車錦連 綜述 龍莉玲 審校

胎盤發(fā)育正常、胎兒娩出后胎盤分離順暢對良好的母嬰結(jié)局至關重要。胎盤植入（placenta accreta spectrum，PAS）指的是中間蛻膜層形成不足導致胎盤滋養(yǎng)層細胞異常附著或侵入子宮肌層，根據(jù)侵犯程度不同分為胎盤粘連、胎盤植入和胎盤穿透［1,2］。剖宮產(chǎn)率的增高、高齡產(chǎn)婦的增加、宮內(nèi)操作手術增多及輔助生殖技術應用等因素，導致PAS 的發(fā)病率在全球范圍不斷上升，過去四十年間，PAS 的發(fā)生率從1/30 000 上升到1/300［2,3］。PAS 可導致無法控制的產(chǎn)科大出血等不良結(jié)局、危及產(chǎn)婦及胎兒生命，其診斷和治療是產(chǎn)科面臨的巨大挑戰(zhàn)。產(chǎn)前準確判斷是否存在PAS 及植入的部位、范圍及程度，了解胎盤血流灌注、氧合功能等狀態(tài)，對臨床病情評估、制定治療方案及預測預后具有重要指導意義。

目前，超聲是產(chǎn)前診斷PAS 的首選，但易受孕婦體型、腸道氣體、骨骼、操作者經(jīng)驗等多種因素的影響，判斷PAS 深度及周圍毗鄰結(jié)構(gòu)關系時準確度不高，尤其是當PAS 位于子宮后壁時［4-6］。近年來，由于MRI 的迅速發(fā)展和廣泛應用，在胎盤植入的診斷中發(fā)揮著越來越重要的作用。MRI 軟組織分辨率高，具有大范圍、多序列多參數(shù)多方位成像優(yōu)點，能清楚顯示PAS 部位、范圍及類型等，可彌補超聲的不足［4-7］。常規(guī)MRI 可顯示胎盤植入的形態(tài)學改變：如子宮肌層變薄、胎盤-子宮肌層界面中斷、胎盤內(nèi)部信號不均、胎盤局限性膨突、胎盤床異常血管增生，以及PAS 侵入或穿透子宮肌層等［8-10］。但對這些征象的判斷存在一定主觀性，產(chǎn)前MRI 診斷的準確性仍然不確定，且很大程度上依賴于放射科醫(yī)生的專業(yè)知識及臨床經(jīng)驗。在一項研究中，常規(guī)MRI 與超聲結(jié)合診斷PAS 敏感度為77%～88%，特異度為96%～100%［11］。而另一項研究則顯示［12］，近一半PAS 病例在分娩前未能準確診斷。究其原因，在超聲和MRI 檢查中，并不是所有PAS 病例都有典型的形態(tài)學表現(xiàn)，尤其在妊娠后期，隨著胎兒增大、子宮肌層變薄，胎盤信號不均勻及胎盤-子宮肌層界限不清等因素，導致很難區(qū)分正常生理改變與病理變化。動態(tài)增強掃描可以更好地顯示肌層的強化及觀察胎盤-母體界面的異常血管結(jié)構(gòu)，并可定量提取PAS 和正常胎盤之間顯著不同組織增強參數(shù)［13］。然而，由于釓對比劑可通過胎盤屏障，對胎兒生長發(fā)育可能存在潛在的風險，限制了其在PAS 診斷中的應用。

隨著MRI 功能成像技術發(fā)展，多種無創(chuàng)性、無需對比劑的功能成像已應用于評估胎盤功能及PAS 的探索研究，可提供胎盤組織結(jié)構(gòu)、血流灌注及氧合狀態(tài)等信息。擴散加權成像（DWI）反映組織的擴散情況，體素內(nèi)不相干運動（IVIM）提供了組織的擴散和微循環(huán)灌注信息，擴散張量成像（DTI）可進行肌纖維束成像，動脈自旋標記（ASL）技術能夠定量分析組織血流灌注狀態(tài)，血氧水平依賴MRI（BOLD）可評估組織氧合狀態(tài)，磁共振波譜成像（MRS）則反映組織代謝情況。本文就上述MRI 功能成像技術的原理及其在胎盤植入診斷中的應用進行闡述。

擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）

DWI 是目前唯一可以在活體組織內(nèi)檢測水分子擴散運動的無創(chuàng)性功能成像技術，在診斷PAS上應用最廣泛、最成熟?；铙w組織水分子擴散運動受各種病理生理因素的影響，隨著細胞內(nèi)、細胞外水分和細胞組織密度的變化，這些水分子運動也隨之發(fā)生改變。DWI 對組織內(nèi)水分子流動性特別敏感，水分子擴散受限程度及運動快慢決定了圖像的信號強度。表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值可量化水分子擴散受限程度，擴散受限組織ADC 值減低。

當發(fā)生PAS 時胎盤母體面與子宮肌層界限消失［14］。妊娠晚期，隨著胎兒增大子宮肌層明顯變薄，典型的3 層結(jié)構(gòu)常顯示欠清，有時難以與PAS鑒別。Morita 等［15］于2009 年開始在1.5 T MR 掃描儀上利用DWI 評估PAS，發(fā)現(xiàn)當b 值為1000 s/mm2時胎盤組織呈顯著高信號、子宮肌層為低信號，可清楚顯示胎盤輪廓及胎盤-子宮肌層界面；而b值為0 時顯示子宮肌層相對周圍脂肪呈高信號，兩者融合圖像則可顯示胎盤植入部位局部變薄的子宮肌層厚度，測得胎盤組織平均ADC 值為（1.7±0.1）×10-3mm2/s、子宮肌層平均ADC 值為（2.3±0.3）×10-3mm2/s。隨后的多項研究［16-18］亦證實，胎盤-子宮肌層界面在b 值為1000 s/mm2圖像上顯示最清晰，利于準確測量胎盤組織的ADC值。有學者［19］在1.5 T 設備上單獨應用T2WI 與T2WI聯(lián)合DWI 診斷PAS 的效能進行比較，結(jié)果顯示在常規(guī)快速T2WI 基礎上增加DWI 序列可提高診斷PAS 敏感度，DWI 對胎盤-肌層界面異常具有較強的識別能力，但是該研究并沒有發(fā)現(xiàn)不同植入類型之間DWI 表現(xiàn)存在差異，這可能與每組樣本量相對較小有關。

根據(jù)水分子布朗運動的原理，胎盤內(nèi)高細胞密度和豐富的細胞質(zhì)導致在較高b 值的DWI 圖像上，胎盤組織對于子宮肌層呈相對高信號，比常規(guī)MRI 序列更有助于顯示異常的胎盤-子宮肌層界面。ADC 值則可量化組織的擴散受限程度，但目前多數(shù)ADC 值研究主要集中在正常胎盤及胎兒宮內(nèi)生長發(fā)育異常的胎盤功能評估［16,18,20］，在PAS診斷方面的應用研究較少，可能是由于ADC 值無法有效鑒別正常胎盤和植入胎盤間差異，但確切原因仍待進一步研究探討。

體素內(nèi)不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）

組織DWI 信號的衰減受水分子自由擴散及微循環(huán)灌注的影響，而基于傳統(tǒng)單指數(shù)模型DWI所測得的ADC 值包含了組織微循環(huán)灌注和水分子的擴散兩種成分，導致ADC 值高于真實擴散值。Le Bihan 等［21］于1986年首次提出了IVIM 的理論，該理論屬于DWI 的發(fā)展和延伸。IVIM 最經(jīng)典是雙指數(shù)模型，該模型可準確反映組織的DWI信號與b 值呈指數(shù)衰減關系，且能很好地區(qū)分組織水分子的擴散及微循環(huán)灌注，可計算出D 值（真實的水分子擴散系數(shù)）、D* 值（灌注相關擴散系數(shù)、即假性擴散系數(shù)）和f 值（灌注分數(shù)）。

