超声监测脐动脉和大脑中动脉PI、RI、S/D 和主动脉ISI、IFI与胎儿生长受限的关系及对不良围产结局的预测

焦晓云，柴永红，李 楠，赵素梅，孙军华

胎儿生长受限（fetal growth restriction，FGR）指的是胎儿在宫内的生长发育潜能被某些病理过程的干扰，致使其胎儿的出生体质量较同孕龄正常胎儿显著偏低[1，2]。 FGR 可显著升高导致胎儿死于子宫内的风险，同时还会使其成年期糖尿病及高血压的发病率也明显升高[3，4]。 由此可见，有效的孕期监测对早期识别高风险妊娠具有重要作用， 且预测FGR 围产儿的危重程度可显著提高FGR 胎儿的临床管理工作质量。胎心监护、胎儿检测及超声检查是目前临床上应用较为广泛的监测方式。 大量临床证据显示[5，6]，出现异常超声指标的生长受限胎儿较胎心监测或胎儿监测异常的胎儿发生不良胎儿结局的风险更大。常用的胎儿超声多普勒监测指标为脐动脉、大脑中动脉及静脉导管，其中脐动脉和大脑中动脉频谱可反映胎儿循环末端器官的血管床阻力情况，指标异常通常预示着不良围产结局。 主动脉峡部（aortic isthmus，AOI）可通过其血流形式了解左右心室的输出平衡情况和两套循环系统血管床阻力之间的差异， 对作为预测FGR 胎儿不良围产结局的有效指标[7]。 目前尚未有完整关于超声监测脐动脉、 大脑中动脉及AOI 血流参数与FGR 的关系及对不良围产结局的预测价值的相关研究。 因此，笔者收集120 例孕晚期孕妇的临床资料作为研究对象展开探讨， 以期提高临床预测FGR 预后的准确度。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2019 年5 月至2021 年5 月在河北省退役军人总医院收治的120 例孕晚期孕妇， 年龄21 ～41岁，平均年龄27.20 岁（标准差5.19 岁）；孕周32 ～41周，平均孕周35.33 周（标准差1.69 周）；产次1 ～3次，平均产次1.41 次（标准差0.29 次）；高血压54 例，糖尿病62 例。

选择标准：①研究组入组产妇均符合《妇产科学》[8]中的关于FGR 的相关诊断标准；②自然受孕，单胎，孕周已经超声核实；③临床资料完整；④未合并恶性肿瘤；⑤孕妇均未合并其他产科并发症；⑥获得患者及其家属知情同意。医院伦理委员会已同意此次研究开展。

排除标准：①非自然受孕者；②多胎孕妇；③胎儿染色体异常、羊水异常者；④临床资料不完整，无法进行统计者；⑤凝血功能障碍者。

将超声确诊为FGR 的孕妇作为研究组（n=58），宫内胎儿正常发育孕妇作为对照组（n=62）。 研究组孕妇年龄21 ～40 岁，平均年龄27.09 岁（标准差5.26岁）；孕周33 ～40 周，平均孕周35.24 周（标准差1.63周）； 产次1 ～3 次， 平均产次1.38 次 （标准差0.31次）； 高血压21 例 （36.21%）， 糖尿病33 例（53.23%）。 对照组孕妇年龄22 ～41 岁，平均年龄27.31 岁（标准差5.12 岁）；孕周32 ～41 周，平均孕周35.41 周（标准差1.74 周）；产次1 ～3 次，平均产次1.43 次（标准差0.28 次）；高血压33 例（53.23%），糖尿病29 例（46.77%）。

两组患者年龄、孕周、产次、高血压、糖尿病比较，差异无统计学意义 （t/χ2=0.232、0.551、0.928、3.507、0.027，P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 超声检查

取孕妇仰卧位，暴露其腹部，采用荷兰PhilipsiU22彩色多普勒超声诊断仪，凸阵探头，设置频率为2～5MHz，对胎儿头位、双顶径、股骨长及腹围等生长参数进行检测，并记录胎盘、胎心、脐带及羊水等是否正常。

