引用本文: 丁立, 康敏, 宋筱, 陳瑞, 王世琦, 陳來偉. MRI擴散加權成像診斷妊娠胎盤植入的應用價值. 華西醫學, 2015, 30(5): 915-918. doi: 10.7507/1002-0179.20150260 復制
胎盤植入是產科疾病的嚴重并發癥之一,其可導致嚴重的產后出血、子宮穿孔和繼發感染,甚至威脅產婦生命。及早診斷該病是治療的關鍵[1] ,因此產前篩查胎盤植入是必要的,可有效減少產后并發癥。產前篩查首選超聲檢查,但超聲檢查也有不足,當孕婦腹部腸氣過多、體型較胖或胎盤附著于子宮后壁時,超聲穿透力受限,造成診斷困難[2],因而近幾年MRI檢查得益于其軟組織分辨率高、檢查視野大,亦開始應用于產前檢查,在與產前超聲的對比研究中,其靈敏度相仿,特異性較好[3]。但與超聲一樣,常規MRI診斷集中于形態學改變[4-5],對于局部受壓變薄的胎盤與肌層是否有植入亦診斷困難,本研究通過分析磁共振擴散加權成像(DWI)中胎盤相應區域形態學與表觀擴散系數(ADC)值變化,來尋求MRI診斷妊娠胎盤植入更好的依據。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取我院2012年5月-2014年1月收治的妊娠胎盤植入患者42例,年齡24~34歲,平均(28.1±3.7)歲;孕周30~39周,平均(33.0±2.0)周;初產婦22例,經產婦20例;有剖宮產史15例,有流產史29例,胎盤位置異常(低置胎盤,前置胎盤)38例。患者以分娩時發現胎盤附著異常或手術后胎盤病理結果為診斷金標準[6]進行判斷,均在常規產前超聲檢查后1周內進行產前MRI檢查。
1.2 方法
采用 Signal HDx 1.5 T超導型磁共振儀(美國GE公司)進行檢查。孕婦一般采用仰臥位進行檢查,部分行動不便的孕婦采用左側臥位,膀胱適當充盈,檢查前均簽署知情同意書。選用8通道相控陣體線圈,掃描序列包括單次激發快速自旋回波序列SS T2WI、FIESTA T2WI、FIRM T1WI序列及DWI成像,掃描參數:選用8通道相控陣體線圈,SS T2WI層厚4.0~5.0 mm,間隔0.5~1.0 mm,矩陣288×224,重復時間(TR)1 800 ms,回波時間(TE)80~100 ms,冠、矢、軸三平面成像,FIRM T1WI序列TR 7.8~8.2 ms,TE 4.2 ms,短陣256 × 192,層厚4 mm,層間距0.5~1.0 cm,矢狀位成像[7]。DWI掃描采用SE-EPI序列,軸位及矢狀位成像,TR 3 000~4 000 ms,TE 72.7~76.3 ms,層厚6 mm,無間隔,視野40 cm ×40 cm,矩陣128 × 130,激勵次數2,b值選擇0及800 s/mm2。
1.2.1 ADC值的獲取
將獲得的DWI的原始數據傳輸到美國GE公司ADW4.5工作站上,使用Functool2軟件中的ADC測值功能對每個病例圖像進行ADC值測量。每個病例根據胎盤形態,并與剖宮產手術中所見胎盤情況相比對,選擇局部顯示不清及外凸的部位作為感興趣區(ROI),ROI的大小范圍為24~34 mm2,同時選取相同面積的ROI放于胎盤無異常表現的區域來比較ADC值的改變 。
1.2.2 圖像分析
2名高年資產前MRI診斷醫生分別進行診斷,先對常規產前MRI圖像進行分析,其次對DWI圖像進行單獨分析,分別得出兩種檢查方式的診斷結果,對不同意見患者,2名醫生綜合分析后得到結論。
1.3 統計學方法
采用SPSS 19.0統計學軟件對數據進行分析。數據以均數±標準差表示,用配對t檢驗分析胎盤不同區域ADC值差異;兩種檢查方式診斷結果符合率比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 數據結果及統計分析
2.1.1 DWI圖像及ADC值分析
