彩色多普勒超声监测胎儿大脑中动脉血流指标在宫内诊断的应用概况

    陆雪梅 黄海妮 张青松

    【关键词】 彩色多普勒超声（CDFI）;大脑中动脉血流;胎儿窘迫;子痫前期;胎儿贫血;地中海贫血

    中图分类号：R714.7 ? 文献标志码：A ? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2020.08.017

    随着生活水平的不断提高，人们的优生优育意识不断增强，产前检查则是优生优育的必要措施。产前检查指对孕妇进行规范的检查及胎儿宫内健康状况的评估等，是降低孕产妇和围产儿并发症的一项重要措施。彩色多普勒超声（color doppler flow imaging，CDFI） 作为一种无创、可重复性高的临床诊断技术，合理的检查对胎儿具有无创伤、无致畸、安全性高等优势，近年来已成为产前检查的重要手段，其通过采集超声图像、血流等可辨别胎儿宫内发育、贫血等状况，及时了解胎儿宫内发育情况，有效减少严重先天缺陷儿的出生及降低围产儿死亡。大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）作为胎儿脑部的一条重要血管，能直接反映大脑的血流情况，从而间接反映胎儿的宫内情况。因此，根据MCA的血流特点监测胎儿宫内情况，及时发现不良因素以便及时纠正，降低围产儿死亡率具有重要意义。

    1 MCA血流特点

    近年来，随着超声技术的不断发展，CDFI不仅能够了解胎儿的发育及畸形等情况，还可以通过监测胎儿的血流变化来评估胎儿的宫内安危。 MCA是颈内动脉的分支之一，是大脑血液供应的主要血管之一，供应大脑约80%的血液。MCA 的血流动力学变化能够反映出胎儿颅脑血液循环的血流动力学特征，随着孕周增长，大脑中动脉血流阻力降低，血流速度增加，脑血流量逐渐增大。随着妊娠时间的延长和胎儿脑血管的发育，其管径会不断增粗，正常情况下其脑部血流阻力会相应减小，以达到促进胎儿脑部的血流量提高，血液供氧量增加的目的，并保证胎儿在子宫内的健康成长[1～2]。大脑动脉环（即Willis环）位于脑底下方、蝶鞍上方，由前交通动脉、两侧大脑前动脉起始段、两侧颈内动脉末段、两侧后交通动脉和两侧大脑后动脉起始段吻合而成。彩色多普勒血流显像显示Willis环后，将图像放大，取样容积置于大脑中动脉中段，即可获得大脑中动脉频谱[3]。其测量指标包括收缩期峰值流速（PSV）、舒张期流速（EDV）、搏动指数 （PI）、阻力指数（RI）以及 PSV与EDV比值（S/D）值。当胎儿出现缺氧、贫血时，MCA血流阻力降低，血流速度增加，以保证大脑血液供应，这一现象被称为“大脑保护效应”[4]。这一生理改变，可以通过CDFI监测到，表现为 PSV及舒张末期血流速度增加，以舒张末期血流速度增加更明显，PI、RI及S/D比值均降低。由于MCA位置相对固定，体位、呼吸等因素影响相对较小，因此，测量误差小。胎儿大脑对缺血缺氧最为敏感，根据MCA血流变化特点来预测胎儿宫内安危是安全有效的方法。

