彩色多普勒超声监测正常妊娠和胎儿生长迟缓孕妇及胎儿血液循环的变化
作者：许建平 闻良珍 马庭元 张友耿 张青萍 高淑英
单位：430030 武汉，同济医科大学附属同济医院妇产科(许建平，闻良珍，马庭元)，超声影像科(张友耿，张青萍，高淑英)
关键词：超声检查；产前；胎儿生长迟缓；血液动力学；
中华妇产科杂志980405
本课题受国家自然科学基金资助
【摘要】 目的 应用彩色多普勒超声监测子宫-胎盘-胎儿血液循环(UPFC)。方法 测定150例中、晚期妊娠妇女[其中正常89例、胎儿生长迟缓(IUGR) 58例、妊娠合并慢性肾功能不良及IUGR 3例]的脐动脉、脐静脉及子宫动脉的时间平均血流速度(TAV)和血流量(Q)等血流动力学变化，并监测母血雌三醇(E3)、胎盘泌乳素(HPL)、血栓素B2(TXB2)和6-keto-PGF1α(6-KP)水平。结果 正常孕妇随孕龄增长，胎盘功能增强，UPFC日渐丰富。IUGR者UPFC则明显障碍，在孕20周时脐动、静脉及子宫动脉的TAV、Q皆显著降低，其发生率占92.53%。IUGR母血E3、HPL及6-KP显著下降，TXB2/6-KP比值升高。结论 彩色多普勒超声可直接测定UPFC，能在早期准确诊断IUGR、判断病情，估计预后。
Color Doppler Monitoring the Utero-placental-fetal Circulation Variety of Normal Pregnancy and Intrauterine Growth Retardation Xu Jianping, Wen Liangzhen, Ma Tingyuan, et al. Tongji Hospital, Tongji Medical University, Wuhan 430030
【Abstract】 Objective To study the utero-placental-fetal circulation (UPFC) in normal pregnancy and intrauterine growth retardation (IUGR) cases. Methods Color doppler ultrasound was used to detect UPFC in 150 second and third trimester pregnant women, of which 89 cases were normal pregnancy and 58 cases were IUGR. 3 cases were IUGR with chronic renal failure. Hemodynamical value of the umbilical artery (UmA), umbilical vein (UmV) and uterine artery (UtA) were examined directly. The indices included time average velocity (TAV), pulsatility index (PI), resistance index (RI), systolic /diastolic (S/D) ratio, blood flow volume (Q). The maternal serum estriol (E3), human placental lactogen (HPL) and plasma thromboxane B2 (TXB2)/ 6-keto-PGF1α (6-KP) were measured simultaneously. Results The result shows that in normal prgnancy group UPFC is abundant gradually with increasing gastational age. In IUGR group 92.53% of cases showed that TAV and Q of UmA, UmV markedly decreased and PI, RI and S/D ratio of UmA elevated at 20 weeks of gestation. There were significant difference between the two groups. maternal serum E3, HPL level in IUGR group were significantly lower than that of the normal pregnancy group, 6-KP level reduced, and TXB2/6-KP ratio significantly increased. Conclusion Using color doppler ultrasound examining hemodynamical changes of UmA, UmV and UtA could observe UPFC function directly. It is one of the best method to early diagnose and predict the prognosis of IUGR.
