胎盘是维系胎儿在子宫内正常发育的重要器官,也是各种致病因素影响胎儿的作用渠道。随着人类胎盘计划的开展,对胎盘及胎盘相关疾病的研究将上升一个新阶段。胎盘结构是胎盘研究的基础,胎盘异常不仅严重损害胎盘正常功能的发挥,同时给孕妇顺利分娩带来危害。胎盘位置异常所导致的前置胎盘可致孕妇妊娠晚期大出血而危及母儿生命,是产科的急症和重症。剖宫产术是目前处理前置胎盘的重要手段和主要分娩方式。前置胎盘剖宫产术中常发生大出血,子宫切口选择不恰当是主要原因之一。近年来多项研究表明前置胎盘剖宫产术取胎盘边缘为手术切口,尽量避开胎盘,可以有效减少术中出血,改善孕妇及新生儿的预后。但是,如何明确胎盘边缘目前尚无良好方法。近年来,数字化医学快速发展,以影像学为基础的数字化三维技术的出现为临床疾病的诊治带来新的思路,同时也为胎盘边缘的确定带来新方法。本研究正是利用孕妇孕晚期MRI数据构建在体胎盘数字化三维模型,明确胎盘边缘位置,然后依据边缘位置,建立子宫切口模拟线,指导术中按照术前确定的模拟线进行剖宫产术,从而避开胎盘,减少术中出血。这是一项基础与临床相结合的新研究。随着数字化三维重建技术在人体研究中的广泛运用,关于胎盘的成像研究也从离体到在体、从二维到三维等多方面发展。三维超声与MRI是目前临床应用于在体胎盘三维成像主要的影像学方法。三维超声是常规检查,因此为首选检查方法,但其视野小,并受到胎盘位置、胎儿位置、超声医生经验等的影响,往往难以直观展示胎盘整体形态,故目前尚无利用超声构建胎盘三维模型的报道。MRI作为一种具有无射线、无损伤、多平面成像及软组织分辨率高等特点的影像学方法,且MRI应用于孕妇是安全的,现在临床上常利用MRI检查判断胎盘的位置和是否有植入,使用的是二维图像,以辅助临廉诊断与治疗,但二维图像不能直观展示胎盘的整体形态。目前基于MRI数据的数字化三维重建技术已在多个临床学科中得到应用,但在产科的应用起步较晚且较为局限,对于在体胎盘MR[三维重建研究非常少。本研究正是在优化胎盘成像序列的基础上,读取胎盘MRI数据后,将数据导入Mimics软件构建出在体胎盘数字化三维模型,为能更为直观地观察在体胎盘整体形态以及走行和准确确定胎盘边缘位置提供新的方法。前置胎盘剖宫产术中常发生大出血,子宫切口选择不恰当是主要原因之一,传统手术切口常常会伤及胎盘,增加术中出血,增大了前置胎盘剖宫产产后出血的风险。胎盘形态多样,其边缘走行也是多样的,为了避免手术切口损伤胎盘而引起出血,避开胎盘,选择避开胎盘的子宫切口则可以很好的解决此问题,但面临的另一个问题是如何对胎盘边缘进行定位。多数研究者用B超进行术前定位,也有术中触摸子宫壁初步判断胎盘边缘位置或切开子宫后分离子宫壁与羊膜腔用手进入子富探查胎盘边缘而定位,但这些方法都不是在直观整体地观察胎盘韵情况下进行胎盘边缘定位,因而所确定的胎盘边缘并不那么准确,目前国内外尚未提出其他方法,为解决这一问题,本研究利用在体胎盘MRI数字化三维重建模型,确定胎盘边缘位置,在3D视角下建立子宫切口模拟线(M线),寻求更为直观且准确的方式确定子宫切口,避免伤及胎盘,减少术中出血,同时为了探究该方法的实用性,我们还进行了初步的临床应用研究,证实了该方法可降低术中出血,具有可靠的临床效果。本研究分两部分进行：基于MRI数据的孕晚期在体胎盘数字化三维模型构建研究、孕晚期在体胎盘MRI三维重建模型在前置胎盘剖宫产术中的应用研究。第一部分基于Mm数据的孕晚期在体胎盘数字化三维模型构建研究第一章孕晚期在体胎盘MRI成像条件的优化[目的]探索用于孕晚期在体胎盘数字化三维重建的理想MRI成像的扫描序列及扫描参数。[资料与方法]1、研究对象选择2014年1-6月在我院常规产科检查提示前置胎盘,病情平稳,无MRI检查禁忌证,自愿行下腹MRI检查,单活胎,孕周≥28周的16例孕妇。其中8例用于扫描序列的筛选,余下8例用于扫描参数的优化分析。