体素不相干运动成像技术评估胎儿生长受限胎盘血流灌注

印洪刚 马 腾 严 瑨 张 勤

南通大学附属妇幼保健院(226108)

胎盘是胎儿发育的基础，是母体与胎儿间营养物质代谢、传递的重要组织。既往研究发现营养物质交换主要在胎盘内绒毛血管网中进行，而这种血管网来源于胎儿-胎盘循环、子宫-胎盘循环，所以胎盘血流灌注功能是维持胎儿生长发育重要因素[1]。胎盘血流灌注异常时会影响胎儿生长，从而导致胎儿宫内生长受限(FGR)[2]。FGR是死胎的重要原因，也是早产、脑瘫的主要危险因素[3]。因此，早期确诊FGR并及时干预尤为重要。目前，对FGR的诊断和评价主要是基于超声对胎儿生长指标的测定以及脐带、胎儿血管的超声指标分析。但超声结果往往比较滞后、精确度不高[4]，且与超声检测技术关系密切。因此，需要有更加精确的方法来提高对FGR识别的准确性。关于组织学研究显示[3]，FGR与胎盘功能关系密切。而胎盘功能异常最主要的原因就是低血流灌注[2]。通过评定胎盘内绒毛血管网、血流灌注等情况有利于了解胎盘功能，从而及时干预FGR，改善妊娠结局。体素不相干运动成像(IVIM)是一种扩散加权成像方法，可在不使用对比剂情况下观察组织的血管灌注[5]。可用来评估胎盘微血管灌注状态从而早期预测FGR。本文收集FGR病例及正常孕妇胎盘IVIM参数进行比较，为研究FGR病例胎盘血管灌注异常及其IVIM参数改变的临床意义提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

经医院伦理学批准，选择2019年1月20日-2020年2月1日本院诊治的FGR孕妇31例为病例组。纳入标准：①符合2020年版美国母胎联合会专家共识中FGR诊断标准，即超声测量的胎儿体重或腹围<相同孕周第10百分位数[3]；②单胎。排除标准：①凶险型前置胎盘或胎盘发育异常；②胎儿畸形或胎儿先天性肿瘤。年龄(30.4±3.2)岁(22～43岁)，孕周(25.6±2.4)周(23～35周)。选择孕周与病例组相差<7天的胎儿发育正常或轻度异常孕妇31例为对照组。纳入标准：①超声测量的胎儿体重或腹围与孕周相符；②单胎；胎儿可有轻度异常，包括脑室、脑池轻度增宽等。排除标准与病例组一致。年龄(28.6±4.3)岁(25～42岁)，孕周(26.3±3.4)周(23～35周)。

1.2 MRI检查方法

使用西门子Avanto 1.5T核磁共振，6通道体部相控阵线圈采集胎儿图像。使用半傅里叶采集单激发快速自旋回波序列(HASTE)对子宫及胎盘定位，行IVIM序列子宫轴位扫描。IVIM序列参数TE=87ms、TR=9000ms、FOV420×420mm2，层厚4mm，层间距0，多个b值包括0、50、100、150、200、300、400、600、800、1000s/mm2。

1.3 图像后处理

由从事胎儿MR诊断工作3年以上副主任医师先对胎儿及胎盘进行评估，确定病例符合入组条件。使用MITK-Diffusion软件进行IVIM分析，在b值为0序列选取胎盘组织最大层面手工绘制该层面胎盘组织为感兴趣区(ROI)，测量扩散系数D、伪扩散系数D*以及灌注分数f，注意避开脐带插入点及明显梗死或血管扩张区域。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 图像处理

层面选择及ROI绘制见图1(封三)所示。

2.2 MRI各参数

病例组与对照组胎盘扩散系数D值(1.68±0.26mm2/s 比1.61±0.22 mm2/s)无差异(P=0.64)，胎盘伪扩散系数D*值病例组(20.37±6.34 mm2/s)低于对照组(31.75±7.54 mm2/s)(P=0.006)，胎盘灌注系数f值病例组(32.30±4.17)%低于对照组(23.66±3.87)%(P=0.001)。

3 讨论

FGR是导致胎儿围产期死亡的重要原因之一，目前临床治疗手段有限，早期预测评估FGR的风险尤为重要。产前超声检查是评估FGR的主要手段，但评估结果相对延迟且敏感度较低。随着磁共振技术的发展，利用功能磁共振成像可研究胎盘组织的微观结构，寻找定量指标早期发现胎盘功能异常，从而早期评估FGR的风险[6]。IVIM是扩散加权成像的一种，不单可观察水分子在组织内的运动情况，还可通过双指数模型获得组织血流灌注信息[5]。有研究表明，胎盘组织的血供丰富，胎盘缺氧和低灌注是胎盘功能障碍最显著的变化，也是FGR的直接病因[2]。因此，通过IVIM观察局部微循环的变化可以研究FGR潜在的生理机制。胎盘的绒毛组织细胞密度较高，在绒毛组织中水分子扩散受限。当绒毛发育不全或绒毛过度老化时，水分子扩散会进一步受限，造成扩散系数D的减低[7]。本次研究中，FGR病例组胎盘组织D值未见明显变化，提示绒毛发育异常可能不是FGR的主要病理因素。伪扩散系数D*及灌注分数f与组织的微血管灌注密切相关。本研究中，病例组D*及f值均低于对照组，与以往研究结果基本一致[8-9]。提示胎盘组织低灌注的改变是FGR的主要病理变化，因为母体血管病变也是FGR的主要危险因素。提示通过IVIM成像技术对胎盘D*及f值进行评价，可以评估胎盘组织的血流灌注状态。

虽然本研究中，FGR病例胎盘组织D*及f值出现了明显减低，但由于FGR病因复杂，单纯以此评估胎盘血流灌注情况还不能鉴别所有FGR的病因。另外，由于磁共振成像仪器的不同、b值组合的选择不同、扫描参数的不同以及使用的数据分析模型不同，目前关于胎盘IVIM还没有形成统一诊断阈值。因此，尚不能通过IVIM技术来直接诊断FGR。但随着诊疗技术的发展，更主张采用多参数进行疾病预测，以对胎盘血流灌注的IVIM展开分析研究，从而提高FGR的诊断准确性。

综上所述，IVIM技术可观察FGR患者胎盘血流灌注情况，其胎盘组织伪扩散系数D*及灌注分数f明显减低，而D值无明显变化。可为早期诊断FGR提供参考。