作者：骈文婷，张伯生，天津港口医院放射科

虽然目前超声仍然是胎盘检查的首要方法，但磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）具有高软组织分辨力、大视野、无创、无电离辐射、不受孕妇及胎儿体位影响、不依赖检查者主观因素等特点，对于中晚期妊娠、肥胖及后壁胎盘等超声检查不满意的情况优势尤为突出，已经越来越多的应用于临床胎盘检查。国内外研究者普遍认为MRI对于胎盘植入和前置胎盘的诊断准确度明显高于超声，应将其作为一个重要的临床检查补充手段。

功能MRI（functional MRI，fMRI）序列的开发应用一直是研究的热点，一批较为成熟的技术方法已在临床普遍应用，然而胎盘生理及病理功能成像仍在研究探索阶段，主要研究方向包括扩散、灌注、氧研究、代谢物波谱、磁敏感等。研究结果表明，宫内发育迟缓（intrauterine growth retardation，IUGR）胎盘的各项功能参数均异于正常对照组，提示可能将fMRI参数异常作为胎盘功能障碍的辅助诊断指标。现对近年来胎盘MRI临床应用及研究进展作一综述。

1.胎盘MRI的临床应用

1.1胎盘MRI检查

孕妇及胎儿的MRI检查一般采用≤3.0T场强设备，遵循孕妇不屏气、不使用镇静剂及对比剂的原则。膀胱适量充盈。体位采取足先进，仰卧位、侧卧位或两者结合，扫描矢冠轴三个平面。尽量使用相控阵线圈，但对于孕晚期或肥胖的孕妇也可酌情使用体线圈。由于孕妇对MRI检查的耐受性差、胎动、呼吸等因素，为减少运动伪影，临床上多采用快速成像。这些序列主要包括以下3类。①T2加权成像：半傅里叶采集单次激发自旋回波序列；②T2/T1比率加权成像：稳态进动平衡序列；③T1加权成像：扰相梯度回波序列和超快速容积内插三维扰相梯度回波序列。

半傅里叶采集单次激发自旋回波序列对胎盘实质信号改变敏感，这是因为正常胎盘组织含水丰富，T2加权成像呈明显高信号，而病变的低信号在此背景上对比良好；平衡式稳态自由进动序列是T2/T1比率加权像，对于含水量差异大的组织交界处显示清晰，胎盘-肌层界面显示好；扰相梯度回波序列主要用于T1加权成像，对解剖结构显示较精细，同时对血液信号显示较好。此外，脂肪抑制技术消除了胎盘周围脂肪组织高信号，可以使胎盘植入的信号和范围显示更清晰。

1.2正常胎盘MRI表现

正常足月胎盘重约500g，直径15～20 cm，平均厚度约2.5 cm，大体多呈类圆形盘状，中间厚边缘薄，附着于宫腔前壁、后壁或侧壁。胎盘母体面凹凸不平，有浅沟分为5～30个圆形小叶，常可见局灶性纤维化和钙化斑点。胎儿面覆盖羊膜，近中央处有脐带附着。胎盘由内到外有羊膜、绒毛膜、底蜕膜构成，其中绒毛膜为最主要部分。胎盘于妊娠第12周完全形成，妊娠第24周开始胎盘边缘由光滑逐渐分叶、T1和T2弛豫时间持续减低、信号愈加不均匀，反映了胎盘绒毛的逐渐成熟的过程。正常胎盘实质MRIT1加权成像为低信号，T2加权成像为高信号，其内低信号线表示胎盘间隔。胎盘下常见数条明显的流空影，为正常的血管影。

1.3胎盘附着异常疾病的MRI临床应用

尽管胎盘病变多种多样，但近年来临床MRI胎盘研究集中于附着异常疾病，主要包括胎盘植入、前置胎盘及胎盘早剥。

1.3.1胎盘植入

胎盘底蜕膜缺陷，绒毛膜直接附着子宫肌层，称为胎盘植入。MRI正常胎盘-肌层界面清晰，呈连续的低信号带。胎盘植入的MRI表现有胎盘附着处结构紊乱、子宫肌层变薄或不连续、胎盘由肌壁薄弱或缺失部位侵入邻近器官、肌层内出现相对高信号的胎盘组织等。根据胎盘组织侵犯深度分为粘连性、植入性、穿透性3型。粘连性表现为胎盘-肌层界面低信号局部缺失，肌层信号均匀。