胎盤組織血供豐富，PAS 往往伴隨著子宮-胎盤交界處的血管重構(gòu)，大多數(shù)植入?yún)^(qū)域在胎盤基板內(nèi)或下方都出現(xiàn)了過度增生的血管,且胎盤內(nèi)血管直徑與侵襲深度成正比［22］。一些研究已經(jīng)在小鼠模型［23］和人類胎盤［24］中證實了IVIM用于評估胎盤血流灌注的可行性。人類胎盤是一個發(fā)育迅速的器官，在整個妊娠期間都會經(jīng)歷結(jié)構(gòu)和功能的變化。研究發(fā)現(xiàn)，正常胎盤組織的D 值隨著胎齡增加而降低，而D* 值和f 值則隨胎齡增加而升高［25］。隨著胎齡增加，尤其是妊娠最后幾周，胎盤實質(zhì)日趨成熟出現(xiàn)纖維化及鈣化，導致擴散受限、D 值減低；D* 值和f 值升高則可能反映了孕晚期胎盤血流和灌注量在增多，以最大限度保證母體和胎兒間的物質(zhì)交換。

在對PAS 患者研究中，Bao 等［26］利用3.0 T MR掃描儀對49 例孕婦（25 例PAS、24 例對照）行IVIM 檢查，測量PAS 組的f 值和D* 值均顯著高于對照組，f 值和D* 值的ROC 曲線下面積分別為0.93 和0.79，兩組間D 值無差異。Lu 等［27］在1.5 T設備對99 例前置胎盤患者（其中胎盤粘連16 例、PAS 51 例、胎盤穿透8 例，24 例無異常）的研究結(jié)果顯示，無異常者f 值和D* 值均顯著低于PAS 患者，D 值在兩組間差異無統(tǒng)計學意義。進一步組間比較發(fā)現(xiàn)，無異常者f 值明顯低于胎盤粘連和胎盤穿透患者，但與PAS 組患者的f 值無明顯差異（P=1）；D 值和D* 值在4 組間比較差異無統(tǒng)計學意 義。最近一項在3.0 T MR 掃描儀的研究［28］也得出相似結(jié)論，即PAS 患者的灌注分數(shù)f 值顯著高于無異常者，但D 值及D* 值則無明顯差別。上述研究表明，IVIM 參數(shù)f 值可用于定量評價PAS 的血流高灌注狀態(tài)，這可能與PAS 患者胎盤床存在大量異常血管有關，更高的f 值可能預示著患者更差的預后。研究［29］證實，有大量失血者和需要輸血患者的f 值高于無不良母嬰結(jié)局者。PAS 患者和非PAS 者的D 值沒有差異，可能意味著胎盤異常附著于子宮肌層的區(qū)域組織擴散并無發(fā)生明顯改變。

DWI 和IVIM 技術的實施相對簡單易行，且無需使用對比劑，對PAS 診斷及定量評價胎盤灌注價值顯著，是目前研究熱點。但IVIM 并不能全面、準確地反映復雜的胎盤組織特征，各參數(shù)所代表確切精準的病理生理學信息還需進一步研究證實。

擴散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）

DTI 是基于DWI 的一種新磁共振功能成像技術，對水分子的擴散更敏感。由于水分子在纖維微結(jié)構(gòu)中的各向異性擴散，水分子沿著纖維走行方向的運動會比垂直方向更為劇烈，從而通過量化人體組織中水分子擴散速度和方向來反映組織的微觀結(jié)構(gòu)，無創(chuàng)地顯示纖維束的方向和組成，可重建腦白質(zhì)和肌肉組織中的纖維束（即所謂的纖維束成像），如骨骼肌、心肌和子宮肌層等［30-32］。

