子痫前期孕妇胎儿血流频谱与早产儿脑发育的相关性

刘彦超，赵 鑫，赵彩雯，邢庆娜，张小安

(郑州大学第三附属医院放射科,河南 郑州 450051)

子痫前期(preeclampsia， PE)是妊娠期特有疾病[1]，可致子代神经发育障碍[2]。胎儿血流频谱可评价胎儿生长发育和预测新生儿脑发育[3-5]，但将其用于脑神经核团的研究较少。扩散张量成像(diffusion tensor imaging， DTI)可定量评价脑白质纤维束发育，各向异性分数(fractional anisotropy， FA) 为其中最主要的指标[6-7]。本研究探讨PE孕妇胎儿脐动脉(umbilical artery， UA)及大脑中动脉(middle cerebral artery， MCA)血流频谱与其所娩早产儿颅脑FA的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2015年7月—2019年2月郑州大学第三附属医院收治的86例早产儿，以其中43例PE孕妇(血压控制范围140～169 mmHg)娩出者为观察组，男23例，女20例，出生孕周29+5～31+6周，平均(30.68±0.67)周，出生体质量950～1 650 g，平均(1 346.98±323.08)g；以43例无高危围产因素孕妇娩出者为对照组，男19例，女24例，出生孕周29+2～31+4周，平均(30.43±0.68)周，出生体质量 1 050～1 750 g，平均(1 470.91±239.87)g。MR检查时2组纠正胎龄均为33～35周。

PE诊断标准：妊娠20周后收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg，伴尿蛋白≥0.3 g/24 h或随机蛋白尿(+)，或出现头痛、视力模糊、肺水肿、少尿及实验室检查异常(如血小板计数下降、转氨酶异常)等[8]。排除标准：①孕妇并发血液系统疾病、慢性肺部疾病及肾脏或心脏病等，糖尿病、甲状腺功能亢进或减退等代谢性疾病，孕期子宫和胎盘异常，年龄≥39岁或有吸烟史，孕期有双胎输血综合征；②早产儿存在染色体、遗传或结构缺陷以及严重脑损伤(或)脑软化、支气管发育不良、坏死性肠炎等。

本研究经医院伦理委员会批准[(2020)医伦审查第30号]，监护人均知情同意并签字。

1.2 仪器与方法

1.2.1 产前超声检查 采用GE VOLUSON E8超声诊断仪，探头频率3～5 MHz，测量UA和MCA的收缩期峰值流速/舒张末期流速(peak systolic velocity/end diastolic velocity， S/D)、搏动指数(pulse index， PI)，计算UA-S/D与MCA-S/D的比值即(UA/MCA)-S/D。由1名超声科主任医师及1名副主任医师测量，于分娩前连续测量多次后取平均值，对照组每例测量2～3次、观察组3～6次，两组均为1次/周。

1.2.2 早产儿MR检查 对2组早产儿给予静脉注射苯巴比妥5 mg/kg体质量镇静，待其熟睡后包裹在襁褓中放置于MR扫描床上，于外耳道放置棉球以减小设备噪声对听力的影响，头部两侧用海绵固定以减少运动伪影。采用Siemens SKYRA 3.0T超导MR扫描仪，Head 20线圈。常规扫描序列：T1WI轴位(TR=3 010 ms，TE=14 ms)，T1WI矢状位(TR=200 ms，TE=2.60 ms)，T2WI(TR=4 500 ms，TE=99 ms)，T2 Dark-fluid(TR=8 000 ms，TE=105 ms)。DTI扫描序列：TR 3 700 ms，TE 92.0 ms，b值为0和1 000 mm2/s，层厚4.0 mm，层数25，间隔0，FOV 220 mm，分辨率128m，层数，激励次数1，扩散敏感梯度场方向为20，扫描时间4 min 39 s。扫描结束后，由主管医师及家属将其护送回新生儿重症监护室。

