比較超聲和MRI評估正常胎兒胸廓發育

連細華，呂國榮,2*，黃 芳

(1.福建醫科大學附屬第二醫院超聲科，3.放射科，福建 泉州 362000；2.福建省泉州醫學高等?？茖W校 母嬰健康服務應用技術協同創新中心，福建 泉州 362000)

在胚胎和胎兒時期，胸廓結構正常發育是新生兒自主呼吸的重要基礎。胎兒胸廓主要由骨性胸廓和胸廓內臟器構成，骨性胸廓是由胸椎、肋骨、胸骨借關節及軟骨連接組成的上小下大形如倒置漏斗的腔隙，而胸廓內臟器主要有心、肺及氣管等[1]。先天性胸廓畸形包括骨性胸廓畸形和胸廓內臟器畸形，任何一種畸形均可影響胎兒生命。目前鮮見有關超聲和MRI評估胎兒胸廓發育的對比研究。本研究采用超聲和MRI測量并對比分析胎兒胸廓橫徑、前后徑、面積及胸圍、胸廓體積及肺體積。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機選取2015年1—6月在福建醫科大學附屬第二醫院接受產前超聲檢查的30名孕婦，孕齡20～35周，平均(26.1±3.5)周。納入標準：①單胎妊娠，超聲檢查發現胎兒顱腦疾病，未見其他異常；②孕婦平素月經周期規律，身體健康，無吸煙、嗜酒史，孕前3個月內無服藥史及放射線接觸史；③胎兒超聲孕齡與實際孕齡相符。排除標準：①多胎妊娠；②胎兒有先天性胸廓疾病。于常規超聲檢查后48 h內行胎兒MR檢查。孕婦均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 超聲檢查：采用GE Voluson E8彩色多普勒超聲診斷儀，三維超聲容積探頭，頻率4～8 MHz。囑孕婦仰臥或側臥，首先對胎兒進行常規超聲掃查以明確胎位，并測量雙頂徑，估算胎齡，確定胎兒除顱腦疾病外未見其他異常；后在胎兒安靜狀態下，取心臟四腔心切面(心尖部朝向探頭)，使取樣框覆蓋整個胸腔，根據孕周調節容積掃描角度(45°～85°)，置最高質量低速模式(max模式)，囑孕婦屏氣，啟動三維自動掃描，儲存圖像。

MR檢查：采用GE HDxt 1.5T超導MR掃描儀，相控陣體部線圈。囑孕婦仰臥，足先進，在孕婦腹盆腔三平面定位像基礎上行胎兒胸廓軸位、冠狀位、矢狀位掃描，掃描范圍包括整個胎兒胸廓。采用單次激發快速自旋回波序列(TR 4 000 ms、TE 230 ms)及快速穩態進動采集序列(TR 3.6 ms、TE 1.8 ms)，FOV 40 cm×40 cm，層厚6 mm，層距3 mm，每次檢查時間均<30 min。

1.3 參數測量方法 由2名具有3年以上診斷經驗的醫師采用盲法獨立測量各指標，連續測量3次，取平均值。每名醫師兩次測量間隔10 min。于MRI及聲像圖中選取胎兒心臟四腔心切面，測量脊柱前緣與胸骨后緣間的垂直距離為胸廓前后徑(圖1)，于雙側側胸部肋骨內緣距離最寬處，取1條與胸廓前后徑垂直的直線，為胸廓橫徑(圖1)；沿肋骨、胸骨、脊柱內緣手動描記1圈，以所描記范圍的面積為胸廓面積(圖2)，沿肋骨、胸骨、脊柱外緣手動描記1圈，所描記范圍的周長為胸圍(圖3)。

測量肺體積和胸廓體積：①超聲測量，在聲像圖上，采用三維超聲VOCAL技術，選擇橫斷面(A平面)為初始斷面，旋轉角度為15°，沿肋骨、脊柱、胸骨內緣和膈肌上緣手動描記相應12個切面的胸廓輪廓，系統自動獲得胎兒胸廓形態的三維重建及體積值(圖4)；沿肺外緣手動描記相應12個切面的肺輪廓，系統自動獲得胎兒肺形態的三維重建及體積值(圖5)；②MR測量，采用GE AW 4.3的3D Volume軟件，在胎兒胸廓長軸平面上，從肺尖平面開始至雙側肋膈角平面結束，沿肋骨、脊柱、胸骨內緣和膈肌上緣逐層進行手動描記，系統自動獲得胎兒胸廓形態的三維重建及體積值(圖6)，沿肺外緣進行逐層手動描記，系統自動獲得胎兒肺形態的三維重建及體積值(圖7)。

1.4 統計學分析 采用 SPSS 17.0統計分析軟件。以組內相關系數(intraclass correlation coefficient,ICC)和Bland-Altman圖分析同一醫師及不同醫師間測量結果的可重復性和一致性。采用Pearson相關分析觀察超聲與MRI測量胎兒肺體積和胸廓體積的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

30胎胎兒均獲得滿意的胸廓超聲聲像圖及MR圖像。

2.1 可重復性檢驗 同一醫師及不同醫師超聲測量的胎兒胸廓橫徑、前后徑、面積、胸圍的ICC值均高于MRI，而MRI測量胎兒胸廓體積和肺體積的ICC值均高于超聲；同一醫師超聲測量胎兒胸廓橫徑的可重復性最好[ICC=0.996 4，95%CI(0.992 5，0.998 3)]，見表1。

