彩色多普勒超聲監測胎兒大腦中動脈血流指標在宮內診斷的應用概況

陸雪梅 黃海妮 張青松

【關鍵詞】 彩色多普勒超聲（CDFI）;大腦中動脈血流;胎兒窘迫;子癇前期;胎兒貧血;地中海貧血

中圖分類號：R714.7 ? 文獻標志碼：A ? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2020.08.017

隨著生活水平的不斷提高，人們的優生優育意識不斷增強，產前檢查則是優生優育的必要措施。產前檢查指對孕婦進行規范的檢查及胎兒宮內健康狀況的評估等，是降低孕產婦和圍產兒并發癥的一項重要措施。彩色多普勒超聲（color doppler flow imaging，CDFI） 作為一種無創、可重復性高的臨床診斷技術，合理的檢查對胎兒具有無創傷、無致畸、安全性高等優勢，近年來已成為產前檢查的重要手段，其通過采集超聲圖像、血流等可辨別胎兒宮內發育、貧血等狀況，及時了解胎兒宮內發育情況，有效減少嚴重先天缺陷兒的出生及降低圍產兒死亡。大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）作為胎兒腦部的一條重要血管，能直接反映大腦的血流情況，從而間接反映胎兒的宮內情況。因此，根據MCA的血流特點監測胎兒宮內情況，及時發現不良因素以便及時糾正，降低圍產兒死亡率具有重要意義。

1 MCA血流特點

近年來，隨著超聲技術的不斷發展，CDFI不僅能夠了解胎兒的發育及畸形等情況，還可以通過監測胎兒的血流變化來評估胎兒的宮內安危。 MCA是頸內動脈的分支之一，是大腦血液供應的主要血管之一，供應大腦約80%的血液。MCA 的血流動力學變化能夠反映出胎兒顱腦血液循環的血流動力學特征，隨著孕周增長，大腦中動脈血流阻力降低，血流速度增加，腦血流量逐漸增大。隨著妊娠時間的延長和胎兒腦血管的發育，其管徑會不斷增粗，正常情況下其腦部血流阻力會相應減小，以達到促進胎兒腦部的血流量提高，血液供氧量增加的目的，并保證胎兒在子宮內的健康成長[1～2]。大腦動脈環（即Willis環）位于腦底下方、蝶鞍上方，由前交通動脈、兩側大腦前動脈起始段、兩側頸內動脈末段、兩側后交通動脈和兩側大腦后動脈起始段吻合而成。彩色多普勒血流顯像顯示Willis環后，將圖像放大，取樣容積置于大腦中動脈中段，即可獲得大腦中動脈頻譜[3]。其測量指標包括收縮期峰值流速（PSV）、舒張期流速（EDV）、搏動指數 （PI）、阻力指數（RI）以及 PSV與EDV比值（S/D）值。當胎兒出現缺氧、貧血時，MCA血流阻力降低，血流速度增加，以保證大腦血液供應，這一現象被稱為“大腦保護效應”[4]。這一生理改變，可以通過CDFI監測到，表現為 PSV及舒張末期血流速度增加，以舒張末期血流速度增加更明顯，PI、RI及S/D比值均降低。由于MCA位置相對固定，體位、呼吸等因素影響相對較小，因此，測量誤差小。胎兒大腦對缺血缺氧最為敏感，根據MCA血流變化特點來預測胎兒宮內安危是安全有效的方法。

