孤立性侧脑室扩张胎儿脑的MRI弥散加权成像评估

付 玏 李 克 张 军 龚华荣 吕韵韵 孙明华 王 珏

胎儿中枢神经系统畸形是胎儿最常见的先天性畸形[1]。侧脑室扩张是产前超声检查中最常见的胎儿中枢神经系统异常表现。妊娠任何时期，胎儿侧脑室三角区横径＞10mm时，即考虑为侧脑室扩张。当侧脑室宽度为10～15mm时称为轻度侧脑室扩张，侧脑室宽度＞15mm属于重度侧脑室扩张[2]。胎儿其他结构异常、染色体异常或者宫内感染因素等可以导致胎儿侧脑室扩张，排除上述因素的侧脑室扩张，我们称之为孤立性侧脑室扩张。孤立性侧脑室扩张的预后差异很大，目前普遍认为孤立性重度侧脑室扩张的胎儿神经系统发育较轻度落后，但二者之间胎脑发育变化的报道还较少[3-4]。

胎儿MRI检查不仅能够提供妊娠过程中胎儿形态学的特征，还能够进一步提供其功能方面的信息[5]。其中弥散加权成像（diffusion weighted Imaging，DWI）便是最常见的成像方式。DWI可检测组织内水分子扩散运动，早期发现胎儿颅脑改变，并可通过表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）进行定量测量[6]。本研究对不同扩张程度的孤立性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，旨在探讨不同程度孤立性侧脑室扩张胎儿脑部ADC值的变化。

方 法

1. 研究对象

回顾性分析我院2015年12月至2018年12月经胎儿医学部诊断为孤立性侧脑室扩张的单胎妊娠孕妇100例，其中轻度侧脑室扩张50例(10～15 mm)，记为轻度扩张组，重度侧脑室扩张50例（＞15mm），记为重度侧脑室扩张组，所有孕妇均行胎儿MRI检查。

2.仪器与设备

采用GE OPTIMA 1.5T超导型磁共振仪（美国GE公司）进行检查。孕妇一般采用仰卧位进行检查，部分行动不便的孕妇采用左侧卧位，膀胱适当充盈，检查前均签署知情同意书。选用8通道相控阵体线圈，扫描序列包括单次激发快速自旋回波序列SSFSE、FIESTA T2WI、FIRM T1WI 序列及DWI 成像，扫描参数：选用8 通道相控阵体线圈，SS FSE 层厚 4.0～ 5.0mm，间隔 0.5～ 1.0mm，矩阵288×224，重复时间（TR）1800ms，回波时间（TE）80～100ms，冠、矢、轴三平面成像；FIRM T1WI 序列 TR 7.8 ～ 8.2ms，TE 4.2ms，阵 256×192，层厚 4mm，层间距 0.5～ 1.0cm，矢状位成像。DWI 扫描采用SEEPI序列，轴位扫描，TR 3000 ～ 4000ms，TE 72.7 ～ 76.3ms，层厚6mm，无间隔，视野40cm×40cm，矩阵128×130，激励次数2，b 值选择0及800s/mm2。

3. 图像分析

将获得的DWI 的原始数据传输到ADW4.5 工作站上，使用Functool2软件中的ADC测值功能对每个病例图像进行ADC值测量。将ROI左右对称放置于胎儿脑区，包括双侧额叶、顶叶、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15mm2。每个位置测量2次，取其平均值作为各区域最终ADC值。

4. 统计学方法

采用SPSS 19.0 统计学软件对数据进行分析。数据以均数±标准差表示。两组间相应脑区ADC值比较采用两独立样本t检验，胎儿颅脑左、右侧区域ADC值的比较采用配对样本t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.一般情况

轻度扩张组与重度扩张组两组之间孕妇年龄及孕周差异无统计学意义(P均＞0.05)。两组所有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。所有胎儿经MR检查均存在侧脑室扩张，扩张程度与超声诊断相符，轻度扩张组侧脑室平均宽度10.14～13.04mm。其中10胎为左侧轻度侧脑室扩张，13胎为右侧轻度侧脑室扩张，27胎为双侧轻度侧脑室扩张；重度扩张组胎儿脑室平均宽度15.54～21.04mm。其中15胎为左侧重度侧脑室扩张，16胎为右侧重度侧脑室扩张，19胎为双侧度侧脑室扩张。

