胎儿先天性心脏畸形MRI诊断的研究进展
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虽然 MRI 主要以磁场进行成像，不存在放射线和电离辐射， 对胎儿基本是安全的［15-16］。但进行胎儿心脏 MRI 时，一般认为 孕 20 周后比较合适。为避免射频磁场产生的热效应的潜在危 险，在扫描时，一般将 SAR 值（ the specific absorption rate） 控制在 3. 0 以下［17］，胎儿心脏 MRI 的常用序列一般 SAR 值并不高。一 般不主张在胎儿心脏 MRI 中使用对比增强剂。不能使用对比剂 对了胎儿心脏畸形的 MRI 诊断有负面影响，但若目前正在开发 和试用的不用对比剂的磁共振血管成像技术日后如可应用于胎 儿心脏 MRI，则可弥补胎儿心脏 MRI 不 能 使 用 含 钆 对 比 剂 的 不足。
一、胎儿心脏 MRI 技术 胎儿心率较快，并且胎儿在子宫内不断运动，因此胎儿心脏 MRI 需采用快速成像序列来减少运动伪影，提高图像质量。目 前检查序列主要有两个，即稳态自由进动 （ steady-state free-precession，SSFP） 序列和单次激发快速自旋回波 （ single-shot turbo spin echo，SSTSE） 序列。SSFP 序列是以梯度回波为基础，多次、 快速激发后，使得横向剩余磁化矢量得到了重聚，由于扫描时间 较短将胎儿运动伪影减到最低程度［6］。Saleem［4］ 研究了 SSFP 序列通过胎儿体部和心脏各切面显示胎儿心脏结构的可行性， 结果表明在超声心动图显示胎儿心脏结构受限的情况下，通过 SSFP 序列 进 行 多 切 面 成 像，对 胎 儿 先 天 性 心 脏 病 （ congenital heart disease，CHD） 进行阶段分析是可行的。SSFP 序列血管心 腔呈高信号，目前是胎儿心脏畸形 MRI 诊断的主要序列。SSTSE 序列是一次 90°射频脉冲激发后紧接着一次 180° 回波脉冲， 并将图像立即重建，较短的成像时间减少了胎儿运动伪影，每扫 描一层时间不到 2 s，很多文献研究表明了 SSTSE 序列在诊断胎 儿 CCA 中的作用［3，5，7-8］。SSTSE 序列血管心腔为低信号，显示 气管很有优势，可通过气管支气管的形态确定心房的位置，对胎 儿 CCA 的节段分析非常重要。 胎儿心脏 MRI 扫 描 时 通 常 在 胸 腹 部 常 规 的 SSFP 序 列 或 SSTSE 序列横断、冠状、矢状位扫描后，首先扫一个 SSTSE 序列 斜冠状位，以 观 察 气 管 支 气 管 形 态，以 确 定 心 房 位 置。 然 后 行 SSFP 序列四腔位、短轴位、长轴位和横断位等多角度扫描。胎 儿不断运动，必须以上一序列为扫描定位标准，才能获得比较准 确的扫描定位。 运动伪影对于胎儿心脏 MRI 来说，不仅仅是成像的伪影，也 是成像的门控信号。出生后儿童心脏 MRI 通常需要心电或脉冲 门控，而这两种门控方式在胎儿心脏检查中均不能使用，胎儿心 脏 MRI 检查采用以下五种方式可以解决门控问题： （ 1） 快速采 集实时成像，以至于不需要采用门控技术，电影 MRI 序列就是采
用这一成像原理，可用来动态评价心脏功能，但由于胎儿心脏较 小、心率较快，图像的时间和空间分辨率均有待于提高［9］。（ 2） 非触发采集，获得的影像和心动周期不相关，虽然所获影像足够 代表整个心动周期，但由于丢失了动态分析，不能显示整个心动 周期中的动态改变。（ 3） 自主门控是一种可行的研究胚胎期心 脏结构 MRI 技术，它通过回顾性分析 MRI 资料，可从资料本身 获得一种门控信号。Holmes 等［10］ 和 Nieman 等［11］ 分别应用这 种技术对胎鸡和胎鼠的心脏结构进行了研究，均取得了较好质 量的图像，但 目 前 还 没 有 应 用 于 人 胎 心 脏 研 究 的 报 道。 最 近， Yamamura 等［12］通过胎羊心脏结构对自主门控和实时心脏门控 技术进行了对比研究，研究结果表明自主门控技术所获图像对 心脏解剖结构和功能的评价略差于实时心脏门控技术所获图 像。（ 4） Jansz 等［13］报道了一种新的门控方法，当图像回顾性分 析时通过分析影像单元可以得出非门控伪影，为了获得合适的 重建图像，这种技术需要整个心动周期分阶段成像，在该研究中 通过志愿者的颈动脉成像模拟胎儿大血管成像，并在 1 例胎儿 心脏成像中验证了此技术的可行性。（ 5） Yamamura 等［14］ 报道 了一种新的心脏触发方式即 MR 兼容的胎心监护，通过胎羊动 物模型研究结果表明该方式可以作为胚胎期心脏的触发方式， 将来可以应用于胚胎期心脏 Mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱI。