植入性表现为胎盘-肌层界面低信号带中断或消失，肌层信号不均、可见高信号绒毛组织影，呈结节状、蘑菇伞状。穿透性表现为绒毛信号穿透浆膜层，与邻近器官界限不清，可有高信号侵入。Bour等提出胎盘附着处是由内向外蜕膜低信号-肌层等信号-子宫浆膜面低信号的3层信号，各层的不完整和信号改变可以明确是否植入及植入深度。但孙新海等认为由于孕晚期子宫菲薄，很难分辨胎盘-肌层界面，所以粘连性和植入性较难鉴别，而穿透性表现为异常信号穿越肌层、邻近脏器出现不规则改变，较易于诊断。Soyer等提出对于剖宫产史孕晚期瘢痕处难以明确的植入，垂直于胎盘-肌层界面成像有利于提高诊断准确性。

1.3.2前置胎盘

孕28周后胎盘附着在子宫下段，其下缘达到或覆盖子宫内口，位置低于胎儿先露部，称为前置胎盘。孕期胎盘与子宫的相对位置会有一定的变化，所以在小于孕15周时不能诊断前置胎盘，对已诊断的也都应该在分娩前重新评估胎盘位置。胎盘前置分为中央型（胎盘完全覆盖宫颈内口），部分型（胎盘部分覆盖宫颈内口），边缘型（胎盘下缘达到宫颈内口）和胎盘低位（胎盘下缘与宫颈内口距离＜2 cm）。MRI矢状位可以清楚显示宫颈结构、胎盘位置、胎盘边缘与宫颈内口距离及胎盘覆盖宫颈内口的程度，进而据此判断前置胎盘的分型。MRI不仅利于显示胎头位置低及肥胖孕妇的胎盘、后壁胎盘，还可以同时显示前置胎盘伴发瘢痕子宫、胎盘植入及宫颈病变情况，有效避免孕晚期经阴道超声检查引发羊膜破裂或宫内感染的风险。

1.3.3胎盘早剥

孕20周后或分娩期，正常附着的胎盘在胎儿娩出前，部分或全部从子宫壁剥离，称为胎盘早期剥离。胎盘早剥主要病理变化是底蜕膜出血，形成血肿致使胎盘从附着处剥离。超声检查对胎盘后血肿敏感，可见胎盘增厚、胎盘下多发液性暗区，但超声诊断也有局限性，对于后壁胎盘显示不佳，对于胎盘边缘与子宫壁分离、无胎盘后血肿形成的早剥难以显示。MRI对于后壁胎盘及胎盘与肌层附着情况均能很好显示。

2.胎盘MRI的研究进展

近年来许多fMRI发展迅速，成为引领磁共振研究的新方向。许多新兴fMRI序列也被运用到动物及人体胎盘实验，初步实现无创、动态观测胎盘生理及病理功能改变。

2.1扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）

DWI是目前唯一无创检测活体组织水分子扩散的技术，广泛用于临床MRI检查。平面自旋回波成像DWI在T2加权成像的180°聚相位脉冲前后施加对称的扩散敏感梯度场，扩散受限的水分子内质子在第一个脉冲作用下失相位后会在第二个脉冲作用下聚相位产生高信号，而自由扩散的水分子内质子在接收第一个脉冲后发生位移无法再次聚相位。水分子在组织内扩散越少、越慢则DWI信号增高越多。表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）是反映扩散受限程度的参数。Bonel等测得孕中晚期正常胎盘ADC值为（1.77±0.19）×10－3mm2/s，认为DWI不仅能够反映胎盘扩散功能，还增加了胎盘与子宫肌层的对比，从而在不使用对比剂的情况下提高诊断准确性。

