董素貞 綜述 朱銘 審校
(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心放射科,上海 200127)
近年來(lái)隨著快速磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技術(shù)的出現(xiàn),MRI逐漸應(yīng)用于中晚孕期胎兒各系統(tǒng)異常評(píng)價(jià)。MRI無(wú)損傷,具有視野大、空間分辨率高、軟組織對(duì)比度好等優(yōu)點(diǎn)[1],不受羊水過(guò)少、胎兒胸部骨骼、母體體型等的干擾,當(dāng)羊水過(guò)少,US診斷困難或不明確時(shí),可以成為產(chǎn)前診斷羊水過(guò)少相關(guān)異常及肺發(fā)育不良的一種補(bǔ)充手段,尤其是能量化評(píng)價(jià)肺發(fā)育不良程度。本文詳細(xì)綜述羊水過(guò)少病因、羊水過(guò)少合并肺發(fā)育不良的可能機(jī)制、MRI對(duì)羊水過(guò)少相關(guān)胎兒異常,尤其是肺發(fā)育不良的診斷價(jià)值以及羊水過(guò)少胎兒的預(yù)后。
羊水過(guò)少可致胎兒肺體重比和肺總DNA降低、杯狀肺泡數(shù)目減少、肺血管床面積減小、肺血管數(shù)目減少并肌化。
1.1 羊水產(chǎn)生機(jī)制 孕周不同羊水產(chǎn)生機(jī)制不同。在早期妊娠,羊水主要由母體血漿過(guò)濾形成;中期妊娠以后,羊水主要來(lái)源于胎兒尿液(妊娠末期90%的羊水來(lái)源于胎兒尿液),少部分來(lái)源于胎兒肺臟和羊膜腔內(nèi)循環(huán)。尿液從妊娠8~11周開始進(jìn)入羊膜腔,尿液量隨孕周增加呈穩(wěn)定增長(zhǎng)。孕25周時(shí),每天每公斤體重產(chǎn)生羊水110 ml;到孕39周每天每公斤體重產(chǎn)生羊水近190 ml;近足月時(shí),胎兒每天可產(chǎn)生占其體重30%的尿液,約800~1000 ml,肺每天可分泌170 ml液體[2]。羊水的吸收主要通過(guò)胎兒吞咽排泄、胃腸道吸收、羊膜吸收至胎兒血液循環(huán),以及胎肺的循環(huán),胎兒吞咽也開始于妊娠8~11周,近足月時(shí),胎兒每天吞咽羊水量約占自身體重25%(平均210~760 ml,另外還吞咽170 ml肺分泌的未進(jìn)入羊膜腔的液體),胃腸道每天吸收200~1200 ml羊水。羊水的去路還有胎盤循環(huán)、臍帶循環(huán)、皮膚揮發(fā)(孕22 周前,皮膚角質(zhì)化在孕22 ~25 周)等[2,3]。
1.2 羊水過(guò)少病因 羊水產(chǎn)生受阻或去路加速都是羊水過(guò)少的病因,其中以胎兒泌尿系異常最常見。能導(dǎo)致羊水過(guò)少的泌尿系異常包括腎臟發(fā)育不全、雙側(cè)多囊性腎發(fā)育不良、常染色體隱性多囊腎疾病、膀胱流出道梗阻(后尿道瓣膜、尿道閉鎖、梗阻性占位)[4]。泌尿系畸形時(shí)胎兒尿液的產(chǎn)生減少或無(wú)尿液產(chǎn)生或尿液排出受阻均導(dǎo)致羊水過(guò)少。胎膜早破是羊水過(guò)少的另一個(gè)常見病因,中孕期胎膜早破的發(fā)生率為0.4% ~0.7%,胎膜早破所致的長(zhǎng)時(shí)間羊水過(guò)少易導(dǎo)致胎兒雙肺發(fā)育不良。