圖1 胸廓橫徑和前后徑的測量 A.超聲;B.MRI 圖2 胸廓面積的測量 A.超聲;B.MRI 圖3 胸圍的測量 A.超聲;B.MRI

2.2 一致性檢驗 同一醫師及不同醫師，超聲測量胎兒胸廓橫徑、前后徑、面積、胸圍的95%一致性界限寬度均較MRI窄，而MRI測量胎兒胸廓體積和肺體積的95%一致性界限寬度均較超聲窄；同一醫師利用超聲測量胎兒胸廓橫徑的一致性最好[界限寬度-0.004 7±0.057 3，95%CI(-0.026 1，0.016 7)]，見表2。

2.3 超聲與MRI測量的相關性分析 超聲測量胎兒肺體積和胸廓體積與MRI測量值呈正相關(r=0.915、0.957，P均<0.001)。

3 討論

胚胎發育易受外界各種因素的影響，導致胎兒在發育過程中出現形態、結構、生理功能等異常。目前超聲和MR是臨床篩查胎兒畸形的主要手段。產前超聲是篩查胎兒畸形的首選方法，具有經濟、無創、無輻射、可動態觀察等優勢，但測量結果與操作者經驗有關，且常受孕婦腹壁脂肪厚度、胎兒胎位、羊水量及骨骼衰減等因素的影響。隨著MRI逐漸用于檢查胎兒各種結構異常，并大大彌補了超聲檢查的不足，在產前診斷胎兒畸形中起到重要的補充作用。Hubbard[2]指出，先天性胎兒胸廓畸形比較罕見，而MRI是輔助產前超聲診斷胎兒胸部畸形的重要工具，且鮮見MR檢查影響胎兒生長發育的報道，但MRI受胎兒活動影響較大，較超聲昂貴，目前不能被患者普遍接受[3]。

表1 胎兒胸廓指標在同一醫師及不同醫師間測量的ICC值(95%CI)

表2 胎兒胸廓指標在同一醫師及不同醫師間的Bland-Altman分析95%一致性界限(95%CI)

圖4 超聲胸廓體積的測量 圖5 超聲肺體積的測量

圖6 MRI胸廓體積的測量 圖7 MRI肺體積的測量

Kul等[4]將超聲和MR檢出的胎兒畸形與出生后物理檢查、影像學檢查及手術結果進行對比，發現MRI對先天性胎兒畸形的總檢出率為84.7%，明顯高于超聲(53.0%)，且在先天性胸廓畸形方面，MRI檢出超聲難以診斷的先天性膈疝。有學者[3]認為聯合應用超聲和MRI可提高胎兒畸形的診斷率，尤其在超聲檢查發現異常的情況下，加行MRI可以協助診斷并判斷預后。

作為一種新的三維技術，三維超聲VOCAL技術已廣泛用于臨床診斷的各領域。本研究采用三維超聲VOCAL技術測量胎兒肺體積和胸廓體積。筆者前期研究[5]利用超聲建立了不同孕周胎兒的胸廓橫徑、前后徑、面積及胸圍、胸廓體積、肺體積的正常值范圍，發現正常胎兒胸廓各指標均隨孕周增加而增加，且相關性較高，故三維超聲VOCAL技術測量胎兒胸廓指標具有較高可信度，且與二維超聲相比，更有助于鑒別胎兒胸廓畸形類型。陳驪珠等[6]研究證明，與二維超聲比較，三維超聲VOCAL技術可重復性好，測量容積的誤差更小，系統偏倚也較小，其測量的體積與實際體積相關性好。與三維超聲平行面積法比較，三維超聲VOCAL技術測量體積耗時少，且可較精確、方便地測量不規則臟器的體積。凌樂文等[7]采用三維超聲VOCAL技術測量了胎兒肺、甲狀腺、脾臟等臟器的體積。

MRI在測量胎兒臟器體積方面的應用越來越廣泛。本研究采用超聲和MRI測量30胎胎兒的胸廓橫徑、前后徑、面積及胸圍、胸廓體積和肺體積，發現無論是同一醫師還是不同醫師，超聲測量胎兒胸廓橫徑、前后徑、面積、胸圍等二維數據時，可重復性和一致性均高于MRI，這可能是因為超聲較MRI更容易獲得標準的胎兒心臟四腔心切面，且在測量二維數據時，胎兒心臟四腔心切面的聲像圖較MRI更大、更直觀，在機器上測量也更加方便。而測量胎兒胸廓體積和肺體積時，MRI的可重復性和一致性均高于超聲，可能因利用三維超聲VOCAL技術旋轉測量的過程中，受孕婦腹壁脂肪、羊水量及肋骨衰減等因素影響，膈肌在某些旋轉面上顯示不清晰，在確定胸廓下界時誤差較大，而MRI軟組織分辨率高，能在各切面清晰顯示膈肌，且MRI測量胸廓及肺體積時對胎位要求不高，于任何胎位下均可獲得胎兒胸廓長軸位、冠狀位及矢狀位圖像。多數關于胎兒的MRI研究[8]中，圖像層厚5～6 mm，層間距0～1 mm，而本研究圖像層厚6 mm，但層間距為-3 mm，即圖像實際層厚為3 mm，使得胸廓長軸面上每個切面層厚更薄，測量胸廓和肺的總體積更加準確。

綜上所述，超聲和MRI評價胎兒胸廓發育情況可靠性較高。超聲在測量胸廓二維指標時具有更高的可重復性和一致性，而在測量胸廓三維體積時雖然其可重復性和一致性較MRI低，但兩者有高度相關性。目前篩查胎兒畸形仍以超聲檢查為主，必要時應聯合應用MRI，可以提高胎兒畸形的檢出率。