孕中晚期宫内胎儿脊柱腰骶段曲度变化的MRI研究.pdf

医学影像学杂志2024年第34 卷第2 期 J Med Imaging Vol.34 No.2 2024孕中晚期宫内胎儿脊柱腰骶段曲度变化的 MRI 研究任红1，田迷迷1，赵鹏1，韩慧芝1，林祥涛1，2，31.山东第一医科大学附属省立医院医学影像科 山东 济南 250021；2.山东省立医院医学影像科 山东 济南 250021；3.山东大学 山东 济南 250012【摘 要】目的探讨宫内胎儿脊柱腰骶段曲度随孕龄增长的变化规律。方法选取 MRI 证实腰骶椎体未见异常的胎儿63 例，分为四组：2427 周、2830 周、3134 周、3537 周。测量参数：腰椎前凸角（lumbar lordosis angle，LLA）、腰骶前凸角（lumbosacral lordosis angle，LSLA）、骶骨倾斜角（sacral tilt，ST）、骶骨水平倾角（sacral inclination angle，SIA）。比较参数的差异性及相关性；绘制参数生长趋势图；建立线性回归方程。结果2437 周胎儿 LLA 值为（-20.5 9.1）、LSLA 值为（174.0 2.3）、ST 值为（-12.5 19.4）、SIA 值为（-19.5 17.8）。参数均无性别差异；LLA 与 ST、SIA 均呈正相关；ST 与SIA 呈正相关；LSLA 与 ST 呈正相关；孕周与参数不相关。线性回归方程为 LLA=0.219ST-19.205（R2=0.251，P0.001）。结论胎儿腰椎后凸、65%胎儿骶骨前凸，胎儿有轻微腰骶前凸。推测胎儿骶骨进化是以 S1 为中心逐渐向后方旋转移动。【关键词】宫内胎儿；腰骶曲度；腰椎前凸角；腰骶前凸；磁共振成像中图分类号：R714.5；R445.2 文献标识码：A 文章编号：1006-9011（2024）02-0087-04MRI study on the curvature of the lumbosacral segment of fetal spine in the middle and third trimester of pregnancyREN Hong1，TIAN Mimi1，ZHAO Peng1，HAN Huizhi1，LIN Xiangtao1，2，31.Department of Medical Imaging，Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical University，Jinan 250021，China2.Department of Medical Imaging，Shandong Provincial Hospital，Jinan 250021，China3.Shandong University，Jinan 250012，China【Abstract】ObjectiveTo investigate the changes of lumbosacral curvature of intrauterine fetus with gestational age.MethodsSixty-three fetuses with no abnormal lumbosacral vertebra confirmed by MRI were divided into four groups：2427W，2830W，3134W，and 3537W.Measurement parameters were as follows：Lumbar lordosis angle（LLA），Lumbosacral lordosis angle（LSLA），Sacral tilt（ST），and lumbar Lordosis Angle（LSLA），and Sacral inclination angle（SIA）.The difference and correlation of parameters were compared and the growth trend chart was plotted.The linear regression equation was established.ResultsThe LLA value，LSLA value，ST value and SIA value were（-20.5 9.1），（174.0 2.3），（-12.5 19.4）and（-19.5 17.8）respectively.There was no gender difference in parameters.LLA was positively correlated with ST and SIA.ST was positively correlated with SIA.LSLA was positively correlated with ST.Gestational age was not correlated with the parameters.The linear regression equation was LLA=0.219ST-19.205（R2=0.251，P 