劉海東，于 紅，許相豐，王南飛，王 瑋，何曉燕

(天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院放射科，天津 300100)

MR超快速成像序列測(cè)量正常胎兒腎臟

劉海東，于 紅，許相豐*，王南飛，王 瑋，何曉燕

(天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院放射科，天津 300100)

目的 探討MR超快速成像序列評(píng)估正常胎兒腎臟的可行性。方法 收集135胎腎臟發(fā)育正常胎兒的MR資料，測(cè)量腎臟長(zhǎng)度(RL)、寬度(RW)、厚度(RT)、腎實(shí)質(zhì)厚度(RPT)、腎盂寬度(RPW)和體積(RV)，分析上述參數(shù)測(cè)量的重復(fù)性及其與胎齡(GA)的關(guān)系。結(jié)果 RL、RW、RT、RPT、RPW在2名觀察者間、同一觀察者2次測(cè)量間、MR與超聲兩種測(cè)量方法間均具有較好的一致性，各參數(shù)測(cè)量值在雙側(cè)腎臟間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。RL、RW、RT、RPT、RPW、RV與GA均呈正相關(guān)(r分別為0.95、0.87、0.86、0.77、0.44、0.90，P均<0.001)。在各參數(shù)與GA的回歸方程中，RL的確定系數(shù)最大(R2=0.90)。結(jié)論 MR超快速成像序列用于正常胎兒腎臟檢查中具有可行性，可彌補(bǔ)超聲檢查的不足，為臨床決策提供更多有價(jià)值的影像學(xué)信息。

胎兒；腎；磁共振成像；生長(zhǎng)發(fā)育

腎臟的胚胎發(fā)育復(fù)雜，胎兒腎臟位置、大小隨胎齡(gestational age， GA)的變化而變化，產(chǎn)前評(píng)估主要依靠超聲檢查。近年，隨著成像設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展，MR可能成為胎兒產(chǎn)前檢查的重要輔助手段。與超聲比較，MR成像具有更高的軟組織分辨力和空間分辨力，顯示解剖細(xì)節(jié)更清晰，且成像過(guò)程不受GA、羊水量、母體體型、胎兒體位、腸管氣體和骨骼限制，能夠彌補(bǔ)超聲檢查的不足[1-2]。目前，關(guān)于胎兒腎臟的MR研究尚處于初始階段。既往研究[3-6]雖然已涉及MR診斷腎臟先天發(fā)育畸形價(jià)值、MR評(píng)估肺發(fā)育不良及羊水量等研究，但有關(guān)MR測(cè)量正常胎兒腎臟大小的研究鮮見(jiàn)，且尚未建立自身的診斷標(biāo)準(zhǔn)。因此，本研究旨在探討MR超快速成像序列評(píng)估正常胎兒腎臟的可行性，為建立正常胎兒腎臟的MR診斷標(biāo)準(zhǔn)提供定量依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2014年12月—2015年12月因臨床需要在我院接受胎兒MR檢查的健康孕婦383名，其中雙胎孕婦7名，單胎孕婦376名，共390個(gè)胎兒。入組標(biāo)準(zhǔn)：①產(chǎn)前超聲懷疑胎兒非泌尿系統(tǒng)發(fā)育異常，或因胎盤因素或母體因素需要MR進(jìn)一步評(píng)估；②單活胎；③孕中、晚期(GA 18～40周)；④通過(guò)末次月經(jīng)時(shí)間或早孕超聲明確孕周；⑤無(wú)MR檢查禁忌證且能夠耐受檢查；⑥胎兒出生后經(jīng)隨訪及超聲或血液生化檢查證實(shí)腎臟發(fā)育正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：①未接受產(chǎn)前超聲檢查；②羊水過(guò)少或無(wú)羊水；③胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩；④孕婦患高血壓、糖尿病及相關(guān)疾病。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)共納入孕婦135名(135胎胎兒)，孕婦年齡20～43歲，平均(29.6±4.9)歲；GA 18.0～39.3周，平均(29.7±4.6)周，其中GA 18～<21周4胎、21～<25周16胎、25～<29周36胎、29～<33周45胎、33～<37周26胎、37～<40周8胎。135胎腎臟正常胎兒中伴單純顱腦發(fā)育異常59胎、前置胎盤和/或胎盤植入32胎、其他非泌尿系統(tǒng)先天畸形20胎(包括頸部淋巴管囊腫1胎、肺囊腺瘤樣畸形4胎、肺隔離癥1胎、腹部或盆腔囊腫5胎、肝腫瘤1胎、膽總管囊腫1胎、腎上腺腫物3胎、骶尾部畸胎瘤3胎、手畸形1胎)，余24胎未見(jiàn)其他異常。本研究已通過(guò)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 超聲采用GE Voluson 730 Expert四維超聲診斷儀，經(jīng)腹凸陣三維容積探頭，頻率2.0～5.0 MHz。MR檢查采用Philips Achiena 1.5T超導(dǎo)型MR成像系統(tǒng)和16通道體部表面相控陣線圈。孕婦在自由呼吸狀態(tài)下進(jìn)行檢查，常規(guī)采用仰臥位，仰臥困難者采用左側(cè)臥位，不使用任何鎮(zhèn)靜劑。掃描序列包括單次激發(fā)快速自旋回波(single shot turbo spin echo, SSh TSE)序列、平衡式快速場(chǎng)回波(Balance fast field echo, Balance FFE)序列和梯度回波T1WI。SSh TSE參數(shù)：FOV 380 mm×300 mm，矩陣252×200，層厚5 mm,間隔 1 mm，TR shortest,TE 70 ms，激勵(lì)次數(shù)4，翻轉(zhuǎn)角90°。Balance FFE參數(shù)：FOV 450 mm×400 mm，矩陣350×300，層厚5 mm,間隔1 mm，TR 3.4 ms,TE 1.71 ms，激勵(lì)次數(shù)1或2，翻轉(zhuǎn)角55°。T1WI參數(shù)：FOV 380 mm×300 mm，矩陣240×180，層厚5 mm,間隔1 mm，TR 15 ms,TE 4.6 ms，激勵(lì)次數(shù)3，翻轉(zhuǎn)角15°。檢查時(shí)以胎兒腎臟為中心進(jìn)行軸位、冠狀位及矢狀位掃描，總檢查時(shí)間15～30 min。MR檢查均在超聲檢查后48 h內(nèi)完成。

