胎儿静脉导管血流频谱对心脏异常的预测价值

陶华娟，王春霞，李晓东，张胜利，蔡绪英

胎儿静脉导管血流频谱对心脏异常的预测价值

陶华娟1，王春霞2，李晓东3，张胜利1，蔡绪英1

（1.潍坊市妇幼保健院遗传科,山东 潍坊 261011；2.潍坊市妇幼保健院超声科,山东 潍坊 261011；3.潍坊市妇幼保健院儿科,山东 潍坊 261011）

静脉导管是胎儿期特有的血管，不仅能满足胎儿生理状态下生长发育的需求，也能对病理状态下胎儿全身血液重新分配进行有效的调节。胎儿静脉导管血流频谱的异常对提示胎儿心脏异常有一定的指导意义。本文对其与心脏异常的预测价值进行综述。

胎儿；静脉导管；血流频谱；先天性心脏病；心功能异常

静脉导管(Ductus Venosus,DV)是胎儿期脉管系统特有的组成部分，在胎儿期开放并于胎儿出生后闭锁为静脉韧带。由于其解剖结构及位置的特殊性，对胎儿的血流分布具有独特意义。当胎儿出现心脏结构及功能异常、缺氧、胎盘功能障碍等异常改变时，DV不但起到有效的代偿调节作用而且通过其在超声频谱中的改变可为上述疾病的诊断及预测提供依据。目前，对胎儿DV血流频谱检测价值的研究不断深入，本文对DV血流频谱在诊断胎儿心脏异常方面的意义做一浅述。

1 DV解剖结构及循环作用

一般认为，DV起于脐门静脉窦，止于下腔静脉的上段靠近右心房处，长约1～2 cm，入口处有富含弹力纤维的隆起，呈入口窄出口宽的喇叭形结构，入口峡部宽约0.7～1.5 mm。作为脐静脉进入下腔静脉的旁路途径，参与调节分配脐静脉血流速度及流量[1-2]。由于，DV特殊的解剖结构以及门腔静脉压力差的存在，低速的脐静脉血流（约10～22 cm/s）在DV内迅速转换为高速的向心流动血流(约60～85 cm/s），并将占脐静脉血流总量约1/4的高含氧量血液直接注入下腔静脉[2]，进而经卵圆孔射入左心房，这种高含氧量血液的重新分配极大的保证了胎儿心脏、大脑等重要器官的正常生理功能[3]。

2 胎儿静脉导管超声血流频谱表现及评测方法

静脉导管血流是脐静脉压与中心静脉压之间梯度变化的指示物，其超声血流频谱可反映胎儿生理病理状态下右心房压的变化。静脉系统回心血流频谱的波形有相似性，但静脉导管血流具有其特性：位置相对固定，速度最高，全心动周期均为向心血流，为进行多普勒标准化测量提供了独特的条件[1,4-5]。超声检测部位主要在静脉导管峡部，正常DV的超声血流频谱速度波形为“双峰一谷”，第一波形“S”波反映的是心室收缩早期房室瓣快速关闭引起的血流速度的变化；第二波形“D”波反映的是心室舒张早期房室瓣开放导致血流速度的改变；“a”谷反映的是在心房收缩期，房压升高，回心血流速达最低值[6]。另外，在S峰与D峰间有一浅谷ES或v波，是由心室收缩末期房室瓣趋于关闭，回心抽吸力量减弱产生。在心动周期的不同阶段，发生心脏前、后负荷增加或心肌功能障碍等异常时，会产生相应阶段频谱变化：①心室收缩末期及舒张早期异常，其频谱表现为v波、D波速度明显降低，而a波速度正常。②心室收缩末期及舒张晚期发生障碍，可表现为“M”型起伏波，即v波速度明显降低且a波缺失。③心室收缩末期及全舒张期异常，出现v波、D波速度降低而a波倒置的波形[7-8]。④心房收缩期心功能异常，频谱可表现为a波速度降低、缺失或倒置。

