三维超声联合VCI、TUI技术观察脊髓圆锥对胎儿骶尾部疾病合并脊髓拴系综合征的诊断价值*

周伟娜，吴向玲，李强，刘益宁，孔亚荣，郑丽雅，马征戈，李春擎

（保定市第一中心医院 1.超声2科，2.门诊部，河北 保定 071000）

受脊柱裂、脂肪瘤、腰骶管囊肿、脊膜膨出等各种先天及后天因素的影响，脊髓圆锥末端受制于椎管无法正常上升，脊髓圆锥低于正常水平（低于L3）时称为脊髓拴系综合征[1-2]。脊髓拴系可导致脊髓末端发生血液循环障碍，进而引发下肢感觉和运动障碍、排泄障碍等一系列症状，即为脊髓拴系综合征[3-4]。容积对比成像（volumetric contrast imaging,VCI）是通过增强部分二维声像图中相似结构和组织的图像分辨率和对比度，使内部结构和边缘部分显示更加清晰，并可减少图像中因噪声产生的斑点[5-6]的一种新型成像技术。在三维容积数据的基础上，通过断层超声成像（tomography ultrasound imaging,TUI）技术可获取任何切面的二维图像，在检查胎儿脊柱时，可通过图像确定脊柱的确切节段，依次逐节段进行观察[7]。目前国内外已有许多研究利用不同的超声技术来确定脊髓圆锥的位置，从而筛查胎儿脊髓拴系综合征，但存在只关注脊柱骨性结构的局限性[8-9]。本研究在该基础上将脊髓病变与正常胎儿作为研究对象并加以比较，旨在探讨三维超声结合VCI、TUI 技术对胎儿骶尾部疾病合并脊髓拴系综合征的诊断价值，期望提高胎儿脊髓病变的诊出率，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014 年3 月—2020 年6 月保定市第一中心医院接受常规及孕中期产前超声检查为正常单胎的66 例胎儿作为正常组，另选取同期该院行产前超声检查诊断为胎儿脊髓圆锥位置低下（脊髓圆锥末端低于L3水平），可疑胎儿脊髓发育异常，出生后经磁共振成像或引产后解剖病理证实为脊髓发育异常的14 例胎儿作为异常组。其中正常组孕妇年龄24～35 岁，平均（28.26±3.18）岁；孕周20～39 周，平均（27.61±4.96）岁。异常组孕妇年龄25～33 岁，平均（27.96±3.41）岁；孕周20～40 周，平均（27.46±5.22）周。两组孕妇年龄、孕周比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准。

1.2 纳入和排除标准

纳入标准：①单胎妊娠；②孕妇平素月经规律，末次月经明确，无产科并发症；③二维超声图像质量良好；④产前超声检查的预测胎龄与孕龄的差值≤1 周；⑤胎儿发育指标符合停经孕周；⑥异常组胎儿病变范围累及腰骶段脊柱；⑦异常组胎儿脊髓圆锥末端低于L3水平。排除标准：①孕妇合并心、肾、肝等重要器官功能不全或器质性疾病；②产前超声检查显示胎儿存在先天性疾病；③临床资料不全。

1.3 方法

采用美国通用电气公司Voluson E8 超声仪，经腹三维容积探头频率为4～8 MHz，二维探头频率为1.6～4.5 MHz。两组经二维超声常规检查后，初始切面为胎儿脊柱位于近场（背部朝上）的正中矢状切面，脊髓圆锥结构清晰显示后，采集三维容积数据，再使用VCI、TUI 技术进行后处理。首先选择VCI 模式，层厚为1～2 mm。尽可能使椎管内脊髓圆锥结构在A 平面内清晰显示，适当转图调整X、Y、Z 轴，对脊髓圆锥末端的对应椎体进行定位。采用以下2 种方法进行椎体定位：①在A 平面根据成角的腰骶关节靠近头侧的第五腰椎计数；②调节图像使第十二根肋骨清晰地显示在C 平面内，第十二胸椎为最下端肋骨的对应锥体，将其选定为参考锥体。将A 平面内的光标置于需要定位的椎体上，此时该锥体可同步显示于C 平面光标，根据参考锥体进行定位。在此基础上选择TUI 模式，以脊柱矢状切面为基准，扫查脊髓腰膨大处，显示脊髓横切面，在一系列连续平行的断层二维图像中依次逐节分析，选择最合适的脊髓腰膨大横切图，对脊髓腰膨大处横径和前后径进行测量。异常组和正常组胎儿的脊髓圆锥和脊髓腰膨大VCI+TUI 处理图像见图1、2。

