产前MRI预测先天性膈疝胎儿出生并接受治疗后转归

池润民,徐 蕾,尹秋凤,刘 明,汪登斌

(上海交通大学医学院附属新华医院放射科,上海 200092)

先天性膈疝(congenital diaphragmatic hernia, CDH)指单或双侧膈肌发育缺损致腹腔内脏器疝入胸腔的先天性疾病,发生率约1/2 500,约占所有先天性畸形的8%[1]。随着产前筛查的普及和胸腔镜技术、CDH围术期管理水平的提高,CDH胎儿生存率不断升高[2],但重症胎儿死亡率仍高达50%～60%[1]。胎儿双肺发育情况与其产后存活率相关。影像学评价胎儿肺发育方法包括超声测量肺头比值(lung area to head circumference ratio, LHR)和MR测量胎儿肺体积(fetal lung volume, FLV)等[3];超声具有操作者依赖性,结果可重复性较低;MRI评估FLV则受成像切面影响,且根据胎龄评估CDH FLV易因个体差异产生误差。本研究观察产前MRI预测CDH胎儿出生并接受治疗后转归的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性收集2016年5月—2022年5月于上海交通大学医学院附属新华医院经产前超声及MRI诊断的55胎CDH胎儿(CDH组),均未合并其他系统畸形并持续妊娠至出生;孕周35+1～40+5周、平均(38.0±1.3)周,孕妇年龄18～39岁、平均(29.7±4.8)岁;接受检查时21胎孕周≤28周、14胎29～32周、20胎>32周。选取孕周及接受检查时间与CDH组相匹配、且经超声排除膈疝及其他消化系统畸形的55胎胎儿为非CDH组,孕周32+2～40+2周、平均(38.0±2.1)周,孕妇年龄21～48岁、平均(30.8±4.5)岁;其中21胎孕周≤28周、14胎29～32周、20胎>32周。检查前孕妇及家属均签署知情同意书。

1.2 MR检查 采用Philips Ingenia 3.0T MR仪和体部线圈扫描胎儿,采集轴位、冠状位及矢状位单次激发快速自旋回波(single-shot fast spin-echo, SSFSE)和平衡稳态自由进动(balanced steady-state free precession, bSSFP)图像。参数:SSFSE,TE 100 ms,TR 15 000 ms;bSSFP,TE 1.5 ms,TR 3.0 ms;层厚均为4 mm,层间距均为0。

1.3 分析图像 于轴位SSFSE图像上逐层勾画双侧肺脏(高信号肺边界)、胸腔(以内侧胸壁为界、自胸廓顶至正常侧膈肌层面)及纵隔(胸腔中央低信号区),以所得面积之和乘以扫描层厚4 mm,得到双肺、胸腔及纵隔体积(图1)。计算预估肺体积比(percent predicted lung volume, PPLV):PPLV=(左肺体积+右肺体积)/预估双肺体积(胸腔体积-纵隔体积)×100%;以预估双肺体积与胸腔体积的比值作为胎儿理想肺体积比。观察CDH组胎儿有无疝囊,具体表现包括肺受压呈新月形、边缘较光整,疝内容物较局限、边缘存在弧形腹腔积液等(图2～4)。

图1 于产前胎儿轴位SSFSE图中逐层勾画示意图 A.勾画双肺; B.勾画胸腔; C.勾画纵隔

图2 孕38周胎儿,左侧膈疝,产前胎儿冠状位SSFSE图示疝囊(箭),内容物边缘光滑,肺组织受压呈弯月形 图3 孕27周胎儿,右侧膈疝,产前胎儿冠状位SSFSE图示疝囊(箭),内容物边缘呈弧形高信号,伴腹腔积液 图4 孕25周胎儿,左侧膈疝,产前胎儿冠状位SSFSE图未见疝囊,疝内容物与受压肺组织交界面欠光整(箭)

1.4 分组 记录妊娠结局及胎儿出生后治疗情况,根据CDH组胎儿出生并接受治疗后是否存活将其分为存活亚组及死亡亚组。

1.5 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料,行独立样本t检验;以中位数(上下四分位数)表示不符合正态分布者,行Mann-WhitneyU检验比较。采用χ2检验或Fisher精确概率法比较计数资料。基于临床资料及产前MRI所见,应用二元logistic回归分析观察影响CDH胎儿结局及出生并接受治疗后转归的因素。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,计算曲线下面积(area under the curve, AUC),评估PPLV预测CDH胎儿结局及出生并接受治疗后转归的效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 PPLV及理想肺体积 组间不同孕周胎儿PPLV差异均有统计学意义(P均<0.05),而理想肺体积比差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 不同孕周CDH与非CDH胎儿PPLV及理想肺体积比比较