目前DV频谱的评测分为定性和定量检测。定性检测主要观察心房收缩期a波存在与否，及是否倒置。研究发现a波在早孕期最易受异常因素的影响[9]，主要是因为随着孕周增加，胎盘循环阻力降低、心肌舒缩力增强、心肌纤维顺应性增大，使静脉导管各阶段血流速度逐渐升高，且以a波流速增长最为显著，可从15 cm/s增加至34 cm/s[6]，所以在早孕期的低谷a波更易出现缺失或倒置。定量检测主要包含以下指标：S(心室收缩速度峰值)、v（心室收缩末期速度）、D(心室舒张速度峰值)和a(心房收缩速度)[5,10-11]，根据上述指标之间不同的对比组合形成多个评测指数[5,12-17]，如静脉峰值流速指数 (PVIV)、静脉搏动指数(PI)、静脉搏动指数（PIV）、前负荷指数(PLI)、平均时间最大速度(TAMX)、阻力指数(RI)等。有报道认为由于随胎龄增加心血管的顺应性升高，使评测参数PI、RI，随胎龄的增加而降低[10,12,18-19]。

3 胎儿静脉导管血流频谱与心脏异常的相关分析

虽然早孕期先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）的检出率较低，但其心脏功能受损反映为静脉导管a波缺失或倒置的比率会升高。研究发现在染色体正常、NT增厚且a波缺失或反向的胎儿中患CHD的风险要明显增高[20]。Papatheodorou等在用a波缺失、倒置来筛查胎儿心脏畸形方面进行了meta分析发现：单独以DV来筛查CHD其敏感性为50%，特异性为93%；联合NT及DV筛查CHD，其敏感性为83%，特异性为80%；在NT正常时其敏感性为19%，特异性为96%；该分析认为虽然在NT正常的胎儿中DV的敏感性有所减低，但在其他筛查条件下，DV对CHD的预测有一定意义，特别是当NT增厚，行DV频谱检测有无a波缺失或倒置可作为一项重要的筛查指标。另外，也有研究报道了当NT增厚但DV无异常时，严重心脏畸形的风险也会降低，因此在对NT异常胎儿预后分析上DV筛查也有价值。而在a波异常预测心脏畸形类型方面的研究认为，其对右心畸形的预测意义更大，同时也有研究发现它可以作为提示胎儿右心功能衰竭的一项指标。

目前，各项研究结果有一定差异，但对DV筛查CHD给予了肯定，大多数研究认为，在早孕期用静脉导管血流频谱筛查胎儿心脏畸形有一定价值，若联合NT进行筛查则意义更大。同时其在对先天性心脏病预后评估及监护方面有重要意义。对筛查异常的胎儿应及早行胎儿心脏超声的检查，以得到更有价值的评估。同时由于DV定性筛查的局限性，在临床咨询中要对筛查结果进行全面评估后详细解释。

近年来，DV频谱定量参数对心脏结构及功能的影响和预测方面有也较多研究，不同类型的心脏异常可产生一系列不同的DV频谱，大多数研究在内容上有各自的研究方向，其结论也不尽相同。Degani等研究认为心内强光点(intracardiac echogenic focus，IEF)会导致胎儿心脏舒张功能紊乱，Muhittin等在此基础进行了深入研究，他们对70例IEF的胎儿进行DV各参数定量研究发现，v波及a波速度的下降在IEF组与对照组间的差异有意义。他们认为在心脏超声显示心功能正常时，该类胎儿的血流动力学改变可能发生在v波及a波中。分析其原因可能由于IEF是钙化产生的超声表现，钙化可导致乳头肌活动受限及心室肌收缩末期顺应性降低，从而引起v波及a波速度降低。但最新研究又发现心功能参数与a波速度间无相关性[14]，却与v波速度相关，如S/v、v/D等。Yozgat Y在对DV-PVIV指标的研究中[21]发现大于0.62对预测卵圆孔未闭具有临床意义；ilan等[22]研究认为它在筛查严重的CHD方面并无意义。Hung JH等[23]在对DV-PIV指标中的研究显示其对筛查心脏畸形的敏感性及特异性均为78%；同时Baez E等[24]认为该指标升高与宫内死亡或者新生儿死亡有相关性而用DV-PIV对CHD胎儿的不良预后进行评估，发现其敏感性为77%，特异性为67%。在DVPI筛查CHD及评估心功能方面存在一定争议，Prats等[25]及Dahlbäck C等[26]不支持在NT正常时使用DV-PI筛查CHD，Bianco K等[27]用该指标对CHD胎儿预后进行评估，结果显示其大于第95百分位数时对预后的评估有统计学意义。

