中晚孕期正常胎兒大腦中動脈血流動力學研究

宮內(nèi)缺氧嚴重危害到胎兒的健康和生命。缺氧時胎兒體內(nèi)各臟器的血流動力學在不同孕周有著不同的變化。監(jiān)測胎兒及其母體相關(guān)動靜脈多普勒血流波形的變化預(yù)測宮內(nèi)缺氧、決定臨床處理方法及分娩時機成為人們關(guān)注和研究的一個熱點。本研究的目的在于建立中晚孕期胎兒大腦中動脈（middle cerebrea artery，MCA）血流參數(shù)正常值范圍，為進一步研究奠定基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集 2007-03～2009-09在陜西省婦幼保健院就診的健康孕婦495例，孕周20～43周，年齡21～42歲，平均27.9±3.8歲。根據(jù)末次月經(jīng)確定孕齡。末次月經(jīng)不詳者根據(jù)超聲測量確定孕齡。所有孕婦既往體健，無煙、酒等不良嗜好，無慢性病史，無任何妊娠期內(nèi)、外科合并癥。所有胎兒均為單胎，胎兒大小在第10～90百分位數(shù)生長曲線，整個妊娠過程中胎兒生長正常。所有胎兒均無結(jié)構(gòu)畸形，羊水量正常，胎盤位置正常，臍動脈（umbilical artery，UmA）測值正常。

1.2 儀器及方法應(yīng)用 Philips HD11，GE Voluson730和 Philips HDI 5000型彩色超聲診斷儀，探頭頻率2.0～5.0MHz，空間峰值時間平均聲強＜100mW/cm2，機器變異10%。

1.2.1 二維超聲檢查胎兒結(jié)構(gòu)、羊水、胎盤，測量胎兒大?。p頂徑、頭圍、腹圍、股骨長），估測胎兒質(zhì)量。

1.2.2 頻譜多普勒測量所有胎兒游離臍帶內(nèi) UmA的搏動指數(shù)（pulsatility index，PI）、心室收縮期峰值流速/心室舒張期末血流速度（systolic-diastolic ratio，S/D）。

1.2.3 胎兒側(cè)臥位且處于靜息狀態(tài)時二維超聲顯示其雙頂徑平面后，探頭向顱底平行移動，在前、中顱窩間找到成對的蝶骨大翼，應(yīng)用彩色多普勒超聲，顯示顱底大腦基底動脈環(huán)的血流信號，MCA發(fā)自大腦基底動脈環(huán)中部的左右兩側(cè)，向大腦的雙側(cè)走形，略微偏向額部方向，朝向探頭的血管內(nèi)為紅色的血流信號，背離探頭的血管內(nèi)顯示為藍色的血流信號（圖1）。使用頻譜多普勒顯示血流波形并測量血流參數(shù)，取樣容積2～3mm，置于MCA自大腦基底動脈環(huán)發(fā)出后3～5mm處，取樣角度＜30°。獲得至少5個完整清晰、形態(tài)一致的脈沖多普勒血流頻譜，用游標或儀器自動取樣，測量并記錄心室收縮期峰值流速（peak velocity during ventricular systole，S）、心室舒張期末血流速度（peak velocity during ventricular diastole，D）、PI、阻力指數(shù)（resistence index，RI）、S/D。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用 SPSS13.0統(tǒng)計軟件，所有數(shù)據(jù)均采用x±s表示，繪制資料散點圖，Pearson相關(guān)分析，P＜0.01。

2 結(jié)果

2.1 495例胎兒全部記錄到了MCA及UmA血流頻譜。彩色多普勒顯示：隨孕周增加，胎兒MCA血流色彩越明亮；頻譜多普勒顯示：血流頻譜呈鋸齒狀，即心室收縮期波峰和心室舒張期波谷（圖 1），在整個心動周期中均為單向血流，心室舒張期無反向血流信號。

