单脐动脉的研究进展

侯 蕾，王 伟，崔宝奎，赵尹霄，郭粉妮

(解放军537医院，陕西 宝鸡 721000)

在受精后10周的胚胎期，胚外体腔消失，羊膜包卷体蒂、退化的尿囊、卵黄囊和尿囊血管形成条索样结构即为脐带。尿囊壁外侧的胚外中胚层的尿囊血管分化为两条尿囊动脉和两条尿囊静脉，右侧尿囊静脉退化，左侧尿囊静脉最终演化为一条脐静脉，而脐动脉始终保留，因此正常的脐带中有两条侧脐动脉和一条较粗的位于中间的脐静脉，三条血管被华通氏胶包绕。本应该正常存在的左右两条脐动脉，但是若在脐动脉发育过程中，由于一条发育不良或者萎缩，或者在早期(3.0～4.0mm胚胎体蒂期)暂时出现的单脐动脉期(即左右脐动脉合并成一条血管)持续下去即形成单脐动脉(single umbilical artery，SUA)。

1单脐动脉的发生情况

对单脐动脉发生率的文献报道差异较大，1978年Fox等报道其发生率为0.2%～1.1%，2003年Gornall等报道为3.1%，2018年Friebe-Hoffmann等[1]报道为0.5%，之所以造成这种差异，考虑原因可能与脐带取材部位有关。2003年Fujikura等研究两条脐动脉融合为一条脐动脉的发生率及原因，通过连续间隔切片对胎盘侧的脐带进行检查发现两条脐动脉融合为一条脐动脉的发生率为3.1%，女婴发生率为4.1%，明显高于男婴2.0%的发生率，且两条脐动脉融合为一条脐动脉的融合点距离胎盘的平均距离为(2.3±1.6)cm，由此得出结论：由于胎盘侧脐动脉融合频率高，单脐动脉应经过2～3次靠近胎盘侧脐带切片以证实是否确定为单脐动脉。

在双胎妊娠中，单脐动脉发生率较单胎高，Mitchell等[2]报道其发生率为1.5%；Iqbal等[3]报道其发生率为4%～11%，并发现白人妇女比亚裔、非裔及美洲裔女性发生率高近2倍。因此认为单脐动脉发生率在单绒毛膜与双绒毛膜中无明显差异，且左侧单脐动脉较右侧单脐动脉更常见，其分别证实了之前Agata等(2007年)和Lubusky等(2007年)关于左侧单脐动脉较右侧单脐动脉常见的观点，以及Klatt等[4]研究认为单脐动脉在单绒毛膜和双绒毛膜双胎无明显差异的观点。

2单脐动脉与胎儿异常

单脐动脉是最常见的脐带异常，Staribratova等[5]发现其与中空器官闭锁、肾脏异常、肢体缩小缺陷和自然流产的发生率增加有关。Friebe-Hoffmann等[1]对1997至2014年在产前诊断为单脐动脉的1 169例单胎妊娠者进行了回顾分析，结果有989例(84.6%)胎儿显示出单纯的单脐动脉(isolated single umbilical artery，iSUA)，而180例(15.4%)胎儿不仅仅是iSUA，同时合并有结构异常或染色体异常；结构异常主要有：心血管异常为9.0%、泌尿生殖器异常为3.5%、骨骼肌肉异常为2.9%、胃肠道异常为3.0%、大脑异常为2.1%，胎儿染色体异常为2.1%；50.8%的胎儿为女性、49.2%的胎儿为男性，64.2%为右单脐动脉、35.8%为左单脐动脉。研究者还发现有结构或者染色体异常的单脐动脉与孤立的单脐动脉胎儿相比较活产率低、体重轻、早产率高。最后其得出结论认为一旦发现单脐动脉，需要进行严格的超声解剖检查，如果发现相关畸形必须进行基因检测。Nayak等[6]解剖了214例胎儿尸体，孕周为12～39周，其中有17例单脐动脉，生殖泌尿道畸形和神经系统畸形最常见。Joó等(2008年)研究了204例单脐动脉病例，发现单脐动脉与脑积水、心血管畸形、Potter序列和房室隔缺损、椎体畸形、肛门闭锁、唇腭裂及肾发育不全有关。Rembouskos(2003年)探讨了妊娠11～14周单脐动脉与染色体异常的关系，发现妊娠11～14周单脐动脉与18三体及其他染色体缺陷高度相关。Chaurasia(1976年)报道了1例单脐动脉死产男胎环状软骨到主干支气管上方气管缺失，主支气管与食管形成瘘管，喉的外部正常，但是内部有变形和狭窄的盲管腔，因此认为单脐动脉可能通过扰乱血流动力学引起心血管和气管-食管的异常，以及通过替换肠系膜下动脉起点以下的腹主动脉而导致身体尾部缺陷。

