二维超声与四维超声诊断胎儿隐性脊柱裂的回顾性研究

王志红，郭建红

1.郑州市中牟县人民医院超声科，河南 郑州 451450；2.郑州市中医院超声科，河南 郑州 450007

胎儿脊柱裂（spinal bifida，SB）属于胎儿先天性神经畸形的一种，由胚胎发育过程中后神经孔闭合失败引起，以脊背两侧椎弓未能融合为特征，可发生于脊椎的任何节段［1-2］。SB分为显性SB（spinal bifida apertum，SBA）和隐性SB（spinal bifida occulta，SBO）两种，SBO约占SB的1.1%，与SBA不同的是，SBO仅有椎管缺损，无椎管内容物缺损、颅内异常和骶尾部皮下包块，因此症状隐匿，常规超声难以发现，为临床诊断带来一定困难，多数患儿于出生后体检或发生脊髓栓系综合征时发现［3-4］。四维超声是在三维成像基础上增加时间矢量，获得动态三维图像的技术［5］，与传统二维和三维超声比较，四维超声可为疾病诊断提供更丰富、清晰、立体图像资料，减少漏诊和误诊，尤其在产前诊断方面，四维超声对胎儿发育异常、神经和心血管疾病具有较高诊断价值［6］。本研究拟探讨二维、四维超声诊断胎儿SBO的价值，以期为临床产前筛查SBO提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：（1）规律产检育龄期孕妇者；（2）单活胎妊娠者；（3）常规超声提示脊柱发育异常者。排除标准：（1）双胎或多胎妊娠者；（2）辅助生殖技术妊娠者；（3）SBA，经临床确诊的开放性SB者；（4）中途流产者、随访失联者。选择2017年5月—2019年10月于郑州市中牟县人民医院门诊建档的疑似胎儿脊柱发育异常的73例孕妇为研究对象，入选患者年龄26～35岁，平均年龄（29.12±3.46）岁，检查孕周20～32周，平均孕周（28.12±3.49）周；孕前体质量22～25 kg/m2，平均（23.54±1.24）kg/m2；孕次：1次35例，2次或以上38例；SBO病灶部位颈段11例，胸段30例，腰骶段32例。本研究获得我院伦理委员会批准。

1.2 方法

所有孕妇均接受二维和四维超声复查。二维超声检查：美国GE E10彩色超声诊断仪，产科专用容积探头频率为2.0～6.0 MHz。孕妇侧卧或平卧，常规二维灰阶超声从纵、横、斜面扫查胎儿全身，观察胎儿生长发育指标（双顶径、腹围、股骨长等）、方位、四肢结构、头颅、脊柱、骨骼、羊水、胎盘等，校正孕周。自胎儿颅底脊柱矢状切面逐段扫查至骶尾骨，再沿脊柱长轴横断面、冠状面检查，观察皮肤连续性、椎骨骨化程度、脊柱生理弯曲、脊柱排列顺序等。

四维超声检查：二维扫查结束后切换至四维容积扫描，以背部脊柱纵切面为初始切面，调整采样框，范围自颈椎至尾椎，调整扫描角度和维度，待X、Y、Z轴3个相互垂直脊柱切面处于适宜位置出现清晰动态立体图像后，采集静态和动态图像，以脊柱正中矢状切面脊髓腰段稍膨大脊髓末端为脊髓圆锥，以脊髓圆锥为中心，建立三维立体图形，记录脊髓圆锥末端相对应椎体。保存脊柱畸形部位图像脱机分析。以上由医院两名主治医师职称以上超声医师对扫描图像进行观察、描述，共同进行诊断。

1.3 妊娠结局追踪

孕妇及其家属要求引产者，告知手术风险和相关事项，签署手术同意书后行引产术，引产后采用尸检或X线检查诊断。继续妊娠者追踪妊娠结局，分娩后行MRI或X线检查诊断，记录引产后尸检或分娩后诊断结果。

1.4 统计学方法

SPSS 25.0进行数据分析，一般资料采用统计学描述，以率（%）表示计数资料采用χ2检验，二维超声、四维超声与引产或分娩后诊断结果比较采用Kappa一致性检验。二维超声、四维超声诊断SBO的价值采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）分析。所有统计均采用双侧检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 SBO超声影像学特征

SBO二维超声征象：纵切面，脊柱自然弯曲消失，皮肤连续性完整，椎弓根不融合或成角，病变两排椎骨骨化中心不对称，部分椎管膨大。横断面，椎骨骨化中心异常排列，部分椎板缺如，开放。SBO四维超声征象：脊椎平行排列整体连续，脊髓圆锥位于骶尾部，病变部位两排平行椎弓骨化中心不对称，椎管膨大、突出，皮肤系统连续完整，皮下囊性回声区与椎管相通。

2.2 四维超声定位脊髓圆锥位置比较

73例孕妇中接受引产3例，经尸检证实为SBO，经阴道或剖腹分娩70例，经临床诊断结果10例为SBO，SBO组脊髓圆锥位于L3以下比例高于其它（P＜0.05），见表1。

2.3 二维超声、四维超声诊断SBO与引产或分娩后诊断结果一致性分析

二维超声正确诊断SBO 4例，四维超声正确诊断SBO 12例，二维超声与引产或分娩后诊断结果一致性较差（Kappa=0.402，P＜0.05），四维超声与引产或分娩后诊断结果一致性较好（Kappa=0.906，P＜0.05），见表2。

