频谱多普勒超声评价神经系统畸形胎儿血流动力学变化

孙丽娟

吴青青 WU Qingqing

张丽娜 ZHANG Li'na

韩吉晶 HAN Jijing

李 贞 LI Zhen

张 娜 ZHANG Na

频谱多普勒超声评价神经系统畸形胎儿血流动力学变化

孙丽娟SUN Lijuan

吴青青WU Qingqing

张丽娜ZHANG Li'na

韩吉晶HAN Jijing

李 贞LI Zhen

张 娜ZHANG Na

目的通过频谱多普勒超声评价神经系统畸形胎儿的血流动力学改变。资料与方法选择2015年9月－2016年5月在首都医科大学附属北京妇产医院行超声检查发现神经系统畸形的胎儿22例（畸形组），孕周20～24周，均经尸检或出生后影像检查证实，同时选择50例同孕周时段正常胎儿作为对照组。比较两组频谱多普勒超声评价指标，包括左心室心肌做功指数（MPI）（自动测量法）、大脑中动脉（MCA）、脐动脉（UA）和心率。结果对照组和畸形组间心功能MPI比较，差异有统计学意义（0.44±0.05比0.48±0.08，P＜0.05）；两组MCA 阻力指数比较，差异有统计学意义（0.80±0.06 比 0.88±0.14，P＜0.05），其余指标比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结论MPI自动测量法是评价胎儿心功能较为可靠、简便的方法。神经系统畸形胎儿与正常胎儿相比血流动力学有一定变化，表现为胎儿心脏功能下降，MCA阻力升高，频谱多普勒超声能为神经系统畸形胎儿的宫内监测提供更多信息与依据。

神经系统畸形；超声检查，多普勒，彩色；超声检查，产前；血流动力学；胎儿

胎儿神经系统畸形为常见的先天性异常，是导致围生期发病率及死亡率升高的主要原因之一。随着我国二胎政策的全面放开，高龄孕妇及高危儿不断增多，胎儿神经系统畸形的发生率呈上升趋势。随着医学的进步与发展，越来越多的神经系统畸形尤其是单纯性畸形预后较好，如单纯性轻中度脑室扩张、部分胼胝体发育不良及蛛网膜囊肿等均可在严密监测下妊娠至足月分娩。然而，除对畸形本身及胎儿生长发育、脐血流等常规指标进行监测外，尚未发现针对神经系统异常的特异敏感指标。既往研究表明，动物及成人的神经系统与心血管系统关系密切，神经系统异常可通过调节中枢或神经-体液因素对心脏产生影响[1-3]。Miller 等[4]指出患有先天性心脏病的新生儿在术前存在广泛的脑部异常，其影像学表现与早产儿相似，可能在宫内即已发生异常脑发育，提示胎儿心血管系统与神经系统关系密切，心血管畸形可对胎儿神经系统产生影响，但尚未研究神经系统异常的胎儿是否会影响其心脏功能。目前，关于先天性神经系统畸形胎儿的心功能及循环指标评价鲜有报道。本研究拟通过评价胎儿神经系统畸形的超声血流动力学改变，为宫内监测提供更多信息。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2015年9月－2016年5月在首都医科大学附属北京妇产医院行超声检查发现神经系统畸形的胎儿22例（畸形组），均经尸检或出生后影像检查证实，并符合《妇产科超声学》第5版[5]中胎儿神经系统畸形的产前诊断标准。均为单胎、单纯性神经系统畸形（仅为神经系统畸形，不合并其他系统异常），包括胼胝体发育不良3例（其中1例合并脑室增宽，另1例合并脑室增宽和Dandy-Walker综合征），蛛网膜囊肿3例，脉络丛囊肿1例，小脑发育不良1例，单纯脑室增宽8例，脊髓脊膜膨出4例（其中1例合并脑室增宽），露脑畸形1例和颅内出血1例。畸形组胎儿孕周20～24周。同时收集同孕周时段正常单胎胎儿50例作为对照组。

1.2 仪器与方法 采用Samsung WS80A型彩色多普勒超声诊断仪，CA1-7A探头，频率1～7 MHz。于妊娠20～24周行产前超声筛查胎儿畸形，胎儿神经系统留存的3个主要切面包括丘脑水平横切面、侧脑室水平横切面和经小脑横切面，观察结构包括颅骨光环、大脑镰、侧脑室、脉络丛、第三脑室、丘脑、透明隔及小脑，同时观察脊柱的连续性与完整性。