3单脐动脉与妊娠结局

Luo等[7]使用Meta-analysis评估iSUA在单胎妊娠中新生儿的结局和危险因素，对母亲的年龄、妊娠率、胎次、新生儿体重及其出生后1分钟和5分钟的Apgar评分使用标准均值差或者加权均值差进行汇集，对母亲是否吸烟、34或37周前新生儿分娩率、剖宫产、新生儿重症监护病房(neonatal intensive care unit，NICU)入院率及严重不良新生儿结局发生率等情况以95%置信区间汇总，研究结果发现：单脐动脉新生儿出生体重较低，Apgar评分低，早产率高，NICU入院率高、时间长。Gutvirtz等[8]在一所三级医疗中心进行了1项以人口为基础的研究，其中包括1993至2013年所有足月分娩且产前评估胎儿体重正常的孕妇及其新生儿，排除多胎妊娠、染色体异常和胎儿畸形，比较有无iSUA妊娠，以评估iSUA是否为足月新生儿围产期死亡的独立因素。研究发现iSUA新生儿1分钟、5分钟Apgar评分均低于对照组，围产儿死亡率在产前产后均高于对照组，因此认为iSUA是足月新生儿围产期不良结局的独立预测因子。Battarbee等[9]将219名iSUA孕妇与相同数量正常脐带血管数的孕妇进行了回顾性队列研究，发现iSUA增加了小于胎龄儿和妊娠期高血压疾病的发生率。Naveiro-Fuentes等[10]同样对比研究了iSUA与正常脐带血管数孕妇，发现iSUA孕妇剖宫产率高，胎儿出生体重低，并且低脐血pH值的风险较高。还有研究结果支持单脐动脉胎儿出生体重较低的观点[11-13]。Ashwal等[14]研究发现，iSUA与因胎心率异常及低体重儿而增加的剖宫产率有关。Xu等[15]对15项iSUA与围产结局关系的合格研究结果进行了荟萃分析，认为iSUA的存在会使胎儿生长受限、羊水量异常、妊娠期糖尿病、围产期死亡率等增加，但未发现单脐动脉与妊娠期高血压疾病和子痫前期的关联性。

4单脐动脉分娩方式的选择

Shen等[16]对93 592位分娩孕妇进行了回顾性研究，比较研究组(313例单脐动脉)与对照组(1 252例正常三血管)的妊娠结局和分娩方式，结果发现研究组胎儿出生体重、身长、脐带长度均显著低于对照组，小于胎龄儿和低体重儿发生率均显著高于对照组，但是胎儿胎盘重量比、帆状胎盘发生率、1分钟和5分钟Apgar评分小于7分及阴道和紧急剖宫产率均无明显差异。因此认为iSUA与不良妊娠结局有关，但未降低足月分娩时阴道分娩率。

5单脐动脉胎儿异常及不良妊娠结局的原因

Battarbee等[17]研究认为单脐动脉发生胎儿生长受限是因为单脐动脉胎盘比正常脐带血管胎盘更容易发生高级别胎盘血管灌注异常。Rogozhin等(2007年)对52例单脐动脉胎盘的组织学进行了分析，对照组为30个正常胎盘，结果单脐动脉胎盘显示出慢性胎盘功能不全，胎盘绒毛成熟和分化受损，绒毛未成熟阻碍了其充分代偿的功能。Raio(1992年)研究发现单脐动脉胎儿华通氏胶减少，因此认为研究中观察到单脐动脉胎儿围产期的发病率和死亡率增加可能部分归因于华通氏胶减少。Oyama等(1999年)结扎了绵羊脐带血管形成单脐动脉动物，制造出生长受限动物模型，发现动物出生后血压低，血浆游离脂肪酸和葡萄糖反应弱。Oh(1975年)研究发现，在单脐动脉结扎后4～20天，测定了5只羔羊胎儿的脐血流和胎儿葡萄糖摄取量，认为两者减少可能是宫内生长迟缓的原因。

6单脐动脉左右侧

Lubusky等(2007年)研究了单脐动脉胎儿染色体缺陷是否与缺失动脉侧相关，其通过彩色血流显像测定2 147例妊娠中期羊膜穿刺前胎儿的脐动脉数目并进行核型分析，结果发现单脐动脉组胎儿染色体异常率明显高于两条脐动脉组，但是在单脐动脉组胎儿染色体异常与脐动脉缺失为左侧或者右侧无关系。Abuhamad(1995年)为了确定单脐动脉胎儿的先天异常是否与缺失侧相关进行了1项前瞻性研究，发现细胞遗传学及复杂性的胎儿异常只发生在左侧脐动脉缺失的胎儿中。

