龐穎，包雨微，祝婷婷

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，湖北武漢 430030；

子宮胎盤(pán)充足的血流灌注對(duì)于維持胎兒的正常生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。超聲多普勒可檢測(cè)到子宮動(dòng)脈的流速波形，但對(duì)于測(cè)量得到的胎盤(pán)血流灌注在其深度、可重復(fù)性、可靠性以及量化指標(biāo)等方面仍值得進(jìn)一步探討[1-2]。MRI 的軟組織分辨率高，用于孕期檢查的副作用尚無(wú)明確報(bào)道[3-4]。MRI 可以提供胎盤(pán)的形態(tài)學(xué)信息和生理學(xué)信息。使用基于多b值的體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)（intravoxel incoherent motion，IVIM）序列可分別量化評(píng)估彌散和灌注2種成分，模擬的情況更接近真實(shí)活體組織[5]。目前IVIM模型已廣泛應(yīng)用于成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、乳腺、前列腺等。由于胎盤(pán)含血量豐富，IVIM 研究灌注無(wú)需使用對(duì)比增強(qiáng)劑，故研究胎盤(pán)時(shí)具有更高的價(jià)值。本研究擬探討IVIM 用于產(chǎn)前評(píng)估胎盤(pán)彌散和灌注的可行性，并在體探索胎盤(pán)灌注和孕周之間的關(guān)系，評(píng)估IVIM 無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)胎盤(pán)成熟度的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2016年10月—2018年2月因胎兒畸形而非胎盤(pán)病變于華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院行MRI 檢查的43例單胎妊娠孕婦，均先行超聲檢查。孕婦無(wú)高血壓、糖尿病、腎病等妊娠合并癥。胎兒體重及臍動(dòng)脈、母體子宮動(dòng)脈血流均正常。孕婦年齡20～38歲，平均（29.0±1.7）歲；孕周19～39周，平均（30.4±0.5）周。43例胎兒畸形經(jīng)超聲檢查其胎盤(pán)并無(wú)明顯病變。其中22例為中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形，如單側(cè)或雙側(cè)腦室擴(kuò)張；10例為胸部畸形，如肺隔離癥；7例為腹部盆腔畸形，如腎積水；4例為骨骼肌肉系統(tǒng)畸形，如半椎體畸形。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有孕婦或家屬均簽署知情同意書(shū)。

1.2 檢查方法 采用Siemens Skyra 3.0T MR 掃描儀，選用18 通道腹部相控陣線圈。檢查前告知孕婦掃描情況，并采用耳塞進(jìn)行隔音。孕婦取仰臥位，無(wú)法耐受者取左側(cè)臥位，腳先進(jìn)，無(wú)需屏氣掃描，先以胎盤(pán)為中心行HASTE 序列掃描，觀察胎盤(pán)的信號(hào)和形態(tài)；然后再行軸位IVIM 序列掃描。掃描序列：①半傅里葉單次激發(fā)快速自旋回波序列（half-Fourier acquisition single-shot tubo spin-echo，HASTE）：TR 1100 ms，TE 87 ms，層厚4 mm，間距4.8 mm，激勵(lì)次數(shù)1，視野（FOV）70 cm×40 cm；②IVIM 序列：TR 7600 ms，TE 76 ms，激勵(lì)次數(shù)1，翻轉(zhuǎn)角90°，層厚4 mm，間距2 mm，F(xiàn)OV 35 cm×48 cm。b值取0、50、100、150、400、700、1000 s/mm2，NEX 最高為5。同時(shí)在X、Y、Z 軸3個(gè)方向上施加彌散敏感梯度脈沖。具體FOV 根據(jù)實(shí)際掃描子宮胎盤(pán)大小及形態(tài)適當(dāng)調(diào)整。

