馬 騰 嚴 瑨 印洪剛 張 勤

胎兒畸形的發(fā)病率達5.6%［1］，其中脊柱畸形的發(fā)病率就有0.61%［2］。椎體畸形的患兒出生后易引起下肢發(fā)育異常、脊柱側彎以及大小便失禁等一系列嚴重的并發(fā)癥［3］。早在1983年MR就被報道應用于胎兒檢查，隨著MR技術的發(fā)展和快速掃描序列的出現，MR成像正在脫離胎兒運動的限制，越來越多地加入到產前篩查中［4］。常用于產前篩查的快速掃描序列是半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波序列（half Fourier acquisition single shot turbo spin echo，HASTE）、真實穩(wěn)態(tài)進動快速成像序列（true fast imaging with steady state precession，TrueFISP）。文獻中關于HASTE、TrueFISP序列對胎兒神經系統(tǒng)成像的研究較多，而對于胎兒脊柱成像的研究鮮見報道。近年來有研究表明磁敏感加權成像序列（susceptibility weighted imaging，SWI）在胎兒脊柱成像中具有特殊診斷價值［5］。對于這3種成像序列中哪種序列對胎兒脊柱的顯示更有優(yōu)勢，在一次胎兒脊柱MR成像中應優(yōu)先選擇何種成像序列，目前的研究結果仍存爭議［5-6］。本研究對上述3種成像序列胎兒脊柱成像的圖像質量進行對比，目的是探討其優(yōu)劣，為明確最佳成像序列提供更多的臨床依據。

方 法

1. 臨床資料

收集2020年11月至2021年12月南通市婦幼保健院胎兒MR影像資料共21例。孕婦均因超聲檢查時脊柱顯示不清而行胎兒脊柱MR檢查。檢查序列均包括標準冠狀位脊柱腰段HASTE、TrueFISP及SWI序列。孕婦檢查前均簽署產前磁共振檢查知情告知書。孕婦年齡21~40歲，孕周21~36周，平均（26.6±4.3）周。

2. 檢查方法

2.1 檢查設備

檢查設備為Siemens Avanto 1.5 T超導型核磁共振掃描儀，采用6通道相控陣體表線圈進行圖像采集。

2.2 序列參數

所有患者均在常規(guī)胎兒MR成像的基礎上行脊柱腰段3種序列（HASTE、TrueFISP及SWI）的成像檢查。各序列參數如表1所示。HASTE、TrueFISP序列均在孕婦處于平靜呼吸狀態(tài)下掃描；SWI序列需要孕婦屏氣2次，每次屏氣時長為15 s，總檢查時長為30 s。

表1 HASTE、TrueFISP及SWI序列參數

2.3 脊柱定位方法

先行孕婦中下腹部三正交平面定位掃描，采用TrueFISP序列行胎兒體部橫斷位、矢狀位掃描，確認第3腰椎（L3）位置（如不能確認L3位置，則以雙腎下極平面定為L3平面）。再行脊柱L3水平標準軸位TrueFISP序列掃描。獲得L3軸位圖像后，行脊柱腰段標準冠狀位掃描，定位線平行于椎體橫軸，掃描序列包括HASTE、TrueFISP及SWI，3種序列定位方式及掃描層厚一致。掃描定位方法如圖1所示。

圖1 標準脊柱腰段冠狀位定位方式

3. 圖像質量評估方法

由2名從事胎兒影像診斷工作3年以上主治醫(yī)師采用“四分法”評價3種序列的圖像質量。若兩者意見不一致，由第3位從事胎兒影像診斷5年以上副主任醫(yī)師進行圖像質量評價，并作為最終評價結果?！八姆址ā痹u判圖像質量的標準如下：4分為椎體結構清晰，與周圍組織對比銳利，圖像質量完全滿足診斷需求；3分為椎體結構欠清晰，與周圍組織對比欠佳，圖像質量基本滿足診斷需求；2分為椎體結構顯示不清，與周圍組織對比對模糊，圖像質量不能滿足診斷需求；1分為圖像不能明確顯示椎體結構。

4. 統(tǒng)計學分析

使用SPSS 22軟件進行數據分析。采用Friedman檢驗比較胎兒脊柱HASTE、TrueFISP及SWI序列圖像質量差異；組間兩兩比較采用Mann?WhitneyU檢驗。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

結 果

1.標準化定位有利于胎兒脊柱成像

雖然胎兒在宮內體位各異，脊柱會有不同程度彎曲，但通過標準化定位掃描，可以獲得較標準的胎兒脊柱腰段冠狀位MR影像，如圖2所示，有利于脊柱病變的顯示。

圖2 各序列脊柱腰段標準冠狀位圖像

2.胎兒運動對不同序列的圖像質量的影響

HASTE、TrueFISP兩序列為快速掃描序列，均未出現明顯的運動偽影，圖像質量穩(wěn)定。由于呼吸和胎動的影響，SWI出現5例運動偽影，發(fā)生率為31.25%，圖像質量評分為1分，不能用于診斷。