胎儿血流动力学评价指标：①大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA），包括阻力指数（resistance index，RI）、搏动指数（pulsatility index，PI）、S/D、最高峰值流速（peak systolic velocity，PSV）和舒张末期流速（end diastolic velocity，EDV）；②脐动脉（umbilical artery，UA），包括RI、PI和S/D；③胎儿左心室心肌做功指数（myocardial performance index，MPI）（自动测量），包括等容舒张时间（isovolumic relaxation time，IRT）、 等 容 收 缩 时 间（isovolumic contraction time，ICT）、射血时间（ejection time，ET）；④胎儿心率（HR）。

MPI自动测量方法：选择胎儿心脏检查条件，局部放大图像，选取胎儿心尖或心底四腔心切面，脉冲多普勒取样容积框设为3～4 mm，将其放在左心室流入道与流出道交叉处，声速与血流方向夹角＜20°，获得频谱。将测量线放在主动脉频谱峰值处，按确定键后左心室MPI、ICT、IRT和ET自动生成（图1）。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，计量资料组间比较采用成组资料t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组胎儿的MPI比较 畸形组胎儿的MPI自动测量值较对照组升高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1、图1和图2。两组ET、IRT、ICT和HR比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。

图1 女，27岁，孕期无并发症，胎儿大小与孕周相符，羊水量正常，超声未探及异常，孕妇自然分娩，诊断为孕1产1，孕39周，左枕前位。孕23周+1胎儿左心室心功能MPI自动测量值为0.45，胎儿心功能正常

2.2 两组胎儿MCA比较 畸形组MCA RI较对照组升高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1、图2和图3。两组MCA PI和S/D比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.3 两组胎儿UA比较 对照组和畸形组胎儿UA RI、PI和S/D比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

3 讨论

1995年，Tei等[6]提出了综合评估心室功能的指标，此后有学者将Tei指数改良后称为MPI，指心室ICT与IRT之和与ET的比值，即MPI=（ICT+IRT）/ET，能全面评价心脏的收缩与舒张功能[7]。近年来，MPI因简单、快捷、不依赖心室的几何形态、不受心率、心室收缩压和舒张压的影响等优势广泛应用于临床研究中。Nair等[8]报道200例正常妊娠中晚孕胎儿左心室MPI参考值为0.42±0.03。MPI自动测量技术简单、方便，其可重复性及一致性优于MPI手动测量[9]。本研究以20～24周正常胎儿为研究对象，采用MPI自动测量法评价胎儿的左心室MPI值为0.44±0.05，与Nair等[8]报道数值相近，说明MPI自动测量法评价胎儿心功能简便、可靠。

表1 畸形组与对照组胎儿心功能比较（±s）

表1 畸形组与对照组胎儿心功能比较（±s）

注：MCA：大脑中动脉；PI：搏动指数；PSV：最高峰值流速；EDV：舒张末期流速；RI：阻力指数；MPI：心肌做功指数；IRT：等容舒张时间；ICT：等容收缩时间；ET：射血时间；HR：心率；UA：脐动脉

指标 对照组（n=50） 畸形组（n=22） t值 P值MCA PI 1.62±0.32 1.67±0.37 －0.517 ＞0.05 MCA S/D 5.12±1.41 5.65±1.75 －1.186 ＞0.05 MCA PSV（cm/s） 26.87±6.07 27.41±8.80 －0.291 ＞0.05 MCA EDV （cm/s）5.47±2.325.76±6.90－0.251＞0.05 MCA RI 0.80±0.06 0.88±0.14 －2.286 ＜0.05 MPI（自动） 0.44±0.05 0.48±0.08 －2.167 ＜0.05 IRT（ms） 40.43±5.19 43.27±8.00 －1.529 ＞0.05 ICT（ms） 33.66±5.26 35.00±7.81 －0.841 ＞0.05 ET（ms） 170.34±9.63 165.27±14.35 1.732 ＞0.05 HR（bpm） 147±24 155±6 －1.361 ＞0.05 UA PI 1.12±0.15 1.11±0.23 0.112 ＞0.05 UA S/D 3.32±0.56 3.42±0.90 －0.474 ＞0.05 UA RI 0.69±0.05 0.72±0.17 －0.712 ＞0.05

