王彤，張軍

中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院放射科，沈陽 110004

胎兒后顱窩畸形在顱腦畸形中所占比例較高，也是胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)前診斷的重要組成部分，其中小腦是后顱窩中最重要結(jié)構(gòu)，其發(fā)育過程隨胎齡增長而有規(guī)律的變化[1-3]。尤其小腦蚓部異常發(fā)育與多種顱腦畸形息息相關(guān)，目前已成為國內(nèi)外產(chǎn)前大排畸常規(guī)檢查項目。近年來隨著MR技術(shù)的成熟與發(fā)展，其憑借軟組織分辨率高、視野大等獨特優(yōu)勢，成為產(chǎn)前診斷重要的補充檢查。目前國內(nèi)外有關(guān)于正常活體胎兒小腦蚓部宮內(nèi)發(fā)育情況報道鮮有，筆者通過測量活體胎兒蚓部及毗鄰結(jié)構(gòu)各徑線、角度數(shù)值，分析不同胎齡發(fā)育規(guī)律，為臨床疾病診斷提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

搜集本院2011年1月至2017年2月間中、晚孕期的活體胎兒頭部MR圖像856例，孕婦年齡19～41歲，胎齡23～40周(由于本院一般于20周后行胎兒MRI檢查，23周前病例數(shù)極少，未納入)，納入對象均為單胎，超聲懷疑胎兒一側(cè)或雙側(cè)腦室輕度增寬(10～12 mm)或前置胎盤，胎兒無結(jié)構(gòu)或染色體異常，經(jīng)超聲復(fù)查或生后隨訪證實胎兒腦部發(fā)育基本正常，無精神發(fā)育遲緩及智力低下等。孕婦無不良妊娠史及其他危險因素或并發(fā)癥。按不同胎齡分為18組(表1，2)。

1.2 儀器設(shè)備

各組均于荷蘭Philips Gyroscan Intera型1.5 T超導MR，重點掃描T1WI、T2WI序列。T1WI：Turbo Field Echo, TR 170～190 ms , TE 5.0～6.0 ms；T2WI：應(yīng)用高分辨率sSSh-TSE序列，TR 676～684 ms，TE 150～160 ms，層厚3.0～5.0 mm，層間距0～0.5 mm，矩陣256×256, FOV 405 mm×405 mm，梯度場40 mT/m，切換率150 T/m/s，4或8通道體部相控陣線圈。不使用任何鎮(zhèn)靜和造影劑，首先確定胎兒的體位，然后調(diào)整角度對胎頭橫斷、矢狀和冠狀面掃描，掃描時間約8～10 min。

1.3 圖像分析與數(shù)據(jù)測量

由資深影像診斷醫(yī)師在雙盲情況下閱片，重點觀察胎兒后顱窩結(jié)構(gòu)及發(fā)育情況，分別測量數(shù)值。首先選取蚓部正中矢狀位，通過中腦導水管和四腦室入小腦延髓池中孔全長平面上，測量前后徑：第四腦室頂點至水平裂處蚓部后緣的最大距離；上/下蚓高度：上/下蚓的最高點分別到前后徑的垂直長度；小腦蚓部的面積：于正中矢狀切面手動描繪蚓部輪廓，注意不計入小腦扁桃體，在v5.5.0.41218 (型號) PACS工作站上處理獲得數(shù)值。然后測量腦干背側(cè)切線與蚓部腹側(cè)切線之間所形成的夾角(BVo)；亦定位于腦干背側(cè)切線，測量與小腦幕切線形成夾角(BTo)。以正中矢狀切面定位，選取小腦橫切面(掃描標準線AC-PC線)，能清晰顯示小腦蚓部、后顱窩池和第四腦室，雙側(cè)小腦半球輪廓清晰、左右對稱，中間見蚓部連接，測量并計算蚓部長度與后顱窩池深度、蚓部長度與第四腦室前后徑的比值(圖1)。以上操作重復(fù)3 次，求得平均值(表1，2)。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件，計算各胎齡組不同徑線及角度均值，分別用x±s、95%可信區(qū)間表示，檢驗各組變量正態(tài)分布情況，不同胎齡組間組內(nèi)比較應(yīng)用單因素ANOVA分析；與胎齡相關(guān)性采用線性回歸；并利用Pearson相關(guān)系數(shù)(r)，評估其相關(guān)性，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 小腦蚓部各徑線及角度測量結(jié)果

