作者：刘鸿圣
出版社：人民卫生出版社
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胎儿磁共振影像诊断学试读：
前言
胎儿医学是一门新兴的学科，关注的是所有可能影响胎儿的疾病，以及对这些疾病的诊断与治疗。胎儿医学的兴起给胎儿影像学提出了新的挑战。一直以来，超声是胎儿影像学的首选和主力军，但因成像特点受限所提供的信息有限，难以满足临床需求。胎儿MR由于其成像优势，能提供超声所能提供之外的额外信息，日益受到胎儿医学专家的重视和认可，成为胎儿医学研究及出生缺陷防控的重要手段之一。20世纪80年代，欧美国家采用胎儿MR评估胎儿发育及病变获得成功，并相继出版了一系列胎儿MR专著。20世纪90年代，国内开始尝试胎儿MRI检查并逐渐成为超声强有力的补充手段。但遗憾的是迄今为止，国内胎儿MR检查尚未形成完整的规范化体系，缺乏一本专门讲述胎儿MR检查及诊断的专著以指导及规范胎儿MR检查。
2016年12月，编者在广州市举办了“第一届全国胎儿影像高峰论坛”，与会专家一致认为国内有必要编写一本胎儿MRI专著，以满足广大影像工作者开展和从事胎儿MRI检查的需求。在朱铭、叶滨宾、李欣、邵剑波等教授的支持、鼓励和指导下，编者于2017年1月开始正式着手编著本书。
本书着眼实用，以解决临床问题为重，讲解了胎儿MRI检查时机、适应证及扫描技术规范，涵盖了胎儿神经系统、呼吸、循环、消化、骨骼、五官各系统及胎盘病变等先天性异常及常见病变，并对胎儿疾病的基因筛查做了简介。鉴于胎儿并不是小儿的缩微版，为加深对胎儿疾病的理解，每个系统都介绍了胚胎发育、正常影像解剖、病变的发生机制和磁共振表现及临床处理策略，以提高疾病的认识和检出率，更好的掌握各种胎儿异常的基础和临床，满足胎儿医学防控出生缺陷的需求。
本书全体编写人员在编写过程中都全心付出、辛勤劳动，使我们深受感动，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，缺点和错误在所难免，欢迎各位同道不吝赐教，对此我们深表谢意。最后衷心感谢叶滨宾、朱铭教授等为代表的儿科放射学老前辈对我们的关心指导，感谢邵剑波教授百忙之中不辞劳苦的细心审核。刘鸿圣广州市妇女儿童医疗中心2017.12第一章 总论第一节 胎儿影像学的发展简史
胎儿影像学主要包括超声、磁共振（MRI）及CT三种检查手段。超声检查无创、安全、无电离辐射、低成本，且具备良好的组织分辨率，可实时、多方位成像，具有广泛的可用性，是目前胎儿影像学检查的主要手段。近二十年来，随着MRI机器的普及和MR快速成像技术的不断成熟，国内开展胎儿MRI检查次数明显增多，显示胎儿MR在某些方面可以提供超声检查所不能提供的信息。由于CT具有放射性，国内目前暂时没有开展妊娠期胎儿检查。美国儿科放射学会胎儿影像分会关于胎儿CT检查指引中明确告知了目前可进行胎儿CT检查的适应证，目前胎儿CT仅仅应用于超声检查发现怀疑具有严重骨骼异常的妊娠中晚期胎儿。胎儿CT检查的主要风险是辐射剂量，应以合理低剂量为原则，检查只需良好显示胎儿骨骼。美国放射科学院放射学专家认为小于50mSv的宫内确定性辐射剂量是可忽略不计的。
超声检查是目前应用于产前的各种检查方法中最简便、最有效的诊断手段。超声不仅可用于显示胎儿正常形态结构，实时观察胎儿在宫内的运动、行为及胎儿的血流动力学变化，而且能对胎儿的主要结构畸形进行筛查。19世纪末至20世纪初期，人们发现了物理学压电效应与逆压电效应，解决了利用电子学技术产生超声波的问题，从而揭开了发展与推广超声技术的崭新篇章。1922年德国出现首例超声波治疗，1939年发表了有关超声波治疗取得临床疗效的文献报道。40年代末期超声治疗在欧美兴起，1949年第一届国际医学超声波学术会议顺利召开，并做了超声治疗方面的学术交流，这一切为超声治疗学的发展奠定了良好基础。1956年第二届国际超声医学学术会议召开并发表大量研究成果，至此，超声治疗进入实用成熟阶段。20世纪70年代，超声技术已经被广泛应用于临床，随着超声仪器的不断改进和提高，以及计算机技术的飞速发展，目前超声已成为产前监测和产前诊断的首要手段，尤其在产前诊断方面，超声突显出其独特的优势，并且已形成了一门新兴的医学学科，有人建议称之为“胚胎超声学”。相比于20世纪40年代末期就开始了超声治疗的欧美国家，我国超声领域起步稍晚，于1958年11月才开始探索超声诊断技术。尤其近几年，随着超声仪器分辨率、超声工作人员理论水平及操作技能的提高，国内产前超声诊断技术发展迅速，相关性研究进展快，已达到国际较高水平。