0.001）.ConclusionsIn the present work，we clarify the existence mode of fetal lumbosacral segment curvature，establish the parameters for evaluating lumbosacral curvature，and infer the mode of fetal sacral evolution，which can be used as a reference for evaluating the development of fetal lumbosacral vertebrae and a better quantitative assessment of spinal development status.【Key words】Intrauterine fetus；Lumbosacral curvature；Lumbar lordosis angle；Lumbosacral lordosis；Magnetic resonance imagingMRI 已成为临床超声筛查胎儿脊柱后的首选检查手段，其 SWI序列对骨化中心具有高敏感性，可以获取胎儿脊柱异常的准确信息1。肉眼观矢状位上胎儿脊柱弯曲与生后人群明显不同。对生后人群的腰骶曲度研究得出了一些生长发育规律2-4。本课题组利用MRI对胎儿脊柱发育进行了较为全面的观察5-8，但仍缺乏对胎儿脊柱腰骶段曲度的观察，本文选取 63 例 2437 周胎儿脊柱MRI数据进行分析，探究腰骶段曲度的动态发育规律，为宫内胎儿脊柱腰骶段的发育补充系统可靠的数据资料。基金项目：山东省自然科学基金项目（编号：ZR2021MH216）作者简介：任红（1987），女，山东第一医科大学在读医学硕士研究生，住院医师，主要从事医学影像学诊断工作通信作者：林祥涛 E-mail：87医学影像学杂志2024年第34 卷第2 期 J Med Imaging Vol.34 No.2 20241资料与方法1.1临床资料选取2019年4月至2022年4月在山东省立医院影像科进行胎儿 MRI扫描的孕妇。最终纳入胎儿63例，孕妇年龄 1739岁，平均年龄 29.5岁；胎龄2437孕周（平均胎龄29.4周、中位胎龄29.0周），生后随访男性32例，女性28例、失访3例。纳入标准：1）胎儿脊柱MR图像清晰，无伪影，能满足诊断及测量需要；2）胎儿脊柱MRI检查未发现腰骶椎体异常及出生后随访结果正常；3）胎儿父母家族无脊柱相关遗传病及其他发育异常病史。根据孕妇妊娠记录（末次月经推断）及超声检查报告判断胎儿孕周。本文经医院伦理委员会审核通过。1.2检查方法采 用 1.5T MR 扫 描 仪（siemens magnetom Amira），场强40 mT m-l s-1，接收线圈选择13通道相控阵体线圈。孕妇仰卧位，头先进。扫描序列：二维梯度回波磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI），具体参数：TE 12.40 ms，TR 128.00 ms，反转角为20，矩阵 256256，层厚为3.0 mm，FOV 400 mm 320 mm，扫描时间45 s/次，采集次数2次，空间分辨率0.8 mm0.8 mm3.0 mm，带宽80 Hz。1.3图像分析与数据测量采用西门子syngo.via工作站处理图像，将图像旋转到胎儿正中矢状位（胎儿背部皮肤与垂直轴线平行），以第12肋骨附着点及形态符合L5标准的椎体为依据确定L1及S1椎体。LLA：L1椎体上终板与L5椎体下终板之间的夹角，腰椎前凸或向背侧楔入为正，否则为负；LSLA：经L3、L5椎体中心直线与经L5椎体、S1椎体中心直线之间的夹角，腰骶前凸为正；ST-骶椎后侧面切线与垂直线的夹角，骶骨均位于L5前方为负，否则为正；SIA-S1上终板与水平线的夹角，S1上终板最前缘点比最后缘点远离胎儿头侧为正，否则为负。椎体上、下终板确定标准-终板最前缘点与最后缘点连线。测量结果均由同1位高年资影像科医师在不同时间对同一序列图像的同一层面测量3次，取平均值为最终结果，参数测量（图1）。1.4统计学分析所得数据均采用SPSS 25.0软件处理分析，采用Shapiro-Wilk检验数据正态性，计量资料符合正态分布，以-x s表示，偏态分布以M（P25，P75）表示。多组胎龄组比较中，正态数据用方差分析（ANOVA），偏态数据用多样本秩和检验；性别比较中，正态数据用独立样本t检验，偏态数据用成组两样本秩和检验；用Pearson或Spearman相关性分析检验参数间是否存在相关性，以P0.05），见表1。2.3胎儿性别参数的差异比较胎儿不同性别间腰骶段曲度参数的差异均无统计学意义（P均0.05），见表2。2.4参数间的相关性LLA与ST和SIA间均有中等相关性；ST与SIA有强相关性；LSLA与ST有弱相关性，P32周的胎儿SIA及ST开始升高，但是差异无统计学意义（P0.05）（图2）。1A1B1C1D图1男性胎儿，孕32周，脊柱腰骶段矢状位SWI图像。