2、扫描设备美国GE Signal Excite超导型3.0T全身MRI扫描仪。3、扫描序列的筛选将8例孕妇随机分为2组,每组分别选取目前用于孕妇MRI检查的2种常用快速扫描序列进行扫描,对扫描效果进行对照研究,最后选择在体胎盘二维成像清晰,且有利于胎盘三维重建的序列。4、扫描参数的优化在上述实验找到合适序列的基础上,对该选定序列常用的扫描参数进行优化,包括重复时间(repetition time,TR)、回波时间(echo time.TE)、层厚和间距、视野(field of view, FOV)、激励次数(NEX)、是否进行脂肪抑制等,其中对TR/TE设置时选取8例孕妇分为4组,分别采用4种不同的参数组合进行扫描,从而进行扫描参数优化的对照研究。[结果]1、不同序列下在体胎盘的影像学表现目前用于胎盘检查常用的两种序列为T2W1单次激发快速自旋回波(single shot fast spin echo, SSFSE)序列和快速稳态进动成像(fast imaging employing steady-state acquision, FIESTA)序列,我们应用两种序列进行胎盘扫描后,对比分析认为：T2WI单次激发快速自旋回波(single shot fast spin echo, SSFSE)序列对在体胎盘显示较为清楚,其中羊水呈高信号、胎盘呈中等信号、子宫壁呈偏低信号,胎盘与子宫壁对比度较好,且对细节分辨能力强。2、扫描参数的确定经比较确定,进行非抑脂的T2WI单次激发快速自旋回波(single shot fast spin echo, SSFSE)序列矢状面薄层扫描后形成的图像作为在体胎盘三维重建最为合适,进一步对比研究确定扫描参数如下：矢状位TR 3000 ms, TE 120 ms,翻转角90。,层厚6 mm,层间距1mm,视野(26-40) cm× (26-40) cm,矩阵256×224。[结论]本研究对传统盆腔MRI成像序列进行筛选,寻找到合适MRI在体胎盘重建的理想序列,并进一步对该序列的成像参数进行探讨,优化MRI成像条件,提出非抑脂的T2WI单次激发快速自旋回波(single shot fast spin echo, SSFSE)序列矢状面薄层扫描序列是进行在体胎盘扫描及三维重建的理想序列,为构建完整的MRI在体胎盘数字化三维模型打下良好的基础。第二章基于MRI数据的孕晚期在体胎盘数字化三维模型的构建[目的]探讨利用磁共振成像(MRI)原始数据集构建孕晚期在体胎盘数字化三维模型的方法及意义。[资料与方法]1、研究对象选择2014年在南方医科大学南方医院常规产科检查提示前置胎盘,病情平稳,无MRI检查禁忌证,自愿行下腹MRI检查,单活胎,孕周≥28周的10例孕妇。孕妇年龄平均(31.62±5.84)岁,行检查时孕周平均(36.15±3.56)周。2、MRI原始数据集的获取采用GE Signal Excite超导型3.0T全身MRI扫描仪,对孕妇行单次激发快速自旋回波T2加权序列(single shot fast spin echo, SSFSE-T2W1)矢状位、轴位薄层扫描。扫描范围上达子宫底部,下至盆腔下缘,两侧包括整个子宫。扫描参数：TR 3000 ms, TE 120 ms,翻转角90°,矢状位为层厚6 mm,轴位为4mm,层间距1mm,矢状位视野(26-40) cm× (26-40) cm,矩阵256×224,轴位视野35 cm×35cm,矩阵320x224。其中矢状位、轴位薄层扫描分别用于胎盘和子宫的三维重建,另有冠状位等常规扫描作为解剖识别的参考。全部数据以Dicom3.0的格式保存。3、胎盘数字化三维模型的构建利用重建软件Mimics10.01对孕妇各自的所有Dicom原始断层图像进行如下处理：(1)数据输入与处理；(2)胎盘三维重建；(3)配准。构建完整的胎盘-子宫-骨盆模型。