Euro Radio：胎儿4D血流MRI的胸腔大血管成像

现阶段，具有高时间空间分辨率的动态胎儿心血管磁共振成像（MRI）已被临床成功应用，与MR兼容的外部多普勒超声（DUS）设备相结合进行胎儿心脏门控呈现。到目前为止，4D血流MRI只在产后建立了对复杂血流动力学的可视化和定量分析，还没有学者研究过在3T下将胎儿心脏直接门控和四维血流MRI结合起来用于人类胎儿血流动力学的可视化和量化。

直到最近，胎儿心血管MRI还受到重大技术挑战的限制。主要原因是缺乏胎儿心脏的门控信号，而门控信号是以高时空分辨率进行动态成像的必要条件。一个解决方案是引入外部MR兼容的DUS设备，记录胎儿的心跳并产生门控信号，使心脏周期与MR数据采集同步（类似于成人的心电图门控）。

相位对比（PC）MRI是产后血流动力学量化的参考标准。4D血流MRI允许形态学图像与血流数据的共同注册，并提供整个心脏周期的时间分辨的三维体积呈现。4D血流MRI提供了附加的血流信息（如血流改变的可视化），并允许在采集容积的任何血管或心脏平面进行全面的血流分析。在胎儿中，4D血流MRI在临床上比超声心动图更有优势。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究在3T MR下将胎儿心脏DUS门控与4D血流MRI结合起来，探讨了胎儿胸腔大血管血流动力学的可视化和量化在临床中的可行性。

本项研究对16个连续的有（n=11）和无（n=5）心血管异常的胎儿（范围为30+4-38+5周）在3T下进行了胸腔大血管的4D流动磁共振成像。使用与MR兼容的DUS设备获得直接的胎儿心脏门控。使用专用软件对四个目标区域（升主动脉（AAo）、降主动脉（DAo）、主肺动脉（MPA）和动脉导管（DA））进行了基于4D血流MRI的可视化和定量分析。 
通过采用临床4D血流MR方案结合直接的胎儿心脏DUS门控进行成像，有12/16个胎儿（75%）的胸腔大血管4D血流MRI获得成功。有四个数据集因胎儿运动或母体呼吸造成的伪影而被排除。四维血流MRI衍生的时间速度曲线显示了主动脉中典型的动脉血流模式。预先定义的目标区域实现了4D流量的量化。AAo的平均速度和流量为21.1±5.2 cm/s和6.0±3.1 mL/s，DAo为24.3±6.7 cm/s和8.4±3.7 mL/s，MPA为21.9±6.4 cm/s和7.8±4.2 mL/s，DA则为23.4±4.7 cm/s和5.9±3.6 mL/s。 

图 健康胎儿（A，虚线）和有房间隔缺损（B，黑线）但没有任何血管病变胎儿的升主动脉时间速度曲线实例。两个胎儿的胎龄（37+4和37+1周）、心率（138和135bpm）和心动周期长度（435和444ms）相似。根据修改后的扫描方案，与胎儿A（50毫秒，插值为13个心动期）相比，胎儿B的采集时间分辨率更高（27毫秒，插值为24个心动期）。胎儿A的收缩期峰值较低，可能反映了时间分辨率较低，因此检测收缩期峰值速度的敏感性较低

研究表明，本研究为胎儿心脏DUS门控和4D血流MRI的结合提供了概念证明。这种创新方法可提供胎儿胸腔大血管血流动力学和血管连接的诊断信息。

原文出处：

J Knapp,M Tavares de Sousa,A Lenz,et al.Fetal 4D flow MRI of the great thoracic vessels at 3 Tesla using Doppler-ultrasound gating: a feasibility study.DOI:10.1007/s00330-022-09167-7