所有胎兒腎臟超聲數(shù)據(jù)測(cè)量由同1名有經(jīng)驗(yàn)超聲醫(yī)師完成；MR數(shù)據(jù)測(cè)量由2名放射科醫(yī)師各自獨(dú)立測(cè)量，每個(gè)指標(biāo)測(cè)量3次取平均值，雙側(cè)腎臟分別測(cè)量并記錄。為了評(píng)估試驗(yàn)數(shù)據(jù)在同一測(cè)量者(觀察者1)2次測(cè)量結(jié)果一致性，其中1名放射科醫(yī)師間隔1個(gè)月后對(duì)測(cè)量指標(biāo)重復(fù)測(cè)量1次。測(cè)量指標(biāo)包括：腎臟長(zhǎng)度(renal length, RL)，即腎臟冠狀位或矢狀位最大截面圖像上腎臟上下兩極間的最大距離；腎臟寬度(renal width, RW)，即軸位腎門層面圖像上腎臟內(nèi)外兩側(cè)緣間的最大距離；腎臟厚度(renal thickness, RT)，即軸位腎門層面圖像上腎臟前后兩側(cè)緣間的最大距離；腎實(shí)質(zhì)厚度(renal parenchyma thickness, RPT)，即軸位腎門層面圖像上，與腎門相對(duì)側(cè)腎實(shí)質(zhì)內(nèi)外緣間的最大距離；腎盂寬度(renal pelvis width, RPW)，即軸位腎門層面圖像上腎盂的最大前后徑(圖1)。腎臟體積(renal volume， RV)計(jì)算方法為：RV(mm3)=RL×RW×RT×π/6[7]。

2 結(jié)果

正常胎兒腎臟位于脊柱兩側(cè)，呈卵圓形，邊緣分葉。T2WI上，腎實(shí)質(zhì)呈中等信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度高于肝臟及脾臟，低于腎周脂肪及腎盂，但皮髓質(zhì)無(wú)法區(qū)分。腎盂、腎盞呈長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，與腎實(shí)質(zhì)分界清楚，雙側(cè)輸尿管正常情況下均不能顯示(圖2)。

2.1 雙側(cè)腎臟各測(cè)量指標(biāo)的對(duì)比 2名觀察者各MR測(cè)量指標(biāo)在左、右兩側(cè)腎臟間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。因此，合并兩側(cè)腎臟測(cè)量結(jié)果，取平均值用于MR測(cè)量結(jié)果的一致性分析。

2.2胎兒腎臟MR測(cè)量結(jié)果一致性分析 胎兒雙腎MR測(cè)量指標(biāo)在同一觀察者2次測(cè)量間及2名觀察者間均具有較好的一致性(表2、3)。MR與超聲測(cè)量結(jié)果也具有較好的一致性(表4)。

表1 2名觀察者測(cè)量胎兒雙側(cè)腎臟指標(biāo)對(duì)比(mm，n=135)

