胎儿心脏及大脑中动脉血流动力学与胎儿宫内窘迫的相关性研究

李天刚，杨 磊，王艺璇，李兰静，陈雪珍，车 岩

(1.甘肃省妇幼保健院超声科，兰州 730050;2.兰州大学第二医院超声科，兰州 730000)

胎儿宫内窘迫是导致新生儿窒息、围生儿死亡的主要原因之一，存活的窒息儿也会因缺氧导致神经系统损害、智力发育不良等不可逆转的后遗症。统计资料表明，窒息儿童中有不同程度伤残者比率为15% ～18.2%，其中围生期窒息引起的占25% ～50%［1］，我国每年约有30万新生儿因宫内缺氧而致残，若能及早发现胎儿宫内窘迫有助于临床选择合理治疗措施，降低围生儿病死率，对提高围生医学质量及优生优育具有重要价值［2］。本研究旨在通过对胎儿心脏大动脉及大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)血流参数的变化快速准确地评价宫内缺氧，对早期诊断、合理治疗，预防疾病的发展，减少并发症的发生提供可靠依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象 随机选取来甘肃省妇幼保健院住院患者，年龄在23～38岁，孕33～41周单胎孕妇92例，经临床及辅助检查确诊为正常胎儿;另随机选取年龄在23～38岁，孕33～41周，经产前及产后明确诊断为胎儿宫内缺氧孕妇63例。依据孕周分为两组:33～36周(67例)组和36～41周(88例)组，均为单胎，检查前先对胎儿进行常规检查与测量、排除畸形。

1.2 仪器与方法 采用GE公司VVid7型彩色多普勒超声诊断仪，探头频率3.5 MHz和5 MHz，并配有录像和电影回放功能，选用产科及心脏软件条件分析。主动脉及肺动脉血流参数测定:主动脉血流速度及肺动脉血流速度波形分别从左室流出道(图1)及右室流出道或主动脉短轴(图2)切面获得，测量过程中矫正角度，使多普勒束与血流方向间的夹角≤30°，从主动脉及肺动脉瓣膜处记录血流速度波形。至少获得3～5个连续的满意频谱后冻结图像，从获得的频谱计算:主动脉及肺动脉收缩期峰值速度(PTV)主动脉及肺动脉流速积分(VTI);胎心率(FHR)及主、肺动脉根部直径(D)，并计算 VTI*FHR值及心输出量(CO)，心输出量=每搏量(SV)×FHR=л(D/2)2*VTI*FHR。

大脑中动脉的测量方法:选定标准丘脑平面，探头向颅底移动，找到成对蝶骨大翼，加彩色多普勒观察血流信号，频谱多普勒对大脑中动脉中段进行取样测量，取连续3～5个完整清楚频普测量，测量参数包括:阻力指数(RI)、搏动指数(PI)及S/D比值，测量3次并取平均值。

1.3 判断标准

1.3.1 确定正常组 胎心监测NST反应型:于脐动脉近胎盘处取测量收缩期峰值血流速度与舒张期超声S/D比值＜4;产后1 min及5 min新生儿Apgar评分大于等于9分。

1.3.2 确定缺氧组 胎心监测NST为无反应型:于脐动脉近胎盘处测量收缩期峰值血流速度与舒张期超声S/D比值＞4;经临床治疗者，重复以上检查，结果无明显改变;产后1 min及5 min新生儿Apgar评分4～7分为轻度窒息，低于4分为重度窒息。

1.4 统计学方法 采用SPSS 13.0软件进行统计学分析，所有计量资料以表示，多组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

33～36周组中正常胎儿25例，缺氧胎儿42例，轻度窒息27例，重度窒息15例;36～41周组中正常胎儿67例，缺氧胎儿21例。其中轻度窒息16例，重度窒息5例。92例正常胎儿中宫内生长迟缓(intrauterine growth retardation，IUGR)2 例，妊娠高血压疾病4例;63例缺氧胎儿中IUGR15例，妊娠高血压疾病19例，羊水污染13例，胆汁淤积症4例。

