
分析中晚孕期正常胎儿脑室和后颅窝池生长发育随孕周的变化规律及与胎儿性别的相关性,并制定磁共振(MR)产前诊断参考标准。
回顾性分析2012年6月至2017年8月在复旦大学附属妇产科医院影像科行磁共振成像(MRI)检查无中枢神经系统异常的胎儿共633例,平均孕周18.9~40.6(27.0±4.1)周。在MRI图像标准层面测量胎儿侧脑室三角区宽度(LVTW)、第三脑室宽度(TVW)、第四脑室宽度(FVW)、第四脑室前后径(APDFV)、透明隔间腔宽度(CSPW)以及小脑延髓池宽度(CMW)。分析各指标与孕周及胎儿性别的相关性,并计算各指标正常参考值。各指标与胎儿性别的相关性采用Spearman相关分析,与孕周的相关性采用Pearson相关分析,与孕周高度相关性指标进一步行回归分析,男女胎儿组间各测量指标及孕周均值比较采用两独立样本t检验,左、右侧脑室宽度(LLVTW、RLVTW)均值比较采用配对样本t检验。
(1)中晚孕期胎儿LLVTW、RLVTW、TVW、CSPW及CMW分别与孕周呈中、低度相关(相关系数r值分别0.311、0.277、0.207、0.226、0.295,均P<0.01);FVW及APDFV均与孕周显著线性相关(r=0.802、0.831,均P=0.000),线性回归方程分别为:y=0.022×孕周-0.043(调整R2=0.642);y=0.018×孕周-0.159(调整R2=0.690)。(2)LLVTW、RLVTW、FVW、APDFV、CSPW均与胎儿性别不相关(r=-0.078、-0.057、-0.087、-0.004、0.024,P=0.124、0.258、0.085、0.931、0.618,均P>0.05);TVW、CMW与胎儿性别相关(r=-0.310、-0.180,P=0.000、0.006,均P<0.05)。(3)LLVTW、RLVTW均值分别为(0.71±0.13)cm、(0.68±0.13)cm,两者差异有统计学意义(t=3.180,P=0.002);CSPW均值为(0.59±0.15)cm,TVW及CMW男、女胎儿均值分别为:(0.17±0.05)cm、(0.16±0.06)cm和(0.68±0.15)cm、(0.58±0.15)cm。相应MRI产前诊断标准分别为:LLVTW 1.1 cm,RLVTW 1.0 cm,CSPW 1.0 cm,TVW 0.3 cm,CMW(男1.1 cm,女1.0 cm)。
中晚孕期正常胎儿脑室及后颅窝池均随孕周增加表现出不同程度增长趋势,TVW及CMW与胎儿性别相关。依据孕周及胎儿性别间差异分别制定脑室及后颅窝池的正常参考值,可为MRI产前诊断提供准确参考。
版权归中华医学会所有。
未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
脑室和后颅窝池是颅内重要的腔隙性结构,在胎儿时期经历快速的时空演变,熟悉这一生长发育变化过程有助于我们深刻理解及准确评估胎儿中枢神经系统发育情况、发现畸形或异常。病理解剖学是了解胎儿组织病理变化和正常解剖结构的金标准,但其基于组织固定后的胎儿标本,只能提供胎脑的部分参数,难以对脑室及后颅窝池等进行准确测量[1]。而且往往受限于样本数量较少,无法提供具有实际临床意义的参考标准[1]。因此,影像学就成为产前评估胎儿脑室及后颅窝池解剖结构及生长发育状况的一种十分有价值的方法,高软组织分辨率的磁共振成像(MRI)较超声更有优势。然而,目前国内外对正常胎儿脑室及后颅窝池的MRI研究较少,尤其是国内,MRI产前诊断也因此缺乏可靠的依据和参考标准。因此,本研究通过回顾性分析大样本量正常胎儿MRI资料,对中晚孕期正常胎儿脑室及后颅窝池生长发育变化规律及与胎儿性别的相关性进行研究,并初步制定出具有临床参考价值的MRI产前诊断标准。
回顾性分析2012年6月至2017年8月在复旦大学附属妇产科医院影像科行产前MRI检查的单胎胎儿资料共633例,孕妇平均年龄18~44(29±4)岁,平均孕周18.9~40.6(27.0±4.1)周。本研究通过医院伦理委员会批准,行胎儿MRI检查前均与孕妇签署书面知情同意书。
单胎妊娠;孕18~42周;末次月经明确,月经周期规律;孕妇及配偶无遗传病家族史;胎儿产前MRI检查未见中枢神经系统异常,且超声随访至出生前未见中枢神经系统异常。
