脐血管超声参数及其临床意义的研究进展▲

黄 欢 黎新艳

(广西壮族自治区妇幼保健院超声科，南宁市 530003，电子邮箱：894972413@qq.com)

【提要】 脐带内包含的脐动、静脉是母胎间物质运输的必经之路，是胎儿宫内生长发育是否良好的观察指标。本文主要就正常脐动静脉的超声参数值和特征对胎儿疾病的预测和诊断、胎儿的监测及管理等方面进行综述。

脐带是羊膜包着体蒂分化的黏液性结缔组织而形成的圆柱形索状结构，附着于胎儿脐部及胎盘间，是连接母体与胎儿的生命纽带，包含1支脐静脉及2支脐动脉。脐静脉是母体向胎儿输送营养物质和氧的唯一血管,是胎儿正常生长发育与否的重要源泉；脐动脉则将含氧量低的血液从胎儿回流入胎盘，进行新一轮物质交换。本文主要介绍正常脐血管超声参数值和特征、异常脐血管超声参数及其临床意义、相关疾病的脐血管超声特征的研究进展。

1 正常脐动脉、脐静脉血管参数的超声测量及特征

1.1 脐带直径及脐动脉、脐静脉内径的超声测量及特征 孕妇仰卧位，选择羊水充足处观察游离段脐带:纵向扫查，可见2支脐动脉和1支脐静脉呈螺旋状走行，脐带包膜和血管壁呈高回声，血管腔为无回声；横向扫查，脐血管3个无回声呈“品”字形排列。在横切面上测量脐带直径、脐动脉、脐静脉内径。

正常脐带直径随胎儿孕周的增大而增加，足月胎儿脐带直径为8～20 mm，脐带直径每增加1 mm ,胎儿体重约增加243.87 g，脐带直径的差别和新生儿体重的差别相一致[1]。正常脐动脉、脐静脉内径亦与胎儿孕周呈正相关，孕12周时脐动脉、脐静脉内径均值分别为1.23 mm、1.86 mm，40周时均值分别为3.99 mm、7.9 mm；孕早期脐动脉内径与脐静脉内径大小相似，而到晚孕期脐静脉内径的增宽较脐静脉内径更为明显，因此脐动脉内径与脐静脉内径的比值随孕周增长而减小[2]。

1.2 脐动脉多普勒血流频谱、参数的测量及特征 孕妇仰卧位，在羊水充足处选取游离段脐带，使脐动脉血流方向与超声波夹角≤30°，取样容积3～5 mm，在脐带静止时获取5个完整心动周期脐动脉频谱，频谱形态清晰一致以满足多普勒超声诊断仪自动包罗。

胎儿脐动脉腹内段(膀胱周围)、脐带腹壁插入口处、脐带游离段、脐带胎盘插入口处所获得的多普勒测量参数值有显著差异，阻力值依次递减[3]。已有不少相关研究报告了脐动脉多普勒指数的参考值范围[4-5]，由于游离段脐带超声获取简便易行，成为研究及临床工作中获取脐动脉血流频谱的公认位置。正常妊娠时,胎儿脐动脉血流速度波形为双相波,收缩期最高点S 代表收缩期末最大血流速度,舒张期末最低点D 代表舒张期末最大血流速度，当D 点位于基线以上表示舒张期末仍有正向血流。研究表明，早在孕14周胎儿脐动脉阻力即降低至可以保证血流在整个心动周期持续向前[6]。脐动脉定量评估参数有：脐动脉心室收缩期峰值流速和脐动脉心室舒张末期血流速度，两者随胎龄增加逐渐上升；而脐动脉心室收缩期峰值流速/心室舒张末期血流速度、脐动脉搏动指数(umbilical artery pulsatility index，UA-PI)和脐动脉阻力指数，均随胎龄增加逐渐下降[4]，其中UA-PI与血管阻力呈线性关系，而脐动脉阻力指数与血管阻力呈抛物线关系[7]。

1.3 脐静脉多普勒血流频谱、参数的测量及特征 孕妇仰卧位，在羊水充足处选取游离段脐静脉或肝内段脐静脉，测量其内径。将脉冲多普勒超声取样容积调整为脐静脉腔内径大小，尽可能使超声束与脐静脉血流方向一致，必要时调整超声多普勒取样角度<30°以获取脐静脉血流频谱，测量平均速度，仪器自动计算脐静脉血流量，计算公式：QUV=π(D/2)2×Vmean×60，其中QUV是脐静脉血流量(mL/min)，D是静脉直径(cm)，Vmean是平均流速(cm/s)。脐静脉是一单条的血管，不管测量部位如何，理论上测量到的脐静脉血流量应该是相似的。然而在实践中并非如此，有学者在腹内段及游离段测量脐静脉血流量，计算到的体积变化超出了预期的生物学变异，这种不一致性可能部分归因于脐静脉从胎盘索进入静脉的腹内部分的横截面积的变化，因此为了比较流量值，需要一致的测量位置[8]。由于脐静脉血流量与其供给的器官和组织的大小有关，因此脐静脉血流量按照胎儿体型标准化是很重要的[9]，最常用于计算脐静脉血流率的公式为脐静脉血流量/估测胎儿体重(kg)。