图1A1D 显示胎儿LLA、LSLA、ST及SIA的测量方法。88医学影像学杂志2024年第34 卷第2 期 J Med Imaging Vol.34 No.2 20242.6建立回归模型为 进 一 步 观 察 腰 椎 及 骶 椎 凸 出 的 线 性 关系，纳 入 性 别、ST 构 建 多 因 素 线 性 回 归 方程，结 果 发 现 不 同 ST 对 LLA 的 影 响 差 异 有 统计 学 意 义（B=0.219，P0.9990.834ST（）-11.2 20.2-16.4 18.8-12.0（-29.0，9.0）1.0（-23.0，5.0）-23.2 15.9-7.5 23.6-8.5+26.215.0+2.8-14.2 19.4-8.3 19.0P0.5450.5760.1400.3340.243SIA（）-15.3 19.929.6+12.2-16.1 23.0-17.4 10.9-27.1 8.2-19.5 19.6-4.0 31.1-6.0 36.8-24.5（-31.0，-9.0）-24.0（-32.0，-13.3）P0.8740.0850.3290.9590.982注：W表示周23图 2胎儿腰骶曲度参数随孕周增长的趋势图。图 3 胎位LLA与ST的相关性散点图。表3胎儿脊柱腰骶段曲度参数的相关性比较参数孕妇年龄孕周LLALSLASTSIALLAr0.066-0.0381.0000.1850.4570.435P0.6060.766-0.1470.001*0.001*LSLAr-0.0500.0910.1851.0000.2600.154P0.6950.4780.147-0.039*0.229STr-0.1900.0230.4570.2601.0000.776P0.1370.8550.001*0.039*-0.001*SIAr-0.213-0.0050.4350.1540.7761.000P0.0930.9670.0010.2290.001*-注：r代表相关系数，*即P0.05,代表相关性成立89医学影像学杂志2024年第34 卷第2 期 J Med Imaging Vol.34 No.2 2024LSLA 表示，d 的平均值为 6，成人 LSLA 平均值为14710，即d的平均值为33，发现成人的腰骶前凸程度显著大于胎儿，推测更大的腰骶前凸代表了脊柱更好的稳定性。有研究10-11LLA 值为 30 6（24岁）和44 9（1720岁）、39.8 10（29.2 6.5）岁，揭示了生后人群腰椎呈前凸状态，与胎儿腰椎曲度方向完全相反且腰椎凸出程度明显大于胎儿，可以推测在腰椎曲度发育过程中直立姿势与力学因素起着关键作用。不同胎龄组 LLA、LSLA、ST 及 SIA 的差异均无统计学意义及各参数与胎龄不相关，均表明胎儿腰骶段曲度发育与生长无关，可能由遗传因素决定。胎儿时期参数间均无性别差异，但出生后儿童发现有明显性别差异12，腰椎前凸的两性差异可能与女性需补偿怀孕期间的双足产科负荷增大有关13，但这个过程需要在出生后一定年龄后才开始出现差异性。腰椎后凸与骶椎前凸呈正相关（r=0.457，P0.001），与骶骨水平倾角之间呈正相关（r=0.435，P0.001），这与研究14中320岁儿童结果一致。骶骨水平倾角是骨盆水平面参数，提示腰椎前凸与骨盆发育有关，这与研究15中1319岁结论类似；骶骨前凸与骶骨水平倾角呈正相关（r=0.776，P32 周胎儿 SIA 及ST曲线开始升高（负值减小）甚至为正值，推测胎儿骶骨进化的过程为以S1为中心逐渐向后方旋转移动。回归方程表明LLA与ST呈线性关系，ST每增加一个单位LLA增加0.219个单位，提示胎儿期腰椎及骶椎曲度发育密切相关。本文有一定的局限性，正常宫内胎儿病例较难搜集，导致纳入样本数量较少，今后继续随访加大样本量，减小测量误差。综上所述，本文结果明确了胎儿腰骶段曲度的存在方式，建立了评估腰骶段曲度的参数，推测出了胎儿骶骨进化的方式，可作为评价胎儿腰骶椎发育的参考，较好的对脊柱发育状态进行量化评估。参考文献：1丁旭东，杨金永，丁萍，等.SWI序列诊断胎儿脊柱发育畸形的应用价值 J.医学影像学杂志，2021，31（12）：2108-2110.2SAUNDERS F R，GREGORY J S，PAVLOVA A V，et al.Motor development in infancy and spine shape in early old age：Findings from a British birth cohort studyJ.J Orthop Res，2020，38（12）：2740-2748.3BASSANI T，GALBUSERA F，LUCA A，et al.Physiological variations in the sagittal spine alignment in an asymptomatic elderly population J.The Spine Journal，2019，19（11）：1840-1849.4LE HUEC J C，THOMPSON 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