    2 MCA在预测胎儿窘迫中的运用

    胎儿宫内窘迫是指胎儿在子宫内因急性或慢性缺氧危及健康和生命的综合症状，其发生率为2.7%～38.5%[5]，是产科较常见的疾病，其主要表现为胎儿宫内缺氧，发育迟缓，胎动减少。胎儿宫内缺氧可造成新生儿窒息、新生儿缺血缺氧性脑病、神经系统损害等不良妊娠结局，影响患儿的智力发育，甚至导致围产儿死亡等风险[6～7]，胎儿缺氧时间的长短与新生儿不良妊娠结局的严重程度呈正相关。因此，及时发现胎儿宫内缺氧并及早处理，对降低不良妊娠结局，减少围产儿死亡具有重要意义。目前临床上主要通过孕妇自计胎动、胎儿电子监护、羊膜镜检查等方法来监测胎儿宫内缺氧情况。胎动计数主要凭借孕妇的主观感觉，而电子监护只有存在明显缺氧时，才会有明显的改变，对于早期宫内缺氧则不敏感，因此胎动计数及胎儿电子监护对轻度宫内缺氧敏感度不高，羊膜镜检查比较直观，且灵敏度较高，但为有创操作，有导致胎儿宫内感染、早产等风险，孕妇较难接受，且操作比较繁杂，只有少数医护人员能掌握该项监测技术，不便于动态监测。近年来，随着CDFI技术不断发展，越来越多地被运用于胎儿的宫内监测。CDFI由于具有安全、无创、直观、可动态观察的优点，且操作简便，目前被认为是了解宫内情况的便捷手段。CDFI可以直观地观察胎儿大脑中动脉等的血流情况，并对胎儿的缺氧情况进行分析。当胎儿宫内缺氧时，由于“脑保护效应”，神经体液的调节机制会促进周围血管收缩阻力增大，全身重新分布，使脑血管出现代偿性扩张状态，脑血流量增加，血流速度加快，達到正常状态时的2～3倍，而搏动指数与阻力指数降低[8]。当胎儿出现缺氧时，超声则显示MCA舒张期血流速度增加，PI、RI、S/D值明显下降[9]。胎儿MCA血流变化可以直接反映胎儿脑循环状态，在早期缺氧发生时，其血流变化更早、更敏感，脑灌注压的改变也先于脐血流[10]。通过超声监测胎儿MCA血流是临床监测胎儿宫内缺氧情况比较可靠的指标[11]。近年来的研究表明，超声监测胎儿MCA血流变化能很好预测胎儿早期宫内缺氧，且安全、可靠、便捷及方便动态监测，值得临床推广。

    3 MCA在子痫前期中的运用

    子痫前期是妊娠期特有疾病，其主要病理改变是全身小血管痉挛，血管内皮细胞损伤，全身靶器官血流灌注下降，导致缺血缺氧损害，包括子宫胎盘灌流下降，从而影响妊娠结局，增加母婴并发症的风险[12]，严重影响母婴健康，是孕产妇及围产儿死亡的主要原因之一。子痫前期的孕妇，由于胎盘三级绒毛血管分支不足，血管痉挛，管径狭窄，血管阻力增加，使得胎盘功能下降，进入胎盘内部与母体进行物质交换的血流量减少，影响胎儿供血供氧，胎儿出现缺氧、宫内发育迟缓的情况[13]。子痫前期由于小血管痉挛，血液浓度显著上升，机体血液黏稠度及红细胞压积增高，胎盘血液循环增加，致血管闭塞的概率显著增加，对胎儿胎盘循环及胎儿颅内循环的运行造成负面影响[14]。本病是一种动态性疾病，可呈持续性进展，早期诊断、了解胎儿宫内情况并及时处理对改善预后具有重要的临床意义。然而，目前对子痫前期的预测和早期诊断缺乏有效、可靠、经济的方法，因此，迫切需要寻求一种有效的、可靠及便捷、直观的预测方法。近年来，随着CDFI不断发展，胎儿血流情况对子痫前期的预测及早期诊断的研究也越来越多。胡国梁等[15]研究发现子痫前期的胎儿大脑中动脉血流动力参数显著下降，重度子痫前期胎儿下降更为明显。杨淳玮等[16]通过对胎儿大脑中动脉血流动力学状态检测，来判断子痫前期病情程度及预后评估。廖桂英等[17]认为MCA对子痫前期患者胎儿不良结局的预测有一定价值。因此，通过对既往有过子痫前期病史，高龄孕妇，高血压、糖尿病等病史的孕妇进行MCA血流指标监测，对血流指标正常孕妇，可每四周监测一次，对超声提示血流异常孕妇，则加强监测，可每两周甚至每周监测，以及早发现子痫前期患者，并及时进行相应处理，对早期诊断，及时治疗及病情评估，改善胎儿预后情况具有重要意义。

