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1、胎儿脐动脉及大脑中动脉血流动力学研究,中南大学湘雅二医院超声诊断科 硕 士：蒋云山 指导老师：周启昌教授,前言,超声诊断始于五十年代，近几十年来，超声医学发展非常迅速，由开始的一维超声（A超）到70年代出现实时二维超声（B超），二维超声在体外检查可实时显示体内相关部位结构的切面图，使超声诊断有了突破性的进展，从而扩大了应用范围，可以诊断大部分结构异常疾病；随着仪器的不断更新，图像分辨力不断提高。,前言,70年代初期，脉冲多普勒问世，在二维图像上可选择部位测定血流频谱，对于心脏及其血管疾病的诊断极有帮助。80年代彩色多普勒血流成像的应用，在显示脏器结构切面图的同时，显示血管内血流的剖面图，并以伪
2、彩色表示血流方向、速度及血流性质，进一步拓展了超声诊断的领域。,前言,超声检查由于其对胎儿无创伤、无致畸作用、无叠加效应、胎儿图像清晰、诊断准确、安全性高，是产前诊断与筛查畸形胎儿的重要诊断工具，是目前产科首选的影像检查方法。,前言,二维超声在诊断胎儿畸形，胎盘疾病及监测胎儿宫内发育情况方面发挥了重要的作用。随着彩色多普勒技术的发展无创性检测胎儿外周血流动力学成为可能,通过研究胎儿及胎盘血流动力学监测胎儿宫内发育情况及预测胎盘功能不良成为可能。,前言,1985年Trudinger首先介绍使用多普勒超声评价胎儿胎盘和子宫-胎盘循环，发现异常脐动脉波形指数是脐带胎盘循环阻力增加所致。其后在妊娠高血
3、压疾病、胎儿生长受限和某些染色体异常的胎儿中亦观察到脐血流阻力增加.,前言,近10年来对胎儿血液动力学的研究主要集中于外周血管，包括脐动脉、大脑中动脉、及肾动脉等。通过检测脐动脉、大脑中动脉的RI、PI、S/D等值可以判断胎儿宫内状况与危害、预后，以及预测低氧血症、胎儿宫内窘迫等。,前言,在产科观察胎儿血流动力学变化最常用的血管有脐动脉、大脑中动脉。因为脐动脉和大脑中动脉位置相对固定，超声易于探测，能较好的反映胎儿全身的血流动力学变化。,研究目的,探讨胎儿脐动脉及大脑中动脉的多普勒血流参数的正常参考值范围及其血流频谱异常的临床意义,资 料 和 方 法,研 究 对 象,1. 2005年8月至20
4、06年3月，在湘雅二医院及永州市人民医院超声科做产前彩超检查的部分孕妇381例。分为四组。 正常妊娠组 （327例） 轻、重度子痫前期组 （25例） 宫内生长受限组 (15例) 复杂先天性心脏病组(24例),正常妊娠组入选标准,正常妊娠组（327例）。入选标准：1.经询问病史，体格检查，心电图及各项实验室指标排除重要脏器疾患，孕妇身体健康无糖尿病及妊娠高血压疾病。2.超声检查胎儿正常，无复杂性先天性心脏病，及脑积水、脊柱裂、消化道闭锁、内脏外翻等先天畸形。孕妇最小年龄20岁，最大年龄37岁，平均年龄28.5岁。孕周从20周至41周，按每孕周分为一小组，共11组 。,轻、重度子痫前期组（25例）
5、,根据病史及室验室检查结果临床诊断为轻、重度子痫前期孕妇25例，年龄为2838岁，平均年龄33岁，孕龄3041周，平均孕龄35.5周。从正常妊娠组中选取30例正常胎儿与其按胎龄配对,宫内生长受限组（25例）,孕龄3741周，平均孕龄39周。超声判断标准：主要测量胎儿双顶径、胸围、腹围、股骨长度并计算头、胸、腹围等相互间比值，与正常胎儿的各项参数进行比较，测值低于同孕龄儿正常值的第十百分位数者为胎儿生长受限。从正常妊娠组中选取30例正常胎儿与其按胎龄配对。,复杂先天性心脏病组(24例),经彩超检查诊断为三尖瓣下移畸形2例，主动脉缩窄3例、完全性大动脉转位2例，左室发育不良3例，法洛氏四联症2例，
