胎儿开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂的超声鉴别诊断

朱　晨　任芸芸　严英榴　赵　蔚　孙　莉　姚　英　胡雁来

(复旦大学附属妇产科医院超声科　上海　200011)



胎儿开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂的超声鉴别诊断

朱晨任芸芸△严英榴赵蔚孙莉姚英胡雁来

(复旦大学附属妇产科医院超声科上海200011)

【摘要】目的探讨超声诊断胎儿脊柱裂的价值及鉴别诊断开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂的实用方法。方法回顾性分析2010年1月—2014年12月在复旦大学附属妇产科医院经过超声诊断的63例脊柱裂，包括中孕期 (20.1～23.6周)超声筛查67 618例孕妇中所诊断的11例和外院转诊至我院超声诊断的52例 (13.5～32.6周)。结果孕中期(20.1～23.6周)脊柱裂发生率为0.016% 。开放性脊柱裂43例 (占68.3%),其中合并Arnold-Chiari Ⅱ型异常39例,无合并Arnold-Chiari Ⅱ型异常的4例。闭合性脊柱裂20例 (占31.7%)，后颅窝池消失、双侧脑室扩张和小脑横径<5%在开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂中的差异有显著统计学意义(P<0.01)。结论 产前超声诊断胎儿脊柱裂具有重要临床价值。根据超声图像判断是否伴有胎儿颅脑的改变可以区分开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂。

【关键词】脊柱裂;胎儿;畸形;超声诊断

*This work was supported by the Science and Technology Support Program in Biological Medicine from Science and Technology Commission of Shanghai Municipality,China (14411950406).

胎儿脊柱裂是胎儿神经系统最常见的畸形之一,由后神经管闭合失败所致[1]。其特征为脊椎中线缺损,导致椎管敞开。胎儿脊柱裂包括开放性脊柱裂及闭合性脊柱裂，目前有关开放性脊柱裂的国内外研究占大多数，包括母体血清和胎儿羊水中AFP的升高以及超声诊断的特征性图像等。闭合性脊柱裂的预后远好于开放性脊柱裂，但相关研究较少。而目前对精确区分开放性和闭合性脊柱裂的鉴别方法尚无定论。2004年国外文献报道[1]欧美国家的脊柱裂发生率为0.02%～0.06%。国内文献对脊柱裂的超声表现有所报道[2],但对其发生率及合并其他畸形和鉴别诊断方面关注较少。本文旨在对复旦大学妇产科医院诊断的63例脊柱裂进行回顾性分析,统计上海部分地区胎儿脊柱裂的发生率及合并畸形,探讨产前超声诊断开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂的临床价值及鉴别诊断的实用方法,为产前咨询提供参考依据,有助于优生优育,提高出生人口素质。

资 料 和 方 法

研究对象回顾性分析2010年1月至2014年12月在复旦大学附属妇产科医院建卡并行超声中孕期(20.1～23.6周)大畸形筛查的67 618例孕妇,检查出胎儿脊柱裂11例。另加外院转诊至我院超声诊断的52例,共63例,纳入本研究。

仪器与检查方法仪器使用GE-VolusonE6、GE-VolusonE8、PHILIPS-IU22彩色多普勒超声诊断仪,二维凸阵探头频率为2～5 MHz,三维探头频率为4～8.5 MHz。检查方法:超声检查显示脊柱的三个切面:矢状面、冠状面及横切面。沿胎头枕骨下方脊柱长轴方向显示脊柱的旁矢状面,观察每个脊椎的对应排列和脊柱的曲度,以及表面皮肤覆盖是否完整,存图记录脊柱全长声像图。矢状面上脊柱呈自然弯曲,两排平行的骨化中心,1个椎体对应1个椎弓。沿脊柱的自然弯曲度进行冠状面扫查,显示完全对称、平行的两排椎弓骨化中心,但不能观察背部皮肤的覆盖情况。然后从颈椎至骶椎横切脊柱,每个脊椎呈现3个骨化中心,形成一个闭合三角形。发生脊柱裂时,矢状、横切、冠状面均可观察到椎骨缺损。最典型的声像图表现为背侧椎弓的骨化中心断裂、缺失,向两侧分开,呈“U”形或“V”形。开放性脊柱裂的脊柱缺陷处有皮肤缺损(图1)。同时还可伴随颅脑改变(图2，3)。闭合性脊柱裂的脊柱缺陷处有完整皮肤覆盖(图5)。如果发现脊柱裂畸形,要仔细观察胎儿颅内结构是否有异常,并在脊柱病变部位加做三维超声(图4，6),进一步明确诊断。胎儿俯卧位是检查脊柱的最佳位置,若为仰卧位,脊柱常显示不佳,应待胎儿体位变化后复查。