    4 MCA-PSV在预测胎儿贫血中的研究

    胎儿的血液及循环系统于孕4周时即产生，随着孕周增加，其功能逐渐完善并维持胎儿的生理功能。当各种原因引起其功能异常时，则出现胎儿宫内贫血，可导致胎儿宫内发育迟缓、水肿、新生儿窒息、死胎等不良后果。很多疾病都可能引起胎儿贫血，最常见原因有胎儿血红蛋白病、免疫性溶血（母儿血型不合）、宫内感染等。预测胎儿宫内贫血情况，及时进行干预，对降低围生儿死亡率，提高围生医学质量具有重要临床意义。传统的监测胎儿宫内贫血的方法主要是脐静脉穿刺检验胎儿血红蛋白，而此方法虽比较直观，但毕竟是宫腔操作，增加胎儿宫内感染、胎膜早破、早产等风险。CDFI作为围产保健的重要手段，具有安全、无创伤、可动态监测的特点，近年来越来越多地被应用于监测胎儿宫内生长发育情况。由于胎儿呼吸运动等对MCA影响较小，CDFI比较容易获得清晰图像，显示胎儿血流情况，被认为是用于评估胎儿宫内贫血的安全有效的方法[18]。有学者认为MCA-PSV诊断胎儿宫内贫血的敏感性和特异性较高[19]。MARI等[20]制定的胎儿MCA-PSV判断标准，MCA-PSV=1.0 MOM为正常平均值，1.29～1.5 MOM为轻度贫血，1.5～1.55 MOM為中度贫血，>1.55 MOM为重度贫血，表明 MCA-PSV 能很好地预测胎儿贫血，胎儿Hb与MCA-PSV呈线性相关，利用胎儿MCA血流速度诊断胎儿贫血，可减少70%以上的侵入性操作。MCA-PSV增高与胎儿贫血的程度呈正相关， MCA-PSV 可以比较准确地预测胎儿重度溶血性贫血[21]。其诊断胎儿宫内贫血临床灵敏度为 75%，特异度为 91%，准确率为 83%，阳性预测值为 93.1%，阴性预测值为69.77%[22]。MCA-PSV改变早于胎儿心脏及肝脏增大、水肿、胎盘增厚等其他提示胎儿贫血的指标，且灵敏度高，其值增高对于评价胎儿贫血及指导临床干预具有重要意义[23]。可见，通过超声监测胎儿MCA-PSV可用于监测胎儿宫内贫血情况，是一项安全、无创、可靠、重复性好的指标。对存在胎儿宫内贫血的高危孕妇，可于孕12周开始检测MCA血流情况，当出现血流指标异常时，进行有创性检查，如正常，高危孕妇可每四周进行检测一次，以便了解胎儿贫血情况而进行针对性的治疗，减少围产期胎儿及孕产妇的并发症。另外，MCA也可以用于宫内输血治疗时期的疗效评估，减少不必要的侵入性操作以及孕妇精神、心理负担。