表2 二维超声、四维超声诊断SBO与引产或分娩后诊断结果一致性 例（%）

2.4 诊断价值分析

以引产或分娩后诊断结果为准，二维超声诊断SBO的灵敏度为46.15%，特异度为91.67%，准确率为83.56%，漏诊率为53.85%，误诊率为8.33%，四维超声诊断SBO的灵敏度为92.31%，特异度为98.33%，准确率为97.26%，漏诊率为7.69%，误诊率为1.67%（见表3）。ROC分析二维超声、四维超声诊断SBO的曲线下面积（area under the curve，AUC）分别为0.689（95%CI：0.508～0.870，P=0.033）、0.953（95%CI：0.866～1.000，P=0.000），见图1。

表3 二维、四维超声诊断SBO的效能 例（%）

图1 二维超声、四维超声诊断SBO的ROC曲线

3 讨论

正常胚胎发育第3周两侧神经于背侧中线融合形成神经管，后移向深部，头端形成脑泡，其余形成脊髓，第3个月，两侧中胚叶形成脊柱，环形包绕神经管构成椎管，此时如果神经管不闭合，导致椎弓根无法闭合处于开放状态，逐渐引起椎管内容物膨出，形成SB。SB的发生与多种因素有关，比如叶酸、维生素B缺乏，孕妇年龄、孕期营养、接触致畸形药物，环境、社会经济等［7-8］。SBO是SB常见类型，患儿多数无临床症状，缺乏阳性体征，多于体检时发现，但是随着生长发育可逐渐出现排尿障碍、尿失禁，严重影响患儿健康和生活质量，给家庭带来沉重经济负担［9-10］。

早期发现和诊断SBO是提高出生质量的有效方法，超声是产期诊断的主要手段，但是传统二维超声难以发现SBO病变，易导致漏诊，四维超声基于三维超声容积数据库，将三维数据采集与时间信息结合，可获得动态、连续、多角度二维图像［11-12］，显示胎儿脊柱曲线变化，了解胎儿脊柱解剖结构和病变空间关系，整体形态，随时间变化形态，且能多角度显示脊柱横突排列，细小结构改变，从冠切面可显示SB脊柱向两侧分开程度，实时记录胎儿在母体活动，有助于判断SBO［13］。四维超声不受胎儿位置、羊水、骨性结构的影响，在SBO诊断方面具有较大优势和价值。

本研究观察SBO超声征象具有一定特征，纵切面可见胎儿脊柱自然生理弯曲消失，椎弓根不融合或成角，两排椎骨骨化中心不对称，横断面可见椎骨排列紊乱，病椎椎板缺如，冠状面可见椎管显示不清，但是皮肤系统多保持完整，这与SBO病理特征相吻合。脊髓圆锥位于脊髓下端，椎管末端，胎儿发育过程中脊髓、脊柱末端发育异常，可导致脊髓圆锥位置偏低，本研究四维超声检查发现SBO患者脊髓圆锥位于L3以下比例高于其它，Lei［14］发现SBO胎儿脊髓圆锥位置偏低，定位脊髓圆锥有助于SBO诊断。二维超声难以获得标准正中矢状切面，无法定位脊髓圆锥位置，四维超声基于三维容积数据分析，通过调整三个相互垂直平面获得脊椎正中矢状面，因此可精确定位脊髓圆锥。雷婷等［15］报道指出三维超声定位胎儿脊髓圆锥与产后MRI或病理解剖证实的位置具有高度一致性。SBO胎儿脊髓圆锥位置尚无明确标准，本研究SBO胎儿脊髓圆锥位置低于L3的比例高于非SBO胎儿，与雷婷等［15］报道结果一致，Yang［16］报道也指出健康胎儿的髓圆锥均位于L3或以上，SB胎儿位于L4以下。提示临床中发现脊髓圆锥位置低于L3时，应进一步观察椎体结构、椎体排列、是否存在椎管异常情况，皮肤回声中断等，以明确诊断。

本研究以引产或分娩后随访结果为诊断SBO的金标准，发现二维超声诊断SBO的灵敏度偏低仅46.15%，二维超声诊断SBO与引产或分娩后诊断结果的Kappa系数偏低，为0.402，四维超声超声诊断SBO的灵敏度、特异度，准确率、AUC达92.31%、98.33%、97.26%、0.953，四维超声诊断SBO与引产或分娩后诊断结果的一致性系数较高，为0.953。说明四维超声对SBO诊断准确率高，更吻合引产或分娩后诊断结果，可作为SBO产前筛查的主要手段。分析原因为二维超声只能提供段面影像，无法立体观察病灶，影像对疾病的判断，尤其是SBO椎管内容物膨出不明显，因此检出率偏低，导致漏诊。四维超声三维立体动态显像技术，可全方位、动态观察胎儿脊柱病变特征，可发现二维超声难以观察到的小病变，更有助于检出胎儿脊柱畸形，因此可提高诊断准确率。

但是四维超声也存在一定局限性，比如孕晚期胎儿体积逐渐增大，对于持续头位仰卧、臀位俯卧等位置异常、羊水不足等情况，超声探查方向和角度可能受到影响，导致诊断失误，出现漏误诊。孕期应提倡定期超声检查，早期发现胎儿发育异常，对于难以判断的SB可结合超声断层超声显像技术［17］提高对SBO检出率。其次，四维超声受腹部脂肪、羊水、胎儿活动等影响，降低容积数据库质量，影响对SBO的判断，相信随着超声诊断技术的不断提高，方法的改进，四维超声在胎儿SBO筛查方面将得到更广泛的应用。

综上，四维超声能清晰、动态显示胎儿脊柱发育畸形，对胎儿脊柱发育畸形具有较高检出率，在SBO诊断方面与引产和分娩后诊断结果具有较高一致性，可作为二维超声的有效补充和胎儿SBO产前筛查的主要影像手段。本研究局限性在于收集病例数有限，且为回顾性研究，四维超声在胎儿SBO诊断的价值尚待大样本前瞻性研究证实。