胎儿肾动脉的超声影像学研究进展

张朋燕，任 苓，郑嘉明，谭丹丹

（1.赣南医学院2020级硕士研究生；2.赣南医学院第一附属医院超声医学科，江西 赣州 341000）

胎儿泌尿生殖系统异常在所有胎儿畸形中较常见，发病率为0.15%～0.4%，占胎儿各系统畸形的15%～20%［1］。通过产前超声能检出胎儿泌尿系统畸形、胎儿宫内窘迫、羊水量异常等病变，联合肾动脉（renal artery，RA）血流频谱的变化可以整体评估胎儿泌尿系统畸形对肾脏功能的影响，更全面地反映胎儿宫内情况，有助于指导临床早期治疗及改善胎儿不良预后［2-3］。本文主要总结分析国内外的研究结果，对近几年胎儿肾动脉在产前超声方面的研究进展进行综述。

1 肾脏及肾动脉胚胎发育过程

1.1 胎儿肾脏的发育特点人类肾脏的发育经过三个连续的胚胎阶段。分别是前肾阶段、中肾阶段、后肾阶段，前两个阶段是胎儿肾脏的短暂发育和退化发生，对胎儿肾功能没有影响。后肾阶段在孕30天时开始，逐渐形成肾单位，最终发育为人体内永久的肾脏［4］。

1.2 胎儿肾动脉的发育情况胎儿血流灌注中最为丰富的器官之一为肾脏，胎儿心输出量的3%～7%为肾血流量［5］。在妊娠的第6～9周，肾脏缓慢上升至腰部，始终在肾上腺的下方。当肾脏上移时，非永久性的动脉会逐渐出现在肾脏的周边。但不会随肾脏的上移而随之伸长，新的动脉会取代退化后的非永久性动脉。最后在上腰部，出现由腹主动脉向两侧发出的一对RA［6］。宫内胎儿的各个器官随孕周的增加逐渐发育，RA管径也随之增大，血流阻力降低，血流灌注量逐渐增加，以保障供给肾脏足够的血液［7］。

2 胎儿肾脏的常用检查方法

研究表明，胎儿正常肾脏在妊娠第9周时，在高分辨率探头经阴道探查下可显示；胎儿肾脏内部结构在妊娠第12周时可观察到；在妊娠第14周时，胎儿肾脏内部结构显示较好；在妊娠第18周以后能恒定显示［8］。

2.1 二维超声的肾血管检查方法文献研究报道［9-10］，在胎儿肾动脉的超声检查中，运用产科检查模式，探头频率：2.0～5.0 MHz；探头位置：邻近胎儿背部脊柱放置，沿着胎儿长轴缓慢扫查，直到清晰显示腹主动脉及其分叉在胎儿肾脏高度的图像，用彩色多普勒血流显像能更准确地识别胎儿肾动脉直段从腹主动脉进入肾实质的部位，其表现为一红或蓝色有搏动的血流束；取样容积及位置：1～2 mm，置于远离腹主动脉的RA主干肾门侧；取样角度：保证超声波束和血流方向的夹角尽可能接近0°，且始终小于30°。随之选取连续3个以上清晰的RA血流频谱，测得胎儿肾动脉血流指标的具体数值。

2.2 三维超声及实时三维超声检查方法三维成像技术是在常规二维扫查的基础上进行，将图像传入三维超声工作站，图像自动完成采集后，使用三维重建技术，能从各角度更加细致地观察分析，更好地评价其解剖结构［11］。有研究表明［12］，胎儿肾脏血流容积可由三维超声联合CDFI测量。实时三维超声是指在二维超声技术基础上增加时间元素，获取动态延续性观察图像，即胎儿在子宫内部有时间动态过程的三维空间图像［13］。有研究指出［14］，超声血管三维成像是由软件处理彩色多普勒图像后得到立体的血管图形，能更直观准确地判定血管走行、血管之间所成夹角度数和血管汇入流出位置。因此，基于二维超声检查，联合三维超声技术及实时三维超声检查可更直观、更全面地评估胎儿肾脏发育的情况，显著提高产前超声检查的准确性。