Fujimoto 等［33］利用3.0TMR研究正常人活體子宮肌層不同層間纖維結(jié)構(gòu)及相關DTI 參數(shù)的差異，發(fā)現(xiàn)肌層的ADC 值最高，內(nèi)膜層次之，結(jié)合帶最??；FA 值結(jié)合帶最高，其次為肌層，內(nèi)膜層最低；三層結(jié)構(gòu)的FA 值和ADC 值兩兩比較均有統(tǒng)計學差異，并且肌層纖維長度最長。另一項研究［34］顯示，基于DTI 的纖維束成像可用于顯示非妊娠婦女子宮肌纖維的排列和方向，并根據(jù)ADC、FA和纖維束造影圖對子宮內(nèi)膜癌淺肌層浸潤進行定量評估，發(fā)現(xiàn)ADC 和FA 值在子宮淺肌層癌變區(qū)和非癌變區(qū)之間均有顯著差異，淺肌層內(nèi)癌變區(qū)的ADC 值明顯減低、FA 值明顯增高，證明了DTI在活體評估腫瘤淺表肌層浸潤中的價值。

最近有研究者［35］在1.5 T MR 設備上嘗試利用DTI 技術進行子宮肌層纖維束成像，觀察胎盤植入患者子宮肌纖維束的連續(xù)性，并與PAS 的常規(guī)MRI 征象（胎盤內(nèi)T2WI 暗帶、子宮肌層不連續(xù)、子宮膨突、胎盤內(nèi)異常血管）進行比較，結(jié)果顯示，肌纖維束成像在區(qū)分植入性胎盤和正常胎盤方面表現(xiàn)了很高的診斷效能，ROC 曲線下面積為0.84；與常規(guī)PAS 征象結(jié)合進一步提高了診斷的準確度，ROC 曲線下面積為0.88。但目前為止，有關這方面的研究報道較少。胎盤組織侵入子宮肌層，可能導致子宮肌纖維束斷裂，肌纖維束成像有望成為今后檢測PAS 的一個新標記物。

然而，追蹤PAS 的子宮肌層纖維并不容易，主要有兩大挑戰(zhàn)：首先，DTI 成像易受母體呼吸運動和胎兒運動的影響，需要嚴格的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和運動校正；其次，妊娠晚期子宮肌層非常薄，無法像未懷孕的子宮肌層那樣勾畫出肌層的不同層間結(jié)構(gòu)。因此，基于DTI 的纖維束成像對不同類型PAS 疾病檢測能力仍需進一步深入研究。

動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）

ASL 利用動脈血中水分子質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑，對通過興趣區(qū)的血液進行標記，當這種被“標記的”血液流入組織時，它會降低組織中的可用磁化強度，因此在標記位置下游收集的圖像信號較低，稱為標記像。通過一組對照圖像減去標記圖像，可獲得灌注圖像，其信號強度與組織灌注量成正比，同時可定量測定組織的灌注參數(shù)［36］。ASL最先應用于顱腦病變的灌注成像，現(xiàn)已擴展到全身多個部位。

Gowland 等［37］于1998 年在0.5 T MR 掃描儀上將ASL 技術應用于人類胎盤研究，胎兒宮內(nèi)生長遲緩的孕婦胎盤低灌注區(qū)域所占比例高于正常者［38］。后來在1.5 T MR 設備上的研究發(fā)現(xiàn)［39］，流動敏感交互反轉(zhuǎn)恢復ASL 所測的血流灌注量與多普勒超聲所測子宮動脈波動指數(shù)高度相關，妊娠期間胎盤灌注減少將導致胎兒小于正常胎齡。然而，傳統(tǒng)ASL 技術對運動偽影及磁敏感偽影非常敏感，圖像信噪比很低，非常不利于灌注變化的顯示，其臨床應用受到極大限制。自1998 年開創(chuàng)性研究［37,38］以來，ASL 應用于人類胎盤研究較少。最近有研究者［40］在3.0 T 設備上利用偽連續(xù)動脈自旋標記（pseudocontinuous ASL，pCASL）結(jié)合快速三維容積梯度和自旋回波（3D inner-volume gradient and spin-echo，GRASE）成像技術（3D-ASL）對正常孕婦胎盤進行成像，相較傳統(tǒng)ASL，該技術在圖像信噪比及時間分辨率上都有了很大提高。34 例正常孕婦分別在14～16 周和19～22 周各行一次掃描，檢測胎盤血流量（placental blood flow，PBF）和動脈通過時間（arterial transit time，ATT），結(jié)果顯示隨胎齡增加，平均PBF 增加10.4%（P＜0.05），ATT 無明顯變化（P＞0.72）；此外，整個胎盤PBF 圖提供了比平均PBF 值更多的空間分辨診斷信息，這有助于理解胎盤潛在的血管結(jié)構(gòu)及與灌注相關的病理變化［40］。缺血性胎盤疾病的高灌注相關圖像參數(shù)在妊娠14～18 周與正常妊娠相比顯著降低［41］。