世界上第一套磁共振系统在1978年底诞生。1983年Smith等人首次报道了MRI用于胎儿检查，其研究结果发表在著名杂志柳叶刀上（Smith FW，Adani AH，Philips WD.NMR imaging in pregnancy.Lancet，1983，1:61-62.）。 但由于受到扫描时间长以及胎动因素等运动伪影的制约，胎儿MRI的图像效果并不理想。1996年国外出现采用快速扫描序列应用于胎儿 MRI的报道（Levine D，Hatabu H，Gaa J，et al Fetal anotomy revealed with fast MR sequence.AJR Am J Roentgenol，1996， 167:905-908.），胎儿MRI开始得到快速发展。20世纪90年代国内开始采用低场（0.35T）设备进行胎儿MRI研究，随着磁共振设备的不断升级和快速扫描序列等新技术的成功应用，大约在2000年左右，华中科技大学同济医学院附属同济医院、山东省医学影像学研究所和上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心分别将1.5T MRI设备应用于胎儿临床检查，以弥补产前诊断中胎儿超声筛查中的不足之处。近几年来，国内胎儿MRI进入快速发展时代，不仅有许多综合性大医院开展胎儿MRI检查，很多原来不配备MR设备的儿童医院、妇产医院、妇幼保健院都纷纷购入MR设备，迅速开展各种胎儿MRI检查项目。中国的国情对胎儿影像检查的结论具有比国外更强烈的诉求，这也促进了国内各医院迅速开展胎儿MRI检查，成为产前胎儿影像诊断的重要补充手段。
1993年国际胎儿学会宣言的标题即为“Fetus as a patient”。胎儿医学是一门新兴的学科，它秉承“胎儿也是患者”的理念，把还在妈妈子宫内的宝宝作为医疗的主体。第一届中国胎儿医学大会（CCFM）于2011年在中国上海召开，从此中国胎儿医学进入了一个迅猛发展的新纪元。胎儿医学由于涉及各系统器官的遗传病及新生儿的出生后手术，胎儿医学的发展需要依靠多学科领域的合作。目前，胎儿MRI已经成为胎儿医学研究及出生缺陷防控的重要手段。它用于评价胎儿正常解剖、先天性发育疾病及发育变异，以及胎儿死亡后的替代尸检，了解胎儿器官功能与代谢活动；尤其在胎儿中枢神经系统及胸腹部疾病产前诊断有重要价值；已经受到产科临床、产前超声、优生优育和产前遗传咨询的广泛重视。胎儿医学的远期工作不仅局限于诊断胎儿疾病，更重要的目的和意义在于胎儿疾病的后续治疗。胎儿外科手术是胎儿疾病治疗的重要手段。进行胎儿外科手术主要有以下3种方式:子宫外产时手术（EXIT）；子宫内微创胎儿镜手术；胎儿开放性手术。子宫外产时手术（EXIT）是目前国内胎儿外科主流开展的手术方式。例如，胎儿MRI有助于评估颈面部包块对气道的压迫情况，从而影响胎儿的分娩方式及产时治疗的决策。术前对胎儿气道的正确评估是应否进行EXIT手术的重要指征。
总之，超声是胎儿影像学检查的首选手段，但其视野小，依赖于操作者，软组织对比度有限，易受脂肪组织、羊水等干扰，所提供的信息有限。MRI具备大视野，图像直观，多平面成像，高空间、软组织分辨率，不受胎位、羊水少、母体肥胖和骨性结构等因素影响等优势，能提供超声所能提供之外的额外信息。对于胎儿正常解剖评价以及胎儿先天性发育疾病，尤其是产前超声怀疑异常尚不能明确诊断的中枢神经系统和胸腹部病变的针对性检查具有极其重要的价值，是超声有益的补充。伴随着胎儿医学的发展，胎儿MRI进入了迅猛发展的新时代。（刘鸿圣 黄莉）第二节 胎儿影像学检查方法的选择及注意事项
胎儿影像学方法主要包括超声、磁共振（MRI）及CT。一、超声
超声检查是产前胎儿检查的首选手段。目前国内从事产前超声检查的医疗单位及人员的行业规范主要是遵循中国医师协会超声医师分会制定的《产前超声检查指南》（2012年6月1日，北京），该指南是基于目前我国产科超声检查实践与现况，根据中华人民共和国原卫生部颁发的《产前诊断技术管理办法》，参考国际上其他国家产科检查标准与指南，由从事产科超声检查的专家们编写的专科性的标准文件，是一个学术和继续教育文件，目的是规范产科超声检查和提高产科超声检查质量（有效性、安全性）。它是一个产科超声检查可遵循的总体标准，在临床工作中由于病人和设备的具体状况，可能有一些偏离或超出，但并不限制超出标准的检查。
指南中将产科超声检查分为三类:
1.常规产前超声检查
包括早期妊娠和中、晚期妊娠一般超声检查；
2.系统产前超声检查
包括早期妊娠11~14孕周及中期妊娠18~24孕周进行的胎儿系统超声检查。
3.针对性检查
明确指出产科超声检查不能发现所有胎儿畸形。妊娠18~24周时超声应当检查出的致命胎儿畸形包括无脑儿、严重脑膨出、严重开放性脊柱裂、严重腹壁缺损及内脏外翻、致命性软骨发育不良。
附录：《产前超声检查指南》产前超声检查标准（见附录）。二、MRI
胎儿MRI检查是目前胎儿影像学检查的重要补充手段。胎儿磁共振具有许多强项与优点，对超声检查起到重要的补充作用。当超声检查不能很好地显示胎儿某些结构的情况下，或当胎儿存在超声不能充分诊断或可疑的病理情况，常需要选择胎儿MRI做进一步的胎儿影像学检查。（一）与超声成像原理相关的情况
超声探头的穿透力有限，当孕妇体质肥胖、腹壁脂肪层过厚时，超声成像质量严重受到影响。此时胎儿MRI检查具有它独特的优势，MRI具有视野大、分辨率高等优势，可提供比超声检查更清晰的图像给医生进行影像诊断。另外，如果产妇腹壁瘢痕严重或毛发浓密，也会影响超声探头与腹壁的接触面，降低超声成像质量，但胎儿MRI检查则丝毫不会受影响。