两组中轻度窒息胎儿中:①肺动脉VTI*FHR值，右心输出量较正常组胎儿明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05);②主动脉VTI*FHR值，左心输出量较正常组胎儿略下降，差异无统计学意义(P＞0.05)。在重度窒息胎儿主动脉及肺动脉VTI*FHR值，左心输出量较正常组胎儿下降明显，差异有统计学意义(P＜0.05)见表1。

两组中轻度窒息胎儿MCA血流的阻RI、PI及S/D值较正常组胎儿明显减低，差异有统计学意义(P＜0.05);重度窒息胎儿 MCA血流的 RI、PI及S/D值较正常组胎儿减低，差异无统计学意义(P﹥0.05)，见表2。

表1 正常胎儿、轻度窒息及重度窒息胎儿各血流参数比较()

表1 正常胎儿、轻度窒息及重度窒息胎儿各血流参数比较()

与正常对照组比较，;﹤0.05

表2 正常胎儿、轻度窒息及重度窒息胎儿MCA各项参数之间的比较()

表2 正常胎儿、轻度窒息及重度窒息胎儿MCA各项参数之间的比较()

与正常对照比较，*P﹥0.05;＊＊P﹤0.05

3 讨论

近年来应用彩色多普勒研究发现，当胎儿发生宫内缺氧时可出现动脉血流再分配，母体和胎儿可发生一系列适应性改变，最终引起胎儿血流动力学模式的改变［3］。而已有研究提示血流频谱改变、血流速度及阻力检测是反应胎儿循环的一个重要指标。胎儿宫内缺氧时胎儿发生酸中毒，进一步影响心功能，因此，当发现胎儿宫内窘迫时检测心脏大血管的多普勒参数可以提供一个较客观的心脏血流动力学参数，胎儿左心输出血液主要直接通过主动脉到头部大脑和上肢，而脑血流大部分由左心室收缩提供，因此，胎儿宫内窘迫时胎儿左心室血流动力学会发生改变;通过动脉导管动脉血和非动脉血混合后供应胎儿的肾脏及腹部脏器，肾动脉及腹部血液供应主要由右心室收缩提供，因此胎儿宫内窘迫时左、右心室血流动力学均会发生改变。

在本研究中，正常胎儿平均肺动脉峰值速度低于主动脉，宫内窘迫胎儿较正常对照组胎儿主动脉、肺动脉峰值速度均降低，以肺动脉降低更为显著(P＜0.05)，并且由于两组中平均肺动脉内径均大于主动脉内径，因此右心室输出量仍高于左心室，并且在正常胎儿中33～36周组中右心输出量占左右两室总输出量的62%，B组右心输出量占左右两室总输出量的56%，这可能是由于36～41周胎儿均达到足月，胎儿的右心优势已随胎龄增加而减弱，左右心功能渐趋相等所致。Kamitomo等［4］等指出在慢性缺氧胎儿，左右心输出量都是降低的，以右心为甚，并认为主动脉峰值速度下降及左心输出量降低可能是胎儿宫内窘迫的最后改变之一，本研究中轻度窒息胎儿右心室VTI*FHR、右心输出量较正常组明显下降，而左心室功能改变不明显，说明轻度窒息胎儿右心室受损可能较左心室早且突出，而对于重度窒息胎儿，除右心功能改变外，还出现了主动脉VTI*FHR和左心输出量明显下降。