圖1 孕37+4周妊娠，大腦中動脈彩色多普勒及頻譜多普勒圖 圖像上半部分彩色取樣框內(nèi)可見大腦基底動脈環(huán)，取樣線經(jīng)過的血管為大腦中動脈血管。朝向探頭的大腦中動脈內(nèi)可見紅色血流信號，背離探頭的大腦中動脈內(nèi)可見藍色血流信號。圖像下半部分顯示大腦中動脈多普勒血流波形呈鋸齒狀，上方黃色小三角所指為心室收縮期波峰，下方黃色小三角所指為心室舒張期波谷。MCA：大腦中動脈；37+4：孕37+4周

2.2 頻譜多普勒測值顯示MCA-S及MCA-D值與胎兒胎齡呈線性正相關(guān)，其值隨孕周增加漸增加（圖2，3），相關(guān)系數(shù)分別為0.758、0.601，P＜0.01。

2.3 MCA-PI、MCA-RI、MCA-S/D、MCA-PI/UmA-PI及（MCA-S/D）/（UmA-S/D）與胎兒胎齡的散點圖均顯示其值與胎齡不呈線性相關(guān)關(guān)系，在孕28周前上述參數(shù)隨胎齡增加有漸增加趨勢，而孕28周之后測值隨胎齡增加有逐漸減小的趨勢（圖4）。以孕28周為分界點，繪制數(shù)據(jù)散點圖并進行相關(guān)分析。結(jié)果顯示：孕28～43周MCA-PI、MCA-RI、MCA-S/D、MCA-PI/UmA-PI及（MCA-S/D）/（UmA-S/D）與胎兒胎齡呈負相關(guān)，其值隨胎齡增加而漸減小（圖5），相關(guān)系數(shù)分別為－0.598、－0.564、－0.510，－0.404及－0.433，P＜0.01。孕 20～28周MCA-PI/UmA-PI、（MCA-S/D）/（UmA-S/D）及MCA-PI與胎齡呈正相關(guān)，值隨胎齡增加而漸增加（圖6），相關(guān)系數(shù)分別為0.446、0.310及0.278，P＜0.01。MCA-RI及 MCA-S/D的值在孕 20～28周之間變化不大，與胎齡相關(guān)性接近于0。

圖2 孕20～43周胎兒大腦中動脈心室收縮期峰值血流速度mcas與胎齡散點圖mcas與胎齡呈線性正相關(guān)。mcas：大腦中動脈心室收縮期峰值血流速度

圖3 孕 20～43周胎兒大腦中動脈心室舒張末期血流速度mcad與胎齡散點圖m cad與胎齡呈線性正相關(guān)。mcad：大腦中動脈心室舒張末期血流速度

圖4 孕20～43周胎兒大腦中動脈搏動指數(shù)mcapi與胎齡散點圖mcapi與胎齡不呈線性關(guān)系。mcapi：大腦中動脈搏動指數(shù)

圖5 孕28～43周胎兒大腦中動脈搏動指數(shù)mcapi與胎齡散點圖mcapi與胎齡呈線性負相關(guān)。mcapi：大腦中動脈搏動指數(shù)

圖6 孕20～28周胎兒大腦中動脈搏動指數(shù)mcapi與胎齡散點圖mcapi與胎齡呈線性關(guān)系。mcapi：大腦中動脈搏動指數(shù)

2.4 正常孕 20～43周胎兒 MCA-S、MCA-D、MCA-PI、MCA-RI及MCA-S/D正常值范圍分別為43.86±14.65cm/s，12.64±8.00cm/s、1.44±0.38、 0.72±0.09及3.98±1.45。按胎齡將所有數(shù)據(jù)分為5組，各胎齡段的正常值范圍見表1、表2。

表1 不同胎齡段胎兒大腦中動脈血流參數(shù)正常值（±s）

表1 不同胎齡段胎兒大腦中動脈血流參數(shù)正常值（±s）

注：MCA.大腦中動脈；S.心室收縮期峰值流速；D.心室舒張末期血流速度；PI.搏動指數(shù)；RI.阻力指數(shù)；S/D.心室收縮期峰值流速/心室舒張期末血流速度