超声检查的图像质量常受羊水过少、胎儿位置不佳等情况影响。而胎儿MRI检查则更易受羊水过多影响，因为胎儿在羊水过多的子宫内运动或晃动容易产生MRI运动伪影。此外，随着孕妇孕周的增加，腹围增加，胎儿与腹壁线圈距离增大，也会导致图像质量降低。尽管图像质量下降，但胎儿MRI检查图像显示的胎儿结构仍可用于充分评估。因此，不利于超声检查的羊水过少，胎儿位置不佳等情况，恰恰是进行胎儿MRI检查的适应证。
超声检查窗是一个扇形的视野，且有固定的范围。因此，中晚孕期超声检查，一个视野很难包括整个胎儿的整体，这可能导致对胎儿疾病的诊断造成挑战。但MRI检查的大视野恰好弥补了超声检查的视野缺陷。（二）当胎儿存在超声诊断不充分的或可疑情况
1.中枢神经系统（CNS）
超声怀疑或不能充分诊断的脑部或颅骨先天畸形，包括但不限于以下情况:脑室扩大，胼胝体发育不全，透明隔异常，前脑无裂畸形，后颅窝异常（小脑发育畸形、Dandy-walker综合征、颅底畸形），大脑皮层异常或神经元移行障碍，囊性或实性占位，脑膨出，血管异常，积水性无脑，脑梗死，脑出血，单绒毛膜囊双胎并发症；脑部疾病家族风险胎儿的筛查包括结节性硬化，胼胝体发育不全，无脑回等。
2.脊柱
超声怀疑或不能充分诊断的脊柱先天畸形，包括但不限于以下情况:神经管缺陷，骶尾部畸胎瘤，尾部退化或者骶骨发育不全，并腿畸形（美人鱼综合征），脊椎异常等。
3.颌面部及颈部
超声怀疑或不能充分诊断的面部和颈部包块，包括但不限于以下情况:脉管畸形，甲状腺肿，畸胎瘤，面裂，鳃裂畸形，甲状舌骨囊肿、舌下囊肿，小颌畸形/下颌后缩，神经母细胞瘤等等，MRI有助于评估气道梗阻相关疾病。
4.胸部
超声怀疑或不能充分诊断的胸部异常，包括但不限于以下情况:先天性肺畸形（支气管畸形、支气管源性囊肿、隔离肺及大叶性气肿），先天性肺气道畸形（肺囊腺瘤样畸形）、先天性膈疝，胸腔积液，纵隔肿瘤，食道闭锁等。MRI可以用于胎儿肺容积评估，尤其适用于继发于膈疝、羊水过少、胸部肿块或骨骼发育不良的胎肺发育不全。
5.腹部、腹膜后及盆腔
超声怀疑或不能充分诊断的腹部肿块，包括肝内囊肿、肝母细胞瘤、肝婴儿型血管内皮细胞瘤、肝转移瘤（神经母细胞瘤肝转移）、胆总管囊肿、肠系膜囊肿、胃肠道重复畸形、卵巢囊肿、脾囊肿，肾上腺血肿、神经母细胞瘤和畸胎瘤，MRI能进一步定位及定性。
超声不能完成的复杂泌尿道生殖畸形的评估:复杂泌尿道生殖畸形包括膀胱外翻畸形、泄殖腔外翻、泄殖腔发育不全、下尿路梗阻、巨大膀胱-小结肠蠕动迟缓综合征等。复杂泌尿生殖器畸形如果导致羊水过少和严重肺发育不良就会导致胎儿死亡。
胎儿MRI可用于重度羊水过少时的肾脏畸形及其功能的评估，包括肾脏畸形（异位肾、融合肾、孤立肾、重复肾、肾发育不全及肾发育不良等）、肾囊肿性疾病、输尿管异常（巨输尿管、输尿管异位开口及输尿管重复畸形等）、膀胱重复、严重的膀胱流出道梗阻、肾盂输尿管移行处异常、膀胱输尿管移行处异常，后尿道瓣膜梗阻等。
胎儿MRI可用于肠道畸形或复杂肠梗阻的评估，适用疾病:食管闭锁、十二指肠闭锁、小肠闭锁、远端大肠梗阻、胎粪性肠梗阻，肠重复畸形、先天性巨结肠、胎粪性腹膜炎、腹裂、脐膨出等。
6.单绒毛膜双胎相关并发症
MRI可以用于激光治疗前明确血管解剖，双胎之一死亡后另一胎是否伴发脑软化的评估，确定联体双胎连体区域解剖关系等。这些信息有助于改善医患沟通、选择分娩方式、制定生后治疗方案。（三）胎儿MRI检查的时机
胎儿MRI应在超声筛查发现或怀疑问题后做针对性筛选检查，同时应避免钆剂增强。钆剂可通过胎盘屏障进入胎儿循环，除非增强检查有明显利大于弊的情况，否则禁用。为最大化消除胎动造成的磁共振图像伪影，强烈建议选择无胎动时段检查，检查前母体禁食三小时、禁水两小时。
研究表明妊娠头三个月内接受MR检查并不会增加胎儿的不良事件风险。妊娠小于18周，胎儿较小、结构发育尚未完成、胎动频繁，此时胎儿MRI提供的诊断信息有限。因此一般建议孕≥18周后行胎儿检查，推荐检查时间为孕20~24周，此时兼顾早期诊断且图像分辨率高，一旦发现病变，在大孕周时亦可复查MRI，有助于进一步明确病变情况。三、CT
国内目前暂时没有开展妊娠期胎儿检查。美国儿科放射学会胎儿影像分会关于胎儿CT检查指引中明确告知目前胎儿CT仅适用于超声检查怀疑严重骨骼异常的妊娠中晚期胎儿。（刘鸿圣 黄莉）附录：《产前超声检查指南》产前超声检查标准一、早期妊娠一般产前超声检查（常规产前超声检查）
1.检查内容
确定宫内孕、诊断多胎妊娠、评估孕周、排除妊娠有关异常（异位妊娠、葡萄胎、胎儿停止发育）、排除其他妇科疾患（盆腔肿块、子宫畸形）等。
2.检查方法
经腹部超声检查；腔内超声检查。
3.检查项目
胎囊（大小、形状、位置）；胎芽（头臀长、胎心搏动）；子宫、双附件。二、中、晚期妊娠常规产前超声检查
1.检查内容
胎儿生长参数、羊水、胎盘、确定妊娠数、胎位。
2.检查项目
测量胎儿生长参数（双顶径、头围、股骨长、腹围）；评估胎儿孕龄和体重；观察胎位、脊柱排列、胎心快慢、胎盘位置、羊水量。
3.说明
在实施中、晚期妊娠一般产前超声检查中，可能发现无脑儿等畸形，超声报告要作具体说明，并转致授权产前诊断的医疗单位确诊。三、胎儿系统超声检查（在时间、仪器和人员条件满足的情况下可以进行胎儿系统产前超声筛查）
1.检查内容
包括常规产前超声检查的内容，还应增加对胎儿主要脏器进行形态学的观察；对胎儿严重致死性畸形进行观察。