不同胎齡組均值、標準差、95%可信區(qū)間數(shù)值詳見表1，2。由ANOVA分析得出不同胎齡組間組內(nèi)差異均具有統(tǒng)計學意義(P＜0. 05；表3)。

圖1 A：蚓部正中矢狀位，即通過中腦導水管和四腦室入小腦延髓池中孔全長平面上。前后徑：正中矢狀面顯示第四腦室頂點至水平裂處蚓部后緣的最大距離；上/下蚓高度：上/下蚓的最高點分別到前后徑的垂直長度；小腦蚓部的面積：于小腦蚓部正中矢狀切面手工描繪蚓部輪廓；B：小腦橫切面(掃描標準線AC-PC線)：以正中矢狀位定位，于軸位選取能清晰顯示小腦蚓、后顱窩池和四腦室的切面,雙側(cè)小腦半球輪廓清晰、左右對稱，中間見蚓部連接； C：蚓部夾角(BVo)：測量腦干背側(cè)切線與蚓部腹側(cè)切線之間所形成的夾角；小腦幕夾角(BTo)：亦定于腦干背側(cè)切線，測量與小腦幕切線形成夾角Fig. 1 A: Sagittal portion of vermis: Through the midbrain aqueduct and the four ventricle into the medulla oblongata, the foramen of the cisterna is on the whole plane. Anteroposterior diameter: The median sagittal plane showed the maximum distance from the apex of the fourth ventricle to the posterior edge of the vermis at the horizontal fissure. Superior/Inferior vermis height: The vertical length to anteroposterior diameter.Area: In the middle sagittal section of the cerebellar vermis, the outline of the vermis is depicted manually. B:Transverse section of cerebellum: The location of the cerebellar vermis, the posterior fossa, the cisterna and the four ventricle can be clearly displayed by the location of the median sagittal position. The bilateral cerebellar hemisphere is well de fined and symmetrical, and the middle part of the cerebellum is connected with the vermis. C:BV°: Measure the angle between the back of the brain stem and the ventral tangent of the vermis. BT°: Measure the angle between tentorium cerebelli tangent.

2.2 小腦蚓部各徑線及角度統(tǒng)計學結(jié)果

23～40周胎兒蚓部前后徑、上/下蚓高度、面積、蚓部/后顱窩池、蚓部/四腦室前后徑與胎齡是整體的線性增長趨勢，呈現(xiàn)正相關(guān)性(r=0.98、0.94、0.93、0.97、0.85、0.53，P＜0.05；表4)，其中正中矢狀位前后徑、正中矢狀位蚓部面積與胎齡呈現(xiàn)的相關(guān)性最強，Pearson相關(guān)系數(shù)最高，蚓部/四腦室前后徑相關(guān)性最差(圖2)。蚓部前后徑于35～38周之間增長速度最快，而3 3～3 5、38～40周最慢；其中33與34周、38與39周胎齡組間差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.0 5)，其余胎齡組間差異均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。上、下蚓高度、面積均于36～38周之間增長速度最快，32～34周最慢，且上蚓高度始終大于下蚓；其中32與33周、33與34周胎齡組間差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，余下各胎齡組間差異具有統(tǒng)計學意義。蚓部/后顱窩池于29～32周之間增長速度最快，36～39周處于平衡期，無明顯增長；其中25與26周、39與40周胎齡組間差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，余胎齡組間差異具有統(tǒng)計學意義。

表1 不同胎齡小腦蚓部前后徑、上/下蚓高度、蚓部面積測量結(jié)果Tab. 1 Measurement results of Vermis diameter, Superior/Inferior vermis height, Area of cerebellar vermis at different gestational ages

表2 不同胎齡小腦蚓部BV角、BT角、蚓部/后顱窩池、蚓部/四腦室前后徑測量結(jié)果Tab. 2 Measurement results of BVo, BTo, Vermis/Posterior cranial fossa, Vermis/Anterior posterior diameter of the four ventricle of cerebellar vermis at different gestational ages

隨著胎齡增長BV角總體呈現(xiàn)減小趨勢，呈負性相關(guān)(r=-0.66，P＜0. 05)，23～27周BV角最大，后蚓部逐漸內(nèi)旋至32周達最小值，后輕度外旋，最后于36～40周逐漸恢復(fù)至適宜角度。而BT角與胎齡變化無明顯相關(guān)性(r=0.04，P＞0. 05) (圖2)。