分組（孕周）例數(shù)MCA-S（cm/s）MCA-D（cm/s）MCA-PI MCA-RI MCA-S/D 20～24 98 27.96±4.30 7.88±2.35 1.32±0.23 0.72±0.07 3.78±0.19 24～284.03±1.29 28～32 145 43.16±9.21 9.63±3.40 1.70±0.34 0.78±0.07 4.71±1.46 5533.73±6.919.06±2.841.48±0.330.74±0.0832～364.76±1.74 36～ 142 58.10±12.82 20.95±9.59 1.17±0.31 0.65±0.10 3.08±0.92 5547.48±10.8611.19±5.821.65±0.390.77±0.09

表2 不同胎齡段胎兒大腦中動脈與子宮動脈血流參數(shù)之比正常值（±s）

表2 不同胎齡段胎兒大腦中動脈與子宮動脈血流參數(shù)之比正常值（±s）

注：MCA.大腦中動脈；UmA.臍動脈；PI.搏動指數(shù)；RI.阻力指數(shù)；S/D.心室收縮期峰值流速/心室舒張期末

分組（孕周）例數(shù)UmA-PI Um A-S/D MCA-PI/Um A-PI MCA-S/D比UmA-S/D 20～24 98 1.00±0.21 2.84±0.84 1.36±0.32 1.38±0.45 24～281.68±0.58 28～32 145 0.83±0.14 2.34±0.42 2.11±0.54 2.04±0.63 550.88±0.172.47±0.541.74±0.4932～362.09±0.81 36～ 142 0.75±0.18 2.13±0.37 1.61±0.90 1.46±0.41 550.83±0.162.34±0.452.06±0.60

3 討論

MCA是頸內(nèi)動脈主干的延續(xù)，它走行于大腦基底動脈環(huán)的左右兩側(cè)，向大腦的雙側(cè)走行，略微向前。胎兒期胎盤含氧高的血流通過頸內(nèi)動脈及椎動脈到達大腦動脈，最終供應(yīng)大腦這一重要的生命器官。隨著現(xiàn)代影像技術(shù)的發(fā)展，學者們對胎兒MCA的血流參數(shù)進行了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)異常的大腦中動脈血流波形常伴隨著胎兒及母體的病理情況，其血流參數(shù)作為一個指標可用于評價胎兒宮內(nèi)的缺氧狀況［1～6］。了解正常胎兒MCA在妊娠期的血流動力學規(guī)律、建立MCA血流參數(shù)的正常參考值范圍是利用這一血流參數(shù)監(jiān)測胎兒宮內(nèi)缺氧狀況的基礎(chǔ)。

本研究顯示速度參數(shù)MCA-S及MCA-D在孕20～43周均隨著胎兒胎齡的增長而呈線性增長，與胎齡增長的相關(guān)系數(shù)較高，這與Scheier等［7］的研究一致，反映了隨孕周的增加胎兒心臟收縮力增強、血容量增加、大腦血管面積增加，阻力下降，血流速度在整個心動周期均逐漸增加從而保證腦生長發(fā)育的需要。Mari等［8］研究發(fā)現(xiàn)MCA-S可預(yù)測胎兒圍產(chǎn)兒死亡。Scheier等［7，9～12］研究顯示MCA-S值在預(yù)測胎兒宮內(nèi)貧血時有較高價值。Moise等［7，11］提出以MCA-S的均數(shù)加1.5倍標準差或加1.32倍標準差來預(yù)測胎兒宮內(nèi)貧血，決定輸血時機，正確指數(shù)很高。因此獲得MCA-S在各孕周的正常值范圍意義較大，為進一步研究胎兒宮內(nèi)缺氧及宮內(nèi)貧血提供了研究基礎(chǔ)。

