应用定量磁共振成像评估小于孕龄胎儿脂肪区域沉积差异——基于胎儿皮下脂肪信号分数及脂肪质量的部位特异性分析

《Pediatric Radiology》：Regional differences in fetal fat accretion in small-for-gestational-age fetuses assessed by quantitative magnetic resonance imaging

　　

摘要 背景：胎儿脂肪沉积遵循时空模式。小于孕龄（small-for-gestational-age, SGA）胎儿表现为脂肪蓄积减少，但是否特定身体区域受到不成比例的影响尚不清楚。 目的：表征SGA与适于孕龄（appropriate-for-gestational-age, AGA）胎儿的区域性脂肪差异，评估SGA发病时机及早-晚发分类及脑胎盘比（cerebroplacental ratio, CPR）对上述差异的修饰效应，并评价胎儿区域脂肪参数与新生儿发病率的关联。 材料与方法：前瞻性招募SGA妊娠，回顾性选取AGA对照。SGA定义为超声估测胎儿体重（estimated fetal weight, EFW）1加权两点Dixon序列扫描，手动及自动分割皮下脂肪并细分为面颊、躯干、上肢（upper limbs, UL）、下肢（lower limbs, LL）。计算脂肪信号分数（fat signal fraction, FSF）与脂肪质量（fat mass, FM），区域脂肪质量经总体皮下脂肪质量校正为校正区域脂肪质量（adjusted fat mass）。采用线性混合模型进行组间比较，单因素Logistic回归评估不良结局关联。 结果：共纳入64例受试者（35例SGA，29例AGA）。SGA胎儿各区域FSF均显著低于AGA（P<0.001）。SGA胎儿上肢校正脂肪质量降低（P=0.043），其余区域无差异（P≥0.08）。FSF与校正脂肪质量不因SGA早/晚发或CPR状态不同而存在差异。各区域FSF降低与较高新生儿发病率相关，而校正脂肪质量无此关联。 结论：SGA胎儿表现为全身皮下脂肪脂质含量普遍降低，伴上肢脂肪质量选择性减少，提示外周脂肪库的选择性易损性。

论文解读：应用定量MRI评估小于孕龄胎儿区域性脂肪沉积差异

该研究发表于《Pediatric Radiology》。小于孕龄（small-for-gestational-age, SGA）胎儿指出生体重或估测胎儿体重低于同孕龄第10百分位数，部分由胎盘功能不全致胎儿生长受限（fetal growth restriction, FGR），与围产期并发症及远期代谢心血管风险增加有关。既往研究表明SGA/FGR胎儿总体皮下脂肪体积及脂肪分数（fat fraction, FF）低于适于孕龄（appropriate-for-gestational-age, AGA）胎儿，且低脂含量与不良结局相关。正常胎儿脂肪于妊娠晚期加速沉积，呈非均匀时空顺序——先面颊与项部（约26周），后臀部、大腿及躯干，最终远端肢体；其中上肢（upper limbs, UL）质子密度脂肪分数（proton density fat fraction, PDFF）增速最快。然而，SGA状态下脂肪"亏缺"是否具有区域特异性、是否受发病时机（早发vs晚发）或脑保护（以脑胎盘比cerebroplacental ratio, CPR异常为标志）影响、区域脂肪参数能否预测新生儿发病率均不明确。本研究应用胎儿磁共振（magnetic resonance imaging, MRI）水脂分离Dixon技术定量评估SGA与AGA胎儿各皮下脂肪分区（面颊、躯干、上肢、下肢）的脂肪信号分数（fat signal fraction, FSF）与脂肪质量（fat mass, FM），旨在揭示SGA胎儿脂肪沉积的区域差异及其临床意义。