Axial image (the left) shows the defect ossification center for the vertebral body (“V”shape),Sagittal image (the right) shows the cystic dilatation of the central canal extending into a sacral sac. (23.2 weeks of gestation)

图1开放性脊柱裂 (骶尾部包块，孕23.2周)

Fig 1Open spina bifida (sacrococcygeal mass，

23.2 weeks of gestation)

统计学分析收集整理脊柱裂病例的各项数据进行统计分析,分类变量采用Fisher’s确切检验法。应用Stata10.0 分析软件进行统计分析。P<0.01为差异有统计学意义。

结果

从2010年1月至2014年12月中孕期(20.1～23.6周)超声筛查67 618例中诊断脊柱裂11例，发生率为0.016%,另加外院转诊至我院超声诊断的 52例(13.5～36.3周),共收集63例脊柱裂。开放性脊柱裂 43 例 (占68.3%),合并Arnold-Chiari Ⅱ型异常39例 (其中合并鼻骨短小2例、足内翻6例、心脏畸形3例、VACTERL异常伴腹壁缺损及泄殖腔外翻5例、脊柱短小伴脊柱异常弯曲3例、肾脏发育不良2例、全前脑1例)、无合并Arnold-Chiari Ⅱ型异常的4例 (其中合并无脑儿2例、多发性骨骼畸形伴胎儿水肿2例)。闭合性脊柱裂20例 (占31.7%),合并胼胝体缺失伴小脑下蚓部缺失2例,脊髓纵裂1例、椎管内脂肪瘤伴脊髓栓系5例、半椎体伴椎管膨大2例，后颅窝池消失、双侧脑室扩张和小脑横径<5%在开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂中的差异有显著统计学意义(P<0.01,表1)。以上3项指标可作为鉴别诊断开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂的重要方法。本研究病例均经出生后或引产后的随访结果证实。

Sagittal image of thick walled sac with echogenic foci in the sac and subcutaneous tissues (25.1 weeks of gestation).

图5闭合性脊柱裂 (骶尾部包块,孕25.1周)

Fig 5Close spina bifida (sacrococcygeal mass,25.1 weeks of gestation)

表1　开放性脊柱裂与闭合性脊柱裂的颅脑数据的对比

BPD:Biparietal diameter;HC:Head circumference;SB:Spina bifida.

讨论

脊柱裂是中枢神经系统常见的畸形之一,其主要特征是指背侧的两个椎弓未能关闭融合在一起而引起的脊柱畸形,脊膜和 (或)脊髓通过未完全闭合的脊椎疝出或向外露出。超声是产前筛查胎儿脊柱畸形的重要手段,矢状面是超声观察脊柱裂的最佳切面。由于正中矢状面只能显示椎体不能显示椎弓,故常用旁矢状面观察一侧的椎弓和椎体,两侧的旁矢状面都要观察。正中矢状面还可以观察椎管和脊髓。而脊柱骨化中心的规则排列和脊柱软组织的 完整覆盖可以推断椎管的完整性[3]。由于国内各产前诊断中心的超声畸形筛查的规范不统一,导致诊断水平亦有所不同。

本研究孕中期(20.1～23.6周)脊柱裂,发生率为0.016%,与国外文献报道相近[1]。这部分病例均为怀孕初期在我院建卡至分娩,不包括外院转诊至我院会诊的病例。因此可代表上海部分地区非选择性低风险人群的脊柱裂的发生率。另外52例为外院转诊至我院高危超声的病例。

根据脊柱表面皮肤覆盖是否完整,将脊柱裂分为开放性和闭合性。本研究中开放性脊柱裂 43 例 (占68.3%),闭合性脊柱裂 20 例 (占31.7%)。

开放性脊柱裂 大多数发生于腰骶椎,也可发生于脊柱的各个节段。其声像图特征为:开放性椎骨缺损、局部软组织异常及相应头部改变 (图1～3)。开放性脊柱裂的局部软组织包块可以是脊膜膨出或脊髓脊膜膨出,前者可含有神经但不含脊髓,后者内含神经及脊髓。

