二维超声与STIC 技术叠加高分辨血流成像诊断早孕期胎儿迷走右锁骨下动脉

林冬梅 黄羽君 谭莹 袁鲲 刘文芬 徐作峰 朱云晓

右锁骨下动脉（right subclavian artery，RSA）是主动脉弓头臂动脉发出的第一个分支。当作为主动脉弓的第四支直接从主动脉峡部（降主动脉起始部）发出，自气管后方向右走行至锁骨下时［1］，即为迷走右锁骨下动脉（aberrant right subclavian artery，ARSA），又称异位右锁骨下动脉。正常人群中ARSA 的出现率低于1%，尸检发现率约1%～2%［2,3］。据文献报道，ARSA 与胎儿染色体异常相关，包括21 三体综合征及22q11.2 微缺失［3,4］，其中在21 三体综合征中的发生率高达19%～36%［5-9］。因此，有学者建议在产前超声检查时观察胎儿右锁骨下动脉，并证实中孕期超声对胎儿右锁骨下动脉显示率极高，可高达98%［3,10］，部分文献报道高达100%［11］。但是在早孕期使用实时二维叠加彩色多普勒超声显示胎儿RSA 的研究，仅见数篇国外文献报道［2,3,6］。产前超声相继应用时间-空间相关成像（spatio-temporal image correlation，STIC）与高分辨率血流显像（high definition flow imaging，HDFI）技术。STIC 技术是一种用于心脏检查的四维超声成像技术，利用容积探头自动扫描胎儿心血管结构，结合时空相关信息，获得多层面的动态图像［12］。它可以调节容积数据的任意切面，显示不同的心脏平面并提供更多的结构性信息，使图像更加立体、直观［13］。HDFI 技术又称定向能量多普勒，不仅能较好地显示低速血流，且具有方向性［14,15］，其较好的轴向分辨率及较少的溢出伪像，提高了灵敏度，有助于检测低速微细血管［12］。本文比较经腹实时二维超声与STIC 技术叠加HDFI 对早孕期诊断胎儿ARSA 的诊断效能，探讨此两种扫查方法联合使用对胎儿ARSA 的诊断价值。

资料与方法

1.研究对象

本研究为横断面研究，病人的选择按照随机、连续的方式［16］进行。2018 年11 月～2019 年9 月于我院行早孕超声筛查并符合纳入标准的305 例胎儿被纳入。本研究已获得中山大学附属第七医院医学伦理委员会批准（编号：2018SYSUSH-009），并在检查前告知孕妇检查的安全性和局限性，所有研究对象均获得知情同意书。

纳入标准：孕龄为孕11+0～13+6周（胎儿头臀长45～84 mm）；在我院进行早孕期超声筛查；同时储存胎儿心血管的经腹实时二维叠加HDFI 动态视频及STIC 叠加HDFI 容积数据；活产儿在我院均行中孕期（18～24 周）系统超声筛查、胎儿超声心动图及出生后超声心动图；引产者有引产病理结果证实。

正常锁骨下动脉及迷走右锁骨下动脉的超声特征［2,3,6,9,11,17,18］。正常锁骨下动脉的超声特征（图1a）：正常左、右锁骨下动脉对称分布，走行较弯曲，呈“S”形，分别走向左、右肩。正常右锁骨下动脉在气管的前方走向右锁骨及右肩。锁骨下动脉与无名静脉之间的间隙较小，部分区域可见重叠。迷走右锁骨下动脉的超声特征（图1b、2、3）：右锁骨下动脉从降主动脉起始部发出，横切面上比正常的锁骨下动脉走行位置更低些，走行平直，从气管后方向右走行（图4）。因奇静脉的走行路径及血流方向与ARSA 相似，当可疑ARSA 时，需与奇静脉相鉴别：ARSA 与降主动脉起始部相连，频谱为动脉频谱；奇静脉不与降动脉相连，汇入上腔静脉，且血流频谱为典型静脉频谱。

2.仪器与方法

采用GE 公司Voluson E8 或E10 彩色多普勒超声仪（GE Healthcare，Tiefenbach，Zipf，Austria），经腹三维容积探头（RAB6-D），探头频率2～8 MHz，超声仪器内均配置3D 及STIC 技术软件。检查时先进行早孕期超声规范化筛查，再采集胎儿心血管实时2D 叠加HDFI 动态影像及STIC 叠加HDFI容积数据。