将DTI图像自动导入Siemens Syngo.via后处理工作站，在软件自动生成的FA图上依次手动选择感兴趣区(region of interest, ROI)，ROI面积约(10±2)mm2，且均放置于解剖位置中央，测量双侧大脑半球对称部位FA值3次，结果取平均值。FA值由1名影像科主任医师及1名副主任医师测量，事先未告知被检者信息，如意见不一致，经协商解决。

1.3 统计学分析 采用SPSS 25.0统计分析软件。以Shapiro-wilk检验计量资料的正态性，符合正态分布者以±s表示，组间比较采用t检验；不符合者以中位数(上下四分位数)表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验；一组资料符合正态分布、另一组不符合正态分布时，以Mann-WhitneyU检验进行比较。对计数资料比较采用χ2检验。以多元线性回归分析参数间的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组基线资料比较 2组孕妇年龄、孕产史、孕期增加体质量、产前应用皮质类固醇及羊水量异常、羊水污染差异均无统计学差异(P均>0.05)，见表1。相比对照组，观察组张路指数(Zhang lu index， ZLI)更低，新生儿重症监护病房(neonatal intensive care unit， NICU)住院时间更长，皮质脊髓束稍稀疏率更高(P均<0.05)。2组间其余指标差异均无统计学差异(P均>0.05)，见表2。

2.2 2组胎儿血流频谱参数比较 观察组UA-S/D、UA-PI及(UA/MCA)-S/D高于对照组，而MCA-PI及MCA-S/D低于对照组(P均<0.001)，见表3及图1、2。

2.3 2组新生儿FA值比较 观察组新生儿内囊后肢、丘脑、尾状核、额叶白质、顶叶白质、大脑脚、小脑FA值及FA均值(丘脑、额叶白质及顶叶白质FA值的平均值)

低于对照组(P均<0.05)，见表4及图1、2。

2.4 FA值与血流频谱的关系 观察组FA均值(Y1)与UA-S/D(X1)及UA-PI(X2)存在线性回归关系，回归方程：Y1=0.133-0.008X1-0.046X2(R2=0.261，F=7.234，P=0.002)，FA均值与UA-S/D及UA-PI均呈负相关(r=-0.668、-0.957，P=0.025、0.002)。见表5。2组内囊后肢FA值(Y2)与UA-PI(X1)及MCA-S/D(X2)存在线性回归关系，回归方程：Y2=0.479-0.064X1+0.021X2(R2=0.308，F=18.486，P<0.001)，内囊后肢FA值与UA-PI呈负相关(r=-0.220,P=0.021),与MCA-S/D呈正相关(r=0.462，P<0.001)；FA均值(Y3)与UA-PI(X1)及MCA-PI(X2)存在线性回归关系，回归方程：Y3=0.123-0.029X1+0.015X2(R2=0.203，F=10.592，P<0.001)，FA均值与UA-PI呈负相关(r=-0.341,P=0.001)，与MCA-PI呈正相关(r=0.206,P=0.049)；见表6。

表1 2组孕妇孕期情况比较

表2 2组早产儿情况比较

注：ZLI=(体质量+250)g/身高(cm)×头围(cm)×2)；Apgar-1：第1分钟阿普加评分(Apgar scores at 1 minute)；Apgar-5：新生儿第5分钟阿普加评分(Apgar scores at 5 minute)；枸橼酸咖啡因：刺激呼吸的药物；DTI检查时日龄：行DTI检查时的早产儿日龄；皮质脊髓束稍稀疏：白质纤维束图示皮质脊髓束纤维数量稍稀疏；NICU出院标准：新生儿体质量≥2 kg且正常增长及一般情况良好

表3 2组胎儿血流频谱参数比较

表4 2组新生儿不同脑区FA值比较

表5 观察组胎儿血流频谱与FA值的相关性(n=43)

表6 早产儿胎儿期血流频谱与FA值的相关性(n=86)