41例患者DWI可見局部胎盤外凸,與肌層分界不清,相應層面肌層可見條狀、線狀高信號,1例因胎兒頭部壓迫,致使胎盤邊緣顯示較模糊,未能明確顯示外凸征象。b=800 s/mm2時,外凸感興趣區ADC值為0.001 61~0.001 84 mm2/s[(0.001 73±0.000 10,mm2/s],同層面無異常區胎盤ADC為0.001 90~0.002 30 mm2/s [(0.002 10±0.000 11) mm2/s)],兩者差異有統計學意義(P<0.001)。
2.1.2 常規MRI與DWI成像診斷結果比較
常規MRI診斷胎盤植入29例,診斷符合率69.0%,靈敏度69.0%,DWI診斷41例,僅1例未能明確(因該例患者宮內胎頭壓迫,局部解剖結構顯示稍模糊),靈敏度97.6%,診斷符合率97.6%。兩者差異有統計學意義(χ2=12.343,P<0.001)。見表 1。

2.2 圖像分析
在胎盤植入時各種結構在DWI圖像上均有表現(圖 1、2)。植入胎盤局部呈外凸狀,四周可見流空血管影(圖 1),特別是在高b值時能很好區分開肌層與胎盤信號(圖 2b),而ADC偽彩圖及測量數值則更進一步確定有無植入(圖 2e)。

3 討論
3.1 胎盤植入的病理
胎盤絨毛附著處蛻膜發育不良或缺如,胎盤與子宮肌層間無或極少蛻膜間隔,絨毛與子宮肌層直接接觸或穿入肌層,胎盤錯綜分散并深深地扎根于子宮肌壁內[8]。這就是胎盤植入的病理基礎。
3.2 DWI成像原理及應用于胎盤植入的病理生理基礎
DWI原理是水分子的自由擴散運動而引起的相應區域的信號改變而來,當水分子運動受限及T2透過效應就形成了DWI圖像上高信號,因T2透過效應的影響就使DWI不能真實反映水分子運動受限情況,而ADC則可以定量描述水分子不同方向上正常或異常運動改變幅度,所以可去除T2透過效應的影響從而真實反映水分子運動受限情況,因而DWI可以從微觀結構來評價組織中水分子的微觀運動情況,而ADC則可描述DWI中不同方向的水分子擴散運動的速度和范圍[9]。而另一個參數b值則反映了MRI序列對擴散運動的靈敏度,因此選取不同的b值對圖像質量也有影響,b值越高越能反映擴散,但圖像信噪比也會降低,在本研究中為取得兩者平衡,我們選擇了b=0 s/mm2及b=800 s/mm2這兩個作為圖像參考[10-11]。當把DWI應用于胎盤植入的診斷時,選取b=800 s/mm2,無植入胎盤在DWI上表現為邊緣光整高信號影,這是因為胎盤本身含水量較多,且胎盤小葉也分布于母體血池中[12],而肌層組織則相對緊密,含水量較少,因而肌層表現為低信號,圖像上胎盤與肌層就形成明顯對比,DWI上就能清晰顯示兩者邊界,b值=0 s/mm2時,即T2WI圖像也可顯示出胎盤形態,同時肌層厚度顯示清楚[13]。
3.3 DWI成像應用于胎盤植入的價值
在近幾年多數MRI診斷植入胎盤研究文獻中,一般是基于胎盤形態學改變進行診斷,總結以下幾點評判標準:① 胎盤侵入子宮肌層信號;② 胎盤直接侵犯盆腔內組織器官信號;③ T2WI上胎盤內低信號帶;④ 胎盤內信號不均勻;⑤ 膀胱呈“帳篷樣”改變;⑥ 子宮下段膨出[14-15]。但我們的研究表明,在孕中晚期子宮肌層明顯變薄的情況下,依據以上幾方面進行診斷仍有不足,這是因為隨子宮體積增大,肌層變薄造成兩者的邊緣已顯示不清[16],同時由于部分容積效應,胎盤侵犯肌層造成低信號肌層連續性中斷也不太明顯甚至是出現假陽性[17]。但在DWI檢查時肌層與胎盤信號表現不同,胎盤表現為稍高信號,肌層表現為稍低信號[18],并且由于DWI序列的成像時間更短,其比常規產前MRI檢查所使用的單次激發快速自旋回波序列如SS T2WI及FIESTA序列等快速序列更能凍結運動偽影[18],在42例檢查中,我們均一次性獲得DWI圖像,而未受到母體呼吸運動、胎動等因素影響,可見DWI能更好減少干擾,區分開肌層和胎盤信號,判斷其邊界。在與常規產前MRI檢查對比研究中,DWI靈敏度較高,兩者的診斷符合率差異亦具有統計學意義,因此在進行產前胎盤植入MRI檢查時,有必要同時加掃DWI序列,為影像學診斷提供更好的依據。