表2 同一觀察者2次測(cè)量胎兒腎臟各指標(biāo)的一致性分析(mm，n=135)

表3 2名觀察者測(cè)量胎兒腎臟各指標(biāo)的一致性分析(mm，n=135)

表4 MR與超聲測(cè)量胎兒腎臟各指標(biāo)的一致性分析(mm，n=135)

圖1 MR測(cè)量正常胎兒腎臟各指標(biāo) A.腎臟軸位圖像； B.腎臟冠狀位圖像 (a：RPT；b：RPW；c：RT；d：RW；e：RL)

2.3 胎兒腎臟各指標(biāo)與GA的相關(guān)性 正常胎兒腎臟的RL、RW、RT、RPT、RPW和RV的統(tǒng)計(jì)描述見(jiàn)表5。RL(r=0.95)、RW(r=0.87)、RT(r=0.86)、RPT(r=0.77)、RPW(r=0.44)和RV(r=0.90)與GA均呈正相關(guān)(P均<0.001，圖3～8)，其中，RL與GA的相關(guān)性最高，RPW最低。上述測(cè)量值與GA的回歸分析結(jié)果見(jiàn)表6，各指標(biāo)均為GA依賴性參數(shù)，隨胎兒生長(zhǎng)發(fā)育而不斷變化。在全部回歸方程中，RL回歸方程的確定系數(shù)最大(R2=0.90)，臨床應(yīng)用價(jià)值最高。

3 討論

妊娠過(guò)程中，隨著胎兒的不斷發(fā)育，胎兒腎臟逐漸增長(zhǎng)，因此腎臟大小是反映胎兒宮內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育情況的重要指標(biāo)之一[7]。胎兒宮內(nèi)生長(zhǎng)受限或腎臟先天發(fā)育畸形可導(dǎo)致腎臟生長(zhǎng)與胎兒發(fā)育不匹配，通過(guò)直接或間接方法測(cè)量腎臟大小，是評(píng)估胎兒預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)的重要依據(jù)[8]。目前，超聲是評(píng)估產(chǎn)前腎臟大小的主要方法，可通過(guò)二維超聲間接估計(jì)RV，或通過(guò)三維超聲直接測(cè)量RV，前者準(zhǔn)確性不高，后者操作復(fù)雜，臨床應(yīng)用有一定局限性[9-10]。近年，MR成像設(shè)備和技術(shù)均取得較大的發(fā)展，快速掃描序列的時(shí)間分辨力和空間分辨力均明顯提高，最短的單層圖像采集時(shí)間可達(dá)亞秒水平，整個(gè)序列檢查可在十幾秒到幾十秒內(nèi)完成，能夠達(dá)到“凍結(jié)”運(yùn)動(dòng)偽影的效果，完全可以滿足胎兒檢查技術(shù)的要求，有望成為產(chǎn)前超聲檢查的重要輔助手段。本研究?jī)?yōu)化了圖像掃描參數(shù)，采用較大的激勵(lì)次數(shù)(如SSh TSE序列為4)可同時(shí)獲得較短掃描時(shí)間和較高信噪比。

表5 正常胎兒腎臟各MR測(cè)量指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)描述(mm，n=135)

注：RV的單位為mm3

表6 正常胎兒腎臟MR測(cè)量值與GA的回歸分析結(jié)果(mm，n=135)

圖2 正常胎兒腎臟SSh TSE圖像，胎齡31+4周，腎臟表現(xiàn)為脊柱兩側(cè)的卵圓形結(jié)構(gòu)，邊緣呈分葉狀輪廓，腎實(shí)質(zhì)呈中等信號(hào)，腎盂、腎盞高信號(hào)，與腎實(shí)質(zhì)分界清楚 A～C.分別為軸位、矢狀位和冠狀位圖像

圖3 Pearson相關(guān)分析示RL與GA呈正相關(guān) 圖4 Pearson相關(guān)分析示RW與GA呈正相關(guān) 圖5 Pearson相關(guān)分析示RT與GA呈正相關(guān)

圖6 Pearson相關(guān)分析示RPT與GA呈正相關(guān) 圖7 Pearson相關(guān)分析示RPW與GA呈正相關(guān) 圖8 Pearson相關(guān)分析示RV與GA呈正相關(guān)

研究[11-13]顯示，MR可準(zhǔn)確測(cè)量胎兒體積和胎兒肺體積。熊春梅等[14]對(duì)胎兒腎臟標(biāo)本的研究顯示，MR能準(zhǔn)確測(cè)量腎臟標(biāo)本的體積。本研究中顯示，MR可測(cè)量正常胎兒腎臟的RL、RW、RT、RPT、RPW和RV，測(cè)量結(jié)果不但在同一觀察者不同次測(cè)量間、2名觀察者間具有良好的重復(fù)性，而且與超聲測(cè)量數(shù)據(jù)也具有良好的一致性，提示MR在評(píng)估胎兒腎臟大小方面具有很高的可靠性，能夠通過(guò)測(cè)量腎臟的徑線或體積評(píng)估胎兒腎臟生長(zhǎng)發(fā)育情況。