盡管ASL（pCASL）被認為是一種很有前途的測量胎盤容積血流量方法，在檢測正常胎盤功能及胎兒發(fā)育障礙方面發(fā)揮了重要作用，然而目前鮮見ASL 應用在評估PAS 相關報道，可能與ASL圖像信噪比低而導致其臨床應用受限有關。在PAS 狀態(tài)下，胎盤內(nèi)復雜的血供及異質(zhì)性是否也存在ASL 不同灌注參數(shù)異常，尚未可知。

血氧水平依賴MRI（blood oxygenation level dependent MRI，BOLD-MRI）和氧增強MRI（oxygen-enhanced MRI，OE-MRI）

BOLD-MRI 是利用血液中的血紅蛋白（hemoglobin，Hb）作為“內(nèi)源性對比劑”來測量兩種不同的氧合狀態(tài)（正?；蜢o息狀態(tài)和低/高氧合狀態(tài)）之間差異。氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白具有不同磁性，血氧飽和度變化會導致局部磁場磁化率變化。T2WI 和T2*WI 上信號強度變化取決于脫氧血紅蛋白的數(shù)量。組織氧合的增加會減少脫氧血紅蛋白的數(shù)量，導致信號增加，因為脫氧血紅蛋白的超順磁性具有很高的磁化率。毛細血管中血紅蛋白氧飽和度變化被稱為BOLD 效應，可通過信號強度變化及T2值、T2* 值或其弛豫時間的倒數(shù)（R2或R2*）來檢測［42］。OE-MRI 是一種非常類似于BOLDMRI 的技術，是以氧分子作為對比劑通過T1WI 來完成，氧分子具有弱順磁性，通過偶極相互作用縮短組織的T1值，導致T1WI 信號增強。

BOLD 主要應用于人腦功能的研究及檢測腎臟、肝臟、心臟等器官組織的灌注和氧合狀態(tài)。目前，BOLD 已應用于胎盤及胎兒宮內(nèi)發(fā)育受限等疾病研究中。在孕婦氧負荷測試中，胎盤和胎兒一些器官的BOLD 信號隨著血氧水平不同而改變。S?rensen 等［43］在1.5 T MR 設備的研究發(fā)現(xiàn)母體在高氧狀態(tài)下，絨毛膜板氧合增加、其BOLD 信號強度增高，且高于胎盤基板的信號。在妊娠合并胎兒生長受限的研究中［44］，胎盤組織的R1值（1/T1）、R2* 值和血氧飽和度變化（△Po2）在妊娠正常組和重度生長發(fā)育受限組之間有顯著性差異，證明BOLD 和OE-MRI 成像能夠區(qū)分正常胎盤和存在生長受限的胎盤，有助于識別與胎兒宮內(nèi)發(fā)育受限相關的胎盤功能障礙，并可能在臨床上正確識別小于胎齡的胎兒。包雨微等［45］則在3.0 T MR 掃描儀利用BOLD-MRI 半定量評估植入胎盤（9 例）及正常胎盤（16 例）的氧合水平變化及其氧合情況分布特點，通過勾畫整個胎盤、胎盤子宮側(cè)及胎盤胎兒側(cè)并測量計算各部分BOLD 信號增加百分比（△BOLD%），發(fā)現(xiàn)植入胎盤與正常胎盤組各部分的△BOLD%-時間曲線在吸氧后4～7 mins 均呈明顯上升趨勢，且植入胎盤組各部分△BOLD%均高于正常胎盤，說明BOLD-MRI 具有檢測胎盤氧合功能的潛在價值，也間接證明PAS 對胎盤絨毛的氧合功能沒有明顯損害，這對臨床無需對PAS病例進行供氧干預提供一定依據(jù)。從病理生理角度，PAS 之所以表現(xiàn)出更高的氧合反應可能與其伴隨的血流灌注、對高氧反映更為敏感有關。