二维叠加HDFI 技术实时动态影像的采集：选择仪器预设的早孕期胎儿心脏条件（超声生物安全指数：软组织热指数Tis 0.5，骨热指数Tib 0.5，机械指数MI 1.0），采集时尽可能使胎儿脊柱位于图像左侧或右侧，使声束与锁骨下动脉走行接近平行。叠加HDFI，调低脉冲重复频率，0.9～1.3 kHz效果较佳。从胎儿上腹部横切面开始，探头向胎儿头侧连续缓慢摆动，依次显示上腹部横切面、四腔心切面、流出道交叉切面、三血管气管切面、上纵隔斜横切面。采集动态影像约15～30 s 并储存于仪器硬盘，尽量避免胎动等影响图像的因素，必要时可重复采集。

STIC 叠加HDFI 容积数据采集：按照上述条件设置，以三血管气管切面或四腔心切面作为初始切面进行STIC 容积数据采集，采集角度20°～30°，根据胎儿大小调节角度，采集时间7.5～12.5 s，图像质量选取高质量等级（High1、High2 和Max），采集区域包括胎儿腹部到上纵隔的区域，并将图像放大，使胎儿胸腹部占据整个屏幕。启动STIC，采集心脏容积数据，以动态影像格式保存［12］。STIC容积采集过程中，为了避免产生运动伪像，嘱咐孕妇屏气，操作者也需同时屏气以避免探头移动，另需避开胎儿活动。

数据采集的质量控制：数据采集由4 名有5年以上胎儿心脏超声经验的产科超声医师完成。在数据采集前，上述超声医师均参加了标准化数据采集的培训。

3.图像分析

由两名有十年以上产科超声工作经验的医师独立、盲法地对储存的实时二维叠加HDFI 动态影像及STIC 叠加HDFI 容积数据进行分析。首先以逐帧回放方式分析实时动态二维图像。一个月后，分析STIC 容积数据，使用机器内置4D View软件以多平面（multiplanar）模式及超声断层成像（tomographic ultrasound imaging，TUI）模式显示各切面并进行分析，适当调节X、Y、Z 轴，尽量使RSA 及气管清晰显示。研究协调员记录观察结果。如有不一致的结果，由两名观察员进行讨论协商，以协商后的结果进行统计分析。

4.统计学分析

采用SPSS 23.0 软件（SPSS Inc，Chicago，IL，USA）分析数据，定量资料以均数±标准差表示。分类变量值以百分比（%）表示。采用诊断性试验四格表分别计算二维超声叠加HDFI、STIC 叠加HDFI 及联合筛查方法的诊断敏感度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值，并用卡方检验比较其诊断效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结果

一般资料：在研究期间来我院进行早孕期超声筛查胎儿共801 例，本研究纳入294 例次妊娠共305 例胎儿（孕11+0～13+6周，头臀长45～84 mm），中位胎龄12+6周。孕妇中位年龄为29 岁（19～40 岁）。共有283 例单胎，11 例双胎。孕妇体重指数（BMI）为21.2±2.9（kg/m2）。

病例随访与结局：根据追踪随访结果，共检出ARSA 14 例（4.6%），其中单纯性ARSA 12 例，多发畸形合并ARSA 2 例（表1，病例2、4）。12 例单纯性ARSA 均正常足月分娩，1、5、10 min 的Apgar评分均为10 分，其外观和查体情况均正常，产后42 d 内各项生理指标均正常，出生后超声心动图检查，均未发现其他心血管异常。2 例多发畸形合并ARSA，1 例在14 周引产，1 例在23 周引产，引产后病理检查结果与产前超声相符。

不同检查方法对早孕期ARSA 的诊断效能比较（表2）：本研究共检出胎儿ARSA 14 例，早孕期超声共检出12 例，实时二维超声叠加HDFI 方法检出11 例，STIC 联合HDFI 方法检出8 例，其中7例均能被两种方法检出。2 例单纯性ARSA 在早孕期漏诊，于中孕期系统超声筛查时检出。早孕期实时二维超声叠加HDFI 方法的误诊率为0%，漏诊率21.4%（3/14），经腹STIC 联合HDFI 方法的误诊率为0%，漏诊率42.9%（6/14）。联合此两项方法，漏诊率降低为14.3%（2/14）。如表2 所示，经腹实时二维叠加HDFI 方法高于STIC 联合HDFI 方法，差异有统计学意义（P=0.001）。联合此两种筛查方法，敏感度可进一步提高。联合筛查方法与单独经腹二维叠加HDFI 方法敏感度比较，差异无统计学意义（P=0.193）；联合筛查方法与单独STIC 联合HDFI 方法敏感度比较，差异有统计学意义（P ＜0.001），联合筛查方法诊断敏感度明显高于单独STIC 联合HDFI 方法。实时经腹二维叠加HDFI 方法、STIC 联合HDFI 方法及联合筛查方法三者之间的特异度、准确度、阳性预测值（positive predictive value，PPV）及阴性预测值（negative predictive value，NPV）之间的差异均无统计学差异（0.561≤P≤1.000）。

