胎儿体表畸形种类繁多，主要包括颜面部畸形和肢体畸形，而这些畸形常是染色体异常或其他综合畸形的一个重要指征^[1]。10%～15％的胎儿唇腭裂与染色体异常如13-三体综合征相关^[2]，18-三体综合征胎儿则常伴短肢畸形、足内翻、勾状手等^[3]，约60％唐氏综合征的胎儿伴有小指中节指骨发育不良或缺失^[4]。因此及早检出胎儿的体表畸形，对优生优育意义重大。3D超声（ultrasonography, US）对提高体表畸形的检出率有很大优势，但是也有其局限性，如孕晚期、羊水过少、胎儿畸形部位贴近子宫、胎盘等因素均可影响成像^[5]，且超声视野小，尤其是孕中晚期，单次3D US重组难以获得胎儿整体印象观。2D MRI对曲率复杂的结构如肢体、颜面的表面细节显示不直观且不便临床交流。因此用3D MRI模式进行胎儿体表畸形的研究就有一定的必要性。笔者尝试性应用3D稳态进动快速成像（FIESTA）序列进行初步探索。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       搜集2009年12月至2011年4月华中科技大学同济医学院附属同济医院和湖北省妇幼保健院2009年12月到2011年4月共34例行产前超声检查并诊断或者怀疑有胎儿体表畸形的孕妇，年龄19~37岁，平均26岁。诊断有体表畸形的胎儿共有36例，其中单胎妊娠32例，2对为双胎妊娠。此36例胎儿孕周18～ 38周，平均26周。于US检查48 h内行胎儿MRI检查。所有孕妇和家属均知情同意。

1.2　检查方法

1.2.1　超声检查方法

       3D US检查采用Seauoia 512型彩色超声多普勒显像仪（德国西门子公司），探头的频率为3.5～ 5.0 MHz。检查过程中启动胎儿保护键，彩色超声发射能量<200 mW/cm²，2D US发射能量<100 mW/cm²。

1.2.2　MRI检查方法

       胎儿MR检查使用HDxt 1.5 T超导型MR仪（美国GE公司），孕妇仰卧位，采用相控阵体部线圈（Torso线圈）放于盆腔，中心线置于胎儿区域。所采用的序列：(1)单次激发快速自旋回波序列（SSFSE），扫描参数：TR 2000 ms，TE 86 ms，FOV 42 cm×42 cm，矩阵224×224，带宽62.5 kHz，激励次数0.5；层厚及层距根据胎儿的孕周和大小来决定。(2)重T2加权水成像也采用SSFSE序列，扫描参数：TR 6000 ms，TE 950~960 ms，FOV 40 cm×40 cm，矩阵352×320，层厚50 mm，间距0 mm，带宽62.5 kHz，激励次数0.5，反转角55°。(3)三维快速成像稳态进动（3D-FIESTA）序列行胎儿三维成像，扫描参数：TR 2.6 ms，TE 1.3 ms，FOV 40 cm×40 cm，矩阵224×224，激励次数0.5。3D-FIESTA扫描使用零填充内插处理技术（zerofill interpolation processing, ZIP）和阵列空间敏感性编码技术（array spatial sensitivity encoding technique, ASSET）。

1.3　三维MR图像后处理

       将原始数据传入GE公司SUN ADW 4.4版本工作站，行三维图像后处理。采用容积重组（VR）、多平面重组（MPR）和MR仿真内窥镜（MRVE）技术进行三维重组和分析。

1.4　资料分析

       MR检查于US检查后2 d内进行，以引产标本和随访观察的结果为标准，对3D MRI分别和2D MRI、3D US诊断的敏感度、特异度、准确度进行比较。采用四格表χ²检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　引产和出生后随访结果及MRI表现

       36例胎儿，单胎妊娠32例，2对为双胎妊娠，其中3例胎儿合并有体表畸形2处，1例胎儿合并有体表畸形4处。经过尸检和随访发现胎儿体表畸形42处，唇裂6例，其中双侧唇裂2例，单侧4例（图1），表现为胎儿唇部软组织不连续（图1A），被长T2信号的羊水填充（图1B），部分伴牙槽弓裂，表现为牙槽弓的低信号结构不连续，腭裂（图1B）；鼻翼塌陷2例，表现为鼻翼扁平宽大畸形，向外扩张（图1A）；面部赘生物1例，表现为左侧脸颊近口角区疣状软组织小结节影（图2）；小耳畸形1例，表现为左耳廓体积明显小于正常（图2A）；小下颌1例（图2B），表现为下颌骨前后径、左右径减小；畸胎瘤3例，少指（趾）畸形3例（图3），四肢短小畸形3例，手掌及手指缺失2例；肢体姿势异常4例，表现为胎儿四肢僵直，马蹄内翻足4例，表现为双足明显内翻，与胫腓骨主干夹角<90°；上肢缺如3例，脐尿管憩室1例，表现为腹中线区囊腔，一侧与脐带相连，一侧与膀胱相通，并随着膀胱排空而发生大小变化；面部血管瘤2例，小头畸形5例，表现为头围小于正常值2个标准差以上；连体双胎1例。