3 超声对胎儿肾动脉的研究现状

3.1 胎儿肾动脉指标的正常值范围正常妊娠时，随孕周的增加，胎儿肾脏的血流灌注逐渐增加，测得胎儿肾脏动脉阻力指数（renal artery resistance index，RRI）有所下降，且阻力指数与胎儿肾动脉管径呈负相关。这在GALLARRETA F M等［15］的研究中得到证实。在王玲等［16］对孕21～41周的220例正常胎儿肾动脉血流进行监测后，发现RRI随妊娠进展而逐渐下降（P＜0.05），并在足月时测得胎儿RRI值为（0.79±0.04）。通过查阅大量文献总结得出，正常胎儿晚孕期间RA的血管收缩期峰值与舒张末期的速度比（peak systolic to end diastolic flow velocity，S/D）值 范 围 约 为2.00～4.50，搏 动 指 数（pulsatility index，PI）值的范围约为0.70～1.12，阻力指 数（resistive index，RI）值 的 范 围 约 为0.53～1.20［15-19］。这些研究监测结果的具体数值有一定的差异，可能是在测量RA血流时，受管径细、胎动致使肾动脉的位置不固定、胎儿孕周不同、仪器标准误差等影响。

RA的血流指标参数在临床上对诊断胎儿肾脏异常有一定的参考价值，但由于缺乏多中心和大样本量的研究，目前，国内尚无明确报道肾血流指标S/D、PI及RI值的正常范围。因此，在此方面仍有待进一步研究探讨，从而建立不同孕期的正常胎儿肾动脉血流参数的参考值范围。

3.2 利用超声评估胎儿肾损害程度胎儿对宫内环境变化反映极其敏感，主要由肾动脉血流指标反映，如RI、PI、收 缩 期 峰 值 流 速（peak systolic velocity，PSV）、舒 张 末 期 流 速（end diastolic velocity，EDV）、S/D等，这些都是临床用于反映肾脏内部血液供给的常用血流参数值。且有文献报道，与胎心监护相比肾动脉的阻力指标具有更敏感、更准确的特点，因为在缺氧发生时大脑中动脉会出现“双向”变化，所以在判断胎儿的宫内环境状况时有一定的难度［17］。此外，在妊娠早期间歇评估肾动脉血流速度波形也利于观察血流动力学的变化。有关研究证实，临床上在预判是否发生肾脏疾病时可采用超声检测胎儿的肾脏血流参数指标［20］。

3.2.1 用于评估胎儿肾积水的程度肾盂积水是指肾盂和肾盏的扩张和增宽，通常是由于尿液无法从肾脏自由流出而引起的。下尿路缺损可阻塞尿路或影响肾盂输尿管蠕动，使尿液输送受阻，从而导致肾盂积水［21］。目前，肾积水诊断和严重程度的分级多采用美国胎儿泌尿外科协会的五级分度方法，临床上还有应用肾盂前后径分级法（见表1）。

表1 基于肾盂前后径（APD）基础的胎儿肾积水分度/mm

国外研究指出［22］，当肾积水导致肾盂前后径大于15 mm时，胎儿泌尿系统发生梗阻性疾病的可能性也随之增加。也有研究指出［23］，胎儿肾血管阻力的大小能够通过RI有效地反映出来，肾积水发生之后，肾实质因肾盂内的压力升高而受到压迫，从而引起肾脏内部分血管因子的改变，致使肾内血管的收缩以及肾血管阻力的升高。所以说通过超声检测胎儿RRI值，有助于在早期更加准确地发现胎儿肾脏异常。