而在國內外一些涉及功能性MRI診斷妊娠胎盤植入的研究中,其多分析DWI形態學診斷,如發現植入胎盤在DWI呈現局部外凸信號,周圍肌層出現條狀或線狀高信號[17, 19],這與我們的研究所見相仿,在我們的病例資料中42例有41例均出現此征象,有1例無此征象是由于胎頭壓迫致使局部顯示不清,統計分析發現DWI圖像較常規MRI對胎盤植入靈敏度更高,這可能是DWI更能反映胎盤微觀改變所致[18],在本組研究中其靈敏度達97.6%,并且肌層厚度也在DWI顯示為非正常變薄,常表現為邊界不規則,并可見較粗大的穿通血管影,以上征象均與手術所見相仿。但相應文獻中對于ADC研究較少[20],而本研究則結合DWI圖像及ADC值的改變綜合分析,一是減少T2透過效應的影響,有利于真實反映局部水分子受限情況;二是ADC的定量數據測量能提供一個客觀依據,減少醫師主觀判斷不足。我們的研究結果表明,局部外凸區的ADC值較正常區降低,其差異具有統計學意義,這可能是由于植入區域胎盤與肌層相混雜,胎盤內水分子彌散受限,因此導致相應區域ADC值降低。選取b=800 s/mm2時,相應選擇區ADC<0.001 73 mm2/s時,可作為一個參考依據。但是我們也發現由于相應區域較薄,信號混雜有部份容積效應的可能,ADC值的降低不能作為判斷胎盤植入的單一依據,必須結合DWI圖像才能作診斷 ,否則會出現假陽性。
總之,在產前診斷妊娠胎盤植入時,DWI成像更有助于我們分析實際病例,當在DWI出現局部外凸征并周圍穿通血管影增多,結合半定量ADC值測量,我們更能明確胎盤植入的影像學診斷,避免常規MRI只依據形態學改變進行診斷的單一方式。但本研究方法對于胎盤粘連與胎盤植入仍無法準確鑒別[20],同時由于研究樣本量仍較少,未對不同孕周進行分組觀察,仍需以后進一步大樣本研究這種半定量測量方法。
胎盤植入是產科疾病的嚴重并發癥之一,其可導致嚴重的產后出血、子宮穿孔和繼發感染,甚至威脅產婦生命。及早診斷該病是治療的關鍵[1] ,因此產前篩查胎盤植入是必要的,可有效減少產后并發癥。產前篩查首選超聲檢查,但超聲檢查也有不足,當孕婦腹部腸氣過多、體型較胖或胎盤附著于子宮后壁時,超聲穿透力受限,造成診斷困難[2],因而近幾年MRI檢查得益于其軟組織分辨率高、檢查視野大,亦開始應用于產前檢查,在與產前超聲的對比研究中,其靈敏度相仿,特異性較好[3]。但與超聲一樣,常規MRI診斷集中于形態學改變[4-5],對于局部受壓變薄的胎盤與肌層是否有植入亦診斷困難,本研究通過分析磁共振擴散加權成像(DWI)中胎盤相應區域形態學與表觀擴散系數(ADC)值變化,來尋求MRI診斷妊娠胎盤植入更好的依據。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取我院2012年5月-2014年1月收治的妊娠胎盤植入患者42例,年齡24~34歲,平均(28.1±3.7)歲;孕周30~39周,平均(33.0±2.0)周;初產婦22例,經產婦20例;有剖宮產史15例,有流產史29例,胎盤位置異常(低置胎盤,前置胎盤)38例。患者以分娩時發現胎盤附著異常或手術后胎盤病理結果為診斷金標準[6]進行判斷,均在常規產前超聲檢查后1周內進行產前MRI檢查。
1.2 方法