付玏等研究发现，IUGR的胎盘会出现DWI扩散受限、ADC值降低，提出ADC值可以作为胎盘功能障碍的早期量化指标。体素不相干运动扩散加权成像序列采用双指数模型，在体素水平分离水分子扩散和毛细血管微循环灌注两种因素，是当前DWI研究的新热点。灌注分数（perfusion fraction，f）是研究者普遍关注的指标，它是体素中毛细血管容积与体素总体积的比值，反映微循环灌注所占的比例，与毛细血管血容量有关。Sohlberg等报道正常孕妇胎盘f值随孕龄增加而降低，而先兆子痫孕妇则不同，孕早期先兆子痫孕妇的f值低于正常组，而孕晚期先兆子痫孕妇则高于正常组。石慧等也报道正常妊娠组胎盘f值与孕周呈负相关。

2.2灌注加权成像（perfusion weighted imaging，PWI）

PWI是反映组织血流灌注状态的fMRI技术，可通过半定量参数图直观显示，也可通过定量测量一系列灌注参数评价。目前常用的PWI方法主要包括动态对比剂增强法和动脉自旋标记法。

2.2.1动态对比增强法

动态对比剂灌注技术由传统增强技术发展而来，包括动态磁敏感对比（dynamic susceptibility contrast，DSC）与动态对比增强（dynamic contrast enhanced，DCE）两种。注射对比剂后一定时间内局部血管对比剂浓度与组织磁敏感梯度呈线性关系，DSC采集组织T2或T2*信号衰减信息即获得时间-信号强度曲线，进而计算得到灌注参数血容量、毛细血管床平均通过时间、血流量等。DCE是对于DSC的补充，考虑到血脑屏障的通透性及其与细胞外血管间隙的关系、血浆及细胞外血管间隙容积，采用T1加权成像序列，通过药动学模型和浓度-时间曲线获得通透性参数。钆螯合剂是MRI常用的外源性对比剂，然而由于钆剂具有延缓胎儿发育的潜在风险，孕妇使用钆剂进行增强检查受到了限制。

目前胎盘DSC研究主要采用小鼠模型，Alison实验测得正常胎盘血容量为（130±50）mL/（min.100mL），并发现注射去甲肾上腺素可以使小鼠胎盘血流量减少40%.为了避免钆剂风险，Deloison等使用超顺磁性氧化铁替代钆剂进行小鼠胎盘灌注研究，发现胎盘慢性低灌注会导致IUGR，这与先前钆剂的研究结果一致。人类胎盘DSC研究尚无报道，仅由孕妇增强MRI检查的经验来看，正常胎盘表现为早于子宫肌壁的强化，早期呈小叶状强化，晚期均匀强化。近来Frias等通过DCE实验测量恒河猴胎盘通透性参数，为研究人类胎盘灌注提供了更为接近的模型。

2.2.2动脉自旋标记法（arterial spin labeling，ASL）

ASL是唯一不需要外源性对比剂测量组织灌注的fMRI技术。通过对扫描层面上游血液质子施加射频脉冲使其自旋状态改变而进行标记，标记后的血液质子即内源性对比剂。经血流灌注标记血液质子与组织质子发生磁化矢量转移引起整体磁化强度改变，通过标记像（静态组织与标记血液成像）与控制像（静态组织与未标记血液成像）相减得到差值像，其信号强度可反映这一改变。磁化强度改变程度与磁化矢量交换量成正比，即与血流灌注量成正比，进而计算获得定性或定量的血流量。

1998年Gowland等最早将ASL用于人类胎盘研究，测得正常胎盘灌注血流量为（176±91）mL/（min.100g）。Francis等发现宫内发育迟缓的胎盘存在很多血液灌注量下降的区域。然而除了少数几个开创性的报道外，胎盘ASL研究一直缺乏新进展，这可能是由于ASL固有信噪比低，即标记和未标记的质子信号差别很小并且干扰很多，如运动敏感、流动延迟、共振抵消。虽然采用高场强和连续标记可以提高信噪比，并且在9.4T和4.7T的动物实验已经得到证实，但这对于人类仍是不可行的。

2.3血氧水平依赖fMRI（blood oxygenation level dependent fMRI，BOLD-fMRI）和氧增强MRI（oxygen enhanced MRI，OE-MRI）

