胎儿脊柱在成熟过程中易受各种因素的影响，导致畸形或变异，如脊柱裂、蝴蝶椎等。MRI能清楚显示胎儿各主要器官的正常解剖和发育变化，且空间分辨力高，在脊柱发育异常的筛查及确诊中被广泛接受^[1]。MRI对于胎儿结构的显示与孕龄有直接关系，成像时期以孕16~36周最佳^[2]。本研究中，笔者采用3.0 T MRI对55具17~42孕周新鲜冷冻胎儿尸体标本进行扫描，测量颈段、胸段及腰段脊柱椎体体积并进行分析，为胎儿脊柱的生长发育提供精确、系统的数据资料，以期为产前诊断、优生及法医学提供科学依据。

本研究经山东大学医学院医学伦理委员会批准（201301029）。选取55具孕17~42周胎儿标本，男36具，女19具，胎儿标本均来源于山东大学医学院断层影像解剖学研究中心。其中孕妇自发性流产获得标本20具，因母体患有严重疾病引产获得标本35具。纳入标准：（1）妊娠期间母体超声检查胎儿未发现异常；（2）胎儿父母家族无染色体异常或脊柱相关的遗传性疾病病史。排除标准：（1）标本经CT扫描，脊柱发育异常，如半椎体、蝴蝶椎等；（2）标本先天性脊柱裂等脊柱外观明显畸形。根据胎儿母体妊娠记录（以母体末次月经计算）判断胎儿孕周。标本存放于-18~-26℃冷冻室，置于4%甲醛溶液中保存，并于1个月内行MRI检查。

使用德国Siemens Magnetom Prisma 3.0 T MR扫描仪，16通道头线圈。扫描序列为双回波稳态进动水激励T₂WI，重复时间13.95 ms，回波时间5.20 ms，反转角30°，视野220 mm×220 mm~260 mm ×260 mm，层厚0.4 mm，体素0.4 mm×0.4 mm×0.4 mm，采集次数2次，扫描时间13 min 17 s~17 min 34 s。

采用OsiriX软件（www.osirix-viewer.com，Pixmeo SARL，Bernex，Switzerland）处理图像，对图像进行横断面、矢状面、冠状面重组。在正中矢状面上根据颈椎齿状突（颈2）及第12肋骨附着点（胸12）确定颈椎、胸椎和腰椎节段（图1,图2,图3）。脊柱体积测量方法：根据矢状面范围，在重建横断面图像上沿椎体边缘逐层勾画椎体轮廓（图4），仅测量椎体体积，不包含附件、椎间盘等结构，软件自动输出脊柱体积。颈、胸、腰段脊柱体积除以椎体数目获得椎体单位体积。计算颈、胸、腰椎单位椎体体积平均每周增长速度和增长倍数^[3]，公式分别为：平均每周增长速度=（42孕周椎体单位体积-17孕周椎体单位体积）/26；增长倍数=42孕周椎体单位体积/17孕周椎体单位体积-1。逐一测量腰椎5个椎体的体积。所有测量均由同1名具有10年以上临床经验的骨骼放射学专业医师完成，并于不同时间段（时间间隔>4 h）测量3次，取平均值。

采用SPSS 20.0统计软件处理数据。Kolmogorov-Smirnov检验计量资料是否符合正态分布，符合正态分布的以±s表示。对各段脊柱体积和腰椎各椎体体积与孕周做线性回归分析，获得回归方程。不同性别胎儿间各段脊柱体积的比较采用独立样本t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

胎儿标本颈、胸、腰段椎体横断面呈类圆形或椭圆形。不同性别胎儿标本间颈、胸、腰段脊柱体积差异均无统计学意义（P>0.05，表1）。

从孕17周到42周，胎儿颈、胸、腰段脊柱体积与孕周呈线性关系，随孕周增长而增长，线性回归方程为：颈段脊柱体积（mm³）=-1 260.937+81.235×孕周（R²=0.974，P<0.05，图5）；胸段脊柱体积（mm³）=-5 933.521+347.503×孕周（R²=0.972，P<0.05，图6）；腰段脊柱体积（mm³）=-5 130.912+294.473×孕周（R²=0.976，P<0.05，图7)。根据各方程回归系数，胎儿脊柱体积增长速度胸段最快、腰段次之、颈段最慢；在同一孕周范围内，胸段脊柱体积最大、颈段最小（表2）。从孕17周到42周，颈、胸、腰椎单位椎体体积平均每周增长速度分别是0.8、1.9、3.8，及其增长倍数分别是3.6、4.8、5.6，腰椎单位椎体体积增长速度及增长倍数最大，颈椎最小。

