彩色多普勒超聲監(jiān)測子癇前期患者及胎兒血流動力學(xué)變化時常用血管相關(guān)研究進(jìn)展

樊海霞，劉宏強(qiáng)，張力維，楊瑞敏，崔可心

(1.河北北方學(xué)院研究生學(xué)院，河北 張家口 075000；2.河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，河北 張家口 075000)

妊娠期高血壓疾病(hypertensive disorders complicating pregnancy,HDCP)診治指南(2020)[1]將妊娠相關(guān)高血壓疾病概括為4類：妊娠期高血壓、子癇前期-子癇、妊娠合并慢性高血壓、慢性高血壓伴發(fā)子癇前期，其中，子癇前期(preeclampsia,PE)是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦及圍生兒病死率較高的主要原因之一。PE是妊娠期特有的多因素多系統(tǒng)疾病，尤其影響第一次懷孕[2]。高危因素主要有肥胖、高齡產(chǎn)婦、血管疾病等[3]，病因不明[4]。有報(bào)道[5]稱PE發(fā)病機(jī)制可能為：①胎盤缺血和可溶性FMS樣酪氨酸激酶1、可溶性內(nèi)皮糖蛋白高水平狀態(tài)促進(jìn)高血壓和蛋白尿的發(fā)展；②氧化應(yīng)激、微栓塞和內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙刺激產(chǎn)生的各種細(xì)胞因子導(dǎo)致多系統(tǒng)血管收縮狀態(tài)；③促炎細(xì)胞因子Toll樣受體4等的增加和抗炎細(xì)胞因子減少導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)；④糖萼和透明質(zhì)酸結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致胎兒-母體屏障功能障礙。但確切機(jī)制尚不明確。

PE主要表現(xiàn)為妊娠20周后新發(fā)高血壓，伴或不伴蛋白尿或臟器功能障礙，可導(dǎo)致胎兒宮內(nèi)生長受限、死胎等不良妊娠結(jié)局，發(fā)病率和死亡率高。流行病學(xué)研究表明，即便有幸存活，PE婦女晚年患心血管疾病和其所生嬰兒早產(chǎn)、胎兒生長受限(fetal growth restriction,FGR)、出生后患胰島素抵抗、糖尿病、冠心病和高血壓的風(fēng)險(xiǎn)也大大增加[6-8]。在權(quán)衡胎兒宮內(nèi)成熟需要與母體延長妊娠時間而引起子癇、胎盤早剝、HELLP綜合征(hemolysis,elevated liver enzymes,and low platelet count syndrome,HELLP syndrome)等風(fēng)險(xiǎn)的利弊時，需對PE患者及胎兒宮內(nèi)情況有較為客觀的評估。超聲檢查實(shí)時、簡便、無創(chuàng)且價(jià)格低廉，是孕產(chǎn)婦及胎兒循環(huán)系統(tǒng)檢查常用方法?，F(xiàn)對超聲監(jiān)測PE患者及胎兒血流動力學(xué)變化時常用血管相關(guān)研究進(jìn)展綜述如下。

1 PE患者母體主要檢測血管

1.1 子宮動脈(uterine artery,UTA)

UTA自髂內(nèi)動脈前干發(fā)出上、下兩支。上支較粗，分出子宮內(nèi)膜基底動脈和終末支-螺旋動脈。其中螺旋動脈伸入子宮內(nèi)膜功能層，其管徑受卵巢激素水平影響而變化。妊娠后，螺旋動脈發(fā)生一系列生理變化以適應(yīng)胚胎生長發(fā)育的需要。PE時患者子宮螺旋動脈重鑄不足伴不同程度胎盤血管急性粥樣硬化，螺旋動脈平均直徑僅是正常孕婦螺旋動脈直徑的1/2左右，導(dǎo)致胎盤灌流下降進(jìn)而胎盤功能下降[9]。UTA血流動力學(xué)異常提示子宮胎盤血流受損，表現(xiàn)為血流阻力增加，與HDCP患者妊娠結(jié)局明顯相關(guān)，且搏動指數(shù)(pulsatility index,PI)預(yù)測不良妊娠結(jié)局的能力要優(yōu)于其他參數(shù)[10],Gómez等[11]通過對620名孕婦進(jìn)行研究建立了妊娠11周至41周時UTA平均PI的參考值范圍，顯示PI隨妊娠進(jìn)展呈逐漸下降趨勢。此外，UTA是胎兒及其附屬物攝取氧分和營養(yǎng)物質(zhì)的主要來源血管，直接反應(yīng)母體血流動力學(xué)狀態(tài)。孕早期UTA血流為高阻力血流，與非妊娠相似，其血流參數(shù)的改變對妊娠結(jié)局預(yù)測價(jià)值不大[12]，隨孕周的增加，血管阻力逐漸降低，表現(xiàn)為舒張期血流速度增加和舒張?jiān)缙谇雄E消失，而至孕中晚期，PI值大于對應(yīng)胎齡第95個百分位數(shù)、切跡仍持續(xù)存在時則可確定子宮胎盤循環(huán)出現(xiàn)缺氧等異常[13]。多項(xiàng)研究表明[6,8]，UTA多普勒血流頻譜波形中舒張?jiān)缙谇雄E的存在與不良妊娠結(jié)局相關(guān)。全國高等婦產(chǎn)科學(xué)教材明確說明UTA血流參數(shù)PI對HDCP預(yù)測的肯定價(jià)值[9]。