2 MCA在預測胎兒窘迫中的運用

胎兒宮內窘迫是指胎兒在子宮內因急性或慢性缺氧危及健康和生命的綜合癥狀，其發生率為2.7%～38.5%[5]，是產科較常見的疾病，其主要表現為胎兒宮內缺氧，發育遲緩，胎動減少。胎兒宮內缺氧可造成新生兒窒息、新生兒缺血缺氧性腦病、神經系統損害等不良妊娠結局，影響患兒的智力發育，甚至導致圍產兒死亡等風險[6～7]，胎兒缺氧時間的長短與新生兒不良妊娠結局的嚴重程度呈正相關。因此，及時發現胎兒宮內缺氧并及早處理，對降低不良妊娠結局，減少圍產兒死亡具有重要意義。目前臨床上主要通過孕婦自計胎動、胎兒電子監護、羊膜鏡檢查等方法來監測胎兒宮內缺氧情況。胎動計數主要憑借孕婦的主觀感覺，而電子監護只有存在明顯缺氧時，才會有明顯的改變，對于早期宮內缺氧則不敏感，因此胎動計數及胎兒電子監護對輕度宮內缺氧敏感度不高，羊膜鏡檢查比較直觀，且靈敏度較高，但為有創操作，有導致胎兒宮內感染、早產等風險，孕婦較難接受，且操作比較繁雜，只有少數醫護人員能掌握該項監測技術，不便于動態監測。近年來，隨著CDFI技術不斷發展，越來越多地被運用于胎兒的宮內監測。CDFI由于具有安全、無創、直觀、可動態觀察的優點，且操作簡便，目前被認為是了解宮內情況的便捷手段。CDFI可以直觀地觀察胎兒大腦中動脈等的血流情況，并對胎兒的缺氧情況進行分析。當胎兒宮內缺氧時，由于“腦保護效應”，神經體液的調節機制會促進周圍血管收縮阻力增大，全身重新分布，使腦血管出現代償性擴張狀態，腦血流量增加，血流速度加快，達到正常狀態時的2～3倍，而搏動指數與阻力指數降低[8]。當胎兒出現缺氧時，超聲則顯示MCA舒張期血流速度增加，PI、RI、S/D值明顯下降[9]。胎兒MCA血流變化可以直接反映胎兒腦循環狀態，在早期缺氧發生時，其血流變化更早、更敏感，腦灌注壓的改變也先于臍血流[10]。通過超聲監測胎兒MCA血流是臨床監測胎兒宮內缺氧情況比較可靠的指標[11]。近年來的研究表明，超聲監測胎兒MCA血流變化能很好預測胎兒早期宮內缺氧，且安全、可靠、便捷及方便動態監測，值得臨床推廣。

3 MCA在子癇前期中的運用

子癇前期是妊娠期特有疾病，其主要病理改變是全身小血管痙攣，血管內皮細胞損傷，全身靶器官血流灌注下降，導致缺血缺氧損害，包括子宮胎盤灌流下降，從而影響妊娠結局，增加母嬰并發癥的風險[12]，嚴重影響母嬰健康，是孕產婦及圍產兒死亡的主要原因之一。子癇前期的孕婦，由于胎盤三級絨毛血管分支不足，血管痙攣，管徑狹窄，血管阻力增加，使得胎盤功能下降，進入胎盤內部與母體進行物質交換的血流量減少，影響胎兒供血供氧，胎兒出現缺氧、宮內發育遲緩的情況[13]。子癇前期由于小血管痙攣，血液濃度顯著上升，機體血液黏稠度及紅細胞壓積增高，胎盤血液循環增加，致血管閉塞的概率顯著增加，對胎兒胎盤循環及胎兒顱內循環的運行造成負面影響[14]。本病是一種動態性疾病，可呈持續性進展，早期診斷、了解胎兒宮內情況并及時處理對改善預后具有重要的臨床意義。然而，目前對子癇前期的預測和早期診斷缺乏有效、可靠、經濟的方法，因此，迫切需要尋求一種有效的、可靠及便捷、直觀的預測方法。近年來，隨著CDFI不斷發展，胎兒血流情況對子癇前期的預測及早期診斷的研究也越來越多。胡國梁等[15]研究發現子癇前期的胎兒大腦中動脈血流動力參數顯著下降，重度子癇前期胎兒下降更為明顯。楊淳瑋等[16]通過對胎兒大腦中動脈血流動力學狀態檢測，來判斷子癇前期病情程度及預后評估。廖桂英等[17]認為MCA對子癇前期患者胎兒不良結局的預測有一定價值。因此，通過對既往有過子癇前期病史，高齡孕婦，高血壓、糖尿病等病史的孕婦進行MCA血流指標監測，對血流指標正常孕婦，可每四周監測一次，對超聲提示血流異常孕婦，則加強監測，可每兩周甚至每周監測，以及早發現子癇前期患者，并及時進行相應處理，對早期診斷，及時治療及病情評估，改善胎兒預后情況具有重要意義。