腰椎椎体体积增长与胎儿孕周增长呈线性关系，回归方程为：腰1椎体体积（mm³）=-895.051+51.477×孕周（R²=0.962，P<0.05）；腰2椎体体积（mm³）=-1 011.249+58.602×孕周（R²=0.949，P<0.05）；腰3椎体体积（mm³）=-1 008.121+58.037×孕周（R²=0.947，P<0.05）；腰4椎体体积（mm³）=-945.618+54.303×孕周（R²=0.940，P<0.05）；腰5椎体体积（mm³）=-812.613+46.879×孕周（R²=0.938，P<0.05）（表3）。

脊柱发育过程复杂，是先天性畸形的好发部位。随着影像技术的发展，大量学者开始利用各种影像手段探讨胎儿脊柱发育规律。早在20世纪70年代就有用X线检查研究胎儿标本脊柱生长发育的相关报道^[4]。由于X线仅能显示骨性结构，不能有效地反映骨化中心以外组织的发育情况。因此，采用X线的研究只停留在对脊柱纵向生长速度与胎龄对应关系的水平。超声也多是被用于研究椎体及骨化中心的相关径线、面积与孕周的关系^[5]。由于宫内胎儿超声图像质量差及测量繁琐等因素影响，限制了对脊柱体积的观测。然而，椎体是立体结构，仅从径线及面积上研究，很难准确反映其生长发育规律，而椎体体积是衡量椎体生长的最好指标^[6]。之前有学者采用超声^[5]和CT^[7]研究胎儿椎体随孕周的变化情况，其研究对象为单个椎体或腰段，研究结果表明增长方式呈指数型。而本研究结果显示脊柱和椎体的增长与孕周呈线性关系，差异的原因可能于影像检查及重建测量方法等有关。有采用MRI研究颈4椎体及其骨化中心的体积随孕周变化情况的报道，结果与本研究一致，两者呈线性关系^[8]。本研究通过三维T₂WI序列对椎体多方位重建，获取颈、胸、腰段体积的数据，然后进行横向及纵向比较，补充并完善脊柱生长发育的相关资料，为全面评估脊柱发育状况提供可靠的影像依据。

颈、胸、腰段椎体在生长发育过程中，由于脊柱各段椎体数目不同，各段总体积的增长不能完全反映每个椎体单位的生长，因此有必要用每一椎体单位来进行比较^[3]。本研究结果显示，脊柱生长速度：胸段>腰段>颈段；在同一孕周阶段内，脊柱体积：胸段>腰段>颈段；椎体单体积增长速度及增长倍数：腰椎>胸椎>颈椎。本研究采用MRI，对解剖细节的显示更清晰，基本消除了椎间盘及附件等因素的影响，测量更加精确，临床实用性更强。本研究结果显示胎儿期腰椎单位椎体体积生长速度最快，而且骨化早^[9,10]，因此以腰椎评估胎龄和脊柱发育最为适宜。因此本研究中，笔者将腰椎5个椎体逐一测量并分析与胎龄的关系，结果显示腰椎体积的增长与胎龄亦呈线性关系。

本研究的局限性在于：第一，椎体体积测量均为手工勾画，过程繁琐，且存在误差；第二，扫描时间长，临床应用可能受到一定限制；第三，本研究样本量较小，且受标本条件限制，纳入标本孕周分布不均。目前，磁敏感加权成像序列已用于临床观察胎儿脊柱解剖及发育畸形^[11]，其扫描时间仅15 s，提高了该序列临床应用的可行性及普及性，简洁的便于临床应用的测量计算方法是下一步研究的方向。