【Key words】 Ultrasonography, prenatel Fetal growth retardation Hemodynamics
胎儿生长迟缓(IUGR)是围产儿死亡常见原因之一。我们采用彩色多普勒超声监测150例中、晚期妊娠妇女子宫-胎盘-胎儿血液循环(UPFC)状态，并测定孕妇体内各种内分泌激素的变化，旨在进一步探讨IUGR病理生理变化，评估彩色多普勒超声的临床实用价值。
资料与方法
一、资料来源
1991年2月～1993年1月在我院门诊及住院孕妇150例，年龄22～35岁，均为初产妇，孕20～42周，分为两组：正常组：89例，无妊娠合并症及并发症，按孕周分5组。IUGR组：61例，其中单纯IUGR 58例，按孕周分为3组，孕妇合并慢性肾功能不良者3例。
二、仪器
使用美国DIASONICS-SPECTRA型电脑彩色脉冲多普勒超声诊断仪。探头频率3.5 MHz，超声束与血流方向夹角为0～30°，取样容积2mm×2mm。孕妇血激素测定用中国科学院上海原子核能研究所仪器厂SN-682放射免疫γ计数器。
三、方法
1.首先用B型扫描测定胎儿双顶径、头围、胸围、腹围、股骨长、羊水指数，进行胎盘功能分级，根据IUGR定义，胎儿体重低于相应孕龄组平均体重的第10个百分位数，按本院标准，凡双顶径及股骨长有1项以上低于正常1个标准差者诊断为IUGR。
2.彩色多普勒血流显像(color doppler flow imaging, CDFI)监测脐带，在其距胎盘附着点5 cm范围内，获取满意频谱后停帧测定脐动脉(UmA)、脐静脉(UmV)血流速度波型(FVW)，脐动脉取2～6周期FVW，脐静脉波型长度取2～6cm，波型平稳无干扰，电脑选定最佳波型。测定项目有脐动脉的时间平均血流速度(TAV)、搏动指数(PI)、阻力指数(RI)、脐动脉收缩期最大血流速度(S)与舒张末期血流速度(D)的比值(S/D)值和血流量(Q)；脐静脉TAV及Q。然后用CDFI分别显示双侧子宫动脉(TtA)，在子宫动脉主干距子宫颈1～3 cm处同法测定上述指标。
3.母血清雌三醇(E3)、胎盘泌乳素(HPL)及血栓素B2(TXB2)和6-keto-PGF1α(6-KP)水平。E3、HPL药盒由天津金马医学生物工程有限公司、美国洛杉矶DPC公司提供，TXB2及6-KP药盒由美国杜邦公司提供，均严格按药盒要求及质控标准测定。
四、统计学分析
采用t检验、相关t检验、U检验、直线回归分析及χ2检验进行统计学分析。
结果
一、血液动力学指标测定结果
随孕龄的增加，胎盘功能逐渐成熟，脐动脉PI、RI及S/D值逐渐下降，孕34周后趋于稳定，脐动、静脉TAV及Q逐渐升高；子宫动脉TAV及Q相应增高，而其PI、RI及S/D值则较稳定。
IUGR组在孕20周时，即显示出脐动脉Q明显降低，差异显著。S/D值变化尚不明显，孕30周后PI、RI、S/D值显著上升，TAV、Q下降，与正常组相比，差异有显著或极显著意义，脐静脉TAV及Q的下降则更为明显，子宫动脉的TAV及Q同样显著降低，而其S/D值无变化，RI变化不明显，PI仍明显增高。见表1，2。
二、激素测定结果
正常孕妇E3、HPL及6-KP水平随孕龄增长而逐渐上升，孕38周左右达高峰，然后下降，TXB2变化不大，TXB2/6-KP比值则逐步降低。IUGR组E3、HPL及6-KP水平则明显低于正常，TXB2/6-KP比值明显增高，差异均有显著或极显著意义。同时脐动、静脉及子宫动脉的TAV、Q与母血TXB2/6-KP比值均呈负相关，差异均有极显著性(P<0.01)，见表3。
三、脐带血液动力学状态与新生儿体重的关系
本研究中有128例正常及IUGR孕妇是在分娩前3天内进行脐带血液动力学监测的，其结果与新生儿出生体重的关系见表4(分娩孕周为37～42周)。
讨论
一、彩色多普勒超声对IUGR的预测价值
有报道，用普通多普勒测定IUGR在孕30周后脐动脉S/D值异常发生率为73%～78%，子宫动脉S/D值变化不明显[1，2]，当脐动脉S/D值、RI增高时，表明血液循环阻力大、血液循环绝对量将减少。本研究结果IUGR时脐动脉、脐静脉、子宫动脉的
表1 两组胎儿脐带血液动力学状态的比较(
±s) 组别(孕周)例数
脐动脉
脐静脉
TAV(cm/s)
PI
RI
S/D
Q(ml/min)
TAV(cm/s)
Q(ml/min)
正常组
20～
5
13.80±5.40
0.72±0.26
0.71±0.03
3.47±0.41
135.50±12.71
7.80±1.92
199.40±125.19
31～
10
19.70±6.13
0.61±0.15
0.60±0.09
2.60±0.61
197.90±77.84
9.91±3.08