讨论

产前超声研究显示，在染色体正常的胎儿中，中孕期ARSA 的发生率为0.4%～1.5%［10,19-22］，国内部分文献报道的发生率略高，约2.3%［23］。单纯性ARSA 的预后多为良好，大部分无临床症状。若伴发心内或心外畸形则高度提示染色体异常可能，然而部分21-三体胎儿可出现单发的右锁骨下动脉迷走［22,24］。有学者认为，ARSA 是胎儿结构发育异常的重要标志，产前检出ARSA 有助于增加心内外畸形的检出率，并建议将ARSA 作为胎儿染色体异常的超声软指标［18,25］。但早孕期锁骨下动脉内径较细小，走行迂曲，血流缓慢，传统CDFI 技术对其显示尚有一定困难［26］。陈萍等［27］采用HDFI 技术，在11～11+6周对胎儿心脏四腔切面的显示率达到72%；12 周后，显示率达95%以上；流出道及三血管切面显示率在13 周后达85%以上。王银等［28］利用四腔心及三血管切面联合彩超，在早孕期对胎儿心脏畸形的检出率达77.78%。因此，预测HDFI 技术对早孕期胎儿锁骨下动脉的显示也可能具有一定优势。

在本研究14 例ARSA 胎儿中，12 例单纯性ARSA 胎儿出生后均无明显临床症状，且大多数胎儿（6/12）的染色体核型及CMA 检查结果均未见异常，仅1 例单纯ARSA 胎儿的染色体核型为46，XN，inv（9）（p12q13）属多态性，其CMA 结果未见临床意义的微缺失和变异，另外5 例单纯性ARSA 胎儿虽无染色体核型及CMA 检查结果，但唐氏筛查及NIPT 的结果均为低风险。本研究上述的结果是对前期文献单纯性ARSA 预后良好结论的一个很好的佐证。但2 例多发畸形合并ARSA的胎儿染色体核型及CMA 检查结果均未见异常，与前期文献中的“若伴发心内或心外畸形则高度提示染色体异常可能”的结论不甚相符，可能的原因是，罕见的孟德尔遗传疾病、特定的染色体异常和拷贝数变异（copy number variations，CNVs）被认为可以解释一部分胎儿心血管畸形病例，然而超过80%的胎儿心血管畸形可能是由于环境等其他致畸因素导致的，无法检测到染色体或基因的缺陷，病因仍无法解释［29］。另外在本研究的ARSA 病例中，不管是单纯ARSA 组还是合并多发畸形组，均未检出21 三体综合征及22q11.2 微缺失的胎儿，亦与前期文献的结论不相符，这与本研究ARSA 病例数相对较少结果存在偏倚有关。

笔者前期已采用二维及STIC 联合HDFI 方法对早孕期胎儿右侧锁骨下动脉的显示进行方法学研究，研究表明在未选择人群中早孕期（孕11+0～13+6周） 胎儿右侧锁骨下动脉有较高显示率（78.3%～89.2%），与Verde 等［2］（78.4%）、Borenstein等［6］（82.4%）及Rembouskos 等［3］（85.3%）等学者的研究结果一致。在Rembouskos 等［3］学者的研究中，ARSA 的产前发生率约1.42%（89/6617），其中早孕期ARSA 的检出率为74.1%（66/89）。在本研究中，经腹二维叠加HDFI 方法对早孕期胎儿ARSA的检出率为78.6%，与Rembouskos 等学者的研究结果类似。联合STIC 技术进行联合筛查，敏感度可进一步提高（85.7%）。经腹实时二维叠加HDFI方法简易方便、且对操作者技术要求不高，可推荐于临床用于早孕期胎儿ARSA 的筛查。STIC 技术虽然具有采集时间短、图像可后处理并任意平面重建及可远程传输图像供专家会诊等优点，但也有不可忽视的缺点，例如内置STIC 技术的超声仪器价格昂贵，难以在基层医院推广，及STIC 容积数据的分析需要超声医师有相关技术的专业知识和经验等，STIC 技术仅可作为实时二维超声的辅助诊断手段。