已有的研究表明PI、RI、S/D均為反映血管阻力的血流參數(shù)［13］。孕20～28周MCA-PI隨孕周增加有輕微增加、MCA-RI、MCA-S/D隨孕周變化不顯著，說明MCA血流阻力在這一孕齡段沒有明顯改變，甚至有輕微的增加，考慮這一時期胎兒大腦血管尚未充分發(fā)育成熟。研究結(jié)果顯示MCA-S、MCA-D在本時期呈持續(xù)增高趨勢，結(jié)合MCA阻力在該期基本不發(fā)生改變的現(xiàn)象，考慮該期血流速度的增加主要是由于心臟收縮力增強、血容量增加所引起，而不是血管阻力下降所致。晚孕期（孕28～43周）胎兒MCA-PI、MCA-RI、MCA-S/D隨胎齡增加均呈線性減低，反映了晚孕期隨胎兒胎齡的增加腦血管逐漸發(fā)育成熟，管徑增粗，腦血管阻力下降，從而更有利于胎兒腦的發(fā)育完善，W ladimiroff等［14］研究也顯示了這一現(xiàn)象。多項研究顯示［3～6］胎兒MCA-PI、MCA-RI、MCA-S/D與胎兒宮內(nèi)缺氧有相關(guān)性，參數(shù)值低于正常值范圍時胎兒缺氧的危險性增大。Spinillo等［5］認為 MCA-PI低于正常值的第 10百分位數(shù)提示胎兒或新生兒有腦損傷或死亡危險。因此獲得胎兒上述參數(shù)在不同胎齡段的正常值范圍有較大意義。

MCA-PI/UmA-PI及（MCA-S/D）/（UmA-S/D）是兩個較好的用來評價胎兒宮內(nèi)有無缺氧的指標［4，5］。Simanaviciute等［15］研究發(fā)現(xiàn)MCA-PI/UmA-PI低于第5百分位數(shù)或低于1.08被認為是處于腦保護狀態(tài)。Ozeren等［4］發(fā)現(xiàn)MCA-PI/UmA-PI在正常妊娠和子癇前期無IUGR妊娠之間有顯著性差異。壽仕新等［16］研究發(fā)現(xiàn)MCA-S/D與UmA-S/D比值預(yù)測胎兒宮內(nèi)缺氧有較高的敏感度和特異度。因此本文對這兩個指標也進行了研究。結(jié)果顯示孕20～28周其值與胎齡呈線性正相關(guān)，孕28～43周與胎齡呈線性負相關(guān)。已知UmA血流反映的是胎盤阻力的指標，自12～14周起，胎盤的三級絨毛內(nèi)血管迅速分支，血管面積迅速增加，胎盤阻力下降，因此 UmA-PI、UmA-S/D在整個孕期隨孕周的增加而降低［13］。同時 MCA-PI及MCA-S/D在孕20～28周隨孕周增加略有增加或變化不明顯，分子略增加或變化不明顯、分母漸減小，分數(shù)的值是漸增加的，因此 MCA-PI/UmA-PI及（MCA-S/D）/（UmA-S/D）的值在孕20～28周隨胎齡增加而漸增大。在孕 28～43周，MCA-PI及MCA-S/D逐漸隨孕周增加而減小，當分子減小的程度大于分母減小的程度時，分數(shù)的值也表現(xiàn)為漸減小。因此 MCA-PI/UmA-PI及（MCA-S/D）/（UmA-S/D）在孕28～43周與胎齡呈線性負相關(guān)，反映了在孕28～43周大腦血管阻力下降的幅度較胎盤血管阻力下降的幅度大。本文同時描述了各胎齡段上述參數(shù)的均數(shù)及標準差，為進一步研究上述參數(shù)與宮內(nèi)缺氧的關(guān)系提供了研究基礎(chǔ)。

本研究獲得了孕20～43周共5個胎齡段胎兒大腦中動脈多項血流參數(shù)的參考值范圍，描述了各參數(shù)值隨孕周增加而改變的規(guī)律，可為評估妊娠狀態(tài)、了解和判斷胎兒貧血、胎兒宮內(nèi)缺氧，預(yù)測胎兒不良出生結(jié)局，決定宮內(nèi)胎兒輸血時機提供血流動力學研究基礎(chǔ)。

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