脐动脉血流检测： 将羊水中漂浮的脐带中间段、动脉频谱中血流充盈的部位作为取样部位，尽可能保持血管与取样线位置方向一致（夹角≤30°），采集3个稳定且持续的波形图像， 检测搏动指数 （pulse in dex，PI）、阻力指数（resistent index，RI）及收缩期与舒张期流速比（systolic to diastolic flow rate ratio，S/D）值。

大脑中动脉血流检测：通过二维超声确定胎儿头部位置，采用彩色多普勒确定大脑中动脉位置。 在大脑中动脉中段进行取样， 保持血管与取样线位置的方向相同（夹角≤30°）， 取连续且稳定的波形图像（≥3 个）后，冻结图像，测量大脑中动脉PI、RI 及S/D 值。

AOI 血流检测：设定探头频率为3.0 ～5.0 MHz，选择中晚孕检模式。首先获得胎儿矢状面，微调探头，获取主动脉弓长轴切面，AOI 位于左锁骨下主动脉管径略变窄处。调整取样容积，将其置于AOI，血流与声束夹角＜30°，获取频谱，收集心动周期≥5 个，取3次测量平均值。 收集数据包括收缩期最大血流速度（maximum systolic blood flow velocity，PSV）、收缩期血流速度时间积分（time integral of systolic blood flow velocity，S）、 收缩末期最低速度（end-systolic minimum velocity，NS）及舒张期血流速度时间积分（time integral of diastolic blood flow velocity，D），计算公式如下：主动脉峡部收缩指数 （aortic isthmus contraction in dex，ISI）=NS/PSV，主动脉峡部血流指数（isthmus flow index，IFI）=（S+D）/S。

1.2.2 围产儿结局

随访观察围产儿异常结局，不良妊娠结局包括胎膜早破、新生儿窒息、死亡、新生儿低质量及早产等，均纳入异常结局组，足月出生者纳入正常结局组。

1.2.3 观察指标

孕期血流参数、围产儿结局、新生儿血流参数、新生儿体质量、Apgar 评分（共10 分，划分标准：正常新生儿8 ～10 分；＞4 ～7 分为轻度窒息；≤3 分为重度窒息）及其与新生儿血流参数的相关性分析等。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0 对数据进行分析。 以[n（%）]表示计数资料，行χ2检验，采用卡方分割法进行组间两两对比；以均数±标准差表示计量资料，行t检验。偏态分布资料及等级资料相关性采用Pearson 相关性分析。 采用受试者工作特性（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析相关指标的预测效能。P＜0.05为差异有统计学意义，P＜0.01 为差异有显著统计学意义。

2 结果

2.1 两组脐动脉参数、大脑中动脉参数、主动脉峡部血流参数对比

研究组脐动脉参数PI、RI 及S/D 值均较对照组明显偏高（P＜0.05）， 大脑中动脉参数PI、RI 及S/D值和AOI 血流参数IFI、ISI 值均明显低于对照组（P＜0.05）； 研究组AOI 舒张期血流消失或反向发生率为34.48%（20 例），高于对照组4.84%（3 例），差异有显著统计学意义（χ2=16.997，P=0.0001）。 见表1。

表1 两组脐动脉参数、大脑中动脉参数、AOI 血流参数比较Tab.1 Comparison of blood flow parameters of umbilical artery，MCA and AOI between 2 groups

2.2 研究组不同妊娠结局新生儿体质量及Apgar 评分比较

研究组根据不同妊娠结局分为正常结局组31 例和异常结局组27 例。 异常结局组新生儿体质量及Apgar 评分均较正常结局组明显偏低，差异有显著统计学意义（P＜0.01）。 见表2。

表2 两组新生儿体质量及Apgar 评分比较Tab.2 Comparison of neonatal body mass and Apgar scores between 2 groups