乃赓等［24］研究指出，肾积水时胎儿RRI范围约为0.78～0.82，肾功能可通过其RRI指数进行评估。杨静等［25］的研究显示，生理性肾积水的RI值为（0.69±0.04），病理性肾积水RI值为（0.73±0.54），两者之间差异有统计学意义（P＜0.05）。张欣等［26］研究表明，根据美国胎儿泌尿协会分级，在胎儿肾盂扩张Ⅲ级以上时，测得胎儿RRI值＞0.7，胎儿的泌尿系统梗阻性病变发生率大大提高，随访后发现这些胎儿的预后均较差。SHOKEIR A A等［27］研究与此观点相符，同时指出了RRI可作为评估胎儿肾盂扩张严重程度的重要参考指标。因此，通过测量胎儿APD、RRI等值来判断胎儿肾盂是否有扩张及肾积水的严重程度，并对胎儿的预后早期进行评估，在指导临床诊治方面具有重大意义。

3.2.2 用于评估胎儿宫内窘迫胎儿宫内窘迫是指胎儿在宫内发生急性或慢性缺氧，并危机其自身健康和生命安全的综合症状，其发生概率为2.7%～38.5%，该症状的持续存在，将诱发损害新生儿神经功能，甚至造成胎儿死亡［28-30］。

血管血流分布会因胎儿宫内窘迫的发生而改变。因为胎儿肾脏血流灌注丰富，所以血流从肾脏重新分配到更重要的器官，即胎儿大脑血流灌注量增多，这个过程称为“脑保护效应”。有研究表明，此效应使肾脏血流灌注量减少，肾脏血管处于收缩状态，RI、PI及S/D值上升，同时也指出胎儿肾动脉的RI、PI及S/D值随宫内窘迫程度加重而增大［31-33］。颜媛等［34］对150例35～40周宫内窘迫胎儿的研究中发现，与正常胎儿比较，重度宫内窘迫胎儿RA的S/D、PI、RI值范围分别为（5.40±0.22 vs 3.52±0.31）、（1.80±0.55 vs 1.39±0.22）、（0.83±0.24 vs 0.56±0.55）。李锦等［35］对平均孕（34.8±3.0）周的75例宫内窘迫胎儿检测发现，轻度宫内窘迫胎儿、中度宫内窘迫胎儿及重度宫内窘迫胎儿的S/D、PI、RI值之间差异明显（P＜0.05）。刘芳等［36］研究发现，晚孕期胎儿出现宫内窘迫时，胎儿肾动脉的S/D比值会超过3.0。其他文献中也有类似报道，将肾动脉血流参数值作为诊治胎儿宫内窘迫的重要参考指标具有一定的可行性［37-38］。

运用超声多普勒监测胎儿肾动脉血流，能早期发现胎儿宫内窘迫并判断其严重程度，能在临床诊疗工作中为胎儿选择适当的生产方式提供重要的参考依据，使胎儿死亡率显著降低，具有极其重要的临床价值［17，39-40］。

3.2.3 用于羊水量异常的胎儿评估在孕20周以后，胎儿各个系统的功能趋于成熟，羊水量主要由胎儿排尿、胎儿体表吸收和吞咽过程完成［41］。因为肾脏具有灌注功能，所以胎儿尿液的产生有赖于肾血浆流量，其中血管的改变是造成尿量减少的主要原因。在胎盘维持正常功能情况下，胎儿尿量生成减少很可能造成羊水量减少，由于肾血管阻力的增高引起肾的灌注量减少，这可能是导致晚期妊娠羊水过少最主要原因之一［42］。羊水过少的超声诊断标准：羊水指数≤5 cm，羊水过多的超声诊断标准：羊水指数≥25 cm［43］。

朱昭鑫等［44］研究发现，羊水过少组胎儿肾动脉的RI、Pl、S/D值明显高于正常组（P＜0.05）。与国外报道结论一致。BENZER N等［45］研究表明，在妊娠合并羊水过少之前，就可以检测到胎儿肾动脉PI、RI值升高。妊娠合并羊水过多时，肾动脉PI、RI值较低。而他的研究只包含对一小部分羊水过多孕妇的研究，缺乏大样本量的证实。也有研究表明［46］，妊娠时羊水过少会致婴儿低体重、小胎龄发生率增加。因此，当发现妊娠合并羊水过少时，在仔细观察胎儿肾血流指标后，还需联合其他有效的手段监测胎儿发育是否与正常孕龄不符，从而积极对症处理早期终止不良的妊娠结局［47］。