    5 MCA-PSV预测胎儿重型地中海贫血

    人类血红蛋白链是由2条α肽链（包括ζ-链和α-链）和4条非α肽链（包括ε-链、γ-链、δ-链、β-链）组成的四聚体，而在人体不同的发育阶段所合成的血红蛋白类型也存在差异[24]，α-链在妊娠到6周后则持续高水平表达，分别合成胚胎（α2ε2）、胎儿（α2γ2）及成人（α2δ2和α2β2）四种血红蛋白。地中海贫血（thalassemia，简称地贫）是一种常见的单基因遗传病之一，主要是由于珠蛋白合成减少或缺如，血红蛋白的α-链/非α-链比例失衡而导致的疾病，以慢性进行性溶血为主要特征。α-地中海贫血（简称α-地贫）是由于α珠蛋白基因缺失或突变，使α-链的合成受到部分或完全抑制，使得α珠蛋白合成减少或不能合成而引起的溶血性贫血，贫血严重程度与α-链的合成呈正相关。重型α-地贫（又称Hb Barts水肿综合征）是由于四条α-链完全缺失而导致α珠蛋白完全不能合成所致。由于α-链不能合成，γ聚合成四聚体γ4（Hb Barts），Hb Barts 对氧的亲和力极高，即使在低氧状态下也不能释放O2，使得胎儿宫内严重缺氧，严重影响胎儿发育，随着孕周增大，胎儿逐步出现水肿，并累及全身重要器官，最终死亡。Hb Barts胎儿由于严重贫血、缺氧，胎儿呈重度贫血、黄疸、肝脾肿大、全身水肿、发育不良、四肢短小，巨大胎盘等，常于妊娠26周后超声表现，大多数在晚孕或娩出后半小时内死亡。对孕妇而言，则可能造成产前产后大出血、镜像综合征等，严重危及孕产妇生命。目前预防重型地贫患儿出生的主要方法是对高危孕妇在孕早期进行绒毛活检孕中期的羊水或脐血地贫基因产前诊断，避免到孕晚期出现严重并发症后所出现的一系列严重后果，效果显著。然而这些均为有创操作，有出血、宫内感染、胎儿丢失等风险，由于一些孕妇对侵入性产前诊断不了解，会产生恐惧心理，拒绝产前诊断，因此就有可能造成一些重型地贫儿的出生或严重并发症的发生，为社会、家庭带来严重影响，因此，寻求一些便捷、安全、有效的方法防止重型地贫儿出生是目前迫切需要的。由于α-链妊娠到6周开始就有高水平的表达，重型ɑ地贫胎儿由于重度贫血导致胎儿血流动力学、心血管功能及全身各脏器形态学的逐步的病理生理改变，心脏代偿性增大，而不断发展和更新的超声诊断系统恰好适应了胎儿贫血水肿的临床要求。KUMAR[25]认为，用MCA-PSV评估胎儿贫血非常安全有效。胎儿贫血越严重，MCA-PSV值就越高，且孕周越小[26]。MCA-PSV增高在心胸比值增大、胎儿水肿等胎儿贫血指标出现之前。张广兰等[27]对在孕早期巴氏水肿胎儿的研究发现， MCA-PSV对预测胎儿α-地贫有一定的指导意义。由于CDFI安全、无创、经济方便，可重复性好，MCA-PSV预测重型α-地贫胎儿是一项可行的方法，从妊娠15周开始，对有重型α-地贫胎儿风险的孕妇进行胎儿MCA-PSV监测，提示有重度贫血可能的高危胎儿进行羊膜腔穿刺，而对于低危胎儿，可暂缓穿刺，定期监测MCA-PSV情况，可减少有创性操作，减少孕妇的精神、心理负担，这是今后地贫的防控重要研究方向。

    6 结语

    CDFI作为当今围产保健的重要检测手段，其对血管定位及血流参数测量的准确性和安全性较高，通过观察其血流变化来监测胎儿宫内情况也变得尤为重要。MCA位置相对固定，容易获取超声图像，当临床怀疑胎儿存在缺血、缺氧等情况时，MCA 的血流监测则起到重要作用。通过MCA血流监测，可以及时发现胎儿宫内异常情况，及时诊治，减少宫腔操作，降低围产儿出生缺陷。CDFI具有便捷、安全、可重复性高的特点，孕妇易于接受，因此，MCA 的血流监测是今后监测胎儿宫内情况，减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）

    （编辑：梁明佩）