表3 單因素ANOVA分析結(jié)果Tab. 3 Results of single factor ANOVA analysis

表4 Pearson相關(guān)系數(shù)結(jié)果Tab. 4 Pearson correlation coef ficient results

3 討論

3.1 小腦蚓部發(fā)育及功能調(diào)節(jié)

小腦蚓部包括上、下蚓部，由四腦室倒“V”字型上髓帆周圍的側(cè)壁形成菱唇，在中央融合最終形成。蚓部發(fā)育需經(jīng)歷漫長的成長期，始于胚胎后期，直至生后1年功能基本成熟，在此期間任何先天性或后天性因素，都可能導致蚓部發(fā)育異常。并且胎兒蚓部發(fā)育不全與多種顱腦畸形或疾病相關(guān)，如常見的Dandy-Walker畸形，Joubert綜合征，精神分裂癥、孤獨癥等[4-5]。

小腦蚓部主要接受脊髓小腦束纖維調(diào)節(jié)，除了是運動控制和調(diào)節(jié)中樞，最新發(fā)現(xiàn)其也參與調(diào)節(jié)高級認知和情感功能，如語言、學習等[6]。有關(guān)小腦發(fā)育的遺傳調(diào)節(jié)機制也是近幾年被廣泛研究，通過利用轉(zhuǎn)基因動物模型復(fù)制放射性表型，確定了許多基因和轉(zhuǎn)錄因子負責小腦發(fā)育，以及相關(guān)突變所引起的蚓部發(fā)育不全[4]。而當小腦蚓部功能異常合并額外的腦干異常發(fā)育，將惡化小腦畸形患兒預(yù)后[7]。

3.2 小腦蚓部發(fā)育MR研究

胎兒小腦發(fā)育屬胚胎發(fā)育中較為復(fù)雜的部分，它在腦發(fā)育中分化最早，卻成熟最晚[8]，且在整個腦發(fā)育過程中形態(tài)比較不規(guī)則，變化也較大。一般于胚胎第9周蚓部開始發(fā)育，15周末左右基本發(fā)育完全，一般18周后，影像檢查才可清晰顯示其結(jié)構(gòu)，對于不足18周的胎兒，臨床上要慎重診斷蚓部發(fā)育不良。近幾年隨著MR技術(shù)快速發(fā)展和其獨特優(yōu)勢，為臨床產(chǎn)前診斷提供了新的選擇。MR通常使用1.5 T超導磁共振，其中SSFSE、HASTE序列(快速T2序列)使用率最高，每層掃描時間僅需數(shù)秒，一個序列十幾秒即可完成，胎動干擾極小，成像時間明顯縮短，不僅大腦三層結(jié)構(gòu)清晰可辨，還可清楚顯示胎兒各主要器官的正常解剖結(jié)構(gòu)和發(fā)育變化[9]。Hatab等[10]和Vatansever等[1]使用該宮內(nèi)MR技術(shù)測量小腦體積，初步描繪了胎兒小腦體積發(fā)育曲線；之后Patek等[7]通過對比研究后顱窩畸形胎兒MR影像特征及臨床診斷結(jié)果，包括dandy-walker畸形，小腦蚓部發(fā)育不良或不全，和大枕大池病例，進一步揭示了后顱窩畸形胎兒顱內(nèi)、外異常之間的關(guān)系。

3.3 本研究的理論意義和臨床價值

既往研究多集中在胎兒蚓部表觀形態(tài)發(fā)育，缺乏對于不同胎齡期蚓部發(fā)育的具體、詳盡的描述與結(jié)果，缺乏量化指標及統(tǒng)一評價標準。本研究通過測量856例正常活體胎兒蚓部及毗鄰結(jié)構(gòu)各徑線、角度值，計算、整理數(shù)據(jù)，分析隨胎齡變化的不同發(fā)育規(guī)律，發(fā)現(xiàn)隨胎齡增加，蚓部前后徑、上/下蚓高度、面積、蚓部/后顱窩池均呈現(xiàn)直線增長趨勢，其中正中矢狀位蚓部前后徑、面積與胎齡相關(guān)性最強，提示臨床工作中用該指標評估胎兒小腦蚓部發(fā)育不良情況較為可靠。蚓部前后徑于35～38周之間增長速度最快，約每周增長1.4 cm，33～35、38～40周最慢，平均每周漲幅不及0.8 cm，其余各胎齡組約以每周1 cm速度增長；上、下蚓高度、面積均于36～38周之間增長速度最快，32～34周最慢，且研究中發(fā)現(xiàn)上蚓高度發(fā)育始終大于下蚓。于小腦橫切面蚓部與后顱窩池比值較為恒定，于29～32周之間增長速度最快，36～39周處于平衡期。而隨著胎齡增加，蚓部與四腦室前后徑比值不恒定，出現(xiàn)不同程度波動，與胎齡之間的相關(guān)度也最弱，考慮可能是由于胎兒第四腦室在生長發(fā)育過程中形態(tài)結(jié)構(gòu)變化較大，加上掃描及測量層面選取有所不同，差異較大所致。以上結(jié)論與前人研究結(jié)果具有良好一致性[1，11]，MRI可較為精準地評價胎兒蚓部發(fā)育情況，但臨床工作中也要綜合考慮超聲、染色體等其他檢查結(jié)果，隨診復(fù)查以除外后顱窩正常變異，如大枕大池等。