4 MCA-PSV在預測胎兒貧血中的研究

胎兒的血液及循環系統于孕4周時即產生，隨著孕周增加，其功能逐漸完善并維持胎兒的生理功能。當各種原因引起其功能異常時，則出現胎兒宮內貧血，可導致胎兒宮內發育遲緩、水腫、新生兒窒息、死胎等不良后果。很多疾病都可能引起胎兒貧血，最常見原因有胎兒血紅蛋白病、免疫性溶血（母兒血型不合）、宮內感染等。預測胎兒宮內貧血情況，及時進行干預，對降低圍生兒死亡率，提高圍生醫學質量具有重要臨床意義。傳統的監測胎兒宮內貧血的方法主要是臍靜脈穿刺檢驗胎兒血紅蛋白，而此方法雖比較直觀，但畢竟是宮腔操作，增加胎兒宮內感染、胎膜早破、早產等風險。CDFI作為圍產保健的重要手段，具有安全、無創傷、可動態監測的特點，近年來越來越多地被應用于監測胎兒宮內生長發育情況。由于胎兒呼吸運動等對MCA影響較小，CDFI比較容易獲得清晰圖像，顯示胎兒血流情況，被認為是用于評估胎兒宮內貧血的安全有效的方法[18]。有學者認為MCA-PSV診斷胎兒宮內貧血的敏感性和特異性較高[19]。MARI等[20]制定的胎兒MCA-PSV判斷標準，MCA-PSV=1.0 MOM為正常平均值，1.29～1.5 MOM為輕度貧血，1.5～1.55 MOM為中度貧血，>1.55 MOM為重度貧血，表明 MCA-PSV 能很好地預測胎兒貧血，胎兒Hb與MCA-PSV呈線性相關，利用胎兒MCA血流速度診斷胎兒貧血，可減少70%以上的侵入性操作。MCA-PSV增高與胎兒貧血的程度呈正相關， MCA-PSV 可以比較準確地預測胎兒重度溶血性貧血[21]。其診斷胎兒宮內貧血臨床靈敏度為 75%，特異度為 91%，準確率為 83%，陽性預測值為 93.1%，陰性預測值為69.77%[22]。MCA-PSV改變早于胎兒心臟及肝臟增大、水腫、胎盤增厚等其他提示胎兒貧血的指標，且靈敏度高，其值增高對于評價胎兒貧血及指導臨床干預具有重要意義[23]。可見，通過超聲監測胎兒MCA-PSV可用于監測胎兒宮內貧血情況，是一項安全、無創、可靠、重復性好的指標。對存在胎兒宮內貧血的高危孕婦，可于孕12周開始檢測MCA血流情況，當出現血流指標異常時，進行有創性檢查，如正常，高危孕婦可每四周進行檢測一次，以便了解胎兒貧血情況而進行針對性的治療，減少圍產期胎兒及孕產婦的并發癥。另外，MCA也可以用于宮內輸血治療時期的療效評估，減少不必要的侵入性操作以及孕婦精神、心理負擔。