开放性脊柱裂往往伴有颅内结构异常[3],如后颅窝池消失、香蕉小脑征、柠檬头征及脑室扩张等,称为Arnold-Chiari Ⅱ型异常。本研究中Arnold-Chiari Ⅱ型异常的有39例,占开放性脊柱裂的90.7%。香蕉小脑征和后颅窝池消失:后颅窝内结构改变是脊柱裂的重要特征。开放性脊柱裂造成颅内结构下移,小脑及蚓部疝入枕骨大孔,整个小脑紧贴后颅窝底,小脑横径缩小,形态弯曲呈“香蕉状”,后颅窝池也因此而消失 (图2)。该征象高度提示开放性脊柱裂的存在[2]。本研究中显示香蕉小脑征和后颅窝池消失的病例有39例,占开放性脊柱裂的90.7%。以往文献报道香蕉小脑征在孕中期发现的开放性脊柱裂病例中占62%～95%[4-5]。柠檬头征:开放性脊柱裂时,额骨内陷,头型呈前方狭尖状,形似柠檬 (图3)。柠檬头征与脊柱裂的关系十分密切[4]。目前主要认为可能是由于脊柱开放后,脑脊液流失、颅内压力减低造成胎儿颅骨内陷[6]。孕中期胎头具有一定可塑性,尤其是额骨在压力改变时易引起“内陷”。孕晚期 (28周后)由于颅骨钙化至足够硬度,不易再受压力改变的影响,柠檬头消失。柠檬头征24周前的检出率高达90%,但24周之后的检出率仅为13%[5,7]。本研究中显示柠檬头征的病例有28例,占开放性脊柱裂的65.1%,其中24周之前检出21例 (占75%),24周之后检出7例 (占25%)。由于本研究中包括外院转诊来我院的高危病例,检出孕周与孕妇来我院就诊孕周有一定关系。以往文献报道[8]“柠檬头征”也会出现在其他一些胎儿结构畸形和染色体异常病例中。另外,如果扫查胎头的超声平面不标准也会产生“柠檬头征”的假象[9]。侧脑室扩张 (ventriculomegaly,VM):双侧脑室扩张也是脊柱裂的常见征象之一。发生机制可能是由于脑干尾部的下移拉伸,导致导水管狭窄,第四脑室和蛛网膜下腔闭塞,脑脊液异常回流[6]。以往文献报道脑室扩张在孕中期发现的开放性脊柱裂病例中占70%～90%[4-5,7]。24周之前发现VM的概率<50%,24周之后VM的检出率最高可达90%[10]。本研究开放性脊柱裂中侧脑室扩张(≥10 mm)的病例有36例。其中24周之前检出8例 (占22.2%),24周之后检出28例 (占77.8%)。由于本研究中包括外院转诊来我院的高危病例,检出孕周与孕妇的就诊时间有一定关系。

合并Arnold-Chiari Ⅱ型异常39例 (其中合并鼻骨短小2例、足内翻6例、心脏畸形3例、VACTERL异常伴腹壁缺损及泄殖腔外翻5例、脊柱短小伴脊柱异常弯曲3例、肾脏发育不良2例、全前脑1例)。足内翻可能是由于脊柱裂时周围神经受损,致使胎儿下肢肌肉发育障碍,合并足畸形。文献报道[11]脊髓神经损伤的严重程度可以着重在胎儿下肢的详细检查,重点观察畸形足,如内翻足、摇椅足等。

无合并Arnold-Chiari Ⅱ型异常的4例 (其中合并无脑儿2例、多发性骨骼畸形伴胎儿水肿2例)。有文献报道[12]称开放性脊柱裂中未发现Arnold-Chiari Ⅱ型异常是由于孕期较早,随着胎儿的生长,病情进一步发展,会逐步出现后颅窝池消失、香蕉小脑征、柠檬头征等异常表现。本研究中4例的孕周为13.5周～19.2周。均在超声发现异常后引产,没有机会观察到颅内结构的进一步发展变化。而合并无脑儿畸形无法显示完整胎儿颅内结构,所以也无法显示Arnold-Chiari Ⅱ型异常。

闭合性脊柱裂闭合性脊柱裂的发生率低于开放性脊柱裂，闭合性脊柱裂的脊柱缺陷处有完整皮肤覆盖,不存在脑脊液流失,因此胎儿脑部结构也正常[4](图5)。

本组闭合性脊柱裂20例中,合并胼胝体缺失伴小脑下蚓部缺失2例,脊髓纵裂1例、椎管内脂肪瘤伴脊髓栓系5例、半椎体伴椎管膨大2例。椎管内脂肪瘤伴脊髓栓系的其中2例，出生后2个月时手术，术后恢复良好，随访至2岁，未见发育异常。