據(jù)報(bào)道,羊水過(guò)少超過(guò)6天可引起胎兒肺發(fā)育不良,也有報(bào)道稱泌尿系畸形所致羊水過(guò)少,胎兒肺發(fā)育不良先于羊水過(guò)少,肺發(fā)育不良和羊水過(guò)少相互影響[5]。羊水過(guò)少致肺發(fā)育不良機(jī)制可能有以下方面[6]:①肺分泌液體的機(jī)械因素,足夠的肺液體對(duì)肺正常發(fā)育非常重要,以往理論認(rèn)為羊水過(guò)少時(shí)限制了胎兒肺的生長(zhǎng)和呼吸運(yùn)動(dòng)、肺內(nèi)液體滲出至羊膜腔增加,但是,隨后的諸多研究都不能證明這一理論的成立性;②轉(zhuǎn)錄和生長(zhǎng)因子表達(dá)的減少,Mesas-Burgos等[7]通過(guò)胎兔動(dòng)物模型研究表明,羊水過(guò)少致肺發(fā)育不良可能與胰島素樣生長(zhǎng)因子1、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子18(FGF18)和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF,在胎肺發(fā)育的晚期階段促進(jìn)肺泡形成和微血管發(fā)育)的減少有關(guān);③長(zhǎng)期羊水過(guò)少導(dǎo)致胎兒呼吸運(yùn)動(dòng)減少(胎兒呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)肺正常發(fā)育是必不可少的),但是羊水過(guò)少時(shí)胎兒呼吸運(yùn)動(dòng)減少是多因素的,并不完全因?yàn)檠蛩^(guò)少對(duì)胸廓的壓縮造成;④胎膜早破通常合并感染和炎癥,可致胎兒呼吸運(yùn)動(dòng)減少、支氣管肺發(fā)育不良。
羊水過(guò)少時(shí),由于缺乏羊水無(wú)回聲的襯托,胎兒和母體軟組織之間回聲高低差異小,US常不能清晰顯示胎兒解剖結(jié)構(gòu)。相反,羊水過(guò)少時(shí)母體腹圍減少、胎兒運(yùn)動(dòng)減少均有利于胎兒MR成像,MRI是合并羊水過(guò)少畸形最有價(jià)值的影像學(xué)檢查方法,它不受羊水過(guò)少的干擾,仍能清晰顯示胎兒結(jié)構(gòu)及相關(guān)異常[8,9],當(dāng)超聲檢查診斷羊水過(guò)少時(shí),均應(yīng)行 MRI檢查以確定胎兒是否存在雙肺發(fā)育不良。
3.1 MRI對(duì)羊水過(guò)少致肺發(fā)育不良的評(píng)價(jià)優(yōu)勢(shì)羊水過(guò)少時(shí),相比US通過(guò)測(cè)量羊水最大深度或羊水指數(shù)來(lái)間接估測(cè)羊水量,MRI可直接測(cè)量羊水量。采用MRI單次激發(fā)快速自旋回波(single-shot turbo spin echo,SSTSE)序列行胎兒整個(gè)胸部橫斷面掃描,層厚3~4cm,在SSTSE連續(xù)層面上測(cè)量胎兒肺總體積(total lung volume,TLV)。羊水過(guò)少導(dǎo)致雙肺發(fā)育不良,于T2W序列胎兒雙肺信號(hào)減低(圖1A),難以區(qū)分肺與周圍器官邊界,因此常采用肝肺信號(hào)強(qiáng)度的(lung-to-liver signal intensity ratio,LLSIR)預(yù)測(cè)羊水過(guò)少導(dǎo)致雙肺發(fā)育不良程度[10]。另外,MRI T2W序列胎兒正中矢狀面胸椎彎曲的程度可以間接預(yù)測(cè)胸腔受壓的程度(圖1B)。T2W序列胎兒雙肺信號(hào)減低加上肺體積明顯減少(<10 ml)是臨床重度肺發(fā)育不良的可靠指標(biāo)。MRI可鑒別診斷羊水過(guò)少的病因,對(duì)于腎源性羊水過(guò)少,MRI能較好詳細(xì)地評(píng)價(jià)泌尿生殖系異常(圖1A、B、C),也能診斷羊水過(guò)少的其他病因,如胎膜早破合并的感染和胎兒炎癥反應(yīng)綜合征、胎盤異常(梗死和出血)。