人体血液内血红蛋白有两种形式，即氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白。氧合血红蛋白具有抗磁性，不影响质子弛豫，而脱氧血红蛋白为顺磁性，会引起周围磁场变化。BOLD-fMRI正是基于血红蛋白磁特性，以脱氧血红蛋白为内源性对比剂，采用T2或T2*成像。BOLD-fMRI首先用于脑功能研究，神经元兴奋时氧合血红蛋白增加、脱氧血红蛋白减少，相应区域T2或T2*信号增高。随后在其他器官，如心脏、肾脏、肝脏的研究中也发现相似表现。与BOLD-fMRI类似，OE-MRI也是基于体内氧水平的成像，需吸氧、采用T1成像。它被认为是一种安全、低成本的对比增强方式。许多动物实验都发现缺氧会引起胎盘BOLD信号明显下降。

Sorensen等报道胎盘基板和绒毛膜板随血氧变化BOLD信号的改变并不一致，富氧时绒毛膜板信号增高更显著。Huen等研究比较BOLD-MRI和OE-MRI两种技术发现，随孕龄增加胎盘BOLD弛豫率R2减小，OE弛豫率R1增大的幅度也减小，还测得孕24～29周正常胎盘R2均值为149kHz，而宫内生长受限的仅为88kHz，提示R1、R2也许能够鉴别胎盘供氧功能正常与否。BOLD-fMRI和OE-MRI能够评估胎盘氧水平的改变，可能适用于IUGR的胎盘监测。

2.4磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）

单数质子的原子核如氢、碳、磷在不同分子结构中磁共振频率不同的现象称为化学位移。在此原理下获得的代谢物频率谱线即磁共振波谱，它以横轴频率表示化学物质种类，以纵轴振幅表示物质含量。MRS具有活体无创提取生化信息的特点，这使得实时监测胎盘代谢成为可能。氢谱普遍用于胎脑代谢研究，也常被用来评估IUGR妊娠胎盘组织的代谢。一项研究指出，IUGR妊娠的胎盘Cho峰显著衰减或缺乏，可能提示细胞代谢减低。

胎盘MRS研究中磷谱报道也很多，如采用腺苷三磷酸、磷酸肌酸评价能量代谢，采用磷酸二酯、磷酸单酯分别评估细胞降解和增殖时的磷脂代谢。Sohlberg等研究发现先兆子痫早期胎盘磷酸二酯含量显著高于正常孕妇，提出代谢产物的变化可能与子痫严重程度有关。

2.5扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）

DTI是在DWI基础上施加6～55个非线性方向的梯度场获取扩散张量图像。由于该张量具有更多方向的成分，因此可以对水分子的扩散运动进行更加精确的描述，通常被用于更为复杂的运动。Javor等通过DTI研究比较了IUGR和正常胎盘的最大弥散率、平均弥散率和各向异性系数，发现宫内发育迟缓胎盘水分子运动减弱，提示存在胎盘功能的障碍和微观结构的改变。

2.6磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）

SWI是一个三维采集、完全流动补偿、高分辨力的、薄层重建的梯度回波序列。运用分别采集强度数据和相位数据的方式，并在此基础上进行数据后处理，将相位信息叠加到强度信息上，产生强调组织间磁敏感性差异的图像。Krishnamurthy等报道SWI可以区分小鼠胎盘的迷路、结合带及蜕膜三层结构。

3.小结

胎盘附着异常疾病严重威胁孕妇及胎儿安全，MRI可以弥补超声检查的局限，为临床医师提供全面准确的解剖信息。但由于成本较高、临床认识不足等原因，胎盘MRI检查仍有待推广。胎盘功能障碍是胎儿发育异常的主要原因之一，早期发现并治疗干预有利于改善胎儿预后。fMRI是探索胎盘功能变化的有效手段，可以提供功能障碍更为直接的证据，如DWI和DTI反映扩散障碍、PWI提示血流量减低、BOLD-fMRI和OE-MRI显示缺氧、MRS揭示代谢物种类及含量异常。fMRI技术的改进及其内涵的深入解释将有助于临床应用。

来源：医学综述2017年5月第23卷第10期