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图1  孕38周。胎儿上唇唇裂，牙槽弓裂，鼻翼塌陷。1A：3D FIESTA重组VR图清晰直观显示胎儿上唇稍偏右侧唇裂，鼻翼塌陷；1B：2D MRI SSFSE T2WI轴面图示胎儿唇部不连续，稍偏右侧可见缺口，被长T2WI信号羊水填充；1C：胎儿出生后4个月照片
图2  孕28.4周。胎儿左脸颊近口角区可见赘生物，鼻骨短小，小下颌，左侧小耳畸形。2A：3D FIESTA重组VR图；2B：2D MRI SSFSE T2WI冠状面示小下颌畸形，对脸颊赘生物及小耳畸形显示欠佳；2C：3D US图
图3  23.2周。左手掌小，左手指可见两个残端。3A：3D FIESTA，VR图显示左手仅见2个手指残端；3B：3D MR MPR图，左手呈"叉状"；3C：引产标本
图4  胎儿整体观。4A：3D FIESTA重组胎儿整体观；4B：3D US重组胎儿整体观
Fig. 1  Cleft upper lip in fetus at 38 weeks gestational age with cleft alveolar arch and flat nose. 1A: VR image of 3D-FIESTA clearly shows cleft lip and the flat nose. 1B: Axial T2 weighted 2D-MRI SSFSE image shows the defect of cleft lip filled with hyper intense amniotic fluid. 1C: The photo of the fetus at four months.
Fig. 2  Outgrowth of left face, micromandible, flat nose, and microtia of the left side in fetus at 28.4 weeks. 2A: VR image of 3D FIESTA. 2B: Coronal T2 weighted 2D MRI SSFSE image demonstrates the micromandible clearly, but the ourgrowth and microtia can not be showed directly. 2C: 3D US image.
Fig. 3  Shortness of the palm in fetus at 23.2 weeks with only two fingers left. 3A: VR image of 3D FIESTA demonstrates the fetus only have only two fingers left. 3B: MPR image of 3D MRI shows the left hand of the fetus is bifurcate. 3C: Pathologic photograph.
Fig. 4  The whole view of the fetus. 4A: Reconstruction of 3D FIESTA, 4B: Reconstruction of 3D-US.

2.2　3D MRI、2D MRI、3D US检出胎儿畸形统计

结果

       2D MRI、3D MRI、3D US检出胎儿体表畸形统计结果见表1。3D MRI漏诊畸形4处，分别为唇裂，小头畸形，上肢缺如，少指畸形。3D US误诊少指畸形1例，漏诊2例，分别为唇裂和左上肢缺如。2D MRI共漏诊病例11例。3D MRI正确诊断、误诊、漏诊胎儿体表畸形分别为38、0、4处；敏感度、特异度、准确度分别为90.48%、100%、99.31%。2D MRI正确诊断、误诊、漏诊胎儿体表畸形分别为29、0、13处，敏感度、特异度、准确度分别为69.05%、100%、97.74%。3D US正确诊断、误诊、漏诊胎儿体表畸形分别为39、1、2处；敏感度、特异度、准确度分别为95.12%、99.81%、99.48%。2D MRI与3D MRI比较，敏感度(χ²=5.9737)、准确度(χ²=4.8361)差异有统计学意义(P值均<0.05)，而3D US与3D MRI比较，敏感度(χ²= 0.6677)、特异度(χ²=0.9991)、准确度(χ²=0.1437)差异无统计学意义(P值均>0.05)。

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表1  最终诊断和2D-MRI, 3D-MRI，3D-US检出胎儿体表畸形情况
Tab. 1  Final diagnosis vs. 2D-MRI, 3D-MRI and 3D-US diagnosis of fetal surface malformations

3　讨论

3.1　应用3D MRI观察胎儿的概况

       用3D MRI观察胎儿发育状况的研究工作^[6,7]较少。国外有报道用零间隔的二维平面图像重组形成三维立体图像，去测量胎儿或者胎儿部分结构的体积、面积、重量等，但费时、费力，且图像周边会有胎动形成的"阶梯状"伪影干扰，使所形成的三维图像不满意。国外也有根据胎儿3D US、CT和MR图像，通过计算机进行一系列转化，勾勒出胎儿的外表轮廓，形成类似于3D MRI的VR图像的3D数字模型，但是所需造价较高，甚至达上千美金，难以为临床所接受^[8]。