3.2 MRI對(duì)腎源性羊水過(guò)少泌尿生殖系異常的評(píng)價(jià)優(yōu)勢(shì) 羊水過(guò)少時(shí)胎兒畸形率約為20%,其中泌尿系異常占60%。泌尿生殖系異常導(dǎo)致羊水過(guò)少主要是由于尿液產(chǎn)生過(guò)少,主要為雙側(cè)腎臟嚴(yán)重異常或膀胱流出道嚴(yán)重梗阻。雙側(cè)腎臟嚴(yán)重異常包括雙腎缺如、雙側(cè)嬰兒型多囊腎、雙側(cè)多囊性腎發(fā)育不良以及雙腎發(fā)育不良。在腎源性羊水過(guò)少相關(guān)的泌尿生殖系異常,MRI在定性診斷和量化評(píng)價(jià)中具有明顯優(yōu)勢(shì),MRI除不受羊水過(guò)少影響,也不受孕周過(guò)大影響,隨著孕周增加、胎兒臟器體積變大,MRI顯示更清楚。
3.2.1 雙腎缺如 是由于輸尿管芽誘導(dǎo)后腎胚基發(fā)育失敗,無(wú)腎單位形成。在出生兒中發(fā)病率為1/4000。雙腎缺如常合并膀胱缺如,MRI常在孕16周后(因16周前羊水可接近正常)發(fā)現(xiàn)羊水極少或無(wú)羊水、雙腎窩及腹盆腔無(wú)腎臟、膀胱不顯示。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)能更好評(píng)價(jià)空虛的腎窩、腎臟位置、形態(tài)及信號(hào)異常改變[11]。雙腎缺如需與雙腎異位鑒別,后者膀胱可見,羊水量正常。MRI還能評(píng)價(jià)雙腎缺如的合并畸形,如本研究病例中人體魚序列征中的肢體異常。
3.2.2 嬰兒型多囊腎 是由于遠(yuǎn)曲小管和集合管囊狀擴(kuò)張,增加了髓質(zhì)的體積,使腎臟體積增大。在出生兒中發(fā)病率為1/40000,可累及肝臟致肝纖維化,腎臟常雙側(cè)對(duì)稱性受損,損害腎功能嚴(yán)重時(shí)可致嚴(yán)重的羊水過(guò)少、膀胱不充盈及肺發(fā)育不良。MRI不僅可以清晰顯示腎臟皮髓質(zhì)分界處的多發(fā)直徑1~2 mm的小囊、清晰分辨腎臟皮髓質(zhì)邊界(尤其是SSFSE序列),還能客觀準(zhǔn)確評(píng)價(jià)肺發(fā)育不良及其他合并畸形(如肢體畸形)[12](圖1)。
圖1 雙側(cè)嬰兒型多囊腎
3.2.3 多囊性腎發(fā)育不良 可能是由于宮內(nèi)發(fā)育的后腎階段時(shí)輸尿管或輸尿管腎盂連接處閉鎖,腎單位誘導(dǎo)停止,集合小管增大,小管末端部分隨意發(fā)育成異常的囊腔。多囊性發(fā)育不良腎T2W序列能較好顯示,尤其是SSTSE序列顯示更清晰,可表現(xiàn)為增大腎臟伴有多發(fā)大小不一薄壁囊腫,無(wú)正常腎實(shí)質(zhì),囊腫之間互不相通(圖2、3)。也可表現(xiàn)為腎臟縮小或正常大小、腎實(shí)質(zhì)信號(hào)增高、皮髓質(zhì)分界不清、內(nèi)見多發(fā)小囊腫或無(wú)囊腫。兩種表現(xiàn)可同時(shí)發(fā)生,即一側(cè)腎為多發(fā)大囊、一側(cè)腎為小囊腫。輸尿管常不顯示,嚴(yán)重時(shí)膀胱較小或不發(fā)育。DWI序列ADC圖像上明亮信號(hào)缺失可有助于診斷多囊性發(fā)育不良腎[13]。雙側(cè)多囊性腎發(fā)育不良常是致命性的,產(chǎn)前需明確診斷,囊腫較大時(shí)需與腎積水鑒別,鑒別主要根據(jù)囊腫的位置,多囊性腎發(fā)育不良囊腫常在周邊腎實(shí)質(zhì)內(nèi),腎積水囊性改變常在腎臟中央。囊腫較小或無(wú)明顯囊腫時(shí)US容易漏診,一定要行胎兒MRI檢查進(jìn)一步確認(rèn)。