DOI： 10. 3877 / cma． j． issn． 1674-0785． 2012． 22． 052 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ 30970795） ； 上海市科委自 然科学基金医学重大课题资助项目（ 10DZ1951200，10DZ1951201） 作者单位： 200127 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心放 射科（ 董素贞、朱铭） ，心内科（ 李奋） 通讯作者： 李奋，Email： lifen_88@ yahoo． com． cn
·7302·
中华临床医师杂志（ 电子版） 2012 年 11 月第 6 卷第 22 期 Chin J Clinicians（ Electronic Edition） ，November 15，2012，Vol． 6，No． 22
胎儿先天性心脏畸形 MRI 诊断的研究进展
董素贞 朱铭 李奋
·综述·
先天性心脏畸形（ congenital cardiac anomalies，CCA） 是最常 见的一种先天畸形，发病率在活产新生儿中高达 9‰［1-2］，许多 CCA 由于胎儿出 生 后 即 死 亡 或 在 宫 内 死 亡，因 此 胎 儿 期 许 多 CCA 在出生后是见不到的，成为胎儿期特定的心脏畸形。早期 明确诊断这些 CCA，能为这些胎儿的产前处理方式或出生后的 治疗方案提供 依 据，降 低 这 些 胎 儿 出 生 后 的 死 亡 率。超 声 心 动 图（ ultrasound cardiogram，UCG） 是胎儿心脏检查的主要手段，随 着胎儿磁共振成像 （ magnetic resonance imaging，MRI） 技术的发 展，MRI 开始应用于胎儿心脏结构及相关 CCA 的检查［3-5］。本 文就 MRI 在胎儿心脏系统方面的应用进行综述。
一、胎儿心脏 MRI 技术 胎儿心率较快，并且胎儿在子宫内不断运动，因此胎儿心脏 MRI 需采用快速成像序列来减少运动伪影，提高图像质量。目 前检查序列主要有两个，即稳态自由进动 （ steady-state free-precession，SSFP） 序列和单次激发快速自旋回波 （ single-shot turbo spin echo，SSTSE） 序列。SSFP 序列是以梯度回波为基础，多次、 快速激发后，使得横向剩余磁化矢量得到了重聚，由于扫描时间 较短将胎儿运动伪影减到最低程度［6］。Saleem［4］ 研究了 SSFP 序列通过胎儿体部和心脏各切面显示胎儿心脏结构的可行性， 结果表明在超声心动图显示胎儿心脏结构受限的情况下，通过 SSFP 序列 进 行 多 切 面 成 像，对 胎 儿 先 天 性 心 脏 病 （ congenital heart disease，CHD） 进行阶段分析是可行的。SSFP 序列血管心 腔呈高信号，目前是胎儿心脏畸形 MRI 诊断的主要序列。SSTSE 序列是一次 90°射频脉冲激发后紧接着一次 180° 回波脉冲， 并将图像立即重建，较短的成像时间减少了胎儿运动伪影，每扫 描一层时间不到 2 s，很多文献研究表明了 SSTSE 序列在诊断胎 儿 CCA 中的作用［3，5，7-8］。SSTSE 序列血管心腔为低信号，显示 气管很有优势，可通过气管支气管的形态确定心房的位置，对胎 儿 CCA 的节段分析非常重要。 胎儿心脏 MRI 扫 描 时 通 常 在 胸 腹 部 常 规 的 SSFP 序 列 或 SSTSE 序列横断、冠状、矢状位扫描后，首先扫一个 SSTSE 序列 斜冠状位，以 观 察 气 管 支 气 管 形 态，以 确 定 心 房 位 置。 然 后 行 SSFP 序列四腔位、短轴位、长轴位和横断位等多角度扫描。胎 儿不断运动，必须以上一序列为扫描定位标准，才能获得比较准 确的扫描定位。 运动伪影对于胎儿心脏 MRI 来说，不仅仅是成像的伪影，也 是成像的门控信号。出生后儿童心脏 MRI 通常需要心电或脉冲 门控，而这两种门控方式在胎儿心脏检查中均不能使用，胎儿心 脏 MRI 检查采用以下五种方式可以解决门控问题： （ 1） 快速采 集实时成像，以至于不需要采用门控技术，电影 MRI 序列就是采