2.早中孕11~14孕周检查项目
胎儿头颅和颅内结构、面部（眼眶、鼻骨）、颈部（颈项部皱褶厚度）、四腔心、胃、膀胱、腹壁和脐带附着处、脊柱、四肢。
3.18~24孕周检查项目
头部:颅骨、大脑、脑中线、侧脑室、延髓池。颜面部:唇。心脏:四腔心切面。脊柱:脊椎骨的走向与排列。腹部:腹壁的完整性、肝、胃、双肾、膀胱。四肢:长骨（不包括手、足及指、趾数目）。胎儿脐带结构及其附着部位。
4.说明
因胎位、羊水少、母体等因素的影响，超声检查不能很好地显示某些结构，超声报告需根据检查情况如实记录。四、针对性检查
针对性检查宜在系统胎儿超声检查基础上，针对胎儿、孕妇特殊问题进行特定目的的检查。如心血管系统有疑问应进行胎儿超声心动图检查；常规母体血清筛查发现甲胎蛋白持续增高的孕妇进行针对性超声波检查以降低开放性神经管畸形的风险。（刘鸿圣 黄莉）第三节 胎儿磁共振检查的安全性及检查规范
磁共振成像是通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频脉冲，使人体组织中的氢质子受到激励发生磁共振现象而成像，因其软组织分辨率高，且无辐射作用，更容易被患者接受。应用快速成像技术能够在无需镇静或屏气的条件下快速获得高清胎儿图像，胎儿MRI可用于评价胎儿正常解剖、先天性发育疾病及发育变异，以及胎儿死亡后的替代尸检，了解胎儿器官功能与代谢活动。目前已经受到产科临床、产前超声、优生优育和产前遗传咨询的广泛重视。MRI扫描对胎儿的生物效应主要包括以下几个方面:
静磁场场强：
地球磁场大约为50μT，MRI检查时，胎儿磁场暴露将超过地磁场的10 000倍。静磁场可影响中枢神经系统，使孕妇出现头晕、恶心胸闷、金属异味感等不适，因此在行MRI检查时，应调整相应参数，尽量减少受检者的不适。但目前研究数据没有出现过静磁场对人体造成损害的报道。研究表明，即便在8.0T的场强下，磁场也不会影响人类所培养细胞的分裂、分化和生长。到目前为止的所有研究，没有发现在使用3.0T及以下MRI检查会对母体或胎儿带来任何可复制的不良后果。
梯度磁场：
MRI检查中磁场强度变换，可使周围神经系统受刺激而发生抽搐或收缩，中枢神经系统受刺激可导致幻视。心血管系统受刺激可诱发心室颤动和心律不齐等，但目前临床和研究用的梯度强度远不能引起心脏兴奋或室颤；因此，美国FDA规定了梯度磁场变化率的安全标准:MRI检查过程中，患者所经受的梯度磁场变化率不能达到使外周神经出现误刺激的阈值，且至少有3倍以上的安全系数，最大梯度变化率在60T/S以下。
热效应：
射频脉冲作用于人体后，人体吸收后可能引起组织升温从而继发损伤，尤其是在器官形成期。热效应与特别吸收率（specific absorption rate，SAR）有关，其单位为W/kg，FDA推荐胎儿检查SAR值控制在3.0W/kg以下。实际工作中可以通过调整扫描参数来控制SAR值。自旋回波序列可以通过适当延长TR、ES，缩短ETL等来减少射频激发的频率和次数；梯度回波可减小射频激发角度，改变B1场模式等来减小射频能量；减少扫描层数，控制整体扫描时间；同时，将检查室温度控制在24℃以下，也可对发育中的胎儿减少潜在致热效应；目前尚无胎儿MRI皮肤损伤的报道。尽管目前的数据表明人体暴露于3.0T以下场强行MRI检查时不会引起显著的温度升高，但检查过程中，应遵循ALARA原则，尽量避免长时间、高SAR值的MRI检查。
噪音：
临床所用的MR成像系统的噪音通常为80~120分贝，但是当声音通过母体的腹壁到达胎儿时，可发生声音衰减现象，大约可衰减30分贝，而美国儿科学会规定的对听力产生听力损害的最小值为90分贝，因此在经过衰减后的噪声分贝安全范围内。目前的研究报道胎儿的耳朵充满羊水能够防止外部噪声对耳朵的损伤，没有发现磁共振检查会对胎儿的听力造成不良影响。
尽管研究表明人体暴露于3.0T及以下场强下行MRI检查对母体或胎儿是安全的；而且1.5T MRI扫描可以应用于妊娠的任何一个时期。但是，行胎儿MRI检查时仍应该取得孕妇及家属充分知情同意后方可检查。
胎儿MRI一般建议在妊娠20周以后进行。因为妊娠18周以前胎儿较小及胎动频繁，胎儿MRI提供的图像质量及诊断信息有限。选用大视野相控阵线圈，孕妇采取舒适体位，一般选择平卧或左侧卧位，采用头先进方式扫描。为了减少幽闭恐惧的发生，也可采用脚先进方式。定位中心对准线圈中心和胎儿兴趣区，必要时做二次定位。扫描方位:一般要求包含兴趣区三个相互垂直的解剖学平面，即横轴位、冠状位和矢状位。由于胎儿运动的不确定性，定位时一定要三平面实时定位，随时调整定位扫描。检查中不使用各种附加门控装置、不能用任何抑制胎动的药物、不屏气、不做增强扫描。
MRI一般不宜作为胎儿系统性筛查方法。当超声怀疑异常但不能充分诊断时，行针对性的胎儿MRI检查可以提供超声之外的额外信息，对于明确诊断有重要价值。对于诸如结节性硬化、胼胝体发育不全及无脑回畸形等有家族风险的胎儿，行胎儿MRI筛查也有重要的临床意义。