DV频谱的定量指标有很多种，而其本身又受多种因素影响，因此每一项定量指标的准确应用仍需要大量深入的研究和对比。目前DV血流频谱定量指标在预测CHD上有局限性，但它与心功能的状态确实存在一定联系，有一定的评估价值。

综上所述，作为胎儿期特有的静脉血管，静脉导管在对心脏异常的预测和预后评估中起着重要作用。然而采集静脉导管血流频谱受诸多因素影响，如母亲呼吸、胎儿肢体运动、胎儿心率，特别是静脉导管血流速度受声束与血流方向夹角的影响，导致频谱失真不能反映客观状况，因此需要有经验的超声医师来进行测量。目前对胎儿静脉导管的研究不断深入但仍需要加大随访调查，寻找并丰富导致胎儿不良预后的频谱类型，设立相应参数的临界阈值，行多中心大样本的临床试验，细化诊断标准，分别评价静脉导管频谱对各种疾病的诊断能力。此外，还应有效地结合现有的监测指标，以求早期对胎儿作准确的评估，为临床医生的治疗方案提供客观、可靠的依据，更好的为临床指导服务，减少缺陷儿的出生。

[1] Kiserud T,Eik-Nes SH,Blaas HG,et al.Ultrasonographic velocimetry of the fetal ductus venosus[J].Lancet,1991,338:1412-1414.

[2] Kiserud T.Hemodynamics of the ductus venosus[J].Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol,1999,84:139-147.

[3] Kiserud T,Eik-Nes SH,Blaas HG,et al.Foramen ovale:an ultrasonographic study of its relation to the inferior vena cava,ductus venosus and hepatic veins[J].Ultrasound Obstet Gynecol,1992,2:389-396.

[4] Kiserud T.Physiology of the fetal circulation[J].Semin Fetal Neonatal Med,2005,10:493-503.

[5] Baschat AA,Harman CR.Venous Doppler in the assessment of fetal cardiovascular status[J].Curr Opin Obstet Gynecol,2006,18:156-163.

[6] Suksai M,Suwanrath C,Kor-Anantakul O,et al.Ductus venosus blood flow velocity waveforms during the early second trimester of pregnancy in a Thai population[J].International Journal of Gynaecology&Obstetrics the Official Organ of the International Federation of Gynaecology&Obstetrics,2016,133(1):98-102.

[7] Turan OM,Turan S,Sanapo L,et al.Semiquantitative classification of ductus venosus blood flow patterns[J]. Ultrasound Obstet Gynecol, 2014, 43:508-514.

[8] Smrcek JM,Krapp M,Axt-Fliedner R,et al.Atypical ductus venosus blood flow pattern in fetuses with severe tricuspid valve regurgitation[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2005,26:180-182.

[9] Baschat AA,Gembruch U,Weiner CP,et al.Qualitative venous Doppler waveform analysis improves prediction of critical perinatal outcomes in premature growth-restricted fetuses[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2003,22:240-245.

[10]Huisman TW,Stewart PA,Wladimiroff JW.Ductus venosus blood flow velocity waveforms in the human fetus-a Doppler study[J].Ultrasound Med Biol,1992,18:33-37.