图2 女，32岁，孕22周+4行超声畸形筛查时发现胎儿脑积水合并Dandy-Walker综合征（A）；左心室心功能MPI自动测量，MPI值0.53（B）；MPI值升高，胎儿心功能下降，胎儿MCA舒张期血流反向（C）

图3 女， 36岁，孕23周+6行超声畸形筛查时发现胎儿脑积水合并胼胝体发育不良（A）；MCA舒张期血流缺失（B）

近年来，胎儿MPI的评价对象主要为高危妊娠胎儿，并作为反映胎儿宫内安危的重要指标之一。何萍等[10]对48例妊娠期糖尿病胎儿的心功能进行研究发现，母体血糖水平越高，MPI值越高，胎儿心脏功能改变越明显，超声心动图是评价妊娠期糖尿病胎儿心脏功能的重要方法。既往研究指出脐带绕颈对胎儿Tei指数及妊娠结局有影响，合并脐带绕颈的胎儿心功能下降，新生儿窒息率升高[11]。尽管如此，目前关于神经系统畸形胎儿的MPI心功能评价研究鲜有报道。本研究评价了22例单纯性神经系统畸形胎儿的心功能，发现与同孕周时段正常胎儿相比，MPI自动测量值升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。MPI值越高说明ICT和IRT延长，而ET相对缩短，表明胎儿心功能有所下降。上述研究结果说明胎儿神经系统畸形可能通过心血管调节中枢或神经-体液因素对胎儿心脏功能产生影响，但这一推测需大样本研究进一步证实。Park等[12]报道25例无脑儿的胎心率基线和变异，发现两者分别随孕周发展而下降和增加，但与正常胎儿相比差异无统计学意义。然而，Park等[12]仅对单一神经系统畸形（无脑儿）进行胎心率的研究，未评价其心功能情况，且样本量较小。张小田等[13]研究了19例神经系统畸形胎儿，发现MPI值较正常胎儿偏高，与本研究结果一致，但该研究未划分对照组及畸形组胎儿的孕周时段。

同时，本研究评价了神经系统畸形胎儿MCA RI、PI和S/D、PSV和EDV。鉴于MCA指标随孕周而变化的规律，本组设立同孕龄正常胎儿作为对照，发现与同孕龄正常胎儿相比，神经系统畸形胎儿MCA阻力升高，甚至出现MCA舒张末期血流缺失及反向。推测当神经系统异常发生时，可通过挤压导致颅内压持续增加，进而影响脑部血液循环，造成MCA阻力升高甚至舒张期血流反向，从而造成胎儿宫内缺血缺氧。吕国荣等[14]报道显示胎儿神经系统异常容易合并胎儿MCA阻力升高及舒张期血流反向，与本研究结果一致。此外，本研究对神经系统畸形胎儿UA血流进行了评价，发现畸形组与对照组胎儿UA RI、PI和S/D相比差异均无统计学意义（P＞0.05），表明神经系统畸形胎儿的血流动力学变化未累及UA血流。

MPI自动测量法是评价胎儿心功能较为可靠、简便的方法。神经系统畸形胎儿与正常胎儿相比其血流动力学发生改变，表现为心脏功能下降，MCA阻力升高，这一发现为胎儿的宫内监测提供了更多信息与依据。然而，本研究样本例数较少，为小样本前期探索，今后需加大样本量，深入探讨胎儿神经系统畸形与血流动力学之间的关系，为胎儿神经系统畸形的宫内监测提供更多的依据。

[1] 闫宁, 藏好晶, 雷敬辉, 等. 心力衰竭时中枢盐皮质激素受体通过促炎因子发挥交感兴奋作用. 中国心血管病研究,2013, 11(8): 620-626.

[2] 雷敬辉, 康玉明. 阻断中枢肿瘤坏死因子α合成对缺血诱发心力衰竭大鼠交感神经活动的影响. 中国心血管杂志,2009, 14(1): 55-58.

[3] 魏健, 王海亮, 赵红梅, 等. 脑出血并发脑心综合征的临床分析. 中国老年学杂志, 2013, 33(2): 444-445.

[4] Miller SP, Mcquillen PS, Hamrick S, et al. Abnormal brain development in newborns with congenital heart disease. N Engl J Med, 2007, 357(19): 1928-1938.

[5] Callen PW. 妇产科超声学. 第5版. 常才, 戴晴, 谢晓燕, 译.北京: 人民卫生出版社, 2010: 310-336.

