优选序列MRI测量胎儿股骨长度

李鸿恩，张 丽，林 兴，张 嫣，曾益辉，江魁明

(广东省妇幼保健院放射科，广东 广州 511400)

测量胎儿股骨长度(femur length，FL)及双顶径对准确判断其生长发育具有重要作用，是孕期超声常规检查项目。超声测量胎儿FL相关研究[1]较多，但因检查视野小、软组织分辨力低而易受羊水、孕妇腹腔结构及脂肪层厚度等因素影响[2]，无法直观显示胎儿股骨长轴，且检查者依赖性较高。自1983年SMITH等[3]提出胎儿MRI以来，MR已广泛用于产前筛查胎儿各系统疾病[4]。本研究与超声测量对比，评价不同序列MRI测量胎儿FL的价值，以优选可精准测量胎儿FL的MR序列。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2013年10月—2020年3月205名于广东省妇幼保健院接受产检的孕妇及其胎儿，孕妇年龄23～41岁，平均(28.4±4.4)岁；孕周23～37周，平均(26.9±3.5)周。纳入标准：①单胎妊娠；②胎儿超声检查资料完整，与MR扫描时间间隔<3天。排除图像质量不佳者。

1.2 仪器与方法 采用GE 1.5T MR355超导MR机，配备8通道体部相控阵线圈。嘱孕妇仰卧或侧卧，佩戴耳塞，保持放松。采集胎儿股骨MR图像，以冠状位及矢状位为主、轴位为辅，冠状位尽量于同一层面内显示双侧股骨，对双侧股骨分别进行矢状面扫描；扫描序列包括单次激发自旋回波-平面回波成像(spin echo-echo planar imaging，SE-EPI)弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)、单次激发快速自旋回波(single shot fast spin echo，SSFSE)、快速稳态梯度回拨(fast imaging employing steady-state acquisition，FIESTA)及快速反转恢复运动抑制(fast inversion recovery motion insensitive，FIRM)序列，具体参数见表1；记录扫描时设备显示的特异吸收率(specific absorption rate，SAR)。

表1 不同序列MR扫描205胎胎儿股骨所用参数

1.3 图像分析 由2名具有5年工作经验的放射科医师各测量2次胎儿FL，取平均值作为结果；观察图像显示胎儿股骨干及骨骺端情况，并对图像质量进行评分：显示清晰，可满意测量FL为3分；显示稍模糊，尚可测量FL为2分；显示不清，无法测量FL为1分。意见出现分歧时，经协商达成一致。

1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。以频数和百分比表示计数资料，采用χ2检验法比较各序列图像质量评分差异；以±s表示计量资料，采用配对t检验比较各序列FL测值与超声测值的差异；采用方差分析比较各MR序列的SAR差异。P<0.05为差异有统计学意义,两两比较以Bonferronei法校正。

2 结果

2.1 MRI显示胎儿股骨 DWI中，胎儿股骨干为低信号，股骨骨骺端呈特征性高信号，与周边界限清晰，骨骼肌为等信号。SSFSE及FIRM序列图像中，胎儿股骨骨干均为低信号，股骨骨骺端为高信号，骨骼肌为等信号。FIESTA序列图像中，胎儿股骨骨干为低信号，股骨骨骺端为稍高信号，骨骼肌为等信号。SSFSE、FIRM和FIESTA序列图像中，股骨骨骺端与周边组织分界不清。各序列图像显示胎儿股骨干及骨骺端质量评分差异存在统计学意义(χ2=144.323，P<0.001)，其中DWI质量评分明显高于SSFSE、FIESTA及FIRM序列(χ2=83.514、73.022、133.926，P均<0.001)，FIESTA序列图像质量评分高于SSFSE及FIRM序列图像(χ2=6.820、16.624，P均<0.05)，SSFSE序列图像质量评分高于FIRM序列图像(χ2=9.148，P=0.010)。见图1～3及表2。

2.2 FL测值比较 DWI所测205胎FL结果与超声测值比较差异无统计学意义(t=-1.315，P>0.05)，SSFSE、FIESTA及FIRM序列测值与超声测值比较差异均有统计学意义(t=2.621、3.667、-33.696，P均<0.05)，见表2。

表2 不同序列MRI显示205胎胎儿股骨质量评分及FL与超声测值的比较结果(n=205)