BOLD 及OE-MRI 也具有一定局限性，易受實驗設計、氧流量、血流以及血容量、甚至產(chǎn)婦體位和子宮收縮等眾多因素影響［46］，操作過程需嚴格控制好各種混雜因素。作為無創(chuàng)性評價胎盤氧合功能的唯一方法，BOLD 和OE-MRI 對增強PAS及胎盤相關疾病認識和診斷有重要意義。

磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy，MRS）成像

MRS 原理是基于化學位移，檢測活體組織代謝物的化學分布及含量。不同代謝產(chǎn)物中同一種原子核在外磁場作用下進動頻率不同，MRS 曲線上會形成不同位置的峰，每個代謝物峰下面積與代謝物濃度成正比。目前，MRS 以1H 和31P 的應用最廣泛。

Weindling 等［47］于1991年在1.5 T MR 掃描儀上初次應用31P-MRS 研究人類胎盤的磷脂代謝，檢測到三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）、磷酸單酯（phosphomonoesters，PME）及磷酸二酯（phosphodiesters，PDE）等代謝物與細胞能量代謝密切相關，宮內(nèi)死胎的胎盤PDE 信號也和正常妊娠者不同。另一項利用1.5 T 設備進行的研究發(fā)現(xiàn)［48］，隨孕齡增加正常胎盤PDE 和PDE/PME 比值隨之升高，且早發(fā)型先兆子癇患者胎盤的PDE和PDE/PME 比值均高于正常對照組。由于PDE和PME 分別代表著細胞膜的降解和生成，隨著孕齡的增加以及早期先兆子癇的發(fā)作，可能有更多細胞降解與凋亡。研究者利用1H-MRS 評估正常妊娠者和胎兒宮內(nèi)發(fā)育受限者胎盤組織的代謝，發(fā)現(xiàn)胎兒宮內(nèi)發(fā)育受限患者的胎盤膽堿峰明顯降低甚至消失［49］，谷氨酰胺和谷氨酸復合物也降低［50］。上述研究顯示，MRS 有可能為胎盤相關疾病的代謝改變提供新的檢測指標。

MRS 具有通過非侵入性手段提供人體組織代謝信息的獨特能力，但其臨床應用面臨諸多挑戰(zhàn)，對磁場的不均勻性及運動偽影高度敏感，圖像信噪比低，時間和空間分辨力也有待提高。目前，MRS 主要應用在正常胎盤及胎兒宮內(nèi)發(fā)育受限或發(fā)育異常的胎盤代謝研究，而PAS 狀態(tài)下的胎盤代謝情況尚未見有相關報道。

小結(jié)

綜上，磁共振功能成像能夠提供活體組織的擴散、微循環(huán)灌注、血流、氧合狀態(tài)及代謝等諸多信息，成為無創(chuàng)性評估胎盤功能狀態(tài)及生理病理改變的有效手段。盡管不同功能成像技術都存在著一定局限性，但隨著技術進步和發(fā)展，多種成像技術的聯(lián)合應用，功能MRI 成像提供的定量參數(shù)結(jié)合常規(guī)MRI 形態(tài)學改變，有望客觀定量評估PAS。