操作技师应该接受过系统培训，取得MRI使用人员业务能力考评合格证。能够熟练掌握MRI扫描技术，并结合MRI制造商的推荐手册进行经常性的质量控制测试。为了确保受检孕妇的舒适和安全，应该做好检查前的准备和定位，选择合适的扫描序列和参数获得最优的磁共振影像图像以便诊断医生作出最准确的诊断。扫描范围除了针对性胎儿某个部位之外，应该尽可能完全包括母亲的子宫。
从事胎儿MRI诊断的医师，必须取得执业医师资格、MRI使用人员业务能力考评合格证，且具有中级以上技术职称，接受过系统培训，从事产科影像诊断、新生儿影像诊断或儿科影像诊断工作5年以上。专业上要求能够熟练掌握中晚孕期胎儿发育特点、器官正常与异常影像表现，以及严重体表畸形和器官畸形的诊断和鉴别诊断。图像阅读范围除了胎儿针对性的部位之外，还应该包括母亲的子宫、胎盘及脐带插入点等内容的评估。
为保证诊断质量，建议建立集体阅片制度、胎儿MRI三级医生会诊制度、报告审核制度及双签制度，以及追踪随访制度。定期举行多科联合讨论，参与人员建议包括:转诊医师、产科专家、胎儿MRI专家、新生儿专家或新生儿影像专家、小儿外科专家等，必要时邀请MRI技术专家参加。（宁刚 曲海波）第四节 胎儿磁共振扫描技术一、胎儿磁共振技术简介
1983年，Smith等人首次报道了胎儿磁共振成像，由此胎儿磁共振扫描技术进入了临床领域，但扫描时间过长及胎动因素限制了胎儿磁共振在临床方面的应用。20世纪90年代末，随着磁共振设备的不断升级和快速扫描技术的出现，胎儿磁共振检查开始蓬勃发展。胎儿磁共振检查在医学领域的出现和应用，使胎儿医学方面的诊断和治疗更进一步。而随着胎儿宫内手术以及新生儿外科手术的出现，胎儿磁共振检查显得尤为重要。
对于胎儿的检查，胎儿超声因廉价、无创、实时等优势仍是胎儿影像学筛查的首选项目，但超声检查仍有不足之处，如超声波穿透能力弱、视野小、诊断准确性易受母体肥胖、合并子宫肌瘤、羊水过少、多胎等因素影响。胎儿磁共振检查的优势在于软组织分辨率高、不受胎儿骨骼及羊水量少等因素影响、视野大等，但也存在检查时间较长、噪声大、费用高等缺点。
对于超声检查显示不清或无法确诊的病变可以通过磁共振检查来提供补充依据，胎儿磁共振检查最早用于胎儿神经系统病变的诊断，随着磁共振序列的发展和优化，对胎儿进行全身各部位扫描已经成为现实。二、胎儿磁共振成像的适应证（一）母体相关问题
不论是对于超声还是磁共振检查，母体高水平的身体质量指数（body mass index，BMI）都会对图像质量造成干扰。超声检查主要是由于超声波波长不够造成的图像质量下降，磁共振检查主要是由于接收信号用的线圈离胎儿距离远，3.0T的磁共振还存在波长不够的问题。但相比之下磁共振提供的细节更加丰富，而且可以通过使用1.5T磁共振或者双源3.0T磁共振来解决波长不够的问题。
母体子宫为瘢痕子宫或者合并子宫肌瘤，超声显示效果不满意时，可以使用磁共振进行辅助诊断。
在明确母体胎盘形态大小、内部结构、是否有前置胎盘、胎盘植入及出血等方面，磁共振较超声更有优势（图1-1）。图1-1 胎盘MRI孕30+周，怀疑边缘性前置胎盘，T2WI序列TR/TE/层厚为2000ms/86ms/5mm，显示胎盘边缘距宫颈内口距离小于20mm;T1WI序列TR/TE/层厚为3.7ms/1.4ms/3mm，显示宫颈管少量出血。A.T2WI矢状位;B.T2WI FS脂肪抑制序列矢状位;C.T1WI矢状位;D.T1WI横轴位（二）胎儿相关问题
相对于超声，磁共振图像质量不会受到胎儿体位不当、羊水过少、多胎、连体胎儿等因素的影响，但母体羊水过多可能使图像产生波动伪影，胎动增多、腹围过大则会使图像信号减低（图1-2）。图1-2 双胎MRI、超声对比图孕22+周，双胎，射频消融减胎术后，MRI能够同时观察两个胎儿情况。A.T2WI冠状位，TR/TE/层厚为15 000ms/120ms/6mm。B.超声图像（三）观察视野相关问题
相对于超声，磁共振有更大的观察视野，能够更好的观察胎儿全貌，在孕晚期优势更明显（图1-3）。图1-3 脐膨出MRI、超声对比图孕21+周，怀疑胎儿脐膨出，MRI视野广，可直观观察胎儿脐膨出情况。A.T2WI FS脂肪抑制矢状位，TR/TE/层厚为2000ms/71ms/5mm。B.超声图像（四）超声无法确诊的病例
1.脑畸形
严重的畸形很容易使用超声确诊，不需要做磁共振，但是需要诊断是否有脑干畸形、脑室扩大伴有的皮层发育不良、神经元移行障碍、胼胝体发育不良或缺如、Dandy-walker畸形、颅底畸形、神经管缺陷、脑膜脑膨出、脑脊膜膨出等需要磁共振检查的帮助。
2.其他神经系统病变
神经系统病变是胎儿磁共振最具优势的部分，包括脑肿瘤、脑水肿、血管畸形、脑梗死或出血、室管膜下囊肿、脊膜膨出、脊髓脊膜膨出、脊髓栓系综合征、骶尾部畸胎瘤等。早期的脑缺血性病变可以通过扩散加权图像（DWI）显示；急性出血性病变可以在 T2WI、T1WI、DWI序列显示异常信号；脊髓异常在T2WI及压脂序列显示清晰，对畸胎瘤内含成分的分析优于超声，但在脊柱裂的判断上磁共振相对超声无明显优势。
3.代谢评估胎儿大脑
波谱可以评估代谢是否正常，孕晚期可以通过乳酸峰评估是否有宫内缺氧的问题。
4.面颈部
可观察内耳畸形、腭裂及观察眼睛形状大小等微细结构，在颈部巨大淋巴管瘤、畸胎瘤与周围肌肉、气管、椎管的解剖关系等方面较超声有优势。