1.2 眼動脈(ophthalmic artery,OA)

OA是頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段的第一前向分支，參與調(diào)節(jié)顱內(nèi)外血流的重新分布[14]。OA管徑較細(xì)、位置較深，不易受外界溫度的影響，所以相對于肢體動脈如橈動脈、指動脈等更能可靠地反映HDCP患者的血流動力學(xué)變化，其特征性血流頻譜可預(yù)測HDCP發(fā)生[15]。OA多普勒易于探查，可提供不易探查的顱內(nèi)循環(huán)信息，其波形以2個收縮期峰值為特征，在PE患者，第二個峰值與第一個峰值收縮速度之比增加，從而預(yù)測PE，也可聯(lián)合其它生物標(biāo)志物對PE發(fā)生進(jìn)行預(yù)測[16]。國外有綜述[17]闡釋了OA多普勒是一種評估母體血液動力循環(huán)的簡單、準(zhǔn)確和客觀的技術(shù)，不會隨著妊娠發(fā)展而變化，在整個妊娠中期均具有恒定的參考值范圍，且不受肥胖因素的影響，這些優(yōu)點(diǎn)使OA可以在其它預(yù)測條件受限的情況下發(fā)揮作用，對PE發(fā)展具有獨(dú)立預(yù)測價(jià)值，與UTA預(yù)測價(jià)值相當(dāng)，但國內(nèi)PE相關(guān)OA研究鮮有報(bào)道。

2 PE患者胎兒主要檢測血管

2.1 大腦中動脈(middle cerebral artery,MCA)

MCA是頸內(nèi)動脈的直接延續(xù)，起自Willis環(huán)兩端并走行于大腦兩側(cè)，作為胎兒大腦氧分和營養(yǎng)物質(zhì)來源的主要動脈，供應(yīng)了大腦血液循環(huán)大部分血流量，可直接反映胎兒顱腦血液循環(huán)的動態(tài)變化。正常情況下，胎兒MCA在整個心動周期為持續(xù)正向血流，當(dāng)PE患者胎兒缺氧時，胎兒啟動自身“腦保護(hù)效應(yīng)”，血液重新分布，腦部血管擴(kuò)張，MCA血流阻力下降，周圍及大部分腹部血管收縮，血流阻力增加，從而使更多的血液流向腦、心、腎上腺，外周血流量減少，特征之一為MCA多普勒頻譜上舒張末期血流流速增加，并主要為低PI反應(yīng)[13]。胎兒大腦對缺氧最為敏感，高新茹、羅兵等[18-19]指出胎兒MCA的PI、阻力指數(shù)(resistance index,RI)、S/D值低于正常值范圍時胎兒缺氧危險(xiǎn)性提高。胎兒MCA超聲易于探查，且能較好的反映胎兒全身的血流動力學(xué)變化，因此，MCA血流動力學(xué)參數(shù)可以與其它指標(biāo)聯(lián)合使用作為PE患者胎兒血流動力學(xué)變化和腦部血液供應(yīng)情況的評價(jià)指標(biāo)。徐加英等[20]對妊娠20周至40周胎兒MCA各阻力指標(biāo)(PI、RI、S/D)參考值范圍進(jìn)行了報(bào)道。

2.2 主動脈弓峽部(aortic arch isthmus,AOI)