图1 异常组某胎儿脊髓圆锥和脊髓腰膨大VCI+TUI处理图像

图2 正常组某胎儿脊髓圆锥和脊髓腰膨大VCI+TUI处理图像

1.4 观察指标

①正常组胎儿脊髓结构。正常组孕中期胎儿24 例，孕晚期胎儿42 例，比较孕中期、孕晚期胎儿脊髓腰膨大对应椎体、脊髓圆锥末端对应椎体位置。②正常组胎儿脊髓圆锥-第一骶椎距离（conus medullaris-first sacral vertebra distance,CM-S1）。比较不同孕周胎儿的CM-S1 和第五百分位数。③异常组胎儿脊髓圆锥定位和脊髓腰膨大处大小情况。统计异常组14 例胎儿的脊髓圆锥位置、CM-S1 距离、脊髓腰膨大横径和前后径、合并症等资料。④两组脊髓腰膨大横径和前后径。比较正常组、异常组不同孕周（20～23+6、24～27+6、28～31+6、32～35+6、36～40+6）胎儿的脊髓腰膨大横径和前后径。

1.5 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0 统计学软件。计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较用t检验；计数资料以构成比或率（%）表示，比较用χ2检验；相关性分析用Pearson 法，依存关系做线性回归方程。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 正常组孕中期和孕晚期胎儿脊髓结构对应椎体位置比较

正常组孕中期胎儿和孕晚期胎儿脊髓结构对应椎体位置比较，经χ2检验，差异有统计学意义（P＜0.05），脊髓圆锥末端对应椎体位于L3水平的孕中期胎儿占比高于孕晚期胎儿，脊髓腰膨大对应椎体位于L1水平的孕中期胎儿占比高于孕晚期胎儿。见表1。

表1 正常组孕中期和孕晚期胎儿脊髓结构对应椎体位置比较 例（%）

2.2 正常组不同孕周胎儿的CM-S1距离比较

正常组不同孕周胎儿的CM-S1 距离为13.56～44.11 mm，平均（28.96±8.15）mm，不同孕周胎儿的CM-S1 距离比较，经F检验，差异有统计学意义（P＜0.05），CM-S1 距离随孕周的增加而增加，此外不同孕周胎儿的CM-S1 距离均长于相应孕周胎儿的第5 百分位数（见表2）。正常胎儿CM-S1 距离与孕周呈线性相关（r=0.552，P=0.006），回归方程为：CM-S1 距离=0.139×孕周+0.582（决定系数R2=0.774，P=0.019）。

表2 正常组不同孕周胎儿的CM-S1距离比较

2.3 异常组胎儿脊髓圆锥定位和脊髓腰膨大大小

14 例异常胎儿的超声诊断结果显示，异常胎儿的脊柱畸形疾病大致包含脊柱裂、脊膜膨出、终丝紧张、空洞型脊髓突出、椎管内肿块等，并且异常组所有胎儿脊髓圆锥对应椎体均低于L3水平，诊断为脊髓拴系状态（见表3）。脊髓异常胎儿CM-S1 距离与孕周呈线性相关（r=0.509，P=0.014），回归方程为：CM-S1 距离=0.423×孕周-0.493（决定系数R2=0.497，P=0.026）。

表3 异常组脊髓圆锥定位和脊髓腰膨大处的大小情况

2.4 两组不同孕周胎儿脊髓腰膨大横径和前后径比较

正常组和异常组不同孕周胎儿的脊髓腰膨大横径比较，经t检验，差异无统计学意义（P＞0.05）；正常组和异常组不同孕周胎儿的脊髓腰膨大前后径比较，经t检验，差异有统计学意义（P＜0.05），异常组不同孕周胎儿的脊髓腰膨大前后径小于正常组。见表4。