5.胸部
胎儿气道食道内含有羊水，在T2WI图像中呈高信号，胎儿肺组织亦充满羊水，在T2WI图像呈稍高信号，与周围组织形成对比便于观察。胎儿胸部磁共振相对超声的优势还在于可以量化肺容积、评估肺发育不良程度及肺囊腺瘤对侧肺的受压程度、明确膈疝的疝入物等。
6.腹部
胎儿肠道里的填充物与孕周有关，T1WI图像可以清晰显示胎粪，从而对肠道功能评估提供帮助；若胎儿有肝硬化或血色素沉着症，会显示异常信号；此外T2WI图像可以清晰显示食道闭锁的袋状盲端，对于肝脏、脾脏等脏器的形态结构、大小、与周围组织的解剖关系等方面等显示也优于超声；DWI序列对异位肾的寻找帮助很大；对于胎儿卵巢囊肿特别是伴有出血的病例，磁共振敏感度高于超声。
7.四肢、肌肉
通过EPI序列观察骨化中心，可以评估是否存在骨骼发育不良；对于孕周较大的胎儿，若有肌肉萎缩症，磁共振也会有异常信号显示。
8.胎儿心脏
胎儿心脏磁共振因胎动及无法使用心电门控等原因，操作较困难，超声在胎儿心脏疾病诊断中优势较明显，但磁共振对非心脏疾病如膈疝、肺囊腺瘤样畸形等影响心脏功能、心脏肿瘤、心包积液、心外大血管异常、心脏与相邻内脏的位置关系是否异常等方面敏感性较高。
9.胎盘
胎盘磁共振可以全面直观的评估胎盘的厚度、结构、走行，不受孕妇过胖、羊水过少、周围骨性结构等因素影响，对子宫后壁显示清晰，在判断是否有植入、出血、判断植入分型等方面较超声有优势。三、1.5T与3.0T磁共振机型在胎儿磁共振中的比较
目前磁共振机型按照主磁场场强的分类为:场强0.5T以下为低场机，0.5~1.0T为中场机，1.0~2.0T为高场机，大于2.0T为超高场机。在胎儿磁共振应用中，目前以1.5T类磁共振机型为主，但3.0T磁共振机的应用也逐渐广泛，随着场强的提高，MR的几个重要物理参数都会相应改变，在进行检查时应注意应用到序列中。（一）信噪比
信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）是指组织信号强度与背景噪声的比值，是磁共振系统性能的重要量化指标。
SNR与净磁化矢量（M）成线性正相关，M=x×B0，其中x为磁化率，是指人体进入磁场后被磁化产生磁性的能力；B0代表主磁场场强。M与组织的质子密度成正比，与绝对温度成负相关，与磁场强度成正相关，M是磁共振信号产生的基础。因此，影响SNR的因素很多，包括主磁场强度、体素的大小、激励次数、K空间填充的相位编码行数、接收带宽、TR/TE等。在理想状态下，组织、序列、上述参数相同时3.0T机型的 SNR应该是1.5T机型的两倍，相同SNR情况下3.0T机型扫描速度可以提高两倍。但实际检查中强磁场会延长组织的T1弛豫时间、增加射频能量累积，从而影响SNR的增益。相关研究表明3.0T机型在腹部检查中的SNR相对1.5T机型的增益为0.8~5.6倍。（二）主磁场、射频场同质性
磁场同质性是指在一定的容积范围内磁场强度的均一性，提高同质性有利于提高SNR、保证空间定位的准确性、减少磁敏感伪影、保证偏中心扫描及压脂序列的图像质量。
主磁场同质性与主动及被动匀场技术有关，当主磁场场强提高时，要保证主磁场及射频场的同质性更加困难，对磁共振系统本身的匀场技术、接收线圈探测器等要求更高，生产成本随之增加，价钱更高；3.0T磁共振机型较1.5T机型磁敏感伪影重（特别是平衡稳态自由进动序列）。（三）拉莫尔频率及化学位移
拉莫尔频率（Larmor frequency）是特定原子核在主磁场中与其强度对应的进动频率，计算公式为w=γB，其中，γ为磁旋比，对于某种磁性原子核来说是常数，B为主磁场强度，所以拉莫尔频率与主磁场强度成正线性相关。B为1.5T时质子的拉莫尔频率为63.9MHz，3.0T时翻倍为127.8MHz。较高的拉莫尔频率能够提高分辨率、增加化学位移效应，化学位移效应的增加能够提高磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）对代谢产物的分辨率、使脂肪饱和技术更容易实现。此外，射频线圈频率需要与拉莫尔频率相对应，因此1.5T机型与3.0T机型的射频线圈不能共用。（四）射频波长
介电常数是指介质在外加电场时产生感应电荷削弱电场引起的电场减小值，与频率相关，是磁共振成像中重要的物理参数。介电常数越高，波长越短。1.5T机型的射频场在空气中的波长约为468cm，3.0T机型的波长为234cm，因此3.0T的穿透性较差，对于腹围较大的孕妇可酌情选择1.5T的磁共振机型。（五）射频能量沉积
相比1.5T机型，3.0T机型等超高场机中射频能量沉积较高，主要原因有:①随着主磁场强度的增加，射频脉冲的能量也相应提高，受激发组织产生的热量增多，引起特异性吸收率（specific absorption ratio，SAR）增高；②为了减少超高场中的磁敏感伪影及化学位移伪影，一般会增加带宽，该技术也可引起能量的沉积；③波长短引起的驻波效应可能导致能量的不均匀沉积或者局部热量过高；④羊水较多、腹围过大时射频场衰减严重，为了保证信号强度及图像质量可能会增加射频脉冲强度，引起SAR增高。日常工作中要控制SAR，不应超过3.0W/kg。（六）弛豫时间