3.2.4 用于IUGR胎儿的预后评估胎儿宫内生长受限（intrauterine growth restriction，IUGR）是指受母体、胎儿、胎盘等病理因素影响，胎儿生长未达到其应有的遗传潜能，表现出胎儿超声估测体重或腹围低于相应胎龄第10百分位［48］。

超声检查技术可以测量胎儿的肾脏体积大小及血流灌注情况，从而评估IUGR胎儿的宫内情况。一项关于IUGR胎儿的研究报道，IUGR胎儿的肾体积显著减小。对胎儿体重进行校正后，IUGR胎儿的肾体积比正常生长的胎儿肾体积减小了15%。还指出IUGR胎儿的肾脏大小可能是由于RA血流的改变而引起的［49］。STIGTER R H等［50］对16例严重IUGR胎儿的RA进行超声监测后发现，胎儿肾动脉的PSV值较正常胎儿的显著降低。曹红珍等［51］运用超声对57例妊娠高血压合并IUGR的胎儿肾动脉进行监测后发现，正常胎儿肾动脉血流速度与孕龄变化成正比，而在孕龄增加时肾动脉S/D、PI、RI值的变化幅度不明显；指出妊娠高血压合并IUGR时胎儿肾动脉血流动力学指标的收缩期峰值流速显著下降，在收缩期峰值流速小于11 cm·s-1时提示胎儿预后极差。

3.3 胎儿肾动脉与其它血流动力学指标的联合运用胎儿在宫内的全身血液循环状态由多项指标监测，其中胎儿的RA、大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）以及脐动脉（umbilical artery，UA）是临床上主要评估胎儿宫内状态的血管。后两者分别反映胎儿颅脑的血液循环和胎儿-胎盘循环。其中，RA代表胎儿的外周血管，反映胎儿身体下半部分血流状态，其扩张程度与胎儿血液循环紧密相关。

有研究指出，不同的血管对缺氧的反映各异，同一的血管对不同严重程度胎儿缺氧的反映也有差异［52-53］。ADAMSON S L等［54］研究中提出，预测围产儿预后时，应用大脑中动脉与肾动脉的RI、PI、S/D的比值较单支血管更敏感、更准确。将胎儿UA、MCA、RA的血流的RI、PI、S/D指标联合，能够将胎儿宫内疾病的诊断率大大提高，更加全面地对胎儿在宫内的环境做出判断，从而进行下一步的干预治疗［55-56］。陈春霖等［57］研究指出，多指标监测胎儿宫内情况比单一指标更安全可靠，且能够排除基数的影响，这在夏春华等［58］研究中也得到了证实。故将多个部位的血流参数指标联合监测，能够更早期、更可靠地判断妊娠结局，改善胎儿预后，降低围产儿病死率，为临床提供诊断依据，在临床工作中具有较强的实用性［59］。

4 小结

超声检查技术可多次、实时对胎儿肾脏血流情况进行监测，对判断胎儿宫内异常情况及诊治方面有重要的临床价值［60-61］。产前超声检查能够广泛运用于监测和评估胎儿肾积水、宫内窘迫、羊水量异常、胎儿宫内生长受限等病理状态下的胎儿血流变化，间接警惕预测围产期结局［34，62-64］。所以，在监测到胎儿肾动脉血流指标异常时，应联合运用有效的检查来明确胎儿发生异常的原因，并注意观察是否伴有其他器官结构畸形，为评估胎儿宫内情况及早期诊断宫内异常提供参考，便于临床早期采取产前干预或进行宫内手术治疗，从而提高胎儿的生存质量。