2.3 SAR 205胎胎儿MR检查中，DWI、SSFSE、FIESTA和FIRM序列的SAR分别为(0.21±0.15)W/kg、(0.45±0.25)W/kg、(1.12±0.38)W/kg和(0.02±0.01)W/kg，差异有统计学意义(F=837.128，P<0.001)，两两比较差异均有统计学意义(P均<0.001)。

3 讨论

目前产前多采用超声测量胎儿FL，故本研究以超声测量FL结果作为参考。

DWI是从细胞及分子水平研究疾病病理生理状态的技术[5]，可选序列较多。本研究采用SE-EPI DWI，该序列于90°脉冲激发后，在180°脉冲前后各施加1个强度、持续时间和方向均相同的弥散敏感梯度场，180°复相脉冲产生自旋回波信号，利用EPI技术采集其他MR信号[6]。该序列优势在于：①TR无穷大，可消除T1弛豫对图像对比的污染；②TE多为50～100 ms，本研究TE为84.2 ms，扫描速度较快，不易产生受运动影响的伪影；③SE-EPI能快速切换梯度场，与并行采集技术及触发脉冲技术相结合，可大大缩短扫描时间；④对场强依赖性低，利用低场设备也可获得较好的图像；⑤脂肪抑制技术可减少脂肪与水之间的化学位移伪影及图像变形伪影。本研究结果显示，DWI显示胎儿股骨干及骨骺端的质量评分明显高于SSFSE、FIESTA及FIRM序列。SE-EPI DWI中，股骨骨骺端表现为特征性的高信号[7]，骨骺端与股骨干、周围软组织形成鲜明对比，可于股骨长轴位图像中准确测量FL。

利用SSFSE序列可在使用1个90°脉冲后完成全部K空间数据采集及充填，具有成像速度快、不易受胎动影响等优势，常用于采集腹部屏气T2WI及水成像，其T2对比权重高，显示含水组织效果较好[8-9]。胎儿股骨含水量少，在SSFSE序列图像中表现为低信号，而骨骼肌同样为低信号，二者不易区分[10]。本研究中仅53.66%(110/205)SSFSE序列图像评分为3分，不易分辨胎儿股骨形态，不利于测量胎儿FL。另外，SSFSE回波链长，易导致模糊效应，T2对比权重高，但较模糊，图像信噪比低，脂肪信号较高，显示胎儿股骨质量评分明显低于DWI。FIESTA序列是在3个编码梯度场相反方向施加场强和大小与编码梯度场一致的梯度场，使质子纵向磁化矢量达到平衡，具有时间分辨率高、不易受运动伪影影响等优点，显示液体具有优势[11]，但显示胎儿骨质欠佳。FIESTA序列图像中，胎儿股骨骨干呈低信号，骨骺端呈稍高信号，骨骼肌呈等信号，图像质量评分较低。FIRM序列信号弱、分辨率低，仅对显示颅内出血、脂肪信号、钙化或肠道异常等具有一定价值；胎儿股骨骨干在其中呈低信号，骨骺端呈高信号，骨骼肌呈等信号，与周边组织分辨不清，图像质量评分较低。

本研究结果提示，产前胎儿MR检查可精准显示胎儿股骨，便于准确测量FL；其中DWI测量结果与超声测值更为接近，而SSFSE、FIESTA、FIRM序列测量结果与超声测值差距较大，可能无法准确反映胎儿FL。SE-EPI DWI虽为快速成像序列，却无法完全消除胎动伪影，且DWI对磁场均匀性要求较高，也可出现磁敏感、N/2 ghost及化学位移伪影；其对比度、图像空间分辨力及信噪比相对较低，无法较好显示胎儿股骨细节，且扫描过程中梯度震荡，频率高，噪声相对较大，仍存在一定局限性。目前尚无证据直接表明胎儿MR检查与胚胎发育异常存在直接关系。本研究各MR检查序列平均SAR均<3.0 W/kg，处于规定安全范围内[12]，临床随访未见相关不良反应。

综上所述，MRI可为临床提供更为直接的胎儿股骨长轴图像用于测量胎儿FL；DWI测量胎儿FL较其他序列更为精准。受限于样本量，且所纳入孕妇多处于妊娠中晚期，本研究能未根据不同孕周分组观察胎儿FL，有待后续进一步完善。