLASH）可以缩短成像时间，减少运动伪影，提高图像质量。HASTE序列采用部分填充K空间技术，可缩短将近一半的成像时间，减少了呼吸运动伪影，且信噪比及对比度均能满足诊断要求[14]，重T2图像同时可以显示胎儿软组织[15]。True FISP主要利用修改TR参数使重复时间缩短，可减少扫描时间同时不影响图像质量，图像信号并未减弱，噪声和运动伪影也没有增加，对比度和分辨率均保持较高水平[16]。这两种快速扫描序列在成像上各有优势，HASTE的优点是对患者运动和呼吸不敏感使它非常适合胎儿成像[17]，HASTE比True FISP扫描出的图像更能反映出不同组织间的差异。胎儿身体结构较小，对于一些小部位小器官的观察，如后颅窝等部位细微结构显示True FISP优于HASTE[18]。采用True FISP对于羊水及胎儿液体组织成像效果更好，且基本消除了运动伪影，故可以根据侧重的观察诊断需要进行选择性应用[11]。FLASH序列是一种T1WI快速扫描序列，采集速度快，分3次屏气扫描，采集时间短，避免了运动伪影，提高了胎儿图像质量，显示了胎儿微细结构，利于发现胎儿发育早期异常。另加扫矢状位的FLASH序列，对于出血病灶有很高的特异性和敏感度[19]。

既往研究多采用HASTE和True FISP技术，或单独采用True FISP技术[16-20]，本研究将HASTE、True FISP、FLASH 3种技术联合采用、并兼顾了T2WI、T1WI成份的信息，可进一步说明胎儿磁共振快速成像技术的优势，为中晚孕胎儿疾病筛查提供更丰富的信息。

3.2 影响图像质量的常见因素

数据分析结果表明胎儿磁共振成像质量与胎儿孕龄、胎位、羊水量无统计学差异，这与黎川等[21]研究结果一致。胎儿磁共振成像质量不受晚孕孕妇肥胖体型、肠道气体和母体盆腔骨骼等的影响；不受晚孕胎儿颅骨增厚，胎头下降入盆的影响；不受晚孕期间胎儿增大，羊水量相对减少的影响；不受胎儿的体位影响等；而且能大视野胎儿整体成像，证明MRI是产前诊断超声筛查后的一种重要辅助诊断方法。

运动伪影是对胎儿磁共振检查图像的最常见的影响因素，其中不仅包括较难掌控的胎儿运动，还包括可控的孕妇运动。若孕妇没有充分做好检查准备，未排净小便，虽然检查过程时间并不是很长，但检查中因线圈压迫或体位不适，容易产生运动，因此提前需告知孕妇尽量排净小便，孕妇保持体位舒适的状态，基本都能配合检查医生保持身体不动，训练孕妇平稳呼吸和屏气[22]，提高胎儿磁共振检查的成功率，但磁共振检查噪声较大，有些孕妇第一次做此项检查，可能不适应这样的环境，突然情绪紧张，心跳起伏较大，检查医生要与孕妇沟通，使其平稳呼吸，减少呼吸运动。在磁共振检查中，胎动一直是个主要问题，这其中还包括胎儿宫内运动和生理学运动。胎儿生理学运动如呼吸、消化、心跳等影响作用较小，基本不会降低图像质量，但是较为频繁的胎动所提高了产生运动伪影的可能，大大降低了图像质量，根本无法满足临床诊断的要求。外界环境是导致胎动的一个原因，中晚期胎儿的听觉器基本发育成熟，磁共振检查过程中的噪声刺激引发胎儿不安情绪，增加胎儿运动次数。羊水量可能会对胎动造成影响，胎儿在羊水量充足母体中活动空间不受限制，胎动次数也随之增加。通过研究发现胎动几率小的孕妇往往羊水量也少，这与胎儿在母体内的运动空间限制有关。研究结果显示得出羊水不足及羊水充足时优质图像的个数并没有很多，这是因为水在图像中表现为高信号，若过于缺乏水分，胎儿会显示为低信号低对比度图像，所能观察的图像信息较少，不利于医生对病变的诊断。由于胎动无有效方法能够控制，需要及时发现有运动伪影的图像，不断更新扫描定位像。还有一些其他原因导致的胎儿磁共振图像质量下降，如因视野过小引起的卷积伪影干扰医生读取图像的有效信息，此时可以通过适当增大视野。总而言之，既然得出了这些影像图像质量的因素，在可控的情况下就要尽量避免。首先需要孕妇在检查过程中能够积极配合，采用快速扫描序列，缩短扫描时间，尽可能降低图像运动伪影，层厚要根据胎儿病变位置设置数值，使病变充分包全，以防漏诊；适当的FOV可以避免造成卷积伪影，提高图像质量。图像采集时胎动产生运动的伪影导致图像质量下降，经常无法避免，解决的方式唯有重新定位扫描，须以前一个序列作为后一个序列的扫描定位，不断更新定位图像。

为保证磁共振高质量成像，首先需要孕妇配合，在常规T2WI上大致了解胎儿的大小、位置及病变，在横断或矢状位T2WI成像基础上行MRI成像，一般选取矢状位和冠状位成像。在不造成折叠和卷积伪影的前提下，根据胎儿病变的大小及部位选择适当的层厚，层厚过小病变难以覆盖全，会造成漏诊；层厚过大则造成背景信号增多，图像对比度下降。对于感兴趣的病变区，可以针对性地减少层厚，提高病变的分辨能力，降低背景噪声，有利于病变检出。同时检查方位角度应加以变化，选取多轴位、多视角重复扫描，以避开重叠结构，对病变进行重点观察。

胎儿磁共振也存在一些不足之处，如检查时间较长、容易引起孕妇的焦虑，检查费用较贵、没有增强图像、无法控制胎儿运动伪影等，同时磁共振检查的普及率也远不及超声，对于孕妇的安全和舒适问题应该是未来的研究首要考虑，检查技术也有待进一步改进[23-24]。

磁共振成像以其广视野，不受孕妇孕龄、胎儿体位及羊水量等因素影响[25]，具有无损伤、扫描速度快、无辐射、不受气体和骨骼影响、较高的软组织分辨率和信噪比等特点，可对胎儿兴趣区做任意方位成像，直观显示病变与周围结构的关系，在发现胎儿畸形方面受到显著重视[26]。随着磁共振快速成像技术的发展，胎儿检查技术也不断更新，相信此项技术在产前筛查领域作为超声的重要补充，具有重要的临床应用价值。