5 MCA-PSV預測胎兒重型地中海貧血

人類血紅蛋白鏈是由2條α肽鏈（包括ζ-鏈和α-鏈）和4條非α肽鏈（包括ε-鏈、γ-鏈、δ-鏈、β-鏈）組成的四聚體，而在人體不同的發育階段所合成的血紅蛋白類型也存在差異[24]，α-鏈在妊娠到6周后則持續高水平表達，分別合成胚胎（α2ε2）、胎兒（α2γ2）及成人（α2δ2和α2β2）四種血紅蛋白。地中海貧血（thalassemia，簡稱地貧）是一種常見的單基因遺傳病之一，主要是由于珠蛋白合成減少或缺如，血紅蛋白的α-鏈/非α-鏈比例失衡而導致的疾病，以慢性進行性溶血為主要特征。α-地中海貧血（簡稱α-地貧）是由于α珠蛋白基因缺失或突變，使α-鏈的合成受到部分或完全抑制，使得α珠蛋白合成減少或不能合成而引起的溶血性貧血，貧血嚴重程度與α-鏈的合成呈正相關。重型α-地貧（又稱Hb Barts水腫綜合征）是由于四條α-鏈完全缺失而導致α珠蛋白完全不能合成所致。由于α-鏈不能合成，γ聚合成四聚體γ4（Hb Barts），Hb Barts 對氧的親和力極高，即使在低氧狀態下也不能釋放O2，使得胎兒宮內嚴重缺氧，嚴重影響胎兒發育，隨著孕周增大，胎兒逐步出現水腫，并累及全身重要器官，最終死亡。Hb Barts胎兒由于嚴重貧血、缺氧，胎兒呈重度貧血、黃疸、肝脾腫大、全身水腫、發育不良、四肢短小，巨大胎盤等，常于妊娠26周后超聲表現，大多數在晚孕或娩出后半小時內死亡。對孕婦而言，則可能造成產前產后大出血、鏡像綜合征等，嚴重危及孕產婦生命。目前預防重型地貧患兒出生的主要方法是對高危孕婦在孕早期進行絨毛活檢孕中期的羊水或臍血地貧基因產前診斷，避免到孕晚期出現嚴重并發癥后所出現的一系列嚴重后果，效果顯著。然而這些均為有創操作，有出血、宮內感染、胎兒丟失等風險，由于一些孕婦對侵入性產前診斷不了解，會產生恐懼心理，拒絕產前診斷，因此就有可能造成一些重型地貧兒的出生或嚴重并發癥的發生，為社會、家庭帶來嚴重影響，因此，尋求一些便捷、安全、有效的方法防止重型地貧兒出生是目前迫切需要的。由于α-鏈妊娠到6周開始就有高水平的表達，重型ɑ地貧胎兒由于重度貧血導致胎兒血流動力學、心血管功能及全身各臟器形態學的逐步的病理生理改變，心臟代償性增大，而不斷發展和更新的超聲診斷系統恰好適應了胎兒貧血水腫的臨床要求。KUMAR[25]認為，用MCA-PSV評估胎兒貧血非常安全有效。胎兒貧血越嚴重，MCA-PSV值就越高，且孕周越小[26]。MCA-PSV增高在心胸比值增大、胎兒水腫等胎兒貧血指標出現之前。張廣蘭等[27]對在孕早期巴氏水腫胎兒的研究發現， MCA-PSV對預測胎兒α-地貧有一定的指導意義。由于CDFI安全、無創、經濟方便，可重復性好，MCA-PSV預測重型α-地貧胎兒是一項可行的方法，從妊娠15周開始，對有重型α-地貧胎兒風險的孕婦進行胎兒MCA-PSV監測，提示有重度貧血可能的高危胎兒進行羊膜腔穿刺，而對于低危胎兒，可暫緩穿刺，定期監測MCA-PSV情況，可減少有創性操作，減少孕婦的精神、心理負擔，這是今后地貧的防控重要研究方向。

6 結語

CDFI作為當今圍產保健的重要檢測手段，其對血管定位及血流參數測量的準確性和安全性較高，通過觀察其血流變化來監測胎兒宮內情況也變得尤為重要。MCA位置相對固定，容易獲取超聲圖像，當臨床懷疑胎兒存在缺血、缺氧等情況時，MCA 的血流監測則起到重要作用。通過MCA血流監測，可以及時發現胎兒宮內異常情況，及時診治，減少宮腔操作，降低圍產兒出生缺陷。CDFI具有便捷、安全、可重復性高的特點，孕婦易于接受，因此，MCA 的血流監測是今后監測胎兒宮內情況，減少出生缺陷的重要研究方向。

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（收稿日期：2020-01-14 修回日期：2020-03-30）

（編輯：梁明佩）