AOI位于主動脈弓左鎖骨下動脈起始部遠(yuǎn)端與動脈導(dǎo)管匯入降主動脈之間，管徑略變細(xì)，于出生后動脈導(dǎo)管閉鎖后其作用僅為一段輸送動脈血的血管，胎兒時期由于其位置特殊起調(diào)節(jié)胎兒隔上與隔下血流量“調(diào)節(jié)器”的作用[21]。胎兒左心室射血主要供應(yīng)大腦等隔上器官，使AOI血流方向向前，而右心射血通過動脈導(dǎo)管流向降主動脈供應(yīng)腹腔臟器、下肢等膈下器官，也可向上流向主動脈弓供應(yīng)胎兒上半身，其血流頻譜受到左右心室收縮功能及左右心室后負(fù)荷相對大小的影響[22-23]。正常情況下，胎兒AOI全心動周期血流方向都是由主動脈弓正向流向降主動脈[24]。當(dāng)由于各種原因胎兒缺氧時，AOI血流動力學(xué)發(fā)生改變，位于隔上的腦血管血流量增加，隔下的腹腔臟器及下肢血管血流量減少，在多普勒超聲檢查中反應(yīng)在峽部收縮指數(shù)(isthmic systolic index,ISI)和峽部血流指數(shù)(isthmus flow index,IFI)改變上。由于AOI位置特殊，其血流動力學(xué)改變似乎要先于其它胎兒血流參數(shù)缺氧指標(biāo)出現(xiàn)[25]，因此該血管段對胎兒缺血缺氧更為敏感，為臨床及時有效干預(yù)提供有價(jià)值信息。Chabaneix等[26]通過多中心回顧性研究妊娠18周至37周正常胎兒，測量所有胎兒主動脈弓峽部收縮末期最低點(diǎn)流速(systolic nadir,NS)和收縮期峰值流速(peak systolic velocity,PSV)，計(jì)算二者比值得出ISI(ISI=NS/PSV)隨孕齡變化的參考范圍，到27周平均ISI保持穩(wěn)定在0.2左右，之后逐漸下降，在30周至31周之間越過基線，到妊娠結(jié)束時平均值可達(dá)-0.4左右。

2.3 臍動脈(umbilical artery,UA)

正常胎兒臍帶由2條UA和1條臍靜脈及周圍的膠質(zhì)組成，是胎盤與胎兒循環(huán)的樞紐，將胎兒體內(nèi)的代謝廢物和二氧化碳運(yùn)送至胎盤、轉(zhuǎn)移至母體并將母體營養(yǎng)物質(zhì)和氧輸送給胎兒動脈，通過母體-胎盤循環(huán)交換營養(yǎng)物質(zhì)。因此，胎兒UA的血流變化一定程度上能夠反映胎盤與胎兒間循環(huán)阻力的改變，也可反映母體、胎盤或胎兒某些病理生理變化。正常懷孕期間，隨孕周增加，胎盤血管床數(shù)量也隨之增加，因此，胎盤血管阻力隨著孕周逐漸降低，血流灌注量逐漸增加，其中以UA舒張末期血流增加為著。所以，隨妊娠期變化，胎兒UA的S/D、PI和RI值不斷下降。PE患者胎盤功能障礙致子宮-胎盤及胎盤-胎兒循環(huán)阻力增高，胎兒UA-S/D值升高，直到最后舒張期血流消失，嚴(yán)重者甚至反向。彩色多普勒超聲技術(shù)檢測胎兒UA血流動力學(xué)方面具有操作簡便、可重復(fù)檢測及無創(chuàng)等多種優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于監(jiān)測胎兒宮內(nèi)狀態(tài)及預(yù)測圍產(chǎn)兒結(jié)局中。研究[27]顯示PE患者UA的PSV、舒張末期血流速度顯著低于正常妊娠婦女，而PI、RI、S/D顯著高于后者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且聯(lián)合應(yīng)用UA和UTA多普勒參數(shù)比單獨(dú)使用UTA多普勒參數(shù)更能預(yù)測PE的發(fā)生。徐加英等[20]通過檢測2 200余名孕婦UA血流，得出正常妊娠時不同孕周UA的PI、RI、S/D參考值范圍。Spinillo等[28]指出UA舒張期血流缺失或反向的母親所生嬰兒中，嚴(yán)重新生兒并發(fā)癥發(fā)生率較高，正常存活率顯著降低。PE是妊娠中晚期胎兒UA舒張期血流缺失的主要病因。當(dāng)胎兒UA血流頻譜顯示舒張末期血流消失時，提示胎盤-胎兒循環(huán)血量嚴(yán)重不足，此為特征性頻譜改變，表明胎兒發(fā)生嚴(yán)重宮內(nèi)缺氧，接近甚至處于缺氧失代償期，多提示胎兒后期預(yù)后不良，出現(xiàn)越早，母兒妊娠結(jié)局越差，應(yīng)盡早終止妊娠。