330.00±170.79
34～
11
21.00±5.46
0.59±0.11
0.56±0.07
2.48±0.31
205.38±79.43
9.30±2.00
299.00±117.18
38～
22
21.28±8.26
0.67±0.18
0.56±0.05
2.32±0.34
249.46±96.70
9.47±1.79
369.64±98.70
40～42
41
22.10±7.05
0.64±0.15
0.56±0.07
2.31±0.34
266.09±133.78
9.63±2.66
336.79±128.30
IUGR组
20～
18
13.56±4.53
0.87±0.23△
0.69±0.05
3.37±0.73
96.33±59.33△
6.65±1.54△△
147.53±48.45**
31～
25
17.18±5.64*
0.86±0.23**
0.64±0.08△
2.95±0.59△△
107.52±57.28**
7.46±1.70**
188.12±54.16**
34～37
15
17.21±4.23**
0.88±0.29**
0.62±0.09△△
2.82±0.73*
135.00±63.97**
8.14±1.98△△
232.45±74.06**
注：与同孕周正常组比较，*P<0.05 **P<0.001 △P<0.02 △△ P<0.01表2 两组孕妇子宫动脉血液动力学状态的比较(
±s) 组别孕周
例数
TAV(cm/s)
PI
RI
S/D
Q(ml/min)
正常组
20～
5
29.22±14.71
0.50±0.14
0.46±0.11
1.93±0.42
282.44±158.24
31～
10
35.00±14.53
0.52±0.16
0.46±0.07
1.91±0.31
339.10±137.78
34～
11
34.39±17.34
0.58±0.19
0.46±0.07
1.91±0.32
312.27±157.84
38～
22
40.11±18.40
0.58±0.19
0.45±0.06
1.82±0.24
364.14±192.67
40～42
41
40.50±18.11
0.59±0.20
0.47±0.07
1.88±0.21
334.20±134.88
IUGR组
20～
18
24.27±7.18△
0.89±0.48
0.48±0.09
1.99±0.42
176.10±81.80△
31～
25
29.67±10.89△
0.82±0.41△
0.54±0.28*
1.99±0.29
216.96±98.79△
34～37
15
27.79±8.58△
0.89±0.44△
0.48±0.09
1.99±0.39
239.31±122.09△
注：与同孕周正常组比较，△P<0.001 *P<0.05表3 两组孕妇外周血E3、HPL、TXB2、6-KP水平的比较(
±s) 组别孕周
例数
E3(ng/ml)
HPL(μg/ml)
TXB2(pg/ml)
6-KP(pg/ml)
TXB2/6-KP
正常组
20～
5
3.53±1.03
3.57±1.32
16.95±0.63
4.16±0.69
4.16±0.74
31～
10
9.47±2.58
7.22±0.84
20.06±1.38
9.49±1.67
2.89±1.13
34～
11
12.64±1.81
9.17±1.83
20.12±0.53
11.54±2.03
1.79±0.33
38～
22
15.41±1.32
8.12±1.81
20.86±2.73
13.87±2.85
1.58±0.89
41～42
41
13.90±2.48
6.56±1.07
20.88±2.56
13.46±3.23
1.66±0.62
IUGR组
20～
18
3.99±1.28
3.90±1.41
20.01±3.32
4.14±0.99
5.11±1.59
31～
25
6.19±1.05
6.09±1.11
20.05±1.47
6.39±1.35
3.31±0.81△
34～37
15
8.09±2.38
7.57±1.03
21.05±2.84
7.60±1.21
2.90±0.66
注：与同孕周正常组比较，* P<0.001 ** P<0.05 △ P<0.02表4 脐带血液动力学状态与新生儿体重的关系(
±s) 新生儿出生体重(kg)
例数
脐动脉
脐静脉
TAV(cm/s)
S/D
Q(ml/min)
TAV(cm/s)
Q(ml/min)
≥4.0
14
23.10±7.05
2.29±0.34
266.09±33.78
9.63±2.66
376.79±118.30