开放性脊柱裂与闭合性脊柱裂的鉴别诊断颅内结构有无改变(香蕉小脑征、后颅窝池消失及双侧脑室扩张)是鉴别诊断闭合性开放性脊柱裂的关键 (表1)。因“香蕉小脑征”的形态描述较为主观,故以小脑横径<5% 作为其量化指标。那么,如果小脑和后颅窝池的形态指标正常,则可用于排除开放性脊柱裂的可能性[8]。一部分开放性脊柱裂表面没有膨出,仅是椎管与羊膜腔相通。开放性脊柱裂由于脑脊液的外渗或外漏,导致羊水AFP和羊水乙酰胆碱酯酶升高、母血AFP升高,而闭合性脊柱裂上述指标一般在正常范围内,这也是两者的重要鉴别点之一。理论上认为声像图上闭合性脊柱裂的囊壁较厚且内壁不光整 (图5),而开放性脊柱裂的包块囊壁菲薄 (图1),可予以鉴别,但实际上超声难以辨别囊壁的厚薄,声束角度的不同囊壁厚度有相当的误差,难以确定表面是否有皮肤覆盖。少数开放性脊柱裂的包块囊壁破裂,表现为“无体表包块” (图7),本研究中有2例。闭合性脊柱裂中无体表包块的又称为“隐性脊柱裂” (图8),本研究中有4例。

Sagittal image of the skin defect (arrow),no measurable sac. (21.5 weeks of gestation).

图7开放性脊柱裂 (体表无包块)

Fig 7Open spina bifida (no surface mass)

综上所述，超声检查作为诊断胎儿脊柱裂的首选方法，是产前发现脊柱裂的主要手段，具有非常重要的临床价值。通过矢状面、冠状面、横切面等多个切面的检查和综合应用,获得脊柱裂的特征性超声图像表现可以作出诊断。开放性脊柱裂的发生率高于闭合性脊柱裂。根据超声图像判断是否伴有胎儿颅脑的改变(柠檬头征、香蕉小脑征和后颅窝池消失等)是鉴别诊断开放性和闭合性脊柱裂的重要方法。产前超声检查对胎儿脊柱裂起到了非常关键的指导作用,为产前咨询提供了丰富的信息。

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The value of prenatal ultrasonic diagnosis of fetal open and closed spina bifida

ZHU Chen,REN Yun-yun△,YAN Ying-liu,ZHAO Wei,SUN Li,YAO Ying,HU Yan-lai

(DepartmentofUltrasound,ObstetricsandGynecologyHospital,FudanUniversity,Shanghai200011,China)

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the value of ultrasonic diagnosis of spina bifida and identify sonographic criteria useful for differentiating open from closed spina bifida in utero.MethodsWe retrospectively analyzed 67 618 cases pregnant women (20.1-23.6 weeks) by midtrimester screening ultrasound diagnosis in Obstetrics and Gynecology Hospital of Fudan University ,from Jan. 2010 to Dec. 2014. Among them 11 cases of spina bifida were diagnosed by ultrasound. Another 52 cases (13.5-36.3 weeks) transferred from other hospitals were also diagnosed spina bifida by ultrasound. A total of 63 cases were enrolled.ResultsIn this study,the rate of spina bifida was 1.6 per 10000 fetuses.Forty-three cases (68.3%) were diagnosed of open spina bifida,including 39 cases with Arnold-Chiari type Ⅱ and 4 cases without Arnold-Chiari type Ⅱ.Twenty cases (31.7%) were diagnosed of closed spina bifida. Obliteration cisterna magna, ventriculomegaly and cerebellum length<5% had significant differences in open and closed spina bifida (P<0.01). In closed spina bifida,associated anomalies included agenesis of corpus callosum with under cerebellar vermis,diastematomyelia,tethered cord with spinal canal lipoma,hemivertebra and spinal canal enlargement. ConclusionsUltrasound diagnosis has great value in screening spina bifida.The differentiation between open and closed defects is best shown by the sonographic demonstration of abnormal or normal cranial anatomy.

【Key words】spina bifida;fetus;abnormalities;ultrasound diagnosis

(收稿日期:2015-08-03;编辑:沈玲)

【中图分类号】R714.5

【文献标识码】B

doi:10.3969/j.issn.1672-8467.2016.02.012

上海市科学技术委员会生物医药领域科技支撑项目(14411950406)

△Corresponding authorE-mail:renyunyun@hotmail.com