用这一成像原理，可用来动态评价心脏功能，但由于胎儿心脏较 小、心率较快，图像的时间和空间分辨率均有待于提高［9］。（ 2） 非触发采集，获得的影像和心动周期不相关，虽然所获影像足够 代表整个心动周期，但由于丢失了动态分析，不能显示整个心动 周期中的动态改变。（ 3） 自主门控是一种可行的研究胚胎期心 脏结构 MRI 技术，它通过回顾性分析 MRI 资料，可从资料本身 获得一种门控信号。Holmes 等［10］ 和 Nieman 等［11］ 分别应用这 种技术对胎鸡和胎鼠的心脏结构进行了研究，均取得了较好质 量的图像，但 目 前 还 没 有 应 用 于 人 胎 心 脏 研 究 的 报 道。 最 近， Yamamura 等［12］通过胎羊心脏结构对自主门控和实时心脏门控 技术进行了对比研究，研究结果表明自主门控技术所获图像对 心脏解剖结构和功能的评价略差于实时心脏门控技术所获图 像。（ 4） Jansz 等［13］报道了一种新的门控方法，当图像回顾性分 析时通过分析影像单元可以得出非门控伪影，为了获得合适的 重建图像，这种技术需要整个心动周期分阶段成像，在该研究中 通过志愿者的颈动脉成像模拟胎儿大血管成像，并在 1 例胎儿 心脏成像中验证了此技术的可行性。（ 5） Yamamura 等［14］ 报道 了一种新的心脏触发方式即 MR 兼容的胎心监护，通过胎羊动 物模型研究结果表明该方式可以作为胚胎期心脏的触发方式， 将来可以应用于胚胎期心脏 Mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱI。
DOI： 10. 3877 / cma． j． issn． 1674-0785． 2012． 22． 052 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ 30970795） ； 上海市科委自 然科学基金医学重大课题资助项目（ 10DZ1951200，10DZ1951201） 作者单位： 200127 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心放 射科（ 董素贞、朱铭） ，心内科（ 李奋） 通讯作者： 李奋，Email： lifen_88@ yahoo． com． cn
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中华临床医师杂志（ 电子版） 2012 年 11 月第 6 卷第 22 期 Chin J Clinicians（ Electronic Edition） ，November 15，2012，Vol． 6，No． 22
胎儿先天性心脏畸形 MRI 诊断的研究进展
董素贞 朱铭 李奋
·综述·
先天性心脏畸形（ congenital cardiac anomalies，CCA） 是最常 见的一种先天畸形，发病率在活产新生儿中高达 9‰［1-2］，许多 CCA 由于胎儿出 生 后 即 死 亡 或 在 宫 内 死 亡，因 此 胎 儿 期 许 多 CCA 在出生后是见不到的，成为胎儿期特定的心脏畸形。早期 明确诊断这些 CCA，能为这些胎儿的产前处理方式或出生后的 治疗方案提供 依 据，降 低 这 些 胎 儿 出 生 后 的 死 亡 率。超 声 心 动 图（ ultrasound cardiogram，UCG） 是胎儿心脏检查的主要手段，随 着胎儿磁共振成像 （ magnetic resonance imaging，MRI） 技术的发 展，MRI 开始应用于胎儿心脏结构及相关 CCA 的检查［3-5］。本 文就 MRI 在胎儿心脏系统方面的应用进行综述。