6、右室双出口3例，肺动脉瓣狭窄二尖瓣发育不良1例，心肌致密化不全伴全心扩大1例，右室发育不良2例，心内膜垫缺损3例、永存动脉干3例的复杂先天性心脏病胎儿共24例。诊断时平均胎龄为30.5周（2140周）。从正常妊娠组中选取40例正常胎儿与其按胎龄配对。,使用仪器,美国产Acuson Sequoia 512型彩色 多普勒超声诊断仪，及日本Aloka SSD 5500型彩超仪探头频率为46MHZ。,方法,选用胎儿检查程序，功率小于小于100mw/cm2，孕妇平卧位常规检查胎儿、胎盘及羊水情况，仔细测量双顶径、腹围、股骨长度以评价胎儿的发育情况。在胎儿无呼吸样运动及胎动时探测脐动脉及大脑中动脉的血流频
7、谱。,大脑中动脉血流探测方法,在测量胎儿双顶径的准确平面时，将探头向颅底移动，在前中颅帘间可见左右侧蝶骨大翼，此处接近的两条彩色波动的血管即为大脑中动脉。运用彩色多普勒超声技术取样进行频普分析，在获得58个满意的心动周期频谱波形时，固定图像，分别测量（Vmax）、（Vmin）、RI（最大流速最小流速/最大流速）。S/D值（收缩期流速/舒张期流速）。整个检查过程中要求孕妇取平卧位，平静呼吸。脉冲多普勒取样容积为2mm，取样线与所测动脉夹角20度。取靠近近场一侧。,正常胎儿大脑中动脉血流图,脐动脉血流探测方法,孕妇平卧，确定胎盘的位置，选择近胎盘处的脐动脉，因为该部位的脐动脉不易移动而且更能反应胎
8、盘血流参数的真实性及可信度，也便于测量。取样容积分别置于脐动脉的中央处，角度20度，当屏幕上出现至少5个连续均匀一致、边界清晰的多普勒频谱时即冻结图像进行测量。分别测量最大血流速度（Vmax）、最小血流速度（Vmin）、阻力指数（最大流速最小流速/最大流速）。S/D值（收缩期流速/舒张期流速）。,正常胎儿脐动脉血流图,统计学分析,采用SPSS11统计分析软件整理、分析数据。各数据以均数标准值表示，组间比较采用t 检验，P 0.05定义为差异有统计学意义。,结 果,大脑中动脉收缩期最大流速随孕周增加而增大；大脑中动脉阻力指数（MCARI）呈抛物线型，在孕25周之前随孕周增大而增大，25周之后随孕
9、周增大而 减小,表1 正常胎儿不同孕周MCAVmax平均值及95%范围,表2 正常胎儿不同孕周MCARI平均值及95%范围,结 果,脐动脉阻力指数（UmARI）随孕周逐渐减小，直至分娩,表3 正常胎儿不同孕周UmARI平均值及95%范围,正常同一胎儿其MCARIUmA RI。MCARI/UmARI1,表4 正常胎儿不同孕周MCARI与UmARI比值,正常胎儿脐动脉S/D比值呈逐渐下降的趋势,表5 不同孕周UmA S/D比值,大脑中动脉阻力指标随孕周增加而降低，大脑中动脉S/D、RI值明显低于正常组。脐动脉血流指标S/D、RI值明显高于正常组，RIMCA/RIUmA的比值明显低于正常组,轻、重度
10、子痫前期组,子痫前期孕妇胎儿大脑中动脉及脐动脉血流图 RIMCA/RIUmA1,表6 轻、重度子痫前期组与正常组MCA、UmA血流值的变化（X S）,宫内生长受限组,FGR组MCARI、S/D值显著低于正常胎儿组（P0.05）。,表7FGR组与正常组MCA、UmA血流值的变化（X S）,*P0.05,复杂先天性心脏病组,复杂先天性心脏病组胎儿大脑中动脉血流指标RI较正常组降低（p0.05）.脐动脉血流值、RI值较对照组高。复杂先天性心脏病组RI-MCA/RI-UMA值，明显低于对照组，两组胎儿血流指标和血流组力指标有差异。（p0.05）。,表8 复杂先天性心脏病组与正常组MCA、UmA血流值的
11、变化（XS）,右室双出口胎儿彩超图,右室双出口胎儿大脑中动脉RI降低，低于脐动脉RI,讨 论,一、正常妊娠的大脑中动脉血流动力学变化,彩色多普勒技术将实时超声与脉冲多普勒超声相结合，使人们能够很好的研究胎儿的脑循环。正常妊娠大脑中动脉的多普勒血流波呈高度搏动，并在舒张期也存在连续前向血流的波形。大脑中动脉舒张期末频谱早在妊娠14周的时候用低频率高通过滤波器就能观察到。正常妊娠MCA舒张期流速随着妊娠的增长逐渐增加，S/D比值随胎龄的增长逐渐下降。大脑中动脉的RI在25周之前随孕周增大而增大，之后随着孕周增大而减小，其中38周之后减小明显 。,二、大脑中动脉血流检测的临床意义,胎儿大脑中动脉是大
