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非先天性心脏病胎儿心胸比异常的影像学研究进展

2019-03-05李强王淑梅2周立霞3周伟娜

医学研究与教育 2019年3期
关键词:胸廓心胸横径

李强,王淑梅2,周立霞3,周伟娜

(1.保定市第一中心医院超声科,河北 保定 071000;2.保定市第一中心医院医学影像科,河北 保定 071000;3.河北医科大学第二医院,河北 石家庄 050000)

心胸比可以反映胎儿心脏及肺脏乃至胸廓的发育情况,胎儿期许多疾病均会累及心脏,如先天性心脏病、心外血管畸形、胸腔内占位性病变等。在疾病早期就可出现心脏增大、减小或心功能改变。心功能越差,体液容量增加越明显[1],表现为胎儿水肿甚至胎死宫内。多年来,超声做为诊断胎儿疾病的首选方法,但其空间分辨率及组织分辨率低,受气体及骨骼影响较多,对操作者技术手法有很大的依赖性,且受孕周、胎位、羊水及孕妇腹壁影响较大,对某些疾病不能做出明确诊断。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)有较大视野,较高软组织分辨率,且不受孕周、胎位、羊水量及孕妇腹壁等的影响,能为临床提供更准确、更全面的信息。现就心胸比异常胎儿的影像学研究进展做一综述。

1 胎儿期心胸比异常病因

胎儿期许多疾病均会导致心胸比变化。心胸比增大常见于先天性心脏病,心外病变如血管畸形、婴儿型肝血管内皮瘤(infantile hepatic hemangioendothelioma, IHE)也会引起心胸比增大,由于异常血管通路存在,大量静脉血进入右心系统,右心容量负荷增加,导致右心增大,心功能不全。胎儿期心胸比减小常见于心脏、肺部病变。如严重的左心发育不良或单心室,可造成心脏减小。肺部病变如先天性气道高位阻塞综合征(congenital high airway obstruction syndrome, CHAOS)、肺先天性囊腺瘤样畸形(congenital cystic adenomatoid malformation, CCAM)、肺隔离症、先天性膈疝(congenital diaphragmatic hernia, CDH)均可使心脏受压,严重者会出现胎儿水肿、胸腹腔积液及胎死宫内。

2 超声在心胸比异常胎儿中应用

胎儿心胸比包括心胸横径之比和心胸面积之比。目前超声测量方法是在四腔心切面上,于心室等容收缩期,沿二尖瓣、三尖瓣瓣环水平,从一侧心肌浆膜面至另一侧心肌浆膜面距离为心脏横径,从一侧肋骨外缘至对侧肋骨外缘间的距离为胸腔横径,再计算二者比值即为心胸横径比。韩吉晶等[2]回顾性分析了386例胎儿超声心动图测值,发现心脏横径与胸廓横径均与孕周呈正相关,心脏横径与孕周比值均数为0.95±0.13,接近1.0,心胸横径比为0.44±0.04,小于0.5。Tongsong等[3]认为心胸横径比值的增大表示胎儿有可能异常,对心胸横径比值≥0.50的胎儿进一步侵入性诊断是非常必要的。心胸面积比的测量可用超声仪的椭圆面积测量功能键,紧贴心脏外缘测量为心脏面积,紧贴肋骨外缘测量为胸腔面积,再计算二者比值即为心胸面积比。李燕萍等[4]应用超声显像对344例孕17~41周胎儿心脏面积与胸腔面积进行测量,发现正常胎儿心胸面积比的均值为0.27±0.03。国外文献[5]显示胎儿心胸面积比均值为0.30±0.05。也有文献[6]报道心脏面积和胸腔面积可用公式计算,先测量心脏长轴、短轴、胸廓前后径(长轴)、左右径(短轴),根据面积公式π×长轴/2×短轴/2得出心脏和胸腔面积比的均值为0.2左右,与孕周无明显相关性。

李雪蕾等[7]报道了3例胎儿肝脏血管瘤,均出现胎儿心脏增大,全身皮肤水肿。莫遵玉[8]对32例胎儿CCAM研究发现,26胎出现纵隔移位、心脏血管受压,部分胎儿出现胸腔积液及水肿。李洁等[9]报道了5例先天性喉闭锁胎儿,4例心胸面积比减小,并出现腹腔积液。董素贞等[10]的研究中,9例CCAM和7例CDH胎儿,均出现同侧肺体积增大,对侧肺组织、心脏及纵隔受压移位,其中1例CCAM超声误诊为膈疝,1例CDH漏诊,2例CDH误诊为胸腔、腹腔占位,MRI均正确诊断。

3 MRI在心胸比异常胎儿中应用

胎儿MRI是近20年来逐渐发展起来的一项新技术,1983年Smith等[11]首次报道了胎儿MRI技术,但是由于扫描时间较长,需要母体或胎儿镇静,因此,限制了胎儿MRI技术的发展,1996年国外开始出现采用磁共振快速扫描序列诊断胎儿疾病的报道[12],随后,胎儿MRI技术在国外逐渐普及。中国于20世纪90年代开始采用低场(0.35T)设备对胎儿行MRI扫描[13],2000年以后,1.5T设备用于胎儿畸形检查,胎儿MRI技术飞速发展。由于中国实行优生优育及全面开放二胎等政策,使胎儿MRI 有了更广泛的需求空间,并提出更高要求。目前国内许多妇幼医院、儿童医院以及一些综合性医院均开展了胎儿 MRI 检查项目。至今尚无临床使用3.0T及以下MRI检查,对母体或胎儿带来不良后果的相关报道[14-15]。但是,在怀孕早期,尤其是前3个月,胚胎正处于细胞分化发育的关键期,最容易受外界各种物理、化学因素的损伤,为确保胎儿安全,一般对孕3个月以内的胎儿不做磁共振检查[16]。孕20周后行胎儿MRI检查较为合适,SAR值要控制在3 W/kg以下,且不主张使用对比剂[17]。