胎儿产前诊断染色体异常者;胎儿性别无法明确辨认者;胎儿有两个或两个以上器官或系统畸形;各种因素所致MRI图像伪影或信噪比过低而影响医师进行准确诊断或测量;MRI扫描平面不符合标准测量平面。
使用西门子1.5 T MR成像仪,8通道阵列体部线圈,不使用对比剂或镇静剂。孕妇仰卧位,平静呼吸,足先进,先对孕妇中下腹行冠状面定位扫描。依据胎儿定位像确定颅脑三个正交平面:矢状面(正中矢状面通过中脑导水管全长及垂体柄的平面),冠状面(平行于脑干)及横断面(平行于胼胝体体部)。主要扫描序列及参数:半傅立叶采集单次激发快速自旋回波序列(half-Fourier acquired single shot turbo spin-echo,HASTE):TR 1 350 ms,TE 92 ms,层厚4 mm,翻转角170°,FOV 420 mm×420 mm;真实稳态进动快速成像序列(ture fast imaging with steady precession,true-FISP):TR 3.87 ms,TE 1.68 ms,层厚4 mm,翻转角60°,FOV 400 mm×400 mm。
由两名从事胎儿MR诊断工作5年以上的放射科诊断医师单独对MR图像进行评估和分析,选取符合测量标准且两名医师评价结果一致的胎儿进行测量,各脑室及后颅窝池测量平面及方法见图1。测量指标包括:侧脑室三角区宽度(lateral ventricle trigonometric width,LVTW)、第三脑室宽度(third ventricle width,TVW)、第四脑室宽度(fourth ventricle width,FVW)、第四脑室前后径(anterior-posterior diameter of the fourth ventricle,APDFV)、透明隔间腔宽度(cavum septum pellucidum width,CSPW)以及小脑延髓池宽度(cisterna magna width,CMW)。每个指标重复测量3次,取平均值。


用SPSS 20.0软件对数据进行统计分析。连续型变量采用
±s表示。男女胎儿组间LVTW、TVW、FVW、APDFV、CSPW、CMW及孕周均值比较采用两独立样本t检验,LLVTW、RLVTW均值比较采用配对样本t检验。各测量指标与胎儿性别的相关性采用Spearman相关分析,与孕周的相关性采用Pearson相关分析,对与孕周高度相关性指标进一步回归分析。Pearson相关系数r定义如下:0<r<0.3,低度相关;0.3≤r<0.5,中度相关;0.5≤r<0.8,高度相关;r≥0.8,显著相关。P<0.05为差异有统计学意义。
633例胎儿,男367例,平均孕周19.3~40.4(27.1±4.1)周;女266例,平均孕周18.9~40.6(27.0±4.0)周,男女胎儿孕周均值差异无统计学意义(t=0.300,P=0.760)。在标准测量平面上,633例病例中各指标测量的例数分别为:LVTW 389例(男220例、女169例),TVW 233例(男140例、女93例),FVW及APDFV 397例(男230例、女167例),CSPW 430例(男254例、女176例),CMW 444例(男256例、女188例)。
各指标男女胎儿平均孕周比较,差异均无统计学意义(t值分别为1.114、1.204、0.800、0.478、0.555,P值分别为0.266、0.230、0.424、0.633、0.579,均P>0.05)。男女胎儿各指标均值比较见表1,除TVW和CMW外,组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。LLVTW均值为0.39~1.00(0.71±0.13)cm,RLVTW均值为0.29~1.00(0.68±0.12)cm,两者间差异有统计学意义(t=3.180,P=0.002),均值差0.03 cm。

男女胎儿各测量指标均值比较(
±s)
男女胎儿各测量指标均值比较(
±s)