12、脑半球血液供应最丰富的血管，可反映胎儿颅脑血循环的变化。大脑中动脉最主要是反映血流重新分配的情况，也间接反映了IUGR的严重程度和胎儿贫血的严重程度。随着妊娠进展，胎儿脑血管逐渐发育，管径增粗，阻力减小，脑血流量增加，血液供应及氧需求量也逐渐增加。胎儿宫内缺氧时，当氧分压下降到一定水平，胎儿血液灌流出现重新分配，外周血管收缩，脑、心脏等重要器官血管扩张，脑血流阻力减低，血流量增加，称“脑保护效应”,三、正常妊娠的脐动脉血流动力学变化,脐动脉是连接胎盘与胎儿的唯一纽带，脐动脉血流量、血流速度及阻力大小直接影响胎儿的生长发育。脐动脉的血流改变，反映胎盘的血管阻力情况，胎儿脐动脉收缩期血流波形陡而尖
13、，舒张期血流相对较低，在孕20周前脐动脉血流频谱变化不大，随着妊娠的进展，胎盘逐渐成熟，绒毛血管增粗、增多，血管阻力降低而血流量相应增加，舒张末期血流速度增加。脐动脉S/D、RI值呈下降趋势，逐渐降至足月，以保证胎儿正常发育的血液供应,四、脐动脉血流检测的临床意义,脐动脉是连接胎盘与胎儿的唯一纽带，是胎儿与母体间物质交换的通道，胎儿通过脐动脉获取生长发育所需要的营养和氧气。脐动脉血流量、血流速度及阻力大小直接影响胎儿的生长发育。胎儿脐动脉血流S/D值、PI值及RI值是测定胎盘外周阻力的指标，从血流动力的角度反映了胎儿胎盘的循环状态。因此脐动脉的血流动力学改变就成为判断胎儿宫内安危的重要标准之一
14、。利用多普勒超声常规检测脐动脉血流用来辅助诊断宫内胎儿生长受限、缺血、缺氧、胎儿窘迫等是非常简便、有效的方法。,五、胎儿大脑中动脉与脐动脉联合检测在 胎儿宫内缺氧的价值,当胎儿发生宫内缺氧时，由于胎儿的代偿功能，大脑动脉及心脏血液供应相应增加，血管扩张，阻力降低，而外周血管为保障重要器官的营养供给，发生血管收缩，阻力升高，表现为胎儿脐动脉阻力升高。测定胎儿大脑中动脉和脐动脉的PI和RI值时，正常妊娠时RIMCA/RIUmA1.而高危妊娠时尤其缺氧严重或持续性缺氧酸中毒导致颅内周围血管阻力降低，RIMCA/RIUmA1,同时监测胎儿大脑中动脉和脐动脉的血流评价胎儿宫内缺氧状况，评价围产儿预后明显
15、优于单纯脐动脉的血流测定，因为无论UmA还是MCA只是反映了某一脏器局部的血液灌注情况，不能直接反映胎儿全身血液动力学改变的特点。由于胎儿缺血缺氧时，UmA阻力增加，MCA阻力下降是同步进行的，因此使用多普勒值比率的改变，可以更全面的反映胎儿的全身血液动力学改变，反映胎儿体内血流相对分布情况，对判断胎儿缺血缺氧的程度更准确，可以及时发现异常，及时防治对降低围产儿死亡提供安全、无创及可靠的监测方法。,六、妊高征孕妇胎儿血流频谱变化,妊娠高血压疾病其基本病理变化为全身小动脉痉挛。长期痉挛造成微小血管腔狭窄，血管通透性增高，血浆穿血管性渗出，血液浓缩。随着妊高症程度的加重，全血和血浆粘度及红细胞压积
16、升高，脐动脉收缩因子增加，舒张因子减小，孕妇血液流变学的变化影响胎儿血液动力学的改变，导致胎儿胎盘循环障碍，胎儿外周血管阻力指标升高。中、重度妊高症时胎儿脐动脉血流阻力指标随着妊娠周数增加逐渐增高。胎儿脐动脉血流S/D 、PI、RI值。明显高于正常妊娠者。,轻、重度子痫前期时由于胎盘功能障碍，胎儿出现缺血、缺氧，则胎儿通过心输出量的重新分配以求代偿，使重要脏器大脑的血管扩张，此时大脑中动脉的血流动力学出现改变，表现为阻力下降，以充分保证大脑的血液供应。监测孕妇血液流变学各值及胎儿高征的发生、发展及严重程度，以便及时发现异常，及时治疗。在本研究中我们通过统计学分析发现妊高征组胎儿大脑中动脉S/D