7单脐动脉血流

Hershkovitz等(2006年)将无染色体异常的单脐动脉胎儿与正常脐带血管胎儿进行对照研究，排除了胎儿宫内生长受限和先天性异常者，前瞻性地测定了98例健康单脐动脉胎儿的大脑中动脉、脐动脉搏动指数，并将血管搏动指数与正常血管的胎儿进行比较，认为健康单脐动脉胎儿大脑中动脉的阻力指数与峰值收缩速度与正常胎儿相似。Raio(1998年)探讨了单脐动脉胎儿血管适应机制，使用彩色多普勒显像及脐带组织学检查确诊单脐动脉，测量脐血管内径，计算阻力指数，显示脐动脉扩张，血管阻力下降，推测这是单脐动脉胎盘为了保持足够的胎儿-胎盘血流而产生的适应机制。Goldkrand于(2001年)测量了单脐动脉与正常脐动脉的血流量后得出结论：单脐动脉血流是正常脐动脉的2倍，动脉直径及流速均适当改变，因为这种补偿作用，无畸形的单脐动脉胎儿生长受限发生率并未增加。De Catte(1996年)运用多普勒研究发现单脐动脉存在代偿性扩张，推测其与预防胎儿发育迟缓有关，测量同时发现单脐动脉胎儿多普勒血流值与正常胎儿无显著差异。Sepulveda(1996年)对55例单脐动脉和55例正常血管胎儿的脐血管进行了测量，发现除1例单脐动脉外，其余胎儿的脐动脉直径均大于脐静脉直径的50%，因此认为在单脐动脉胎儿中，流入胎盘的整个血流仅仅通过1个脐动脉传输导致血管直径代偿性增加。Duerbeck(1991年)使用多普勒测量了单脐动脉血流，发现测量样本中23%胎儿的脐动脉收缩期峰值流速/舒张末期流速(S/D)值异常增高，但仍有高达77%单脐动脉胎儿为正常S/D值。

8单脐动脉对新生儿的长期影响

Lilja[18]研究了1 600名单脐动脉新生儿的学习能力，发现除了体育以外所有科目不及格率均有增加，学习上能力缺损与性别有关联，单脐动脉男性比女性更有可能表现出学习能力受损。Beharier等[19]进行了1项基于人群的队列研究，比较iSUA与正常脐带血管的足月新生儿长期呼吸道发病的住院率，在对母亲年龄、孕龄和体重进行控制后，发现iSUA是长期呼吸道发病的独立危险因素。Kim等[20]研究发现单脐动脉儿童眼部异常检出率高达42.9%，其中屈光不正为14.3%，近视为3.6%，远视为10.7%，斜视为7.1%。Kalra等(2008年)报道了1例单脐动脉6岁女孩出现发育迟缓和共济失调，MRI显示小脑蚓发育不全，小脑半球和齿状核融合，MRI表现为菱形脑综合征，胼胝体部分发育不全，透明隔缺失。

9单脐动脉的检测

通常使用超声可以确诊单脐动脉，正常脐带中两条脐动脉和一条脐静脉在脐带内螺旋状扭曲盘绕。二维超声显示其呈“品”字形，长轴切面显示两条脐动脉和一条脐静脉螺旋缠绕。彩色多普勒超声显示胎儿膀胱平面两侧均可见脐动脉血流信号。当单脐动脉时，二维超声显示其呈“吕”字形，长轴切面显示螺旋稀疏，彩色多普勒超声检查脐带，见脐动脉动和脐静脉2根血管呈平行走向，在胎儿膀胱水平横切面，仅见膀胱一侧有脐动脉血流信号。

10小结

综合阅读了Pubmed系统上关于单脐动脉的文献，对已有的研究总结发现：①单脐动脉胎儿中胎儿畸形发生率高，按照发生频率依次为泌尿生殖系统、消化系统、心血管系统、神经系统及Potter序列和其他少见畸形。胎儿畸形的原因可能是单脐动脉扰乱了胚胎血流动力学导致的。若发现胎儿为单脐动脉，文献建议需进行筛查畸形问题；②单脐动脉胎儿染色体异常发病率高。若胎儿为单脐动脉，文献建议行染色体检查；③单脐动脉胎儿生长受限、不良妊娠结局发生率高，综合文献原因为胎盘灌注异常、胎盘功能不良、营养物质摄取不良及华通氏胶异常；④虽然单脐动脉不良妊娠结局发生率及急诊剖宫产率均较高，但是阴道分娩率无变化；⑤单脐动脉左侧发生率高于右侧，原因未明，但是染色体异常与单脐动脉左右侧无关；⑥文献中普遍认为单脐动脉直径代偿性增大，但是测量脐血流S/D值、搏动指数(pulsatility index，PI)和阻力指数(resistance index，RI)等值在不同文献中有差异，大部分文献报道与正常脐血流无差异，少部分报道有增高，这种差异可能与单脐动脉研究样本中有无排除生长受限等异常情况有关；⑦脐动脉代偿性扩张后正常单脐动脉胎儿能够正常生长；⑧单脐动脉胎儿出生后远期健康状况及学习能力与正常儿比较有差异。

现有文献欠缺的总结发现：①几乎没有对单脐动脉发生原因的探究；②对单脐动脉发生胎儿生长受限的原因机制缺乏深入的探究；③对单脐动脉与妊娠期高血压疾病等妊娠期合并症关系的研究较少；④对单脐动脉血流变化及多普勒的测量结果研究较少且结果有差异；⑤对单脐动脉导致胎儿畸形的原因不明，不同侧单脐动脉的发生原因及其与胎儿畸形的关系研究颇少。