[11]Hecher K,Campbell S.Characteristics of fetal venous blood flow under normal circumstances and during fetal disease[J]. Ultrasound Obstet Gynecol,1996,7:68-83.

[12]Bahlmann F,Wellek S,Reinhardt I,et al.Reference values of ductus venosus flow velocities and calculated waveform indices[J].Prenat Diagn,2000,20:623-634.

[13]DeVore GR,Horenstein J.Ductus venosus index:a method for evaluating right ventricular preload inthe second-trimester fetus[J].Ultrasound Obstet Gynecol,1993,3:338-342.

[14]Hecher K,Campbell S,Snijders R,et al.Reference ranges for fetal venous and atrioventricular blood flow parameters[J].Ultrasound Obstet Gynecol,1994,4:381-390.

[15]Rizzo G,Capponi A,Talone PE,et al.Doppler indices from inferior vena cava and ductus venosus in predicting pH and oxygen tension in umbilical blood at cordocentesis in growth-retarded fetuses[J].Ultrasound Obstet Gynecol,1996,7:401-410.

[16]Ferrazzi E,Bozzo M,Rigano S,et al.Temporal sequence of abnormal Doppler changes in the peripheral and central circulatory systems of the severely growth-restricted fetus[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2002,19:140-146.

[17]Nakagawa K,Tachibana D,Nobeyama H,et al.Reference ranges for time-related analysis of ductus venosus flow velocity waveforms in singleton pregnancies[J].Prenat Diagn,2012,32:803-809.

[18]Axt-Fliedner R,Wiegank U,Fetsch C,et al.Reference values of fetal ductus venosus,inferior vena cava and hepatic vein blood flow velocities and waveform indices during the second and third trimester of pregnancy[J].Arch Gynecol Obstet,2004,270:46-55.

[19]Turan OM,Turan S,Sanapo L,et al.Reference ranges for ductus venosus velocity ratios in pregnancies with normal outcomes[J].Ultrasound Med,2014,33:329-336.

[20]Matias A,Huggon I,Areias JC,et al.Cardiac defects in chromosomally normal fetuses with abnormal ductus venosus blood flow at 10-14 weeks[J].Ultrasound Obstet Gynecol,1999,14:307-310.

[21]Yozgat Y,Avci ME,Kilic A,et al.Can abnormal ductus venosus peak velocity index for veins in normal fetuses predict failure of functional closure of the foramen ovale in the postnatal period?[J].Medical Ultrasonography,2015,17(3):295-299.

[22]ihan G,iyibozkurt AC,Kaleliolu Hi,et al.Effects of fetal cardiac anomalies on ductus venosus and aortic isthmus doppler profiles[J].Archives of Gynecology&Obstetrics,2015,293(2):345-350.

[23]Hung JH,Chong YF,Jen-Her Lu MD,et al.Ductus venosus blood flow resistance and congenital heart defects in the second trimester[J].Journal of Clinical Ultrasound,2008,36(2):72-78.

[24]Baez E,Steinhard J,Huber A,et al.Ductus venosus blood flow velocity waveforms as a predictor for fetal outcome in isolated congenital heart disease[J].Fetal Diagn Ther,2005,20:383-389.

[25]Prats P,Ferrer Q,Comas C,et al.Is the addition of the ductus venosus useful when screening for aneuploidy and congenital heart disease in fetuses with normal nuchal translucency?[J].Fetal Diagnosis&Therapy,2012,32(1-2):138-143.

[26]Dahlbäck C,Gudmundsson S.Increased pulsatility in the fetal ductus venosus is not related to altered cardiac strain in high-risk pregnancies[J].Journal of Maternal-Fetal and Neonatal Medicine,2015,29(8):1-6.

[27]Bianco K,Small M,Julien S,et al.Second-trimester ductus venosus measurement and adverse perinatal outcome in fetuses with congenital heart disease[J].Journal of Ultrasound in Medicine Official Journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine,2006,25(8):979-982.

10.3969/j.issn.1009-4393.2017.27.084