2.2 CDH组内亚组间一般资料及MRI表现 CDH组55胎均出生。其中40例新生儿接受手术治疗后好转、1例食管裂孔疝一般情况良好而未予特殊处理,归为存活亚组(n=41);14例治疗后死亡(其中5例接受手术治疗),归为死亡亚组(n=14)。亚组间分娩时孕周和出生后住院时间及产前MRI是否显示疝囊、肝脏疝入与否、双肺体积及PPLV差异均有统计学意义(P均<0.05),其余参数差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

表2 CDH组内亚组间临床资料及MRI表现比较

2.3 logistic回归 将分娩孕周及产前MRI显示有无疝囊、肝脏疝入与否及PPLV纳入二元logistic回归分析,结果显示分娩时孕周及PPLV均为CDH胎儿出生并接受治疗后转归的独立影响因素(P均<0.05),见表3。

表3 二元logistic回归分析筛选CDH胎儿出生并接受治疗后转归的影响因素

2.4 产前MRI诊断效能 45例出生后接受手术治疗的CDH胎儿中,18例术中显示存在疝囊、25例术中未见疝囊,2例资料缺失。产前MRI判断疝囊的敏感度为94.44%(17/18),特异度为92.00%(23/25)。

ROC曲线分析显示,以PPLV预测CDH胎儿出生并接受治疗后转归的AUC为0.964(P<0.05),诊断阈值取23.50%时,其敏感度为92.70%、特异度为92.90%。

3 讨论

CDH为先天性畸形[4],病因包括基因异常和环境改变;其中的基因异常包括染色体突变、复制异常和排序错误。根据膈肌缺损位置,膈疝可分为胸腹裂孔疝、胸骨后疝及食管裂孔疝[4],其中胸腹裂孔疝多见,且更易因占位效应导致肺发育不全和肺动脉高压。早期诊断胎儿CDH有助于指导临床尽早采取干预措施。

超声所示LHR是评价胎儿CDH严重程度的常用指标之一[5-6]。肖祎炜等[7]分析65胎CDH的LHR,结果显示LHR<1.0胎儿出生后死亡率高于LHR>1.0者。但有学者[8]认为以LHR预测胎儿肺发育状况的结果差异较大,且测量LHR受胎儿体位影响较大、测量标准尚未明确,使得目前对于以LHR评估膈疝胎儿预后存在一定争议。

MRI能准确评估CDH胎儿疝囊和疝内容物,包括肝脏、脾脏及肠管等,亦可测量胎儿肺体积[9]。既往研究[10]观察CDH胎儿肺总体积(total fetal lung volume, TFLV),发现TFLV>40 ml胎儿存活率可达90%,而TFLV<20 ml胎儿存活率不足40%。有学者[11]以公式FLV=0.672 7e0.131 1g(g代表孕周)预估胎儿FLV、评估其肺成熟度,并将MRI所测FLV除以预估FLV,获得实测/预估FLV(observed to expected FLV, o/e FLV)值,发现o/e FLV<35%时,胎儿存活率约56%。本研究采用上述方法计算得到的o/e FLV值与文献差异较大,部分病例实测FLV>预估FLV,原因可能在于胎动等因素导致扫描层间距发生变化及存在重复ROI等问题,提示临床实际应用该公式存在困难。

采用PPLV评估胎儿肺成熟度可排除胎龄影响、克服层面不同导致的结果误差。吕俊健等[12]纳入32胎左侧CDH胎儿,采用MRI测量PPLV,结果显示存活组胎儿平均PPLV高于死亡组;以28.55%为PPLV预测胎儿死亡的阈值,其诊断敏感度为100%、特异度为79%。本研究纳入55胎CDH及55胎非CDH胎儿,分别以28周及32周为分界点[13]比较其PPLV及理想肺体积比,以评估肺发育情况;结果显示组间不同孕周胎儿PPLV差异均有统计学意义,而理想肺体积比差异均无统计学意义,提示CDH胎儿PPLV降低为疝内容物压迫所致。

既往研究[14]表明,疝囊影响CDH胎儿预后。本研究CDH组内2亚组间产前MRI显示有无疝囊、肝脏疝入与否、双肺体积及PPLV差异均有统计学意义,且分娩时孕周及PPLV均为CDH胎儿出生并接受治疗后转归的独立影响因素。存活亚组中51.22%(21/41)产前MRI显示存在疝囊,而死亡亚组产前MRI未见疝囊,提示疝囊可能替代缺损膈肌而限制腹腔脏器对胸腔及肺脏的压迫;存活亚组分娩时孕周>死亡亚组,提示对于CDH胎儿应尽可能保胎延长孕周,以提高肺发育成熟度。

本研究发现产前MRI诊断CDH胎儿疝囊的敏感度为94.00%、特异度为92.00%,与ZAMORA等[15]的结果相似,提示其具有较高价值;以PPLV预测CDH胎儿出生并接受治疗后转归的AUC为0.964,以23.50%为阈值,诊断敏感度为92.70%、特异度为92.90%,诊断效能较高。

总之,产前MRI可有效预测CDH胎儿出生并接受治疗后转归。但本研究为回顾性分析,且随访时间短,有待进一步观察。