两组胎脑之间双侧额叶、顶叶、颞叶、枕叶白质、基底核、丘脑及小脑ADC值比较，以及各个胎儿左侧及右侧各脑区ADC值的差异的比较如表1所示。与轻度扩张组比较，重度扩张组双侧额叶、双侧顶叶，枕叶白质及基底节区ADC值下降(图1)，差异均有统计学意义 (P均＜0.05，表1)，其余脑区的两组之间未见明显统计学差异。而各个胎儿左侧与右侧脑区之间的ADC值差异均无统计学意义。

表1 轻度扩张组与重度扩张组各脑区ADC值比较(×103mm2/s，n=50)

图1 孕30+1周，孤立性轻度侧脑室扩张胎儿。MR FIESTA序列矢状位A、轴位B、冠状位C图像示胎儿双侧侧脑室不对称，左侧侧脑室扩张，信号未见明显异常。DWl轴位图(D)像示胎儿左侧侧脑室扩张，未见明显异常高信号。ADC图(E～G)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。

讨 论

侧脑室扩张是产前超声检查中最常见的胎儿中枢神经系统异常表现。对于非孤立性侧脑室扩张预后，与其合并的畸形或者其他异常的严重程度相关。对于孤立性侧脑室扩张预后存在争议，一些研究认为，胎儿绝大多数预后良好，生存率达85%，且85%无神经系统后遗症；回顾性研究发现，胎儿随访至学龄前期，其在神经认知功能方面的差异与正常儿童并无统计学意义。而另一些研究总结234例胎儿，发现神经系统后遗症（主要指轻度至中度的认知或运动发育迟缓）发生率达11.5%，并指出侧脑室宽度超过15mm或为双侧非对称性增宽或侧脑室宽度进行性增宽的胎儿更易合并神经系统异常[1-3]。

近年来，胎儿MR在胎儿神经系统方面的研究及应用越来越广泛，最常用的MR检查序列主要是SSFSE及FIESTA序列[5]。MRI有助于产前客观、准确地诊断胎儿脑室扩张，并可发现一些细小的脑结构改变。而对于未发现其他结构异常的孤立性侧脑室扩张，磁共振功能成像能够提供更多信息，DWI序列即是其中之一。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。之前很多研究已经发现利用MRI弥散成像技术得到的ADC，可以应用于胎儿神经系统疾病的诊断。此外，ADC值可以定量反映组织中分子弥散的情况，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[6]。本研究中，所有侧脑室扩张胎儿经产前诊断均未发现结构、染色体或感染因素的异常，均为孤立性侧脑室增宽。与轻度扩张组相比，重度侧脑扩张组双侧额叶、顶叶、枕叶白质、基底节的ADC值均出现下降(P均＜ 0.05)，提示重度侧脑室扩张的胎儿可能已经存在潜在脑组织结构或发育异常改变的风险要高于轻度侧脑室扩张的胎儿。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[6]。据文献报道，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升高和脑血流下降，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。

最近的研究表明，非对称性侧脑室扩张是出现神经精神发育异常的危险因素[7]。本研究侧轻度扩张组中19胎为单侧侧脑室扩张，重度扩张组中28胎为单侧侧脑室扩张，非对性侧脑室扩张多发生于重度侧脑室扩张。本研究对单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，提示脑组织ADC值的改变不是由于某一侧单支血管供应血流下降所致。

本研究存在不足之处，首先没有考虑孕周对胎脑ADC值的影响；其次，人工ROI的勾画，存在选择偏倚，不能代表全脑的偏差及操作误差；而且没有设置正常胎儿对照组，这些影响因素在之后的前瞻性队列研究设计中需要加入。

总之，在孤立性侧脑室扩张的胎儿中，重度侧脑室扩张胎儿的脑部额叶、顶叶、枕叶及基底节区ADC值均较轻度扩张胎儿下降。ADC值对检测潜在的脑部损伤更为敏感，这提示重度侧脑室扩张胎儿的预后不良的可能性更高。MRI作为产前诊断的辅助检查手段，常规序列及DWI能为临床咨询提供更多的信息。