1.3 數(shù)據(jù)采集 剔除3例圖像偽影較重或變形明顯者，40例結(jié)合HASTE 序列，選取IVIM 序列胎盤(pán)顯示良好的最大層面，盡量避開(kāi)胎盤(pán)鈣化、纖維化、囊變及出血區(qū)。為避免血管搏動(dòng)產(chǎn)生偽影，選擇距離胎盤(pán)插入點(diǎn)2 cm 以上的區(qū)域勾畫(huà)感興趣區(qū)（ROI）。由2位具有2年以上胎兒胎盤(pán)MRI 閱片經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行ROI 勾畫(huà)，取平均值。ROI 包含蛻膜和絨毛膜，使用DKItool-022 軟件測(cè)量獲得快速表觀擴(kuò)散系數(shù)（D）、慢速表觀擴(kuò)散系數(shù)（D*）、快速擴(kuò)散所占容積分?jǐn)?shù)（f）。分別勾畫(huà)胎盤(pán)胎兒側(cè)及母體側(cè)的ROI，計(jì)算胎盤(pán)內(nèi)、外兩側(cè)的D、D*、f值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0軟件，采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）分析2位閱片醫(yī)師對(duì)胎盤(pán)D、D*、f值測(cè)量的一致性；采用Pearson 相關(guān)分析D、D*、f值與孕周的相關(guān)性。胎盤(pán)內(nèi)、外側(cè)D、D*、f值比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。P<0.05 表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同b值胎盤(pán)IVIM 圖結(jié)果 胎盤(pán)在不同b值下均顯示為較高信號(hào)。在高b值（b=700、1000 s/mm2）情況下，子宮肌層為較低信號(hào)，胎盤(pán)-子宮交界面清晰可見(jiàn)（圖1）。

2.2 測(cè)量參數(shù)一致性分析 2名閱片醫(yī)師測(cè)量D值（ICC=0.814，P<0.05）和f值（ICC=0.911，P<0.05）的一致性良好，測(cè)量D*值的一致性一般（ICC=0.746，P<0.05）。

2.3 人類正常胎盤(pán)f值、D*值、D值與孕周的相關(guān)性孕中晚期f值為（35.81±8.84）%，與孕周呈負(fù)相關(guān)（r= -0.491，P=0.003）；D*值為（90.67±27.14）×10-3mm2/s，與孕周呈負(fù)相關(guān)（r=-0.380，P=0.027）；D值為（1.36±0.16）×10-3mm2/s，與孕周無(wú)相關(guān)性（r=0.076，P=0.314，圖2）。孕中晚期孕婦側(cè)胎盤(pán) f值為（42.12±8.79）%，高于胎兒側(cè)的（32.76±11.12）%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.093，P<0.05）。

圖1 胎盤(pán)的軸位IVIM 圖。A～G 中的b值分別為0、50、100、150、400、700、1000 s/mm2；胎盤(pán)（箭頭）由于其細(xì)胞質(zhì)豐富，細(xì)胞致密度較高，在IVIM 序列呈高信號(hào)；高b值圖像示胎盤(pán)-子宮肌層分界面（箭）顯示較為清晰，子宮肌層呈較低信號(hào)

圖2 人類正常胎盤(pán)孕中晚期f值（A）、D*值（B）、D值（C）與孕周的相關(guān)性

3 討論

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于人類胎盤(pán)擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）的研究主要基于彌散單指數(shù)模型，該模型采用兩點(diǎn)法反映線性關(guān)系。Federau 等[6]報(bào)道人體組織的DWI 信號(hào)衰減并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，故此模型無(wú)法準(zhǔn)確表征體素內(nèi)水分子真正的彌散情況；而IVIM模型是經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理的雙指數(shù)模型，該模型提出活體組織的彌散（以胎盤(pán)為例）是由細(xì)胞外彌散和細(xì)胞內(nèi)彌散2 部分組成。細(xì)胞外彌散是由壓力梯度導(dǎo)致的血液流動(dòng)，代表胎盤(pán)的微循環(huán)灌注；細(xì)胞內(nèi)彌散是組織中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，代表胎盤(pán)組織內(nèi)的彌散成分。雙指數(shù)模型將水分子的彌散和組織微循環(huán)灌注分開(kāi)，其擬合公式為S（b）=S（0）[（1-f）e_bD+fe_bD*][7]。其中S（0）是b值為0 時(shí)胎盤(pán)的DWI 信號(hào)強(qiáng)度；S（b）是相應(yīng)b值的胎盤(pán)DWI 信號(hào)強(qiáng)度。該擬合模型和實(shí)際活體的情況更為貼近，所得數(shù)值更為準(zhǔn)確[5,8-9]。

IVIM模型提供了一種無(wú)需造影劑評(píng)估胎盤(pán)的血 流灌注方法，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括f值、D值和D*值。胎盤(pán)內(nèi)血流由母體部分和胎兒部分組成。胎盤(pán)胎兒面主要由叢密絨毛膜組成，胎兒母體面主要由底蛻膜和滋養(yǎng)層殼組成，中間為絨毛和絨毛間隙。胎盤(pán)有胎兒和母體2套血液循環(huán)途徑。母體血液循環(huán)途徑起源于子宮動(dòng)脈，途經(jīng)胎盤(pán)的絨毛間隙血池，最終匯入子宮靜脈；胎兒血液循環(huán)途徑起源于臍動(dòng)脈，途經(jīng)絨毛內(nèi)的小血管匯入臍靜脈。因此，依靠胎盤(pán)胎兒面的絨毛為胎兒血液循環(huán)；而依靠胎盤(pán)母體面的絨毛間隙則為孕婦血[10-11]。兩者間僅間隔一層菲薄的胎盤(pán)膜。盡管這些存在于胎盤(pán)的胎兒與母體的血流具有不同的循環(huán)機(jī)制，但共同決定了IVIM 測(cè)量所得整體胎盤(pán)f值、D值和D*值[12]。