表4 两组不同孕周胎儿脊髓腰膨大横径、前后径比较（mm，±s）

表4 两组不同孕周胎儿脊髓腰膨大横径、前后径比较（mm，±s）

2.5 正常组、异常组胎儿孕周与胎儿CM-S1 距离，脊髓腰膨大横径、前后径的相关性分析

Pearson 相关性分析结果显示，正常组和异常组胎儿的CM-S1 距离，脊髓腰膨大横径、前后径与孕周呈正相关（P＜0.05）。见表5。

表5 胎儿CM-S1距离，脊髓腰膨大横径、前后径与孕周的相关性分析

3 讨论

胚胎在发育过程中，由于脊髓头端固定，而椎管和脊柱比脊髓的生长速度快，脊髓圆锥相对椎管向胎儿头侧上移，正常情况下脊髓圆锥大约在孕晚期至出生后达到L2及以上水平，如果胎儿脊髓圆锥低位，则提示胎儿脊髓末端牵拉上移受到阻力，可能引起神经功能损伤，导致脊髓拴系综合征[10-11]。脊髓拴系胎儿在胎儿期及婴幼儿期都有可能发生神经功能损伤及大小便、下肢运动、感觉功能障碍等多种合并症，严重时可危及生命[12-13]。该病手术难度较大，即使手术，对于已造成的神经损伤往往也难以恢复，给家庭和社会带来严重的身心创伤和沉重的经济负担[14-15]。因此准确描述脊髓圆锥的形态、定位脊髓圆锥、确定脊柱相关病变，对于骶骨发育不全胎儿的胃肠道运动功能、泌尿系统、神经系统的预后十分重要，有利于医师提前制订适时的手术修复策略，降低发生神经损伤后遗症的风险[16-17]。本研究通过超声观察胎儿脊髓圆锥位置及变化规律，对胎儿非严重闭合性脊柱裂、椎管异常、脊髓纵裂、皮毛窦等有清晰的认知。从而减少出生缺陷，为脊髓拴系患儿提早发现、预后改善提供临床参照。

根据病变区域有无皮肤覆盖可将脊椎闭合不全分为闭合性和开放性2 种类型，近些年，随着超声技术的发展，临床产前诊断脊柱闭合不全的准确性逐渐提高。本研究异常组中（序号12）的胎儿发生骶管囊肿，产前超声检查发现脊髓形态发生改变，且脊髓圆锥在L3水平以下（L5水平），应用VCI和TUI 技术后，检查结果显示脊髓腰骶段无明显膨大，采用三维超声准确定位脊髓圆锥处于骶管囊肿附近，提高了诊断脊髓拴系的准确性[18]。然而大部分闭合性脊柱裂合并脊髓拴系在产前难以确定原因。本研究异常组（序号10）的胎儿在产前超声检查中发现脊髓腰膨大变形、脊髓圆锥低位，在探究其原因的过程中发现胎儿骶尾部存在细小窦状结构通向皮肤表面，并且胎儿出生后确诊潜毛窦、隐性脊柱裂。因此，临床经产前超声检查发现脊髓腰膨大、脊髓圆锥存在异常间接表现时，应当考虑胎儿伴有隐性脊柱裂等疾病的可能性[19]。

本研究分析异常组和正常组孕周与胎儿CMS1 距离的相关性，结果显示两者均呈正相关，这与既往研究结果一致。如汤小芳等[20]采用三维和二维超声检测不同孕周胎儿的脊髓圆锥方位，该研究显示胎儿脊髓圆锥方位与孕周呈正相关，三维和二维超声定位胎儿脊髓圆锥效果满意。詹淑蓓等[21]采用超声脊柱尾侧椎体计数法判定胎儿脊髓圆锥末端位置和形态，该研究显示孕周与胎儿脊髓圆锥末端位置、尾侧椎体数呈正相关，同时脊髓圆锥末端位置与尾侧椎体数也呈正相关。

本研究比较异常组和正常组的脊髓腰膨大前后径、横径，结果显示异常组各阶段孕周的脊髓腰膨大前后径均小于正常组，即胎儿脊髓形态前后变扁，这种脊髓形态的变化在VCI 模式下更加明显，提示异常组胎儿脊髓腰膨大前后径变小、脊髓形态的变化可能与脊髓拴系有关[22]。由于脊髓拴系胎儿存在不同的椎管内外病变，这导致脊髓圆锥被拉低的程度也各有差异，因此产前超声检查即使发现脊髓形态改变，也难以判断导致形态变化的具体原因[23]。

目前国内外已有部分研究采用三维超声技术观察胎儿脊髓拴系，梁美玲等[24]通过超声定位脊髓圆锥诊断脊髓拴系，但有学者[25]提出，与定位CM相比，测量CM-S1 距离更加可靠。本研究在此基础上进一步探究CM-S1 距离与孕周的相关性，发现脊髓异常胎儿CM-S1 距离与孕周呈线性相关，这对临床胎儿脊髓拴系的诊断具有一定指导意义。

综上所述，产前超声检查用于胎儿骶尾部疾病合并脊髓拴系的筛查具有无创、简便、可重复性好等特点，应用三维超声联合VCI、TUI 技术可清晰显示脊髓圆锥的位置和形态，有利于提高胎儿骶尾部异常病变的诊断水平，早期判断胎儿是否合并胎儿脊髓拴系，从而为产科咨询和产后干预提供指导。