       要想形成质量较高的3D MRI，对成像有3点要求：第1，保持胎儿体表结构图像的空间连贯性^[9]。胎动是影响此连贯性的最重要因素，因此，为了达到这个要求，就必须使所使用的序列用来采集图像的时间缩短，达到"冻结"胎动的目的。第2，图像必须有较高的分辨率以准确界定胎儿的边界^[9]。第3，子宫壁、胎盘、羊水和胎儿间需有较高的对比度和信噪比(SNR)，以保证所形成的三维图像边缘清晰锐利^[9]。FIESTA序列用于胎儿成像几乎没有运动伪影，且图像清晰度高^[10]。笔者所采用的3D-FIESTA技术加上并行采集技术（ASSET），采集图像时间较短，憋气1次，十几秒钟内可完成全部的容积采集，受胎动影响较小，并有较高的组织分辨率和信噪比，在此基础上三维重组的VR图，边缘比较清晰锐利，可信度较高^[11,12]。

3.2　3D MRI对胎儿体表正常结构的显示和评价

       在羊水充足的情况下3D FIESTA序列重组的VR图可清晰直观显示胎儿头面部结构，四肢、脐带、外生殖器等，不受感兴趣结构复杂曲率变化的影响，获得类似于"胎儿照片"的整体印象观，父母能在产前看到胎儿带有表情的面容和肢体状况^[13]。如20周时会微笑，24周后会吮吸拇指，会向外伸舌头。孕20周之前，胎手习惯于保持握拳姿势，在孕中晚期时，可能看到张开的手掌和手指^[8,14]。

3.3　3D FIESTA对胎儿体表畸形的显示及漏诊分析

       本组中3D FIESTA漏诊唇裂1例，与多次扫描过程中胎儿手始终置于面部、进行VR重组后面部信息被遮挡有关。

       足够的羊水衬托是获得优质3D容积图像的必备条件，羊水不充足时，胎儿和周围结构缺乏良好的对比和组织分辨率，难以获得优质的三维图像，尤其是肢体远端。这个要求同时适用于3D MRI和3D US。本组中MRI发现3D US漏诊上肢缺如1例，可能是孕周较大羊水较少时，胎儿受到胎盘、子宫壁压迫，难以显示完整所致。

       3D MRI进行三维重组在删除无用信息时可能使部分有益信息丢失，进而造成漏诊，如本研究中1例缺指胎儿的漏诊即是因为擦除子宫、胎盘等遮盖物时，抹去了部分手指的信息。

3.4　3D MRI在诊断胎儿体表畸形中的优势和缺陷

       与常规2D MRI比较，3D MRI具有以下优势：(1) 3D MRI所形成的图像直观立体，不受感兴趣结构复杂曲率变化的影响，获得类似于"胎儿照片"的整体印象观。(2) MPR图可以把感兴趣区尤其是复杂的体表畸形旋转到最佳观察角度。(3)不需采集标准的胎儿矢、冠、轴面，减少扫描时间，从而减少胎动对图像干扰的可能^[13]。

       与3D US比较，3D MRI具有以下优势：(1)视野较大，孕中晚期，3D US只能对胎儿感兴趣区局部成像，而3D MRI可以对胎儿整体显示，易于展示病变和毗邻结构之间的关系。(2)不受孕妇肥胖和骨性结构的影响^[4,14]。(3)组织对比度更好（图4）。

       3D MRI的缺陷：(1)与3D US相比，3D MRI对骨骼、关节的显示欠佳^[15]。(2) 3D MRI不能动态成像，对观察胎儿肢体运动功能方面略逊一筹^[13,16]。(3)本组中的某些病例，3D MRI显示欠佳，尤其对于体表细微结构的显示可出现假阳性和假阴性，这主要与3D MRI易受多种影响因素有关，如羊水量、胎动及胎儿姿势等^[13]，但是3D US图像质量同样受此因素的干扰。(4)对于某些疾病如唇腭裂，畸胎瘤等，单凭3D MRI诊断的准确率欠佳，须要结合2D MRI以及3D US来诊断。

3.5　本研究的不足和进一步的研究方向

       在3D MRI与3D US比较方面，应该进一步制定更加严格的标准，如对图像的质量分级评分，进行定量比较。且本组病例在行MRI检查之前，已经知道超声诊断结果，这些结果有助于进一步支持MRI的诊断。如本组中2D MRI和3D MRI的特异性均为100%，可能与此因素及样本量比较小有关。鉴于考虑到3D MRI不能实时、动态成像，在胎儿肢体运动功能的检查方面尚有待进一步发掘，随着MRI技术的发展，一些快速电影序列可以尝试应用于此研究。胎儿3D FIESTA序列应用于胎儿体表畸形在国内外的研究均较少，本研究尚处于探索阶段，有待进一步改进扫描技术，丰富诊断经验。

       总之，虽然3D MRI具有以上优点，但是并不能取代US成为产前筛选的首选方法。但是在超声难以确诊的情况下，尤其是对复杂的胎儿体表畸形，3D MRI将发挥重要的补充诊断的作用^[17]。