3.不同序列圖像質量比較

采用Friedman檢驗對其余16組HASTE、TrueFISP、SWI圖像質量進行比較。結果顯示，3種序列圖像質量的差異有統(tǒng)計學意義（χ2=24.125，P<0.001）。采用Mann?WhitneyU檢驗對不同序列圖像質量進行兩兩比較。結果顯示，HASTE與TrueFISP序列圖像質量存在明顯統(tǒng)計學差異，P=0.004；HASTE與SWI序列圖像質量亦存在明顯統(tǒng)計學差異，P<0.001；TrueFISP與SWI序列圖像質量無明顯統(tǒng)計學差異，P=0.086。各序列圖像質量評分情況如表2所示。

表2 不同序列圖像質量評分情況 n（%）

討 論

早在1997年就有外國學者提出將HASTE序列應用于胎兒成像［7］。雖然HASTE縮短了采集時間，但也導致信噪比的降低；單激發(fā)的長回波鏈也會造成相位編碼方向圖像質量顯著降低，不利于短T2弛豫時間組織的顯示。因此，HASTE序列不利于形態(tài)較小、T2弛豫時間相對短的椎體組織的成像［8］。

TrueFISP序列成像速度快，但對磁場的不均勻性較為敏感，容易在氣體和組織的分界處形成偽影［9］。胎兒在宮腔內被羊水包裹，肺內及腸道內沒有氣體充盈，其所在環(huán)境的磁場相對均勻。因此，TrueFISP序列在胎兒成像中能夠獲得較好的圖像。另外，胎兒椎體含鈣，其在T2 TrueFISP序列呈低信號，與周圍的高信號的肌肉軟組織形成很好的組織對比，更有利于椎體結構的成像。本研究結果顯示TrueFISP序列能清晰顯示胎兒椎體結構，滿足疾病診斷的需求。

SWI序列對不同物質的磁敏感差異極其敏感，2015年就有外國學者提出SWI序列掃描在胎兒脊柱檢查方面的優(yōu)越性。研究表明SWI可以利用骨質結構中鈣質的強抗磁性來引起組織間的相位的變化，骨骼的鈣質可以使體素內的質子失相位、T2值變短，從而造成局部體素內的信號降低，發(fā)生“黑骨”效應，可以將椎體結構從周圍的軟組織中區(qū)別出來［10］。2020年國內也有研究指出SWI序列較TrueFISP序列、HASTE序列在胎兒脊柱成像能力方面更有優(yōu)勢［11］。但SWI序列對運動十分敏感，易產生偽影，從而影響圖像質量及后續(xù)診斷。但該研究回避了SWI序列運動偽影的缺陷。三維采集、薄層重建是SWI的成像優(yōu)勢，但在腹部成像尤其是胎兒成像時，由于三維圖像采集時間長，呼吸和胎兒運動偽影會對圖像質量造成很大的影響。因此本研究采用多次屏氣二維梯度回波序列技術，以提高圖像采集的成功率。雖然采用了屏氣掃描，但胎兒運動是不可控的，另外產婦的屏氣能力也相對較差，增加了運動偽影的發(fā)生率。本次研究中，SWI運動偽影的發(fā)生率仍高達到31.25%。如果可以克服運動偽影的影響，SWI序列在胎兒脊柱成像中應最具優(yōu)勢。

本研究結果顯示在1.5 T磁共振成像系統(tǒng)中，TrueFISP序列對胎兒脊柱的成像效果要優(yōu)于HASTE及SWI序列，這與前人研究結果基本一致。蔡先云等［5］在2018年提出SWI成像效果要優(yōu)于HASTE及TrueFISP序列，但這個研究結果是基于3.0 T磁共振成像系統(tǒng)。2020年嚴祥虎等［11］的研究顯示3.0 T磁共振成像系統(tǒng)中TrueFISP序列成像效果更好，并指出蔡先云等的研究結果可能存在誤差，研究中的參數設置并沒有使TrueFISP序列形成真正的穩(wěn)態(tài)。另外，SWI序列對場強的要求比較高，更高的主磁場強度會增加組織間的磁化率差異，提高SWI的圖像質量。所以用1.5 T磁共振成像系統(tǒng)對胎兒脊柱進行檢查，TreuFISP序列應該具有更多的優(yōu)勢。其有幾乎100%的檢查成功率，且對胎兒脊柱結構顯示清晰，與周圍組織對比度較高，能滿足診斷的需求。本次研究提出標準化的胎兒脊柱成像定位，保證了各序列圖像質量的一致性。因為，根據我們的工作經驗，由于胎兒椎體結構細小，最終成像質量也往往與磁共振操作人員的定位方法密切相關。

胎兒脊柱MR檢查時，TrueFISP序列可作為優(yōu)先選擇序列。SWI序列對胎兒脊柱成像具有特殊意義，其組織對比度高，對于TrueFISP序列不能顯示的解剖結構，可考慮SWI序列作為補充。選擇SWI序列時，要注意克服運動偽影，選擇合適的檢查時機，并對孕婦進行充分的屏氣訓練，以提高檢查的成功率。

綜上所述，HASTE、TrueFISP及SWI序列對胎兒脊柱成像的圖像質量不同，TrueFISP及SWI具有更高的圖像質量，且兩者間的成像質量無明顯差異。雖然可以很好地顯示胎兒脊柱結構，但SWI序列在克服運動偽影方面不具備優(yōu)勢。TrueFISP序列對胎兒脊柱腰段成像的質量穩(wěn)定，應成為胎兒脊柱MR成像的首選序列。