纵向弛豫（自旋-晶格弛豫）是指射频脉冲关闭后，在主磁场的作用下，组织中的宏观纵向磁化矢量恢复到激发前磁矩状态的过程，即T1弛豫，T1值为宏观纵向磁化矢量恢复到63%所需要的时间。
人体组织的T1值一般随主磁场强度的增加而增加，即能量传递效率降低，会引起图像对比度下降。例如，在3.0T场强下，因两个组织的T1延长不同，脑灰白质对比及肝肾对比度相较于1.5T场强检查的会下降，可以通过序列优化来弥补。（七）噪声及安全问题
3.0T磁共振机型梯度切换率大，所以噪声较1.5T机型大，可以通过静音技术进行改善。
超高场的安全问题，主要为SAR值高引起的射频灼伤问题及影响胎儿正常发育问题，目前尚未有3.0T磁共振检查引起母体及胎儿烧伤或发育异常等的报道。
综上所述，3.0T磁共振机型相较于1.5T机型的优势在于信噪比高、成像速度快、分辨率高、MRS测量更准确、压脂更容易等；而1.5T机型的优势在于成本低、波长长、SAR值低、磁敏感伪影较少、DWI图像变形程度低、T1图像对比强、噪声低等。四、胎儿磁共振成像常用序列及技术介绍
由于胎动及母体的生理特殊性等原因，胎儿磁共振检查要求扫描速度快、不使用门控、不用镇静药物、不用钆对比剂，所以扫描序列以快速序列为主，采用单层采集模式，每层图像采集时间不超过两秒，使用K空间填充技术、并行采集等方式提高扫描速度。常用序列及技术介绍如下:（一）单次激发快速自旋回波序列
1.原理
单次激发快速自旋回波序列（single shot fast spin echo，SS-FSE）是指在一次90°激发脉冲后使用多个180°复相脉冲，采集相应数量的回波信号，从而快速形成图像。为进一步提高扫描速度可以使用半傅里叶采集方式，即相位编码仅需要采集正相位编码行、零编码及少数几个负相位编码行的数据，然后利用K空间对称原理对正相位编码数据进行复制，最终由采集数据以及复制的数据重建成一幅完整图像。因为仅采集矩阵中间部分数据，所以减少了近一半的扫描时间，一幅矩阵为256×256的图像数据可在1秒内完成采集。此序列在GE称为SSFSE序列，西门子称为HASTE序列，飞利浦称为SSTSE序列。
2.应用
单次激发快速自旋回波序列主要用于生成T2WI图像，对磁场均匀性要求不高，图像软组织对比相对较好，可用于胎儿全身各部位。其劣势在于信噪比较低、脂肪组织信号偏高。（二）平衡稳态自由进动序列
1.原理
平衡稳态自由进动序列（balanced steady-state free precession，SSFP）是 GRE 序列，该序列使用短TR、小翻转角成像，纵向磁矩在数次脉冲后出现稳定值，即稳态，导致组织T1值对图像贡献很小；TE远低于T2∗值，横向磁矩也在数个脉冲后趋于稳态，组织T2∗值对图像贡献也很小；图像加权由T2/T1比值决定。此序列在GE称为FIESTA序列，西门子称为 True FISP序列，飞利浦称为 b-FFE序列。
2.应用
此序列成像速度快、SNR高、流动血液呈高信号、液体与软组织对比良好、调整负间隔扫描方便，可用于胎儿全身各部位，包括胎儿心脏（可使用SSFP-CINE电影序列）。其劣势在于图像软组织对比差、对磁场不均性比较敏感。（三）单次激发扰相梯度回波T1WI序列
1.原理
单次激发扰相梯度回波T1WI序列（single-shot spoiled gradient recalled echo）使用短TE，尽量剔除T2∗值对图像的影响，T1WI的权重取决于TR及翻转角，TR越小、翻转角越大则T1权重越重，实际应用中应适当调整TR及翻转角以获得适当的T1权重。此序列在GE称为FSPGR/FIRM序列，飞利浦称T1-FFE/TFE序列，在西门子设备称FLASH序列，以反转恢复为准备脉冲的称 Turbo Flash序列。
2.应用
该序列主要生成T1WI图像，有助于显示脂肪、肝脏、胎粪、出血等组织成分和异常信号，扫描速度较快，但分辨率较低，对胎动较为敏感。（四）三维容积内插快速梯度回波序列
1.原理
三维容积内插快速梯度回波序列（3D volume interpolated fast gradient recalled echo，SSSPGR）使用超短TR、TE及较小角度射频脉冲、较薄的层厚，采集时使用多种快速采集技术，如部分K空间填充技术、并行采集技术、匙孔技术等，成像速度快。此序列在GE称为LAVA-XV序列，飞利浦称THRIVE序列，在西门子设备称3D VIBE序列。
2.应用
该序列主要生成T1WI图像，扫描速度快，分辨率较高，但对胎动较为敏感。（五）Star-vibe序列
1.原理
Star-vibe序列为西门子公司的T1WI序列，在三维容积内插快速梯度回波序列基础上采用了放射状K空间填充方式，每一根K空间填充线都经过K空间中心点，从而使决定图像的对比K空间中心点得到了连续、反复的填充。
2.应用
该序列用于生成T1WI图像，分辨率较高，受胎动影响少，也可进行三维重建，但扫描速度较慢。（六）扩散加权成像技术
1.原理
扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）主要依赖于水分子的运动，施加梯度场时，水分子扩散引起横向磁化矢量失相位，引起MR信号减低。表观扩散系数（ADC）主要根据扩散加权像上的信号强度变化计算而来，用于描述DWI中不同方向水分子扩散运动的速度和范围。DWI的重要参数是扩散敏感因子（b value），简称b值，与施加的扩散敏感梯度场强、持续时间及间隔有关，是对扩散运动能力检测的指标。
2.应用
随着b值的增加，水分子的扩散敏感性增加，但是图像信噪比会相应下降。因此胎儿磁共振一般选择的b值为700~800，可以反映是否有扩散受限的情况，有助于判断肿物内成分、寻找异位肾位置、协助诊断胎盘植入等。（七）磁敏感加权成像技术
1.原理
磁敏感加权成像（susceptibility weighting imaging，SWI）是一种利用组织间内在的磁敏感度特性差异进行成像的一种磁共振技术，于1997年由Haacke博士首先提出。由于人体内顺磁性物质和反磁性物质在静磁场的影响下可改变人体局部磁场，导致空间的相位发生变∗化，使信号去相位化，改变了T2时间，从而生成磁敏感加权图像。SWI是一种三维采集的，具有完全流动补偿的梯度回波序列，能够比常规梯度回波序列更好的显示静脉血、出血以及铁离子沉积情况，目前较多的应用于中枢神经系统方面，在脑外伤、脑肿瘤、脑血管病等方面也有着较高的应用价值。SWI对于局部磁场不均十分敏感，因此在扫描脊柱等磁化率差异较大的组织时会形成局部较强的相位伪影。近些年发展的完全去除相位伪影的磁化率图（susceptibility maps）等技术为SWI在脊柱方面的成像提供了可能。
2.应用
SWI采用三维采集的方式，因此在空间分辨率方面有着明显的提∗高，而薄层采集则降低了T2噪声的影响，SWI在所有方向上进行了完全的流动补偿，去除小动脉的影响。SWI需在高场强下进行，目前只在1.5T及以上场强的磁共振上实现。在1.5T时TE为30~50ms，在3.0T时TE可缩短至 10~20ms。（八）并行采集技术
并行采集技术（parallel acquisition technique，PAT）是近年来出现的快速采集技术，很大程度上加快了磁共振成像采集速度，为胎儿磁共振的快速发展提供了技术支持。
1.原理
常规MR扫描序列的采集时间与图像相位编码方向的编码步数（即k空间填充线数目）成正相关，减少相位编码步数，采集时间会缩短，但若保持空间分辨率不变，相位编码方向的视野会变小，容易出现卷褶伪影。
并行采集技术利用在相位编码方向采用多个表面接收线圈、多通道采集的方法充分利用相控阵线圈的空间敏感度相结合的方式来获取图像，从而弥补传统采集技术的不足。对于单个线圈，靠近线圈的组织信号高，远离线圈的组织信号低；视野以外的组织会卷褶到图像对侧。在并行采集技术中，相控阵线圈由多个表面线圈组成，各个子线圈的排列及其空间敏感度信息均被采集，经过合理的算法，弥补因相位编码方向数据采集减少造成的空间信息不足，去除卷褶伪影，在减少采集时间的情况下生成全FOV图像。并行采集技术名称分别为GE公司ASSET，西门子公司iPAT，飞利浦公司SENSE。
2.应用
并行采集技术使图像采集时间减少，可以通过调节并行采集因子提高采集速度、时间分辨率；采集时间不变时可以提高图像质量及空间分辨率、增加三维采集范围；减少单次激发EPI序列的磁敏感伪影、提高图像质量。但该技术也有一定缺陷，比如图像信噪比降低，加速因子大或线圈分布不合理时可能出现ASSET伪影。（九）脂肪抑制技术
合理使用脂肪抑制技术在胎儿磁共振应用中非常重要，特别是胎儿颌面部、胸部、腹部及胎盘，能够减少运动伪影、化学位移伪影、改善图像质量、解决单次激发快速自旋回波序列脂肪信号过高的问题、提高病变的检出率、有助于鉴别诊断。
胎儿磁共振中常用的脂肪抑制技术为频率选择饱和法（fat saturation，FS），又称化学移位选择饱和（chemical shift selective saturation，CHESS）技术，是利用脂肪和水的化学位移效应，在成像序列的激发脉冲前连续施加一个或数个带宽较窄的与脂肪质子进动频率一致的饱和预脉冲，脂肪组织会因为饱和而不能接受真正成像射频脉冲的能量，在图像中呈低信号。
该技术的优点在于选择性、特异性高，对脂肪以外的组织影响小；可用于SE、GRE等多种序列的T2WI、T1WI。缺点在于场强依赖性大，适合用于1.0T以上、脂肪与水的进动频率差距大的磁共振系统；对磁场的均匀度要求高；FOV大时磁场周边均匀度降低，效果较差；增加了射频能量；占据TR时间。
其他压脂技术如短反转时间反转恢复序列（short TI inversion recovery，STIR）和Dixon技术则不常用在胎儿磁共振成像上，原因在于其成像时间较长，对运动较敏感，容易影响图像质量。（十）其他序列
DTI可以用于胎头磁共振检查，但是扫描时间过长，限制了其在临床中的应用；
波谱可在孕晚期胎头位置相对固定时使用，可以检测肌酸含量，用于评估胎儿缺氧的风险；
重T2序列的TE时间长，T2权重非常重，可以用于显示羊水及胎儿体内的液体组织，可以采用适当增加层厚及单激发采集模式；
3D序列可以用于显示唇裂、面裂等，但因扫描时间过长，成功率较低。
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