磁共振多参数成像,根据信号变化,能区分病变的内部成分以及对周围组织器官的影响[18],对疾病的诊断和鉴别诊断有很高的价值,成为产前诊断重要的辅助方法。目前MRI应用于胎儿各个器官发育的评估及胎儿畸形的诊断已经越来越多,且逐渐受到影像科、超声科及产科医生的重视。

Junqueira等[19]发现胎儿心脏MRI图像与超声图像有良好的解剖相关性,能清晰显示胎儿心脏及大血管正常解剖结构和异常病变。稳态自由进动序列(steady-state free-procession, SSFP)是目前胎儿心脏MRI主要序列[20],飞利浦公司称为快速平衡稳态梯度回波(balanced fast field echo, Balance FFE)序列,GE公司称为快速平衡稳态采集(fast imaging employing steady-state acquisition, FIESTA)序列,西门子公司称为真实稳态进动快速成像(true fast imaging with steady-state precession, True FISP)序列。文献[21]报道,孕16周磁共振图像开始能够辨认心脏内部结构,孕20周能显示四腔和大血管结构,孕26周可清晰显示心肌和乳头肌结构。在该序列上,四腔和大血管管腔呈高信号,心室壁、室间隔呈低信号。胎儿心脏MRI较次要的序列为单次激发快速自旋回波(single shot-fast spin echo, SS-FSE)序列,西门子称为HASTE序列,飞利浦称为Single Shot TSE序列,该序列成像时间短,能减少胎儿运动伪影,心脏表现为低信号,胎儿气管因含水表现为高信号,据此可以确定心脏位置。

胎儿MRI能清晰显示胎儿胸部解剖结构、正常与病变肺组织等。正常胎儿肺组织及气管、支气管含液体较多,在T2WI为高信号,T1WI为低信号,且随孕龄增大,肺组织不断成熟,产生的肺泡液逐渐增多,T2信号逐渐增高,T1信号逐渐降低,目前胎儿肺组织解剖结构在T2序列显示最佳。

有文献[22]报道于MRI横轴FIESTA序列,四腔心层面分别测量胎儿心脏横径、胸廓横径,并计算二者比值即心胸比。两心室侧壁二尖瓣、三尖瓣瓣环水平间距为心脏横径,最大两肺外缘胸廓内缘直线距离为胸廓横径,与超声测量方法类似,区别在于胸廓横径测量不包括肋骨。

Godfrey等[23]对11例脑动静脉畸形胎儿对比研究发现,心胸比较正常胎儿明显增大。周立霞等[24]于2014年报道了3例Galen静脉动脉瘤样畸形胎儿,MRI图像上均可见右心增大及引流静脉扩张。在SS-FSE序列上,血流为低信号,与脑脊液高信号形成对比,可清晰显示颅内引流静脉增粗,FIESTA序列为“白血”序列,血流为高信号,可清晰显示颅外颈内静脉及上腔静脉扩张,此外,DWI序列能判断脑实质是否出血或缺血,对评估胎儿预后起到至关重要的作用。2 例IHE,分别于生后19 d及5 个月出现心力衰竭,心胸比增大为0.75、0.65,MRI多序列扫查能明确诊断并能显示病变与邻近组织的关系[25]。

董素贞等[26]认为微囊型CCAM在超声检查中病灶与正常肺组织回声差异较小,有可能出现漏诊。MRI多序列成像且软组织分辨率较高,SS-FSE序列具有“亮水”作用,能清晰显示胎儿肺组织的形态、边界及内部结构,更好地将病变和周围肺组织鉴别。Derderian等[27]对26 例严重的CDH及23 例先天性肺气道畸形患儿进行研究,均发现纵隔受压,心胸比明显减小。陈欣林等[28]认为对于判断气道阻塞部位MRI优于超声。CDH为腹腔脏器疝入胸腔所致,当疝入的内容物为小肠或肝脏时,回声可与肺组织接近或一致,超声检查易漏诊,MRI多序列成像,根据其特征性的信号变化,可以明确诊断疝入胸腔器官。对于胸腔内占位性病变,如先天性膈疝所导致胎肺发育不良,磁共振成像对患侧肺体积评估有很大的优势,同时对先天性膈疝预后的评估具有相当高的准确性[29-30]。

4 小结与展望

总之,对心胸比异常胎儿,多数病例超声可做出明显诊断,部分病例超声可发现病变,但不能定性,一些回声相近或差异较小的病变可能会漏诊。MRI能从各个断面上清晰显示血管畸形、颅内出血、胸腔内肺组织受压、残余肺组织体积及信号变化以及心脏受压,纵隔移位情况,对肺发育不良MRI可量化评价[31],较超声检查有明显优势,能为临床提供更全面的影像信息。

胎儿MRI技术也存在很多局限性,胎动是成像中不可抗因素,会造成运动伪影,从而影响图像质量。另外,由于胎儿心脏体积小,心率较快,MRI图像无法辨别心动周期阶段,心脏解剖结构常会变得模糊,会对心胸比的测量产生一定的影响。文献[20]报道使用门控技术可实现MRI图像与胎儿心动周期同步化,可大大提高图像质量,目前门控技术正处于动物实验阶段。相信随着影像新技术的不断发展以及多种成像技术的联合应用,影像学检查将在心胸比异常胎儿诊断及预后评估中发挥更大的作用。

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