圖2 雙側(cè)多囊性腎發(fā)育不良
圖3 雙側(cè)多囊性腎發(fā)育不良并馬蹄腎
3.2.4 雙腎發(fā)育不良 是由于后腎組織誘導(dǎo)分化或分化受損。US常發(fā)現(xiàn)雙腎偏小或腎臟顯示不清,MRI可顯示雙腎偏小、T2W序列腎臟信號(hào)增高、皮髓質(zhì)分界不清,尤其是SSTSE序列顯示更清楚。輸尿管常不顯示,膀胱偏小或未顯示。在定性診斷方面MRI較US具有一定優(yōu)勢(shì)。
3.2.5 后尿道瓣膜 可能是尿生殖膈分化不全所致。是膀胱流出道梗阻的一種,表現(xiàn)為尿液流出困難或不能流出。因此,此類胎兒腹腔增大、羊水過(guò)少,由于腹腔的壓迫,羊水過(guò)少,常合并雙肺發(fā)育不良。MRI T2W序列可顯示腹腔內(nèi)巨大的高信號(hào)膀胱占據(jù)整個(gè)腹腔,雙腎可以正常、積水或發(fā)育不良,后尿道瓣膜需與巨結(jié)腸和梅干腹綜合征鑒別,后尿道瓣膜特發(fā)于男性胎兒,合并羊水過(guò)少,后兩者羊水量正常。
3.2.6 人體魚序列征 常合并雙腎發(fā)育不全或缺如,羊水極度減少或無(wú)羊水,合并肺發(fā)育不良,存在多發(fā)系統(tǒng)異常,主要為骶骨缺失伴雙下肢發(fā)育不全。US由于幾乎無(wú)羊水,易漏診,尤其是下肢遠(yuǎn)端足畸形。人體魚序列征病因目前仍不明確,目前主要存在血管竊血假說(shuō)和胚細(xì)胞轉(zhuǎn)化缺陷假說(shuō)[14]。MRI不受羊水過(guò)少、孕周較大影響,視野大,同一切面能同時(shí)顯示泌尿系及下肢等多系統(tǒng)異常[15],尤其是足部異常,能量化評(píng)價(jià)雙肺發(fā)育不良(圖4)。
圖4 人體魚序列征
3.3 MRI對(duì)羊水過(guò)少合并其他系統(tǒng)異常的診斷價(jià)值 10%羊水過(guò)少病例合并多發(fā)異常,早期出現(xiàn)羊水過(guò)少或羊水過(guò)少時(shí)間長(zhǎng)時(shí)可導(dǎo)致胎兒面部畸形(如Potter面容、低位耳等)、肢體畸形以及肺纖維化,還可合并心臟、胃腸道、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等系統(tǒng)的畸形。MRI不受羊水過(guò)少、孕周過(guò)大等影響,能夠?qū)ι鲜霎惓W龀隽讼鄬?duì)準(zhǔn)確的診斷。
依賴于羊水過(guò)少的原因和發(fā)生時(shí)期,小于25周發(fā)生羊水過(guò)少生存率為10%,如果由于雙側(cè)腎畸形的原因,則預(yù)后差。妊娠中期的羊水過(guò)少常導(dǎo)致雙肺發(fā)育不良,預(yù)后較差。如果羊水過(guò)少的持續(xù)時(shí)間大于14 天,預(yù)后更差[16]。
[1] Levine D,Barnewolt CE,Mehta TS,et al.Fetal thoracic abnormalities:MR imaging[J].Radiology,2003,228(2):379-388.