本研究顯示，正常胎兒腎臟的RL、RW、RT、RPT、RPW、RV與GA呈正相關(guān)，隨著GA的增加，腎臟各指標(biāo)均逐漸增大，但腎臟各測(cè)量指標(biāo)在兩側(cè)腎臟間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，與先前報(bào)道一致[7-8，10]。這也符合正常胎兒腎臟的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律。因此，腎臟大小與雙頂徑、頭圍、股骨長(zhǎng)度等胎兒宮內(nèi)生長(zhǎng)參數(shù)一樣，是一種產(chǎn)前評(píng)估胎兒生長(zhǎng)發(fā)育的重要參考依據(jù)[7]。本研究還顯示，RL與腎臟生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)系最密切，是評(píng)估胎兒腎臟大小的最佳指標(biāo)[15]，且操作簡(jiǎn)單，比RV更易于在臨床實(shí)踐中應(yīng)用。

MR測(cè)量腎臟的大小，不但有利于評(píng)估胎兒生長(zhǎng)發(fā)育，而且有助于診斷胎兒腎臟畸形。胎兒腎臟畸形常伴腎臟大小的改變：多囊性腎發(fā)育不良的腎體積可以增大；一側(cè)腎缺如，對(duì)側(cè)腎臟體積代償性增大；腎積水時(shí)腎臟體積常常增大；腎臟發(fā)育不全或?qū)m內(nèi)生長(zhǎng)受限時(shí)，雙側(cè)腎臟體積小于正常胎兒腎臟。

本研究的局限性：①研究對(duì)象包括非泌尿系統(tǒng)畸形的胎兒，雖然隨訪證實(shí)腎臟發(fā)育正常，但仍不能完全排除存在輕度腎臟異常的可能，測(cè)量結(jié)果可能有潛在誤差；②通過(guò)徑線測(cè)量和體積計(jì)算公式算出的RV數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，與真實(shí)值間可能存在較大誤差。應(yīng)用快速三維MR成像測(cè)量RV，有望提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，但本研究受條件限制，未能獲得相關(guān)數(shù)據(jù)；③本研究中部分胎齡階段(≤22周)的樣本數(shù)小，需要擴(kuò)大樣本量來(lái)進(jìn)一步完善和證實(shí)。

總之，MR超快速成像序列在胎兒腎臟檢查中切實(shí)可行。各測(cè)量指標(biāo)具有較高的可靠性，有利于胎兒腎臟發(fā)育和腎臟畸形的評(píng)估，可彌補(bǔ)超聲檢查的不足，為臨床決策提供更多有價(jià)值的信息。

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Fast MR imaging in measurement of normal fetal kidneys

LIUHaidong,YUHong,XUXiangfeng*,WANGNanfei,WANGWei,HEXiaoyan

(DepartmentofRadiology,TianjinCentralHospitalofGynecologyandObstetrics,Tianjin300100,China)

Objective To investigate the feasibility of fast MR imaging in evaluation on fetal kidney development. Methods Totally 135 normal kidney fetuses performed fetal MR were enrolled. The renal length (RL), width (RW), thickness (RT), renal parenchyma thickness (RPT), renal pelvis width (RPW) and renal volume (RV) were measured. The reproducibility and correlation of renal parameters with gestational age (GA) were analyzed. Results Renal parameters had good reproducibility between inter-observers, intra-observers and both methods of MR and ultrasound, but there were no statistical differences between bilateral kidneys (P>0.05). RL, RW, RT, RPT, RPW and RV had positive correlation with GA (r=0.95, 0.87, 0.86, 0.77, 0.44, 0.90, allP<0.001). The determination coefficient of RL was best in the regression equations (R2=0.90). Conclusion Fast MR imaging was feasible in fetal normal kidney, and it could make up for the limitations of fetal ultrasound and provide more valuable radiological information for the clinical decisions.

Fetus; Kidney; Magnetic resonance imaging; Growth and development

劉海東(1979—)，男，河北唐山人，博士，主治醫(yī)師。研究方向：腹部影像診斷。E-mail： tjlhd813@163.com

許相豐，天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院放射科，300100。

E-mail： tjxxf813@163.com

2016-07-11

2016-11-18

R714.51; R445.2

A

1003-3289(2017)01-0079-05

10.13929/j.1003-3289.201607048