采用 Signal HDx 1.5 T超導型磁共振儀(美國GE公司)進行檢查。孕婦一般采用仰臥位進行檢查,部分行動不便的孕婦采用左側臥位,膀胱適當充盈,檢查前均簽署知情同意書。選用8通道相控陣體線圈,掃描序列包括單次激發快速自旋回波序列SS T2WI、FIESTA T2WI、FIRM T1WI序列及DWI成像,掃描參數:選用8通道相控陣體線圈,SS T2WI層厚4.0~5.0 mm,間隔0.5~1.0 mm,矩陣288×224,重復時間(TR)1 800 ms,回波時間(TE)80~100 ms,冠、矢、軸三平面成像,FIRM T1WI序列TR 7.8~8.2 ms,TE 4.2 ms,短陣256 × 192,層厚4 mm,層間距0.5~1.0 cm,矢狀位成像[7]。DWI掃描采用SE-EPI序列,軸位及矢狀位成像,TR 3 000~4 000 ms,TE 72.7~76.3 ms,層厚6 mm,無間隔,視野40 cm ×40 cm,矩陣128 × 130,激勵次數2,b值選擇0及800 s/mm2。
1.2.1 ADC值的獲取
將獲得的DWI的原始數據傳輸到美國GE公司ADW4.5工作站上,使用Functool2軟件中的ADC測值功能對每個病例圖像進行ADC值測量。每個病例根據胎盤形態,并與剖宮產手術中所見胎盤情況相比對,選擇局部顯示不清及外凸的部位作為感興趣區(ROI),ROI的大小范圍為24~34 mm2,同時選取相同面積的ROI放于胎盤無異常表現的區域來比較ADC值的改變 。
1.2.2 圖像分析
2名高年資產前MRI診斷醫生分別進行診斷,先對常規產前MRI圖像進行分析,其次對DWI圖像進行單獨分析,分別得出兩種檢查方式的診斷結果,對不同意見患者,2名醫生綜合分析后得到結論。
1.3 統計學方法
采用SPSS 19.0統計學軟件對數據進行分析。數據以均數±標準差表示,用配對t檢驗分析胎盤不同區域ADC值差異;兩種檢查方式診斷結果符合率比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 數據結果及統計分析
2.1.1 DWI圖像及ADC值分析
41例患者DWI可見局部胎盤外凸,與肌層分界不清,相應層面肌層可見條狀、線狀高信號,1例因胎兒頭部壓迫,致使胎盤邊緣顯示較模糊,未能明確顯示外凸征象。b=800 s/mm2時,外凸感興趣區ADC值為0.001 61~0.001 84 mm2/s[(0.001 73±0.000 10,mm2/s],同層面無異常區胎盤ADC為0.001 90~0.002 30 mm2/s [(0.002 10±0.000 11) mm2/s)],兩者差異有統計學意義(P<0.001)。
2.1.2 常規MRI與DWI成像診斷結果比較
常規MRI診斷胎盤植入29例,診斷符合率69.0%,靈敏度69.0%,DWI診斷41例,僅1例未能明確(因該例患者宮內胎頭壓迫,局部解剖結構顯示稍模糊),靈敏度97.6%,診斷符合率97.6%。兩者差異有統計學意義(χ2=12.343,P<0.001)。見表 1。

2.2 圖像分析
在胎盤植入時各種結構在DWI圖像上均有表現(圖 1、2)。植入胎盤局部呈外凸狀,四周可見流空血管影(圖 1),特別是在高b值時能很好區分開肌層與胎盤信號(圖 2b),而ADC偽彩圖及測量數值則更進一步確定有無植入(圖 2e)。

3 討論
3.1 胎盤植入的病理
胎盤絨毛附著處蛻膜發育不良或缺如,胎盤與子宮肌層間無或極少蛻膜間隔,絨毛與子宮肌層直接接觸或穿入肌層,胎盤錯綜分散并深深地扎根于子宮肌壁內[8]。這就是胎盤植入的病理基礎。
3.2 DWI成像原理及應用于胎盤植入的病理生理基礎