[2] Modena AB,F(xiàn)ieni S.Amniotic fluid dynamics[J].Acta Biomed,2004,75 Suppl1:11-13.
[3] Beall MH,van den Wijngaard JP,van Gemert MJ,et al.Amniotic fluid water dynamics[J].Placenta,2007,28(8-9):816-823.
[4] Kemper MJ,Mueller-Wiefel DE.Prognosis of antenatally diagnosed oligohydramnios of renal origin[J].Eur J Pediatr,2007,166(5):393-398.
[5] Smith NP,Losty PD,Connell MG,et al.Abnormal lung development precedes oligohydramnios in a transgenic murine model of renal dysgenesis[J].J Urol,2006,175(2):783-786.
[6] Williams O,Hutchings G,Hubinont C,et al.Pulmonary effects of prolonged oligohydramnios following mid-trimester rupture of the membranes-antenatal and postnatal management[J].Neonatology,2012,101(2):83-90.
[7] Mesas-Burgos C,Nord M,Didon L,et al.Gene expression analysis after prenatal tracheal ligation in fetal rat as a model of stimulated lung growth[J].J Pediatr Surg,2009,44(4):720-728.
[8] 董素貞,朱銘,毛建平,等.羊水過(guò)少時(shí)胎兒畸形的MRI診斷價(jià)值[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2008,19(1):51-55.
[9] Alamo L,Laswad T,Schnyder P,et al.Fetal MRI as complement to US in the diagnosis and characterization of anomalies of the genito-urinary tract[J].Eur J Radiol,2010,76(2):258-264.
[10] 董素貞,朱銘,毛建平,等.胎兒繼發(fā)性性肺發(fā)育不良的MRI評(píng)價(jià)[J].臨床放射學(xué)雜志,2008,27(10):1378-1382.
[11] H?rmann M,Brugger PC,Balassy C,et al.Fetal MRI of the urinary system[J].Eur J Radiol,2006,57(2):303-311.
[12] Hawkins JS,Dashe JS,Twickler DM.Magnetic resonance imaging diagnosis of severe fetal renal anomalies[J].Am J Obstet Gynecol,2008,198(3):328.e1-5.
[13] Savelli S,Di Maurizio M,Perrone A,et al.MRI with diffusionweighted imaging(DWI) and apparent diffusion coefficient(ADC)assessment in the evaluation of normal and abnormal fetal kidneys:preliminary experience[J].Prenat Diagn,2007,27(12):1104-1111.
[14] Garrido-Allepuz C,Haro E,González-Lamu?o D,et al.A clinical and experimental overview of sirenomelia:insight into the mechanisms of congenital limb malformations[J].Dis Model Mech,2011,4(3):289-299.
[15] 董素貞,朱銘,毛建平,等.胎兒先天性肢體畸形的MRI診斷探討[J].中華放射學(xué)雜志,2008,42(11):1143-1146.
[16] Grijseels EW,van-Hornstra PT,Govaerts LC,et al.Outcome of pregnancies complicated by oligohydramnios or anhydramnios of renal origin[J].Prenat Diagn,2011,31(11):1039-1045.