| 组别 | 例数 | 孕周(周) | LLVTWa(cm) | RLVTWa(cm) | TVWb(cm) | FVWc(cm) | APDFVc(cm) | CSPWc(cm) | CMWc(cm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 男性胎儿 | 367 | 27.07±4.11 | 0.72±0.13 | 0.69±0.12 | 0.17±0.05 | 0.56±0.11 | 0.32±0.08 | 0.59±0.14 | 0.68±0.15 |
| 女性胎儿 | 266 | 26.97±4.05 | 0.70±0.14 | 0.67±0.13 | 0.16±0.06 | 0.54±0.10 | 0.32±0.08 | 0.59±0.15 | 0.58±0.15 |
| t值 | 0.300 | 1.434 | 1.056 | 2.643 | 1.852 | -0.286 | -0.208 | 6.864 | |
| P值 | 0.764 | 0.152 | 0.291 | 0.009 | 0.065 | 0.775 | 0.836 | 0.000 |
注:a男性220例,女性169例;b男性140例,女性93例;c男性230例,女性167例;LLVTW:左侧脑室三角区宽度,RLVTW:右侧脑室三角区宽度,TVW:第三脑室宽度,FVW:第四脑室宽度,APDFV:第四脑室前后径,CSPW:透明隔间腔宽度,CMW:小脑延髓池宽度
各测量指标与胎儿性别Spearman相关分析(定义男女胎儿秩次分别为1和2)显示:LLVTW、RLVTW、FVW、APDFV、CSPW均与胎儿性别不相关(r分别为-0.078、-0.057、-0.087、-0.004、-0.024,P值分别为0.124、0.258、0.085、0.931、0.618,均P>0.05),TVW和CMW与胎儿性别相关(r=-0.180、-0.313,P=0.006、0.000,均P<0.05),且均为男性胎儿>女性胎儿,均值差分别为0.01和0.10 cm(表1)。与孕周Pearson相关分析显示:FVW、APDFV与孕周显著线性相关(r=0.802、0.831,均≥0.8,均P=0.000),LLVTW与孕周呈中度相关(0.3≤ r=0.311<0.5,P=0.000),RLVTW、TVW、CSPW、CMW均与孕周低度相关(r分别为0.277、0.207、0.226、0.295,均<0.3,P值分别为0.000、0.001、0.000、0.000,均P<0.05)。
中晚孕期各指标随孕周分布及均值变化规律散点图如图2,LLVTW、RLVTW在中孕期均变化不明显,晚孕期早期阶段轻微增长;TVW在整个中晚孕期分布较离散,27周前随孕周增加轻微增长,27周后无特定变化趋势;FVW与APDFV均随孕周增加呈显著线性增长,线性回归方程分别为:y=0.022×孕周-0.043(调整R2=0.642);y=0.018×孕周-0.159(调整R2=0.690);CSPW中孕期随孕周增大缓慢增加,晚孕期的早期阶段相对稳定,随后呈缩小趋势;CMW中孕期随孕周增加轻微增长,晚孕期变化不明显。


定义99%可信区间(即
±2.58s)为各脑室及后颅窝池正常值范围,>99%可信区间上限值为诊断异常的阈值。LVTW、TVW、CSPW及CMW与孕周呈中低度相关(r最大者为0.311),按中晚孕期计算其正常值(表2)。FVW及APDFV与孕周显著线性相关(r=0.802、0.831,P<0.01),为更准确评估每一孕周内胎儿第四脑室发育情况及判断异常,按一周为一组分别计算各孕周的正常值范围,如表3,其中22~35周参考值范围可初步作为MRI产前诊断参考标准。

中晚孕期胎儿脑室及后颅窝池均值、标准差、99%可信区间及阈值
中晚孕期胎儿脑室及后颅窝池均值、标准差、99%可信区间及阈值
| 指标 | 例数 | ±s(cm) | 99%可信区间 | 阈值(cm) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 下限 | 上限 | ||||
| 左侧脑室三角区 | 389 | 0.71±0.13 | 0.38 | 1.05 | 1.1 |
| 右侧脑室三角区 | 389 | 0.68±0.12 | 0.37 | 0.99 | 1.0 |
| 三脑室 | 233 | 0.17±0.05 | 0.04 | 0.30 | 0.3 |
| 透明隔间腔 | 430 | 0.59±0.15 | 0.20 | 0.98 | 1.0 |
