孙晓乔，付旷

胎儿的中枢神经系统畸形是目前MRI诊断胎儿中枢神经系统疾病最常见的，而何种畸形及何种程度的畸形必须终止妊娠目前尚无统一标准。Manganaro等[1]认为孤立性胎儿侧脑室轻度扩张预后较好，而重度扩张的预后较差，同时也与其侧脑室扩张程度及何种原因引起的扩张有很大关系，如同时合并其它畸形则预后更差。胼胝体发育不全的胎儿的预后与其伴随的其它畸形有关。胼胝体发育不全的胎儿出生后大部分伴有智力障碍或癫痫[2]。神经管缺陷畸形的胎儿预后均较差，所以早期的产前诊断非常重要[3]。严重的神经管缺陷畸形超声可以准确诊断出来，脊柱裂等没有明显膨出或受颅骨影响超声不能明确诊断时需行MRI检查以辅助诊断。前脑无裂畸形的胎儿预后极差，生存率极低。对于胎儿的叶状前脑无裂畸形要特别仔细鉴别，因为此种前脑无裂畸形的脑融合程度较小，如发生胎儿透明隔消失时应将此种畸形作为一种鉴别诊断[4]。胎儿脑灰质异位的预后取决于异位面积的大小。如发生灶状异位则预后较好，而当异位面积大时，预后取决于癫痫发作情况[5]。MRI常规扫描序列在诊断胎儿中枢神经系统结构异常方面已基本成熟，扩散加权成像（DWI）、三维MRI、纤维束示踪成像、代谢成像、功能成像等新技术可以对胎儿进行功能、代谢方面的诊断。

胎儿中枢神经系统DWI

DWI是能够探测活体组织内水分子运动的无创检查，由表观扩散系数（ADC）的参数测量来表示。Han等[6]对ADC的研究表明用ADC值来评估胎儿大脑发育具有高可靠性和可重复性。脑白质的ADC值最高，在基底节和小脑显著降低，丘脑和脑桥最低[7]。Ozcan等[8]研究发现胎儿中央前回在孕25周开始出现DWI高信号，28周以后胎儿中央前回逐渐发育成熟。感染巨细胞病毒的胎儿大脑的额叶、顶叶、枕叶及颞叶ADC值均可增高，没有区域限制，可能与有大量细胞被包涵体侵袭受损有关。但ADC值降低与感染巨细胞病毒胎儿的预后是否有关还需进一步研究[9]。磁共振DWI是诊断胎儿脑缺血的最有效的方法。胎儿脑部损伤时ADC值减低，但1周内的脑部损伤的ADC值是否降低还有待研究[10]。Ebert等[11]对胎儿脑部静脉窦血栓研究发现DWI显示扩散受限高信号。随着不断的研究，DWI可为胎儿中枢神经系统疾病的早期诊断提供依据。

胎儿中枢神经系统三维MRI

相比二维成像，胎儿的三维成像具有更高的信躁比，并可在多平面成像。三维MRI利用容积重建（VR）、多平面重组（MPR）、MR仿真内窥镜等技术进行三维后重组，可以直观显示胎儿体表畸形[12]。研究表明三维MRI孕晚期图像质量较好，成功率较高，孕中期由于胎动明显，成功率较低，需要不断优化扫描序列以提高孕中期的三维磁共振图像质量[13]。对于胎动问题，Liu等[14]尝试用时间分辨力高的快速三维MRI序列，该序列采用自由呼吸的方式，通过多平面回波及常规笛卡尔编码采样来减少胎动的影响及提高数据采集效率。Scot等[15]将三维MRI应用于脑室增宽的胎儿，发现脑室扩大，脑室表面曲率降低这一现象。

胎儿中枢神经系统MRI纤维束示踪成像

胎儿脑纤维束之间连接从胎龄18周开始可以被观察到，此时其脑皮质脊髓和额桥神经束可以被MRI检查可视化。核磁纤维束示踪成像是基于扩散张量成像（DTI）对脑纤维束的走行及连接情况进行评价的。一个DTI序列施加16～32个方向的扩散敏感梯度磁场。胎儿脑内不同的纤维束的通过位置将作为兴趣区（ROI）被标注，而经过这些兴趣区的神经纤维束即可以被显示。核磁纤维束示踪成像还通过FA值的高低来反应胎儿脑内水分子扩散情况[16]。MRI纤维束示踪成像通过可视化观察神经纤维束的走行、稀疏、中断及破坏情况，可以对胎儿脑白质及髓鞘发育情况及对中枢神经系统疾病预后做出准确评估[17]。FA值的测量与兴趣区的选择及胎龄有关[18]。Yang等[19]研究表明胎儿酒精中毒综合征临床症状与胼胝体厚度及面积有关。Li等[20]对酒精中毒综合征的胎儿进行DTI研究表明，酒精中毒综合征胎儿的胼胝体压部的平均弥散率显著高于正常胎儿。胎儿DTI成像目前还处于研究阶段，技术问题及准确定量化诊断问题还待进一步解决。