[结果]1、I 0例孕妇在体胎盘MRI数据均成功构建出在体胎盘数字化三维模型；2、进行相关数据的测量：三维重建后利用测量工具(measure 3D Distance)可对10例三维重建病例的胎盘下缘距离宫颈口的距离、胎盘上缘距离耻骨联合距离甚至胎盘植入面积等数据进行测量。[结论]利用孕晚期在体胎盘MRI数据可成功构建在体胎盘数字化三维模型,该模型具有立体感强、形态真、可多角度观察等优点,为了解胎盘整体结构、客观定位胎盘及胎盘边缘、测量胎盘植入范围提供新的方法,为医师完善前置胎盘术前诊断及评估手术风险提供新的客观依据。第二部分孕晚期在体胎盘MRI三维重建模型在前置胎盘剖宫产术中的应用研究第一章应用在体胎盘MRI三维重建模型建立前置胎盘术前子宫切口模拟线(M线)[目的]利用在体胎盘MRI数字化三维重建技术确定前置胎盘患者胎盘边缘的具体位置,探讨术前子宫切口模拟线(M线)建立的方法及意义。[资料与方法]1、数据资料选择我院2014年1月至2016年1月期间因前置胎盘行剖宫产术的45例孕妇为研究对象。纳入标准：①单活胎,孕周>28周；②产前影像学检查提示前置胎盘。③孕妇无MRI检查禁忌证并自愿行MRI检查；④分娩前一周内行MRI检查。45例孕妇平均年龄为(31.62±3.84)岁,平均孕周(35.59±3.23)周。2、MRI原始数据集的获取采用GE Signal Excite超导型3.0T全身MRI扫描仪,对孕妇行单次激发快速自旋回波T2加权序列(single shot fast spin echo, SSFSE-T2W1)矢状位、轴位薄层扫描。扫描范围上达子宫底部,下至盆腔下缘,两侧包括整个子宫。扫描参数：TR 3000 ms, TE 120 ms,翻转角90。,矢状位为层厚6 mm,轴位为4mm,层间距1 mm,矢状位视野(26-40) cm× (26-40) cm,矩阵256×224,轴位视野35 cmx35 cm,矩阵320×224。其中矢状位、轴位薄层扫描分别用于胎盘和子宫的三维重建,另有冠状位等常规扫描作为解剖识别的参考。全部数据以Dicom 3.0的格式保存。3、胎盘数字化三维模型的构建利用重建软件Mimics10.01对孕妇各自的所有Dicom原始断层图像进行如下处理：(1)数据输入与处理；(2)胎盘三维重建；(3)配准。构建完整的胎盘-子宫-骨盆模型。4、胎盘边缘的确定①测出胎盘下缘距离宫颈内口的距离,确定前置胎盘的分型；②以耻骨上缘做水平线,可测量胎盘上缘与此线的垂直距离,从而确定胎盘上缘的具体位置。[结果]1、基本分型45例孕妇中完全性前置胎盘26例,部分性前置胎盘8例,边缘性前置胎盘置胎盘10例,低置性胎盘1例。2、前壁前置胎盘分型45例孕妇中有39例孕妇胎盘累及子宫前壁,按照重建后的三维测量数据,分型如下：①I型(7/39)：累及子宫前壁的胎盘部分均附着在子宫下段,此部分胎盘的上缘低于子宫下段上限(如图2-1-1a)；②II型(10/39)：累及子宫右前壁或左前壁,前壁的胎盘上缘超过子宫下段上限,低于脐平面(如图2-1-1b)；③Ⅲ型(19/39)：累及子宫正前壁,前壁的胎盘上缘超过子宫下段上限,低于脐平面(如图2-1-1c)；④Ⅳ型(3/39)：累及绝大部分子宫前壁,胎盘上缘超过脐平面(如图2-1-1d)。其余6例孕妇的胎盘未累及子宫前壁,为后壁胎盘。3、子宫切口模拟线(M线)的确定累及子宫前壁的前置胎盘中针对不同的类型建立不同的子宫切口模拟线(M线),①I型：前壁胎盘部分上缘未超过子宫下段,选择选择子宫下段横切口,术前确定为M线(如图2-1-2)；②Ⅱ型：在三维模型上确定胎盘边缘后,在没有胎盘覆盖的宫壁上确定子宫切口M线(如图2-1-3)；③Ⅲ型： 在三维模型上确定胎盘上缘,确定上缘线后再上移2cm,确定为M线(如图2-1-4)；④Ⅳ型：胎盘三维模型确定前壁均被覆盖后,可行胎盘厚度的测量,定位于胎盘相对薄的区域,建立子宫切口模拟线M线(如图2-1-5)。