| 后颅窝池(男) | 256 | 0.68±0.15 | 0.27 | 1.07 | 1.1 |
| 后颅窝池(女) | 188 | 0.58±0.15 | 0.19 | 0.97 | 1.0 |
注:因左、右侧脑室宽度存在差异性,男女胎儿后颅窝池宽度存在差异性,故分别按左、右侧脑室及男女胎儿后颅窝池宽度计算各自正常值。各指标阈值根据临床使用习惯按进一法精确到1 mm

各孕周FVW及APDFV均值、标准差及99%可信区间
各孕周FVW及APDFV均值、标准差及99%可信区间
| 孕周 | 例数 | FVW(cm) | APDFV(cm) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
( ±s) | 99%可信区间 | ±s | 99%可信区间 | ||||
| 下限 | 上限 | 下限 | 上限 | ||||
| <22 | 6 | 0.42±0.04 | 0.32 | 0.52 | 0.25±0.04 | 0.15 | 0.35 |
| 22 | 28 | 0.43±0.06 | 0.28 | 0.58 | 0.24±0.03 | 0.16 | 0.32 |
| 23 | 63 | 0.47±0.05 | 0.34 | 0.60 | 0.26±0.04 | 0.16 | 0.36 |
| 24 | 52 | 0.50±0.07 | 0.32 | 0.68 | 0.27±0.04 | 0.17 | 0.37 |
| 25 | 40 | 0.51±0.07 | 0.33 | 0.69 | 0.27±0.04 | 0.17 | 0.37 |
| 26 | 38 | 0.54±0.06 | 0.39 | 0.69 | 0.30±0.04 | 0.20 | 0.40 |
| 27 | 35 | 0.57±0.07 | 0.39 | 0.75 | 0.31±0.04 | 0.24 | 0.41 |
| 28 | 17 | 0.58±0.05 | 0.45 | 0.71 | 0.36±0.06 | 0.21 | 0.51 |
| 29 | 13 | 0.56±0.04 | 0.46 | 0.66 | 0.34±0.06 | 0.19 | 0.49 |
| 30 | 23 | 0.64±0.07 | 0.46 | 0.82 | 0.37±0.05 | 0.24 | 0.50 |
| 31 | 16 | 0.67±0.09 | 0.44 | 0.90 | 0.40±0.04 | 0.30 | 0.50 |
| 32 | 22 | 0.67±0.07 | 0.49 | 0.85 | 0.42±0.06 | 0.27 | 0.57 |
| 33 | 15 | 0.70±0.08 | 0.49 | 0.91 | 0.43±0.07 | 0.25 | 0.61 |
| 34 | 12 | 0.70±0.06 | 0.55 | 0.85 | 0.45±0.07 | 0.27 | 0.63 |
| 35 | 11 | 0.71±0.09 | 0.48 | 0.94 | 0.46±0.07 | 0.28 | 0.64 |
| >36 | 6 | 0.77±0.08 | 0.56 | 0.98 | 0.50±0.08 | 0.29 | 0.71 |
注:<22及>36周病例资料较少(<10例),故各分为一组;FVW:第四脑室宽度,APDFV:第四脑室前后径
脑室由胚胎发育时期神经管的管腔演变而来,侧脑室、第三脑室和第四脑室构成脑脊液循环的重要通道。透明隔间腔,即第五脑室,其存在与否常提示脑中线结构是否发育正常。后颅窝池,又称小脑延髓池,是观察后颅窝结构发育有无异常的敏感线索。脑室及后颅窝池扩大常伴随其他中枢神经系统或躯体异常,并与畸形的发生率相关[2,3,4]。了解这些结构在正常胎儿脑生长发育过程中的变化规律,对产前准确评估胎儿中枢神经系统发育、发现及诊断异常有重要意义。