較小的b值反映D*值，代表血流灌注。對(duì)于胎盤(pán)，D*值與絨毛膜間隙的母體血流運(yùn)動(dòng)以及絨毛內(nèi)毛細(xì)血管網(wǎng)中的胎兒血流運(yùn)動(dòng)相關(guān)。本研究中D*值測(cè)量的一致性較D值和f值稍差，與既往研究[12]結(jié)果一致，推測(cè)與D*值測(cè)量不穩(wěn)定、極易受到噪聲干擾有關(guān)。較大的b值反映D值，代表組織彌散，與分子布朗運(yùn)動(dòng)有關(guān)，故受到細(xì)胞大小及細(xì)胞膜的滲透性等組織生理學(xué)特征的影響。D值并不會(huì)隨孕周而發(fā)生明顯變化，反映了在胎盤(pán)成熟過(guò)程中伴隨血管化形成的過(guò)程，而生理學(xué)特征如細(xì)胞體積以及細(xì)胞膜的滲透性改變并不顯著[13]。

本研究所得平均胎盤(pán)灌注分?jǐn)?shù)f 為35.36%，提示即使為孕中晚期，胎盤(pán)的灌注依舊處于高水平。本研究所得數(shù)值與Sohlberg 等[13]的研究所得32%比較接近，與Derwig 等[14]報(bào)道的胎盤(pán)中央?yún)^(qū)灌注分?jǐn)?shù)約為35.1%一致，但低于Siauve 等[15]報(bào)道的42.5%。

IVIM 測(cè)得的f值在胎盤(pán)不同區(qū)域測(cè)量數(shù)值也有所不同。胎盤(pán)母體側(cè)f值高于胎兒側(cè)。母體側(cè)胎盤(pán)的血流主要在絨毛膜間隙內(nèi)流動(dòng)。因血流不受血管壁的限制，其內(nèi)血流形式為湍流，故流速范圍波動(dòng)較大。這些不同的流速造成測(cè)量所得的f值范圍較大。f值隨孕周下降而降低，與正常胎盤(pán)的組織學(xué)特征相吻合。Mayhew 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，孕13～15周絨毛間隙內(nèi)血的總?cè)萘肯鄬?duì)于絨毛膜間隙及絨毛內(nèi)的總?cè)萘堪俜直燃s為0.56，孕22～23周約為0.48，孕29～31周約為0.54，孕36～39周約為0.46，從而表現(xiàn)出逐漸減低的趨勢(shì)。

本研究表明IVIM 可無(wú)創(chuàng)地評(píng)估胎盤(pán)的灌注，并具有直接、量化、敏感等特點(diǎn)。f值和D值均具有良好的測(cè)量一致性。IVIM 所得f值和D*值主要代表胎盤(pán)成熟過(guò)程中組織血管化的過(guò)程。IVIM 測(cè)量胎盤(pán)組織的血流運(yùn)動(dòng)較為合適[17]。這是因?yàn)槠溆?jì)算胎盤(pán)血流無(wú)需明確供血?jiǎng)用}的位置和方向。

形態(tài)學(xué)方面，胎盤(pán)在IVIM 不同b值均顯示為較高信號(hào)，尤其在高b值條件下與周圍組織相比信號(hào)依然較高，其原因?yàn)樘ケP(pán)的細(xì)胞致密性較高，細(xì)胞質(zhì)豐富。而在高b值（b=700 s/mm2和1000 s/mm2）條件下，子宮肌層為較低信號(hào)，胎盤(pán)-子宮交界面清晰可見(jiàn)，故IVIM 還可用于輔助診斷胎盤(pán)植入。

本研究存在一定的不足：臨床MRI 檢查胎兒時(shí)，完全正常的胎兒較少，故所選取的胎盤(pán)其胎兒均有畸形；但本研究通過(guò)超聲形態(tài)學(xué)及臍帶血流指數(shù)評(píng)估等方法進(jìn)行了納入樣本的質(zhì)控以保證研究結(jié)果的可靠性。