图1 对照组女性胎儿，后于孕29+5周出生，纠正胎龄34+3周 A.UA血流频谱，S/D=2.57，PI=1.03； B.MCA血流频谱，S/D=6.39，PI=1.83； C.DTI示皮质脊髓束纤维数量密集，走行流畅、清晰(箭)

图2 观察组男性胎儿，后于孕28+5周出生，纠正胎龄35+1周 A.UA血流频谱，S/D=4.22，PI=1.31； B.MCA血流频谱，S/D=3.21，PI=1.20； C.DTI示皮质脊髓束纤维数量稍稀疏(箭)

3 讨论

3.1 PE致胎儿脑发育异常可能的病理生理机制 本研究中观察组ZLI低于对照组，NICU住院时间较长。ZLI可综合评价胎儿出生时体格发育，其值较低表明胎儿生长发育迟缓；而NICU住院时间较长提示观察组体质量增长迟缓、临床预后较差；二者均提示PE可导致胎儿宫内生长受限，这与其新生儿神经系统发育不良密切相关[9]。

3.2 超声评价胎儿UA和MCA血流频谱 本研究中观察组UA偏高、MCA偏低。胎儿血流频谱对监测宫内生长受限有一定价值[3,10-11]。PE致胎盘功能不足及全身小血管痉挛，二者互相影响，加剧胎盘功能降低[12]；UA偏高及MCA偏低间接体现胎盘功能不足，胎儿易发生宫内窘迫，并进一步使其宫内生长受限，可能与其神经系统发育不良相关。

3.3 早产儿DTI表现 KERSBERGEN等[13]提出脑成熟的基本模式为从后到前、从中心到外周，类似于枕叶到额叶的成熟过程。皮质纤维束发育情况是脑发育的较直观表现，FA值反映皮质纤维束发育状态。本研究2组胎儿接受DTI检查时日龄差异无统计学意义，而观察组皮质纤维束稀疏率较高，提示PE使早产儿脑发育落后。既往文献[9]报道，胎儿宫内生长受限的早产儿脑皮质-基底节-丘脑-皮质环脑网络效率较低，其FA值降低，与远期神经系统发育不良相关；本研究观察组丘脑、额叶白质及顶叶白质FA值降低，与之相符。新生儿期FA值降低提示远期神经系统发育不良[14-15]；认知及运动功能与内囊后肢FA值密切相关[16]。本研究观察组新生儿内囊后肢FA值及丘脑、额叶白质及顶叶白质FA值平均值(FA均值)较低，可能与认知功能下降有关。

3.4 胎儿血流频谱与新生儿脑发育的相关性 本研究观察组FA均值与UA-S/D、UA-PI存在相关性，提示胎儿血流频谱异常可能使丘脑、额叶及顶叶等发育落后，表现为脑网络效率减低。然而观察组内囊后肢FA值与胎儿血流频谱未见相关性，与预期结果相矛盾，可能原因如下：①观察组内囊后肢FA值减小与胎儿血流频谱异常变化不同步；②纳入样本较小。合并2组新生儿进一步观察，发现UA-PI与内囊后肢FA值及FA均值均呈一定相关性，MCA-S/D及MCA-PI与因变量也分别相关，即胎儿血流频谱与FA值存在关联；但3个方程的R2值均较小，提示方程需纳入更多影响因素，如母子炎症因素等，JIANG等[17]认为后者可引起子代神经系统预后不良。如胎儿血流频谱若多次出现异常，生后尽早行DTI检查，可能有助于发现潜在脑损伤，从而早期干预、改善预后。

本研究的局限性：①未纳入母体体质量指数和早孕期代谢情况等危险因素；②测量FA值存在一定主观性；③FA值仅为反映髓鞘形成的间接指标。

综上所述，胎儿UA联合MCA血流频谱参数与FA值具有一定相关性，可用于评估PE孕妇娩出早产儿的脑发育情况。