隨著胎齡增加BV角總體呈現(xiàn)減小趨勢(r=-0.66，P＜0.05)，其中23～27周BV角最大(本組未計入23周前病例)，后蚓部逐漸內(nèi)旋至32周達最小值，后輕度外旋，于36周左右逐漸恢復(fù)至適宜角度。而BT角度和胎齡之間沒有顯著的相關(guān)性(r=0.04，P＞0.05)，且獲得的數(shù)據(jù)中存在較多離散值與極端值，提示胎兒蚓部發(fā)育過程中，蚓部旋轉(zhuǎn)角度與小腦幕插入角度可能并無關(guān)聯(lián)，具體原因有待進一步研究。

3.4 本研究不足之處

本研究856例胎兒MR均選自孕中、晚期(23～40周)，由于胎齡組選取有所限制，23周前胎兒早期腦發(fā)育情況缺乏細致研究[12-13]；并且40周胎兒大多已分娩，目前搜集到的病例數(shù)較少，僅有17胎。蚓部面積依靠手動描點法勾畫ROI，基于不同操作者，描點范圍可能存在差異，加上胎兒個體差異性，誤差難以避免。隨著MR 3D重建成像及容積測量技術(shù)發(fā)展，已有學者通過運動自由掃描，手工分割，和不準確的厚切片插值技術(shù)，測量小腦體積，線性尺寸和局部表面曲率，進一步完善了胎兒小腦在宮內(nèi)的發(fā)展軌跡[11，13-15]，但胎兒蚓部結(jié)構(gòu)細小，加上MRI空間分辨率及掃描層厚等因素影響，都加大了蚓部重建難度。目前胎兒MRI主選取1.5 T磁共振掃描，加上胎動影響，圖像分辨率有待提高，為解決這一問題，有學者利用胎兒標本，分別使用7.0 T和3.0 T MR掃描，得到的小腦圖像更加清晰、準確，較少受到胎動偽影干擾[16-18]，但高場強MR應(yīng)用于臨床實踐，尚需經(jīng)過長時間努力及反復(fù)實驗研究以實現(xiàn)降低SAR值和噪聲，確保對母胎安全無害[12，19]。

圖2 A：小腦蚓前后徑隨胎齡變化箱式圖；B：上蚓高度隨胎齡變化箱式圖；C：下蚓高度隨胎齡變化箱式圖；D：蚓部面積隨胎齡變化箱式圖；E：蚓部長度與后顱窩池深度比值隨胎齡變化箱式圖；F：蚓部長度與第四腦室前后徑比值隨胎齡變化箱式圖；G：小腦蚓部與腦干背側(cè)切線之間夾角(BVo)隨胎齡變化箱式圖；H：小腦幕切跡與腦干背側(cè)切線之間夾角(BTo)隨胎齡變化箱式圖Fig. 2 A: Box shape chart of vermis diameter with gestational age. B: Box shape chart of superior vermis height with gestational age. C: Box shape chart of inferior vermis height with gestational age. D: Box shape chart of area with gestational age. E: Box shape chart of vermis/posterior cranial fossa with gestational age. F: Box shape chart of vermis/anterior posterior diameter of the four ventricle with gestational age. G: Box shape chart of BV° with gestational age. H: Box shape chart of BT° with gestational age.

綜上可見，胎兒MRI是重要的產(chǎn)前補充檢查，不僅可以明確、完善超聲診斷結(jié)果，而且可以可靠地描繪胎兒蚓部的解剖結(jié)構(gòu)，依據(jù)規(guī)范的參考數(shù)據(jù)，動態(tài)地評價蚓部發(fā)育，更好地輔助臨床工作。

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