从胎儿血流动力学改变的特点中不难看出，缺氧胎儿表现出极强的自我调节能力，通过血管收缩与舒张功能的变化，使血流分布明显异于正常胎儿，腹部器官、周围血管与胎盘供血的阻力增加，血供减少;而颅内供血则与其相反，血供相对稳定与增加，从而有力地提供了脑组织的血流流量，保护了颅脑系统，这就是文献中的“脑保护效应”［5-7］，大脑中动脉代表胎儿中央血管(图3)，是大脑半球血液供应最丰富的血管，可直接反映颅脑循环的动态变化。因此，当胎儿宫内缺氧时，由于机体代偿功能，血液重新分配，较为重要器官如大脑及心脏血液供给增加，血管扩张，阻力降低(图4、5)，而肾动脉等外围血管为保障重要器官营养供给，发生血管收缩，阻力升高，胎儿缺氧时此血流动力学变化特点，称为“血液再分配现象”［8］。

在本研究中，33～36周和36～41周两组中正常妊娠胎儿MCA血流参数均随孕龄增加而呈逐渐下降趋势，这与以往报道［9］相似，说明随着妊娠进展，胎儿脑血管逐渐发育，管径增粗，阻力减小，脑血流量增加，脑血氧需求量也逐渐增加［10］。其中，两组轻度窒息胎儿MCA较正常胎儿各项参数明显下降，而重度窒息胎儿MCA参数较轻度窒息胎儿升高，这说明随着胎儿宫内缺氧的逐渐加剧，MCA的阻力指数下降，达到最低点后不再下降，反而上升，因此，MCA不能反映胎儿宫内缺氧失代偿后脑血管收缩时的情况。33～36周组中胎儿宫内窘迫所占比例较36～41周组明显高，而正常胎儿所占比例较36～41周组明显低，笔者认为这可能由于A组胎儿孕周相对较少，胎儿各系统尤其是呼吸系统尚未完全发育成熟有关。另外，缺氧胎儿孕母多合并各种妊娠合并症，而其中妊娠高血压疾病最多，笔者认为这可能由于合并妊娠高血压疾病的孕妇全身小动脉痉挛，造成胎盘绒毛小动脉痉挛、梗阻、水肿，血管狭窄，使胎儿-胎盘循环阻力增加，导致胎儿缺氧、缺血。

回顾以往研究，许多学者将研究对象限定在同一孕周，从而忽视了各孕周之间的差别，本研究将研究对象依据孕周分为33～36周和36～41周两组，更客观反映了不同孕周各项参数之间的差异;将缺氧胎儿分为轻度窒息及重度窒息，这样更客观反映了不同缺氧程度下胎儿心脏大血管及MCA的血流参数变化。另外，为减少时间及空间上的误差，各参数均尽可能于产前检测，并于产后即刻检测胎儿Apgar评分及围产儿预后。

本研究不足和局限性:①由于心输出量是为间接获得，这就要求我们在测量中准确测量主动脉及肺动脉各项参数，其中最主要的影响因素是主动脉及肺动脉取样位点的选择，不同的位点及角度有可能出现测量结果的误差，本研究选取左室流出道及主动脉短轴切面，取瓣环处测量，大脑中动脉取样位点选取中段测量，从而最大程度减少测量误差;②在测量过程中，由于胎儿体位的不同，测量易受取样线与血流方向夹角的影响，这种情况下可嘱孕妇改变体位或适当运动后再行检查，以尽量使多普勒取样线与所测血管血流方向平行(夹角＜20°)，并连续测量3次取其平均值，使所测数据准确可靠;③由于36～41周组中重度窒息胎儿较少，仅有5例，这样便减低了统计学的检验效能，这就要求我们在今后的工作中扩大样本量，进一步深入研究。

综上所述，可以通过脉冲多普勒超声检测胎儿心脏大血管及大脑中动脉血流频谱分析宫内窘迫胎儿血流动力学改变，判断其与胎儿宫内窘迫的相关性，是一种简单无创、方便快捷并可行的方法，能及时诊断和防治胎儿缺氧，可明显提高多普勒诊断的准确性，并对病情的发展及疗效作出客观的评估，预测其预后，从而指导临床对该病的发生发展做到早期防治，并为把握最佳治疗时期选择最佳治疗方案。

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