2.3 不同妊娠结局新生儿脐动脉、 大脑中动脉及主动脉峡部血流参数对比

异常结局组新生儿大脑中动脉PI、RI、S/D 及IFI和AOI ISI 等血流参数均较正常结局组明显偏低（P＜0.05）； 异常结局组新生儿脐动脉PI、RI 及S/D 等血流参数显著高于正常结局组（P＜0.05）。 见表3。

表3 研究组中不同妊娠结局新生儿脐动脉、大脑中动脉及AOI 血流参数对比Tab.3 Comparison of umbilical artery，MCA and AOI blood flow parameters of neonates with different pregnancy outcomes in study group

2.4 新生儿体质量及Apgar 评分与新生儿血流参数的相关性分析

新生儿大脑中动脉PI、RI 及S/D 值及AOI IFI、ISI 均与新生儿体质量和新生儿Apgar 评分呈正相关，脐动脉PI、RI、S/D 值与新生儿体质量和Apgar 评分呈负相关（P＜0.05）。 见表4。

表4 新生儿体质量及Apgar 评分与新生儿大脑中动脉、脐动脉及AOI 血流参数的相关性分析Tab.4 Correlation analysis of neonatal body mass，Apgar scores and neonatal MCA，umbilical artery and AOI blood flow parameters

2.5 子宫动脉、 脐动脉及主动脉峡部血流参数对不良围产结局的预测价值

ROC 曲线分析结果显示，子宫动脉PI、RI 及S/D值预测不良围产结局的曲线下面积 （area under curve，AUC） 分别为0.866 （95%CI 0.764 ～0.968）、0.916（95%CI 0.821 ～1.000）、0.794（95%CI 0.660 ～0.928）； 脐动脉PI、RI 及S/D 值预测的AUC 分别为0.766（95%CI 0.627 ～0.905）、0.882（95%CI 0.787 ～0.977）、0.854 （95%CI 0.745 ～0.963）；AOI IFI 和ISI预测的AUC 分别为0.792、0.764；子宫中动脉、脐动脉及AOI 血流参数联合诊断的AUC 为0.968 （95%CI 0.917 ～1.000）。 具体结果见图1 ～3。

图1 子宫动脉、 脐动脉血流参数预测不良围产结局的ROC曲线Fig. 1 ROC curves of uterine artery and umbilical artery blood flow parameters in predicting adverse perinatal outcomes

图2 AOI 血流参数预测不良围产结局的ROC 曲线Fig. 2 ROC curves of AOI blood flow parameters in predicting adverse perinatal outcomes

图3 子宫动脉、 脐动脉及AOI 血流参数联合诊断的ROC 曲线Fig. 3 ROC curve of combined diagnosis of uterine artery，umbilical artery and AOI blood flow parameters

3 讨论

选择适当的分娩时机仍是目前唯一有效的干预胎儿受限的措施。 相关报道显示[9～11]，脐动脉舒张末期血流变化和静脉导管频谱均可辅助临床选择恰当的分娩时间，但后者较前者提前1 周分娩，可有效避免FGR 的进行恶化，显著降低新生儿的死亡率。但后者围产儿体质量较前者低300 g， 后者的围产期并发症发生风险将显著提升。