正常脐静脉为低速稳定血流，倾向于层流。妊娠13周前脐静脉血流可见有节律性舒张末波，13周后脐静脉血流连续且无波动[10]。整个妊娠期间脐静脉血流速度变化不大，尤其在妊娠25周后[11]。随着妊娠的进展，脐静脉血流量随孕周呈指数增长，脐静脉血流量的增加是由于脐血管的生长所致[12]，脐静脉直径随孕周的增加与脐静脉血流量密切相关，而不是匀速增加。而根据胎儿体重进行标准化后的脐静脉血流量，随着孕周增加而减少[12-14]。

2 异常胎儿脐血管参数及其临床意义

2.1 脐动脉内径增宽 脐动脉内径增宽可见于胎儿脐动脉瘤。胎儿脐动脉瘤病因不明，可能是由动脉管壁的薄弱和血管壁上血流动力学刺激共同作用所导致[15]。曾晴等[16]报告了2例胎儿脐动脉瘤超声表现，并结合相关文献总结了胎儿脐动脉瘤的产前超声表现：常位于胎儿脐带差入口处，脐动脉局部内径增宽，大部分呈囊样扩张，内血流紊乱不规则；当脐动脉瘤伴血栓形成时，扩张脐动脉处可见实性回声，该处无血流信号通过。由于脐动脉瘤罕见，缺乏相关的临床处理指南，应根据胎儿、孕龄、母体等具体情况决定临床处理方法：首先排除是胎儿是否合并其他结构异常；由于有19.1%的胎儿合并18-三体[16]，因此胎儿染色体核型分析检查是必要的；严密胎心监护、追踪随访及产前超声动态观察非常重要，如瘤体直径≥5 cm，有破裂及压迫脐静脉的风险增高，建议适时选择剖宫产术终止妊娠[17]；当出现脐动脉瘤合并血栓形成、胎儿宫内生长受限等情况时，考虑到有胎死宫内的风险，建议孕32～34周时给予促胎肺成熟后行剖宫产分娩[18]。

2.2 脐静脉内径增宽 脐静脉内径>9 mm作为脐静脉增宽的诊断标准，已被广泛应用于临床。脐静脉内径增宽原因主要有胎儿心血管或脐血管发育异常、染色体异常、贫血及其他引起胎儿血容量过大的疾病。既往认为，胎儿腹内段脐静脉扩张(fetal intra-abdominal umbilical vein varix，FIUVV)是高危妊娠的征象，例如，Fung等[19]回顾性分析91例 FIUVV的结局，发现只有54例(59.3%)妊娠结局正常。有学者对254例 FIUVV胎儿的资料进行回顾性分析[20]，发现孤立FIUVV胎儿结局良好，无合并染色体异常及宫内死亡的病例，而非孤立FIUVV胎儿(合并结构异常)中，19.6%合并染色体异常，7.3%发生宫内死亡。由此可见，对于FIUVV胎儿，合并结构异常与染色体异常、胎儿宫内死亡的风险增高有关。当发现FIUVV时，应对胎儿结构(包括附属物)进行筛检，合并结构异常应进行染色体核型分析；孤立FIUVV也需要密切的追踪观察，当出现脐静脉血栓形成、胎儿生长受限(fetal growth restriction,FGR)等不良妊娠表现时，每周随访1次，32周后每周随访两次，并计划37周终止妊娠[21]。

3 相关疾病的脐血管超声特征

3.1 FGR的脐血管超声特征

3.1.1 脐动脉：FGR与围生期死亡、缺氧缺血性脑病、新生儿坏死性肠炎等不良妊娠结局密切相关。超声是筛查、诊断、监测FGR的最佳方法，其中脐动脉血流阻力升高(甚至舒张末期血流消失)已被作为诊断FGR的指标之一[22]。各种原因导致胎盘三级微绒毛干内小动脉的数目减少、内径减小或舒张性降低，逐渐造成脐动脉阻力增加，在脐动脉多普勒频谱中则显示为舒张末期血流减少、消失直至倒置[23-25]。有学者动物实验发现，大面积胎盘血管栓塞才能导致舒张末期血流缺失，此时脐动脉血流明显减少，胎羊已出现酸中毒[25]，因此可以推断当人胎脐动脉舒张末期血流缺失时，胎儿已处于缺氧的高风险中。一项多中心前瞻性研究纳入1 116例单胎FGR病例进行分析，结果显示无论是否进行胎儿体质量或腹围测量，异常脐动脉多普勒表现(即UA-PI大于第95百分位数、舒张期血流消失或倒置)的存在与不良结局密切相关,而在脐动脉血流频谱正常的病例中FGR不良结局并不常见[26]。对可疑FGR的胎儿行脐动脉多普勒监测，可降低围生期死亡的风险，并减少产科干预[27]。以上研究表明，脐动脉多普勒检测主要用于评估胎盘循环血液灌注阻力，从而在FGR的宫内监测及适时分娩中起到重要作用。但目前对于FGR胎儿的脐动脉监测频次以及如何选择恰当的分娩时机尚未达成共识。