胎儿中枢神经系统MR代谢成像

MR波谱成像（MRS）能够反映胎儿的脑代谢情况。MRS主要通过四种物质来反应脑代谢情况：N-乙酰天门冬氨酸（NAA），肌酸（Cr），胆碱（Cho）和肌醇（MI）。NAA是神经元的标志物，Cr是脑细胞能量的标志物，Cho是细胞膜合成和细胞分裂的标志物。在使用MRI抑水脉冲序列进行胎儿脑代谢成像时胎儿脑代谢的产物会呈现出不同峰值，因为胎儿脑部的代谢产物在所有脑部物质中所占的比率是一定的，所以对于胎儿脑部代谢物水平设定标准是有价值的。通过MRS监测这些物质在胎儿神经系统中的变化可以提示胎儿某些代谢性的改变，例如由缺氧造成的神经系统损害等疾病[21]。从第3个月开始胎儿的脑内代谢水平会随时间增长而发生改变，这就为使用MRS监测胎儿脑成熟发育情况提供了理论基础，同时也为进一步了解人类脑部发育过程提供一种新的量化标准和参照[22]。研究表明宫内生长受限胎儿的NAA／Cho水平较发育正常的胎儿低[23]，严 重 胎 儿 宫 内 生 长 受 限 会 出 现 乳 酸 峰[24]。Plessis等[25]对酒精中毒综合征胎儿的小脑进行MRS研究发现该种患儿小脑的NAA减低。

胎儿中枢神经系统MR功能成像

血氧水平依赖MR功能成像即BOLD效应成像，它的成像基础是脑血液的含氧量增加，MR信号增高[26]。有研究表明，母体氧含量发生变化时，胎儿的各个器官中只有大脑的氧合水平是基本不变的[27]。BOLD-fMRI能够检测胎儿的大脑各区域在参与某项活动或情感变化时的情况，对大脑复杂的活动网络提供空间和时间区域分部的提示。当胎儿处于休眠状态时，一些大脑网络活动可以被观察到，而在其处理一些复杂活动任务时，另外一些部分的复杂大脑活动也可以被监测[28]。Kasprian等[29]测量和描绘了子宫内胎儿的静息状态的脑网络活动图的形状。对于胎儿静息状态的脑活动观察可能对研究和监测人类复杂多样的脑活动情况提供启迪，并为早期脑功能发育情况提供参考。

胎儿中枢神经系统MRI检查的挑战

1.MRI的安全性方面

胎儿MRI能为现有的超声成像提供功能及代谢等方面状态的信息补充，目前已有的共识是MRI检查对于怀孕期间的胎儿和母亲无论短期或长期都是安全的。但是现有文献的证据数量较小，数据变量存在潜在的混淆，并且只有少数的研究评价使用的是高于T1的MRI检查，因此仍然存在两种可能潜在的伤害：对胎儿畸形形成的影响和声学的伤害。MR梯度变化产热以及电磁场场强高低对于胎儿致畸的影响仍然有待进一步研究证明。MRI检查的噪声水平，生物效应和静态视野暴露等方面对胎儿发育的影响被一些研究认为是应该纳入研究的因素，然而目前并没有大样本实验可以证明这些结论[30]。就目前的研究而言，MR产生的噪声在可接受范围内对胎儿听觉的发育是没有损害的，但是总结性的实验样本量过小同时目前也没有长时间的连续性研究对于评价高场强如3TMR对胎儿的影响。2002年美国放射学会提出如果风险收益比是可接受的前提下，患者可以在孕期的任何阶段接受MRI检查，即使目前并没有对检查存在的长期隐患得出确切的证明性结论。然而由于不能确定高场强或长时间的MRI检查对于成长中的胎儿是否存在潜在的生物学危险，研究者建议在胎儿18周前不做MRI检查，美国FDA及ICNIRP也建议应谨慎执行并对SAR值严格控制，另外检查应得到患者的知情同意，使其充分了解情况，通常被检查者也不服用镇静剂或对比剂[31]。

2.孕产妇方面

较高的检查成本以及随访性的有限成为胎儿MRI检查的一个重要挑战。相比超声检查，MRI检查的灵活性较差，同时更容易造成孕产妇的焦虑，同时MR设备的普及率也远不及超声设备。对于孕妇的安全和舒适问题应该是未来的研究首先应该考虑的，这是确保检查顺利完成的最关键挑战[32]。

3.MRI技术方面

主要由于现有扫描序列的有限性，高场强MRI SAR值的控制，胎动对图像的影响，怎样优化信号／噪声等方面具有较大的挑战[33]。

4.MRI医师方面

对于胎儿MR图像的分析对MR医师来说也是一个挑战，有限的培训机会和多方面专业背景知识的要求是MR医师面临的主要问题，对于研究结果的阐释要求MR医师基于组织学知识背景，并且对瞬时出现的瞬时结构以及它们在MR图像上的形态特点进行综合分析，因此目前对于序列选择和图像分析诊断标准的统一临床指南的需求是极为迫切和必要的[32]。

MRI检查对胎儿的中枢神经系统发育具有多方面的价值和意义，在未来的发展中，MRI检查技术将不只局限于作为超声筛查后的形态学辅助检查手段，它不仅能为评估妊娠不同时期正常胎儿大脑发育情况提供参考，通过拓展传统胎儿MR成像技术，例如纤维束示踪成像或功能成像等多种技术手段，还能够为正常及异常的胎儿脑发育及代谢情况提供更多重要的信息。这将依赖于大量的实验研究和技术研发，为MRI在胎儿中枢神经系统中的应用提供巨大的潜力和广阔的发展空间。

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