[6] Tei C, Ling LH, Hodge DO, et al. New index of combined systolic and diastolic myocardial performance: a simple and reproducible measure of cardiac function--a study in normals and dilated cardiomyopathy. J Cardiol, 1995, 26(6): 357-366.

[7] Eidem BW, O'leary PW, Tei C, et al. Usefulness of the myocardial performance index for assessing right ventricular function in congenital heart disease. Am J Cardiol, 2000, 86(6): 654-658.

[8] Nair A, Radhakrishnan S. Fetal left ventricular myocardial performance index: defining normal values for Indian population and a review of literature. Ann Pediatr Cardiol,2016, 9(2): 132-136.

[9] Welsh AW, Maheshwari P, Wang J, et al. Evaluation of an automated fetal myocardial performance index. Ultrasound Obstet Gynecol, 2016, 48(4): 496-503.

[10] 何萍, 陈敏, 徐惠英, 等. 超声心动图评价妊娠期糖尿病胎儿心脏功能. 中国医学影像学杂志, 2012, 20(6): 441-444.

[11] 张力维, 王义成, 杨瑞敏, 等. 组织多普勒成像Tei指数在脐带绕颈胎儿心室功能评价中的应用. 中国超声医学杂志,2014, 30(3): 246-249.

[12] Park YJ, Kim YJ, Hoh JK, et al. Fetal heart rate parameters of anencephalic fetuses according to gestational age. J Reprod Med, 2011, 56(5-6): 241-246.

[13] 张小田, 吴青青, 姚苓, 等. 心脏做功指数自动测量技术在高危妊娠异常胎儿心功能监测方面的应用研究. 中华医学超声杂志(电子版), 2016, 13(4): 311-315.

[14] 吕国荣, 李少辉, 林惠通, 等. 中晚期妊娠胎儿大脑中动脉舒张期反向血流的临床意义. 中华超声影像学杂志, 2010,19(2): 177-178.

（本文编辑 张晓舟）

Spectral Doppler Ultrasound in Evaluating Haemodynamic Change of Fetus with Nervous System Abnormalities

PurposeTo assess the haemodynamic change of fetus with nervous system abnormalities by using spectral Doppler ultrasound.Materials and MethodsTwenty-two fetuses with nervous system abnormalities diagnosed by ultrasound examination in Beijing Obstetrics and Gynecology Hospital, Capital Medical University, September, 2015 to May,2016 were chosen. Fetus gestational week was 20-24 weeks. All Fetuses with abnormalities in nervous system were confirmed by autopsy and image examination after birth.Meanwhile, 50 cases of normal fetuses with same gestational week were chosen as control group. Assessment indexes of spectral Doppler ultrasound between the two groups were compared, including myocardial performance index (MPI) of left ventricle (automatic survey), middle cerebral artery (MCA), umbilical artery (UA) and heart rate.ResultsMPI in control group and in simple nervous system abnormal group were compared, the difference was statistical signi fi cant (0.44±0.05vs0.48±0.08,P＜0.05). MCA resistance index in the two groups showed statistically significant difference (0.80±0.06vs0.88±0.14,P＜0.05). The difference of other indexes showed no statistical significant(P＞0.05).ConclusionMPI automatic survey is reliable and convenient for assessing cardiac function of fetus. There is a certain change of haemodynamic for fetus with abnormal nervous system and normal ones, which is represented by decline of fetus cardiac function and increase of MCA resistance. Spectral Doppler ultrasound can provide more information and evidences for intrauterine monitoring of fetus with abnormal nervous system.

Nervous system malformations; Ultrasonography, Doppler, color;Ultrasonography, prenatal; Hemodynamics; Fetus

首都医科大学附属北京妇产医院超声科

北京 100026

吴青青

Department of Ultrasound, Beijing Obstetrics and Gynecology Hospital, Capital Medical University, Beijing 100026, China

Address Correspondence to:WU Qingqing

E-mail: wuqq2007@163.com

北京市科技新星项目（Z161100004916102）；北京市医院管理局青年人才培养“青苗”计划（QML20151303）；北京市医院管理局“登峰”计划（DFL20151302）。

R445.1；R714.53

2017-04-11

修回日期：2017-05-17

中国医学影像学杂志

2017年 第25卷 第8期：605-608

Chinese Journal of Medical Imaging 2017 Volume 25 (8): 605-608

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.08.012