3.1.2 脐静脉：有学者对21例FGR胎儿在妊娠23～36周期间进行了一系列超声多普勒追踪检查,发现在脐静脉内径没有改变的情况下脐静脉血流速度降低，脐静脉血流量可持续减少至分娩，这一表现出现在FGR早期，比脐动脉频谱异常出现更早[9]。李鸿燕[28]研究发现，在晚孕期时FGR胎儿的脐静脉血流速度明显低于正常胎儿，但在中孕期时两者无明显差别，这可能与胎儿缺氧早期的代偿机制及静脉导管的调节作用有关。当缺氧失代偿，脐静脉血流频谱从正常的连续无波动变为随心动周期波动，提示胎儿即将死亡[29]。

3.1.3 其他指标：2002年，Tchirikov等[30]引入了一个新指标静脉-动脉指数(venous-arterial index,VAI)，VAI=标准化脐静脉血流率(经体重校正)/UA-PI。UA-PI间接反映胎盘血管阻力，而标准化脐静脉血流率则反映向胎儿供给营养物质及氧的情况，因此VAI是综合反映胎儿宫内生长发育的良好指标。随后，Tchirikov等[31]以100 mL/(min·kg)为VAI 截断值预测不良妊娠结局，敏感性为69.7%，高于单纯标准化脐静脉血流率或UA-PI，具有重要的临床价值。然而，该研究的样本量较小，且仅仅简单将胎儿分为预后良好组和预后受损组，对于不同预后的胎儿并未起到早期诊断与早期指导干预的作用。

3.2 重型α-地中海贫血 α-地中海贫血(简称α-地贫)是遗传性溶血性贫血疾病，其中重型α-地贫是致死性疾病，公认的对策为产前检出并选择性流产。考虑到重型α-地贫胎儿在早中孕期便出现严重溶血、组织缺氧、血容量增加、心力衰竭等继发脐血管异常，有的学者致力于重型α-地贫胎儿脐血管参数的研究。预测重型α-地贫胎儿的产前超声指标众多，如心胸比、胎盘厚度、大脑中动脉收缩期峰值流速(peak systolic velocity in middle cerebral artery,MCA-PSV)等，其中心胸比、MCA-PSV已被证实为预测重型α-地贫胎儿的敏感指标[32]。此外，另有研究显示，重型α-地贫胎儿腹内段脐静脉最高流速(maximal velocity of fetal intra-abdominal umbilical vein，FIUV-Vmax)较正常胎儿明显增高，可作为重型α-地贫胎儿的预测指标；但FIUV-Vmax与MCA-PSV的受试者工作特征曲线下面积分别为0.788、0.903,灵敏度分别为78.78%、95.13%，特异度分别为76.74%、81.82%，可见FIUV-Vmax预测效能低于MCA-PSV；而两者联合诊断时曲线下面积为0.975,敏感度达99.99%,特异度达 90.91%，可大大提高预测重型α-地贫胎儿的效能[33]。

3.3 双胎输血综合征 双胎输血综合征是单绒毛膜双羊膜囊(monochorionic diamniotic，MCDA)双胎严重并发症，孕期未经治疗的双胎输血综合征围生儿死亡率接近90%[34]，多数学者认为这是由MCDA双胎的脐血管存在动静吻合使得双胎儿间血容量改变所致的。唐娟松等[35]、刘志红等[36]分别对在早孕及中孕期产前诊断为双胎输血综合征的胎儿进行研究，发现供血儿与受血儿之间脐静脉血流量或经体重校正的脐静脉血流量存在明显差异。Zoppi等[37]通过对87例妊娠11～14周的MCDA双胎进行前瞻性研究，发现双胎输血综合征双胎中头臀长较大胎儿的脐静脉血流量明显低于头臀长较小胎儿，双胎输血综合征双胎的脐静脉血流量差值与正常双胎比较存在明显差异，因此早孕期头臀长及脐静脉血流量有明显差异的MCDA双胎有双胎输血综合征风险。双胎输血综合征治疗方法主要为胎儿镜下激光凝固胎盘血管吻合术，目的是中断两胎儿间吻合的胎盘血管，从而阻断两胎儿间的血液交换。有研究显示，术后24 h内供血儿的脐静脉血流量或经体重校正的脐静脉血流量较术前显著升高(升高2倍)，而受血儿的脐静脉血流量或经体重校正的脐静脉血流量较术前显著下降，这使得两胎儿间血流量恢复初始的平衡状态[38]。因此胎儿脐静脉血流量或经体重校正的脐静脉血流量也可以作为评价双胎输血综合征治疗效果的一项指标。

4 小 结

近年来应用二维超声及彩色多普勒测量胎儿脐血管参数来预测、筛查、诊断胎儿异常并指导临床处理已得到广泛关注，尤其是脐动脉频谱在监测FGR中的作用更是无可替代，而静脉系统的评估也成为国内外研究的热点。目前国内对胎儿脐静脉血流参数的研究较少， VAI并未见相关研究报道；脐静脉血流参数增高及相关胎儿预后研究也鲜有研究报道。期待今后有更为规范的前瞻性研究结果及更多信息、数据以供临床参考。