未累及子宫前壁的前置胎盘选择子宫下段横切口。[结论]术无论胎盘位置及边缘走行如何变化,通过在体胎盘MRI三维重建模型都能准确的确定胎盘边缘,为术中确定避开胎盘的子宫切口提供有力的帮助。第二章在体胎盘三维模型子宫切口模拟线(M线)在前置胎盘剖宫产术中的应用研究[目的]利用在体胎盘MRI数字化三维重建技术术前确定前置胎盘剖宫产术子宫切口模拟线(M线),应用至前置胎盘剖宫产术中,并分析其对母婴预后的影响。[资料与方法]1、数据资料选择我院2014年1月至2016年1月期间因前置胎盘行剖宫产术的单活胎,孕周>28周孕妇为研究对象,共134例。其中观察组(45例)孕妇无MRI检查禁忌证并自愿行MRI检查,且分娩前一周内行MRI检查,并利用MRI数据成功构建在体胎盘数字化三维模型,且术中按照M线进行剖宫产术。对照组(89例)则为未进行模型构建及进行传统剖宫产术的孕妇。2、MRI原始数据集的获取同第二部分第一章。3、确定胎盘边缘位置同第二部分第一章。4、确定观察组子宫切口模拟线(M线)同第二部分第一章。5、手术方法5.1 腹部切口的选择腹壁企鹅库通常为下腹正中或为绕脐的延长切口。通过三维横型确定胎盘具体位置后量出模型中胎盘边缘与耻骨水平线的距离,再在未开腹前利用别定制的消毒尺以耻骨水平线为基准进行垂直测量，如果①距离没超过脐水平线则选用常规的下腹正中切口。②距离超过脐水平线，则选择绕脐的延长切口；5.2 子宫切口的选择① 观察组：切口腹壁暴露子宫后,利用消毒尺测量并定位MRI数字化三维重建模型确定的M线,逐渐切开子宫肌层,组织钳钳夹切口两侧,直至暴露胎膜。破膜后吸羊水,娩出胎儿。②对照组：通过超声了解胎盘与子宫及子宫内口的大致相对位置,无明确的定位,多以子宫下段横切口或纵切口,切开子宫肌层,提起切缘,分娩胎儿。5.3 止血处理术中出血量多者可采取以下方法止血：(1)用卡贝缩宫素、卡前列素氨丁三黼等宫缩剂； (2)子宫B-Lynch缝合术；(3)于子宫下段经两侧阔韧带无血管区束一止血带； (4)子宫胎盘附着面渗血处予以“8”字或“口”字缝合；(5)球囊、纱块压迫止血；(6)骼内动脉结扎术。当各种止血措施无效时则行子宫切除术。手术均由有资历有经验的妇产科医师进行。6、观测指标失血量(利用术前及术后第二天的血红蛋白的差值估算,为术中及术后出血的总和)、输血率、手术时间、术前血红蛋白值、子宫切除率、术后住院天数、新生儿Apgar评分等。7、统计方法采用SPSS20.0 统计软件,计量资料(年龄、出血量、手术时间、新生儿Apgar评分、术后住院时间等)用均数±标准差(x±s)表示,计数资料(输血率、子宫切除率等)用百分数(%)表示。计量资料采用t检验或方差分析,计数资料采用卡方检验。[结果]1、134例中,以在体胎盘三维重建方式确定手术切口的孕妇有45例(观察组),平均年龄为(31.62±3.84)岁,平均孕周(35.59±3.23)周；以传统方式确定手术切口的孕妇有89例(对照组),平均年龄为(30.86±5.41)岁,平均孕周(35.944±2.87)周。两组孕妇的年龄、BMI、孕周、既往剖宫产史、完全型前置胎盘百分率、胎盘植入百分率、急诊剖宫产百分率、术前血红蛋白水平相比较均无统计学意义(均P>0.05)。2、观察组和对照组孕妇的失血量分别为(678.65±649.54)ml、(933.96±695.25)ml,手术时间分别为(65.13±27.38) min、(86.88±54.43) min,输血率分别为24.45%(11/45)、42.69%(38/89)差异均有统计学意义(均P<0.05)。而两组孕妇的产后24h出血量≥1000ml百分率、子宫切除率、死亡率、新生儿Apgar评分<7的百分率相比较无显著差异(均P>0.05)。见表2-2-2。[结论]利用MRI数据对在体胎盘进行三维重建,术前确定子宫切口模拟线(M线),能有效避开胎盘,减少出血量、缩短手术时间,改善母胎预后。