大量临床证据已证实，多普勒超声测量是辅助临床早期诊断FGR 和评估FGR 预后结局有效辅助手段，其诊断价值较高。 目前临床多通过监测胎儿脐动脉和子宫动脉血流参数来对FGR 进行评价[12～14]，脐带血流动力学的改变可提示母体和胎盘的病理变化情况，而子宫动脉血流动力学的改变则是子宫和胎盘循环情况的直接体现。 随着妊娠期的进展，正常妊娠孕妇的子宫动脉PI 值会不断降低。 国外报道显示[15，16]，孕妇的PI 值从孕11 周至孕34 周会缓慢降低（1.79 ～0.70）， 孕34 周至分娩期间，PI 值则处于相对稳定的状态。一旦母体子宫动脉和胎儿脐动脉的血流动力学发生改变， 则表示子宫-胎儿-胎盘循环的血流循环情况也出现了一定的异常。 笔者研究结果显示，研究组子宫动脉PI、RI 及S/D 等血流参数均较对照组明显偏高（P ＜0.05）；研究组子宫脐动脉PI、RI、S/D 均明显低于对照组。进一步分析子宫脐动脉及大脑中动脉血流参数与新生儿体质量及Apgar 评分的相关性，发现新生儿大脑中动脉PI、RI 及S/D 值均与新生儿体质量和新生儿Apgar 评分呈正相关，脐动脉PI、RI、S/D 值与新生儿体质量和Apgar 评分呈负相关。 这表明子宫脐动脉及新生儿大脑中动脉血流参数与围产儿不良妊娠结局显著相关，对不良围产结局具有一定的预测价值。采用ROC 曲线进一步深入分析，结果显示，大脑中动脉PI、RI 及S/D 值预测不良围产结局的AUC 分别为0.866、0.916、0.794；脐动脉PI、RI 及S/D值预测的AUC 分别为0.766、0.882、0.854。 这表明子宫动脉及脐动脉PI、RI 及S/D 值改变，预示着母胎循环存在异常，可进一步导致胎儿宫内缺氧、缺血、营养供应不足，继而引发FGR，且与FGR 的发生具有较高的预测价值。

AOI 是左右心室的连接通道， 在收缩期时，其AOI 可能会产生反向血流。 随着孕周的增加，右心室处于优势地位，AOI 反向血流量也明显增加。 胎盘阻力在正常情况下较低，AOI 内血流为前向血流， 当胎儿发生功能缺氧时，便会触发“脑保护效应”，可使动脉导管血流向膈上血流系统出现分流，且分流量与胎盘阻力呈正相关， 引发AOI 舒张期血流反向甚至消失[17，18]。 当胎儿发生FGR 时，AOI 舒张期会出现更明显的血流反向、消失现象。 多项报道指出[19]，AOI 多普勒的异常出现时间较脐动脉、大脑中动脉多普勒异常更早出现。AOI 舒张期反向胎儿的病死率较正向胎儿明显偏高，前者的Apgar 评分更低，其远期神经功能发育不良的风险更高。 笔者研究组AOI 舒张期血流消失或反向发生率为34.48%，高于对照组（4.84%），这表明AOI 血流异常情况可在一定程度上提示胎儿可能存在生长受限，研究组胎儿的远期预后不佳风险大于对照组。

半定量指标IFI 的出现异常时间早于静脉导管血流异常时间。 Villalaín C 等[20]研究指出，IFI 是对围产期胎儿神经发育不良的预测效能较高，其灵敏度和特异度较高。 ISI 是一项用于衡量左右心室对AOI 多普勒血流速度波形的相关贡献的参考指标。 Blanc J等[21]认为ISI 与肺动脉血流呈负相关关系。 目前关于ISI、IFI 与胎儿不良结局的相关性研究较少， 笔者采用ROC 曲线进行分析，结果显示，AOI IFI 和ISI 预测的AUC 分别为0.792、0.764，子宫中动脉、脐动脉及AOI 血流参数联合诊断的AUC 为0.968。 由此可见，在常规产前超声监测过程中增加监测IFI、ISI 可提高临床早期鉴别FGR 及预测不良围产结局的有效率。仅凭单一参数来决定分娩时机仍存在不确定性，综合各种参数来决定分娩时机的可信度更高。目前关于多普勒监测的具体管理方案尚未形成规范，进一步拓展纵向研究发现更多有效指标仍具有积极意义。

综上所述，脐动脉和大脑中动脉PI、RI、S/D 和主动脉IFI、ISI 等参数均与FGR 显著相关， 共同检测3项指标有利于辅助临床评估FGR 胎儿的围产期结局，尽早采取相应措施防止进一步影响胎儿的远期预后。但由于研究样本量较小，仍需前瞻性、扩大化中心试验验证。