研究人员采用的主要关键技术方法如下：研究经机构审查委员会批准，前瞻性纳入SGA单胎妊娠（EFW或腹围<第10百分位，排除染色体异常、感染、结构畸形及图像质量差者），回顾性匹配aga单胎对照（efw及腹周第10～90百分位）。sga进一步按诊断孕周分为早发型（<32周）与晚发型（≥32周），按脐动脉><第5百分位）。所有胎儿于mri前7天内行超声。采用3.0 t mri（siemens prisma>₁加权两点Dixon序列采集子宫轴位图像，应用前期验证的深度学习网络自动分割全胎皮下脂肪，并经放射科医师手动校正及分区（面颊、躯干、上肢、下肢）。基于脂肪与水信号强度计算FSF＝Fat_SI/(Fat_SI＋Water_SI)×100%；FM＝皮下脂肪体积×FSF×0.987 g/mL；校正区域FM＝区域FM/总体皮下FM。采用线性混合模型校正胎儿性别与孕周比较组间差异，单因素Logistic回归分析FSF及校正FM与复合新生儿不良结局（低血糖、低体温、颅内出血、呼吸窘迫、坏死性小肠结肠炎、需呼吸支持、>7天达全肠内营养或≥10天NICU住院）的关联，Benjamini–Hochberg法校正多重比较。

Results（结果）

共纳入64例（AGA 29例，SGA 35例），平均MRI孕周AGA组34±1.8周、SGA组33.9±1.9周；SGA中早发型20例(57.1%)，CPR异常7例(20.6%)。各分区分割成功率92.2%～100%。

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  SGA胎儿各皮下分区（面颊、躯干、上肢、下肢）FSF均显著低于AGA（P<0.001），平均降幅面颊9.1%、躯干9.3%、下肢9.3%、上肢11.9%。
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  经总体脂肪质量校正后，仅上肢校正脂肪质量SGA显著低于AGA（P=0.043，约为AGA的1/1.11倍）；面颊、躯干、下肢校正脂肪质量组间无统计学差异（P≥0.08）。
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  SGA早发与晚发型间、正常与异常CPR组间，FSF及各分区校正脂肪质量均无显著差异（早/晚发P=0.40；CPR分组P=0.54；校正FM早/晚发P=0.18，CPR P=0.052）。
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  各区域FSF均与复合新生儿不良结局显著负相关（面颊P=0.02，OR≈0.90～0.92；躯干P=0.026；上肢P=0.02；下肢P=0.036），即FSF越低新生儿发病率越高；而各区域校正脂肪质量与不良结局无显著关联（P值0.084～0.72）。

Discussion（讨论）及结论翻译

讨论指出，SGA胎儿皮下脂肪FSF全面降低反映全身性底物供应不足导致的脂质蓄积受损，而上肢校正脂肪质量选择性减少与该区域妊娠晚期脂肪 accretion速率最高、对营养限制最敏感相符，提示快速发育的外周脂肪库更易受宫内营养不良影响，中心脂肪相对保留。早/晚发SGA及CPR正常/异常亚组间无差异，提示脂肪蓄积受损是SGA共性特征，不受诊断时机或血流重分布明显修饰，也可能受限于样本量。全域及各分区FSF（而非校正FM）与新生儿发病率独立相关，支持FSF作为反映胎儿营养储备及围产风险的潜在影像生物标志物。局限性含样本量偏小、AGA为回顾性转诊、部分SGA合并妊娠期糖尿病、两点Dixon序列存在T₁/T₂^*偏倚及部分容积效应等。

结论（原文翻译）：SGA胎儿较AGA对照表现为全身皮下脂肪组织脂质分数普遍降低，且上肢脂肪质量出现不成比例减少，提示外周脂肪库的选择性易损性。脂肪信号分数为胎儿营养状态提供超出胎儿径线的预后信息，反映组织水平的代谢改变。本研究凸显MRI来源脂肪参数可揭示传统影像学无法捕捉的SGA胎儿脂肪代谢后果，为将代谢标记物整合入胎儿评估体系及理解早期营养缺乏塑造新生儿风险奠定基础。