DWI原理是水分子的自由擴散運動而引起的相應區域的信號改變而來,當水分子運動受限及T2透過效應就形成了DWI圖像上高信號,因T2透過效應的影響就使DWI不能真實反映水分子運動受限情況,而ADC則可以定量描述水分子不同方向上正常或異常運動改變幅度,所以可去除T2透過效應的影響從而真實反映水分子運動受限情況,因而DWI可以從微觀結構來評價組織中水分子的微觀運動情況,而ADC則可描述DWI中不同方向的水分子擴散運動的速度和范圍[9]。而另一個參數b值則反映了MRI序列對擴散運動的靈敏度,因此選取不同的b值對圖像質量也有影響,b值越高越能反映擴散,但圖像信噪比也會降低,在本研究中為取得兩者平衡,我們選擇了b=0 s/mm2及b=800 s/mm2這兩個作為圖像參考[10-11]。當把DWI應用于胎盤植入的診斷時,選取b=800 s/mm2,無植入胎盤在DWI上表現為邊緣光整高信號影,這是因為胎盤本身含水量較多,且胎盤小葉也分布于母體血池中[12],而肌層組織則相對緊密,含水量較少,因而肌層表現為低信號,圖像上胎盤與肌層就形成明顯對比,DWI上就能清晰顯示兩者邊界,b值=0 s/mm2時,即T2WI圖像也可顯示出胎盤形態,同時肌層厚度顯示清楚[13]。
3.3 DWI成像應用于胎盤植入的價值
在近幾年多數MRI診斷植入胎盤研究文獻中,一般是基于胎盤形態學改變進行診斷,總結以下幾點評判標準:① 胎盤侵入子宮肌層信號;② 胎盤直接侵犯盆腔內組織器官信號;③ T2WI上胎盤內低信號帶;④ 胎盤內信號不均勻;⑤ 膀胱呈“帳篷樣”改變;⑥ 子宮下段膨出[14-15]。但我們的研究表明,在孕中晚期子宮肌層明顯變薄的情況下,依據以上幾方面進行診斷仍有不足,這是因為隨子宮體積增大,肌層變薄造成兩者的邊緣已顯示不清[16],同時由于部分容積效應,胎盤侵犯肌層造成低信號肌層連續性中斷也不太明顯甚至是出現假陽性[17]。但在DWI檢查時肌層與胎盤信號表現不同,胎盤表現為稍高信號,肌層表現為稍低信號[18],并且由于DWI序列的成像時間更短,其比常規產前MRI檢查所使用的單次激發快速自旋回波序列如SS T2WI及FIESTA序列等快速序列更能凍結運動偽影[18],在42例檢查中,我們均一次性獲得DWI圖像,而未受到母體呼吸運動、胎動等因素影響,可見DWI能更好減少干擾,區分開肌層和胎盤信號,判斷其邊界。在與常規產前MRI檢查對比研究中,DWI靈敏度較高,兩者的診斷符合率差異亦具有統計學意義,因此在進行產前胎盤植入MRI檢查時,有必要同時加掃DWI序列,為影像學診斷提供更好的依據。
而在國內外一些涉及功能性MRI診斷妊娠胎盤植入的研究中,其多分析DWI形態學診斷,如發現植入胎盤在DWI呈現局部外凸信號,周圍肌層出現條狀或線狀高信號[17, 19],這與我們的研究所見相仿,在我們的病例資料中42例有41例均出現此征象,有1例無此征象是由于胎頭壓迫致使局部顯示不清,統計分析發現DWI圖像較常規MRI對胎盤植入靈敏度更高,這可能是DWI更能反映胎盤微觀改變所致[18],在本組研究中其靈敏度達97.6%,并且肌層厚度也在DWI顯示為非正常變薄,常表現為邊界不規則,并可見較粗大的穿通血管影,以上征象均與手術所見相仿。但相應文獻中對于ADC研究較少[20],而本研究則結合DWI圖像及ADC值的改變綜合分析,一是減少T2透過效應的影響,有利于真實反映局部水分子受限情況;二是ADC的定量數據測量能提供一個客觀依據,減少醫師主觀判斷不足。我們的研究結果表明,局部外凸區的ADC值較正常區降低,其差異具有統計學意義,這可能是由于植入區域胎盤與肌層相混雜,胎盤內水分子彌散受限,因此導致相應區域ADC值降低。選取b=800 s/mm2時,相應選擇區ADC<0.001 73 mm2/s時,可作為一個參考依據。但是我們也發現由于相應區域較薄,信號混雜有部份容積效應的可能,ADC值的降低不能作為判斷胎盤植入的單一依據,必須結合DWI圖像才能作診斷 ,否則會出現假陽性。
總之,在產前診斷妊娠胎盤植入時,DWI成像更有助于我們分析實際病例,當在DWI出現局部外凸征并周圍穿通血管影增多,結合半定量ADC值測量,我們更能明確胎盤植入的影像學診斷,避免常規MRI只依據形態學改變進行診斷的單一方式。但本研究方法對于胎盤粘連與胎盤植入仍無法準確鑒別[20],同時由于研究樣本量仍較少,未對不同孕周進行分組觀察,仍需以后進一步大樣本研究這種半定量測量方法。