17、、RI值明显低于正常对照组，而脐动脉血流指标则明显高于正常组提示妊高征组胎儿脑血管阻力降低，脑血流量增加。脐动脉阻力增加，血流量减小。,七、FGR胎儿脐动脉及大脑中动脉血流频谱变化,孕37周后，胎儿体重小于2500克，或低于同孕龄胎儿平均体重的两个标准差；或低于相应胎龄正常胎儿体重的第十百分位数，即为胎儿宫内生长受限。应用超声诊断胎儿宫内生长受限，方便、无损、动态测定胎儿的双顶径、胎儿头围与腹围比例、股骨长等46项参数，可准确做出胎儿宫内生长受限的诊断，有利于临床采用恰当的治疗。,FGR的发生与子宫胎盘血液供应不良密切相关，胎盘血流状况发生病理改变时，胎儿营养物质交换和供氧不足影响了胎儿的正常
18、生长发育，从而造成FGR。研究表明宫内生长受限的胎儿也存在全身血流动力变化，表现为大脑中动脉舒张末期血流速度明显增高，S/D比值及RI 明显减低，而脐动脉血流阻力指标FGR组与正常胎儿组无明显差异（P0.05),说明在FGR胎儿中，大脑中动脉血流监测更为敏感，监测大脑中动脉的血流参数对胎儿宫内生长受限具有重要的临床意义。,八、复杂先天性心脏病胎儿脐动脉及 大脑中动脉血流频谱变化,复杂先天性心脏病组胎儿大脑中动脉血流指标RI较正常组降低（p0.05）。 病例组脐动脉血流值、RI值较对照组高。复杂先天性心脏病组RIMCA /RIUmA值，明显低于对照组，复杂先天性心脏病组病例中存在大脑中动脉血流阻
19、力降低，脐动脉血流阻力增高现象。,复杂先天心脏病胎儿脑血管阻力降低的可能机制包括：1.先天性心脏病由于心内结构的畸形可造成心内氧饱和度不同的血液混合，使得进入主动脉的血液含氧量明显降低，导致胎儿出现缺氧，胎儿体内血流重新分配，优先供应大脑。2.左心血流梗阻可能限制主动脉的血流量，从而降低脑循环血量；由于进入脑循环的血量或血氧饱和度降低，导致脑氧供不足，引起胎儿缺氧，从而引起脑血管代偿性扩张，脑血管阻力下降。,3.部分复杂先天性胎儿由于心内结构存在畸形，出现心功能不全，导致心输出量减小，机体缺氧，出现宫内发育迟缓。胎儿出现代偿性的颅内动脉舒张期血流速度比率增加，阻力降低，供血增多，使需氧量较大的
20、重要器官有足够的血液供应，以维持正常的生命活动。,九、大脑中动脉、脐动脉血流检测中存在的问题,超声多普勒检查技术为临床监测高危妊娠提供了一种新的实用的方法，可作为多种胎儿监护方法的补充，并有助于进一步开展对围生儿解剖生理的研究。但是目前超声多普勒血流检测还存在许多尚待解决的问题。1.仪器误差：不同的仪器测量同一胎儿其血流参数值会有一定的误差。2.测量误差：由于检查胎儿时，操作者的手法不一样，测量的部位存在差异，不同的检查医师检查时会出现一定的误差。3.血管变异大：不同的胎儿其血管有一定的变异性，因此测量的血流参数会出现一定的误差。4. 取样部位标准不统一，5.无统一的正常值等。对上述问题的解决
21、，将有助于进一步发挥其作用。 本研究的不足：本研究中测定胎儿正常值范围仅限于本次研究中的正常值范围，因样本数较小，其正常参考值范围的应用有一定的局限性，有待于进一步增加样本数量，使正常参考值范围更具有广泛性和适用性。,1测定胎儿脐动脉及大脑中动脉正常值范围有助于对异常的血流频谱的判断RIMCA/RIUMA比值在判断胎儿宫内缺氧方面有重要的价值。 2轻、重度子痫前期胎儿，存在大脑中动脉阻力下降，脐动脉阻力增加的现象； 3. 宫内生长受限胎儿脑血管阻力降低，脐动脉血流变化不明显 4.复杂先天性心脏病存在大脑中动脉阻力下降，脐动脉阻力增加的现象； 5.彩色多普勒可检测到上述变化，彩色多普勒在监测高危妊娠胎儿宫内状况和判断胎儿预后等方面有重要的临床价值。,结 论,衷心感谢导师周启昌教授给予我学业上的谆谆教诲和指导。,感谢各位老师在百忙之中出席我的论文答辩！ 谢 谢！,