本研究显示,中晚孕期胎儿脑室及后颅窝池随孕周增长表现出不同程度增长趋势。左、右侧脑室生长变化趋势相似,在28~33周均随孕周增加轻微增长,但在整个中晚孕期与孕周的相关程度较低(r=0.311、0.277)。Kyriakopoulou等[5]认为两者不相关,而张亚林等[6]则认为两者高度线性相关(r=0.777),但这些研究的样本量均较少(分别为127例和98例)。TVW随孕周增加轻微增长,与部分超声研究[7]结果相似,但与孕周的相关程度(r=0.207)低于超声研究(r=0.473),且27周后随孕周增加变化趋势不明显。Hertzberg等[8]则认为12~28周时TVW相对恒定(为0.1 cm),随后逐渐增大(最大均值0.19 cm)。FVW和APDFV均与孕周显著线性相关(r=0.802,0.831),与相关超声[9]及MRI研究[6]结果一致,但相同孕周MRI测量值均>超声,可能与MRI软组织分辨率更高,组织边界显示更清晰锐利有关[10],也可能与超声对中晚孕期胎儿后颅窝内结构的显示及测量易受母胎因素(如母体骨盆、胎儿颅骨骨化等)影响有关。尽管有研究表明CSPW与孕周不相关[11],但本研究显示中晚孕期CSPW呈缓慢增长——相对稳定——逐渐缩小的生长方式,与Falco等[12]超声研究结果相似。CMW与孕周的相关性不同研究差异较大,Brown[13]认为CMW随孕周线性增长,蔡爱露等[14]则认为两者无明显相关性,本研究中CMW与孕周低度相关(r=0.295),对于准确估算孕周或相应孕周CMW正常值均价值有限。
本研究中男性胎儿TVW和CMW均值均>女性胎儿。由于第三脑室较小(最大测量值0.27 cm),且男、女组间差异极小(0.01 cm),因此这一差异临床意义不大。本研究中男、女胎儿MRI诊断标准均为0.3 cm,较超声大多数观点认可的参考值(0.2 cm)偏大,可能与MRI具有更高的软组织分辨率有关,测量过程中排除了部分因第三脑室较小难以精确测量及MRI图像上第三脑室壁模糊难以准确界定边界的病例对结果可能也有一定影响。男、女胎儿CMW的差异性与Brown[13]和Tao等[15]研究一致,本研究中男、女胎儿均值差为0.1 cm,相较于目前使用的1.0 cm这一诊断标准,该差异可能会影响产前诊断结果的准确性。因此,产前MRI诊断后颅窝池增宽时需考虑胎儿性别因素。本研究得出男、女胎儿后颅窝池MRI诊断参考标准分别为1.1 cm和1.0 cm,有助于个性化精确诊断。
LLVTW、RLVTW、FVW、APDFV及CSPW均与胎儿性别无关。但陶国伟等[7]认为男性胎儿侧脑室宽度>女性胎儿,Haddad等[16]则支持本研究的观点。纵向对比本研究MRI与既往超声[17,18]对正常胎儿侧脑室的测量结果发现MRI测量值>超声,与Behrendt等[19]横向对比分析结果一致,这表明应用当前超声参考值作为MRI诊断标准可能会导致MRI诊断假阳性率的增高。另外,本研究显示胎儿两侧脑室的生长发育不完全对称,左侧稍大于右侧,相应MRI诊断标准分别为1.1 cm和1.0 cm,也与超声标准(1.0 cm)不完全一致。FVW及APDFV与孕周显著线性相关,其线性回归方程可用于估算胎儿孕周及评估相应孕周胎儿第四脑室发育情况,表3中22~35周FVW及APDFV正常参考值范围可作MRI产前诊断相对更为准确的参考。CSPW的MRI诊断标准为1.0 cm,与超声一致,可能由于透明隔两侧均为液体,对MRI和超声成像及测量干扰较少,两者图像上均能清晰显示出有利于准确测量的锐利的透明隔腔边界。
本研究排除了MRI测量值超过超声参考标准而实际可能正常的病例,尽管这一部分病例很少,但仍可能会使研究结果比实际偏小,故对所得结果采取末位进一法处理能在一定程度上校正或抵消这一微小差异。本研究得出的MRI诊断标准与超声标准有所差异,可能与两种检查图像分辨率及各自影响因素等有关。
本研究存在一些不足。首先,单中心是本次回顾性研究的一个较大局限。其次,本研究中<22周及>36周的病例资料相对较少,制约了本研究结果的使用范围,相应孕周的正常值需要后来研究进一步补充及验证。最后,尽管本研究纳入病例产前MRI及超声随访至胎儿出生前均未发现胎儿中枢神经系统异常或畸形,但各种原因所致部分胎儿出生后随访资料的缺失,我们仍不能完全肯定所有胎儿中枢神经系统均正常。
总之,中晚孕期男、女胎儿脑室及后颅窝池的生长发育在空间时序上有一定规律或特征,熟悉和了解这些规律和特征并依此制定出基于MRI数据的参考标准可为MRI产前诊断提供更为科学、准确、合理的诊断依据,为临床提供可靠参考和指导。
所有作者均声明不存在利益冲突

±s(cm)
±s)
±s



