2.4 靜脈導(dǎo)管(ductus venosus,DV)

DV連接胎兒臍靜脈與下腔靜脈,為一狹窄喇叭狀血管結(jié)構(gòu)，入口小，出口大，直徑約0.5～1.0 mm，是調(diào)節(jié)胎兒循環(huán)的一條血管。由于解剖和血流動力學(xué)原因，DV具有獨(dú)特的分流器作用，可將富含氧的臍靜脈血輸送到胎兒右心房，并直接流向卵圓孔，幾乎不會在下腔靜脈內(nèi)與來自下半身的血液相混合，由此到達(dá)左心房并進(jìn)入全身循環(huán)，供應(yīng)胎兒大腦[29]。正常的DV血流頻譜表現(xiàn)為“兩峰一谷”：s波、d波和a波，主要反映胎兒心房順應(yīng)性、血管阻力及心功能變化[30]。DV不同于其他大部分胎兒血管的是其血流在整個心動周期持續(xù)向前，其中，s波代表心室收縮功能，d波代表心室主動舒張功能，a波代表心房收縮功能或心室被動舒張功能。隨孕齡增加，心臟發(fā)育逐漸成熟，s波、d波、a波增加，PI降低[31]。當(dāng)PE患者胎兒缺血缺氧時DV的血流頻譜波形將會改變[32]，嚴(yán)重者可表現(xiàn)為a波反向或消失，此時預(yù)測新生兒酸中毒的敏感性及特異性分別為65%和95%[30]。有研究指出DV波形異常與胎兒異常結(jié)局密切相關(guān)，對臨床分娩時機(jī)和分娩方式的選擇有重大意義[33]。因此胎兒時期DV可以在一定程度上間接反映胎兒宮內(nèi)生長發(fā)育情況并預(yù)測高危胎兒的不良妊娠結(jié)局。也有研究[34]表明，妊娠中期DV直徑可預(yù)測小于胎齡兒的發(fā)生。

2.5 腎動脈(renal artery,RA)

RA是腹主動脈比較粗大的一對分支，血流量較大，供應(yīng)雙腎。隨胎齡增加，胎兒腎臟循環(huán)逐步發(fā)育成熟，腎動脈血流阻力逐漸降低[35]，Peeters等在未麻醉的羔羊身上進(jìn)行了長期實(shí)驗(yàn)，并研究了不同程度氧合對器官循環(huán)的影響，發(fā)現(xiàn)在從高氧到缺氧的過渡過程中，腎血流量逐漸增加，隨后隨更嚴(yán)重的缺氧而突然減少[36]。PE時胎兒腎臟血流減少可能不是通過腎血管系統(tǒng)局部血管收縮所致，而是通過動脈壓升高和各種代謝物的腎內(nèi)作用等多種機(jī)制組合所導(dǎo)致，最終誘發(fā)類似血流動力學(xué)變化[37]。早年國外有報(bào)道[38]稱人類胎兒腎血流量不參與大腦血流再分配，似乎由自身調(diào)節(jié)維持。近年報(bào)道[39]血管收縮和血壓升高導(dǎo)致的胎兒急性缺氧事件繼發(fā)流入腹主動脈的血流量減少，從而影響腎動脈流量，然而，與FGR相關(guān)的慢性缺氧病例可能是由于缺氧和酸中毒刺激引起神經(jīng)體液調(diào)節(jié)導(dǎo)致RA收縮所致。Contag等[40]研究并制定了胎兒RA-PI等阻力相關(guān)參數(shù)的參考值范圍。

綜上，隨超聲診斷技術(shù)的提高，國內(nèi)外學(xué)者從血流動力學(xué)角度對PE患者及胎兒宮內(nèi)情況、預(yù)測不良妊娠結(jié)局進(jìn)行了較多研究。人體是一個完整的系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)缺氧等異常引起血流動力學(xué)改變時，各血管血流動力學(xué)都會發(fā)生相應(yīng)變化，單一血管血流動力學(xué)的改變不可避免的受到各種因素影響。因此，聯(lián)合多血管多血流參數(shù)用于研究PE患者及胎兒宮內(nèi)情況或預(yù)測PE患者胎兒不良妊娠結(jié)局可有效避免單根血管或單個參數(shù)帶來的假陽性干擾，提高診斷或預(yù)測的敏感性及準(zhǔn)確性，指導(dǎo)臨床醫(yī)師及時干預(yù)，減少不良妊娠結(jié)局。