表1 ARSA 病例追踪随访汇总表

对于两种方法共同漏诊2 例病例分析：进行早孕期超声检查时孕周均为11+周，且检查期间，胎儿均处于频繁活动状态。前期的研究表明，胎儿右侧锁骨下动脉的显示率随孕周的增大而提高，孕周相对较小可能是其漏诊原因，且胎儿活动频繁，图像会出现较多伪影，严重影响超声医师对图像的观察，亦是易漏诊原因之一。对于经腹二维叠加HDFI 单一方法漏诊1 例ARSA 的原因分析：实时扫查时胎儿脊柱一直位于12 点位置（图像上部分），ARSA 的走行方向与声束垂直而无法显示造成漏诊。经腹STIC 叠加HDFI 单一方法漏诊4 例的原因分析：1 例为双胎之一胎儿，超声扫查切面相对受限，ARSA 的显示率也相应降低；2 例胎儿在行STIC 技术扫查时其脊柱均处于6 点位置（图像下部分），ARSA 的走行路径刚好与声束垂直而无法显示；1 例因孕妇腹壁较厚（BMI 为28.8），胎儿心血管STIC 图像显示模糊，右侧锁骨下动脉显示不清而漏诊。综上所述，在检查RSA 时，要尽量避免胎儿数目、孕周大小、孕妇BMI、胎儿所处方位及胎儿活动的影响，尽可能提高RSA 的显示率，必要时可联合经阴道超声检查，提高早孕期ARSA 的检出率。

表2 不同检查方法早孕期ARSA 超声筛查结果与追踪随访结果对比

本研究在未选择人群中妊娠中期对ARSA 胎儿的检出率为4.6%（14/305），高于文献报道的检出率（0.4%～1.5%［10,19-22］），分析可能原因如下：首先，超声仪器分辨率越来越高，同时联合能够显示低速血流的HDFI 技术，对细小而走行曲折的胎儿ARSA 检出率有一定提高；其次，在孕中期胎儿系统超声筛查及胎儿超声心动图检查中，将锁骨下动脉作为常规检查项目，对其进行重点扫查，而在胎儿的中孕期超声筛查指南及胎儿超声心动图检查指南里，尚未把锁骨下动脉作为常规检查项目。

此外，在观察胎儿右侧锁骨下动脉时，不仅要注意与无名静脉、奇静脉进行鉴别，同时需要注意在出现ARSA 时，胎儿右侧颈总动脉（right common carotid artery，RCCA）的走行路径亦可能会异于正常胎儿。如本组ARSA 病例9，RCCA 的走行路径较弯曲，类似正常RSA 的走行，在首次检查时误以为其为正常RSA，后继续追踪其行径至颈部而确定为RCCA，迷走的右侧锁骨下动脉则自降主动脉起始部发出，从气管后方蜿蜒行至右肩（图4）。因此在实际工作中，检测RSA，需注意动态扫查，并追踪其全程，才能提高诊断符合率。

本研究不足之处：病例数较少，且为单中心研究，数据可能存在偏倚，尚需多中心大规模前瞻性研究来检验经腹二维叠加HDFI 方法与STIC 叠加HDFI 方法对早孕期胎儿ARSA 诊断的准确性。

在早孕期超声检查时，实时经腹二维超声与STIC 技术叠加HDFI 较单一技术能提高对胎儿ARSA 的检出率，实时二维叠加HDFI 技术较方便、易操作，可推荐于临床广泛使用，STIC 叠加HDFI 可作为实时超声辅助手段。同时，早孕期ARSA 的检出虽有可能增加孕妇心理负担，但可为临床医生提供有价值的资料，产前发现ARSA 对产前咨询和临床抉择有重要指导意义［18,23］。本研究结果表明，早孕期单纯性ARSA 检出，大部分为良性的血管变异，临床预后良好，应避免行侵入性产前检查；若胎儿出现心内或心外多发畸形合并ARSA，应建议优生遗传咨询及进一步的介入产前诊断。