≥3.5～
27
21.28±7.16
2.32±0.31
249.46±92.30
9.47±1.79
369.64±98.70
≥3.0～
38
21.00±4.86
2.41±0.33
205.38±79.13
9.30±2.00
329.00±107.18
≥2.5～
41
17.70±7.23
2.60±0.61
187.90±53.47
8.25±3.08
302.00±50.73
<2.5～
4
13.80±5.09
3.01±0.37
137.50±12.15△
7.80±1.92
199.40±105.19△
<2.0
4
12.99±5.13
3.97±0.72
105.29±33.47△
6.15±0.97
89.38±36.40△
注：均与体重≥3.0～<5.3 kg者比较，* P<0.01 ** P<0.05 △ P<0.001 TAV及Q异常占92.53%，显著高于仅脐动脉S/D值异常者(81.03%)。说明仅用脐动脉S/D值来评价UPFC状态是不全面和不充足的。S/D值仅反映了血管的收缩、舒张功能状况，并不能代表组织器官血液供应的实际情况，不能反映血液循环的绝对量。而采用CDFI技术，直接显示血管部位及管径大小，计算血流速度和血流量，可以较早(孕20周)发现普通B超所不能检测的异常变化，提高了诊断率，并对IUGR的病理生理研究提供了直观依据。因其快速显示血流状况，参数多，对母儿无损伤，为围产期母儿监护及管理的最佳手段。
二、IUGR的病理生理变化
本研究表明，脐带的血流速度和血流量，直接关系和影响胎儿的生长发育，并决定了胎儿的体重。目前主要认为，IUGR系致病因素导致胎盘功能不良，UPFC障碍的后果[3]。由于研究方法的限制，缺乏直接活体证据，且对IUGR子宫动脉血流异常变化用S/D值不能查出，我们用CDFI技术发现IUGR者脐动、静脉及子宫动脉的血液动力学状态在孕20周时即有异常，主要为TAV、Q持续下降，而脐动脉S/D值及RI在孕30周后方显异常，子宫动脉S/D值及RI的变化不明显。通过CDFI检测发现，IUGR病理生理变化在血液循环方面表现为：(1)脐动、静脉阻力增加，血流速度下降，血流量减少，胎盘胎儿单位血液循环障碍。(2)子宫动脉阻力虽变化不明显，但血流速度下降(血液流变性功能下降所致)，致血流量减少，子宫胎盘单位血液循环不良。(3)UPFC障碍发生较早，孕20周时即可测得，尤其血流速度及血流量的变化，较血管收缩舒张功能测定值的变化为早。
同时，IUGR存在明显的胎盘功能减退，主要表现为母血E3、HPL值降低。E3、HPL是维持正常胎盘及胎儿发育的重要因素，其含量减少，必将导致胎儿发育障碍[4]；此外，因胎盘合成PGI2减少，致TXA2/PGI2比值异常增高，使子宫动脉、脐动脉舒张功能障碍，阻力增加[5]，必将导致血流速度下降、血流量减少，胎儿缺血缺氧，新陈代谢缓慢，生长迟缓。故IUGR的病理生理变化是一系列相关的UPFC的异常改变。Arduini等[6]报道，脐动脉异常反应在孕26～28周时已出现，而此时B超尚显示正常，Harrington等[7]报道，经阴道多普勒超声检测，脐动脉血流在孕12～16周时即可预测妊娠正常与否及IUGR的发生。CDFI为IUGR的早期诊断提供了新的途径和方法。
Mcparland[8]总结188例高危妊娠脐动脉频谱时发现，其FVW与围产儿预后明显相关，凡舒张期频谱缺失或倒置者，预后差，死亡率占37%。重度IUGR者该FVW多见。本研究有3例IUGR孕妇合并肾功能不良，脐动脉TAV及Q极低，均因胎儿窘迫行手术产，均有重度新生儿窒息，与此相符。故可根据TAV、Q变化程度预测胎儿预后。
参考文献
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3 Pollack B, Mdcm C, Frcsc J. Intrauterine growth retardation: definition, classfication and etiology. Clini Obstetr Gynecol, 1992, 35:99-107.
4 王苏清，马庭元.妊娠期血清HPL、E3变化及其与B型超声胎盘分级间的关系和临床意义.中华妇产科杂志，1989，24：220-223.
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8 Mcparland P. Review artical: Doppler blood flow in pregnancy. Placental, 1988, 9:427-429.
(收稿：1997-04-29 修回：1998-01-07)