【中国实用妇科与产科杂志微信专栏】之 651 子宫动脉血流监测在产科的应用

共同发布

本文刊登于《中国实用妇科与产科杂志》

2022年4月  第38卷  第4期

作者姓名：万书婷1，王谢桐1，2

通讯作者：王谢桐

作者单位：1.山东大学附属省立医院妇产科；2.国家卫生健康委生育调控技术重点实验室

基金项目：国家自然科学基金面上项目（81873842）

摘要及关键词

摘要：在非孕期，子宫动脉血流波形为高阻力低舒张期血流和舒张早期切迹。正常妊娠期，子宫动脉血管阻力从妊娠早期到中期持续降低，妊娠晚期变化不大，大约50%的正常孕妇在早期妊娠结束时子宫动脉仍有舒张早期切迹，几乎在24周消失。子宫动脉血流反映了滋养细胞对螺旋动脉的重塑情况。在并发子痫前期（PE）和（或）胎儿生长受限（FGR）的妊娠中，血流阻力通常降低较少，导致子宫动脉阻力指数（RI）和搏动指数（PI）较正常妊娠增加。子宫动脉血流可用于妊娠早期筛查早发型PE和FGR，但预测价值有待进一步研究。在妊娠中期和晚期，子宫动脉多普勒超声可用于评估FGR，但对异常结果的干预措施并未证明有效。在复发性流产中，依据子宫动脉血流阻力进行治疗并未见有高质量的循证医学证据。

关键词：子宫动脉血流阻力；子痫前期；胎儿生长受限；复发性流产；子宫动脉多普勒

1 子宫动脉血流的生理性变化

1.1    正常子宫动脉解剖结构    子宫动脉是髂内动脉的分支，于子宫颈水平分为上、下两支。子宫动脉上支较粗，沿子宫侧壁迂曲上行，称子宫体支，行至子宫角处又分为底支、卵巢支及输卵管支3个终支，后2个分支分别与卵巢动脉的卵巢支和输卵管支相吻合。子宫动脉下支较细，分布于子宫颈及阴道上部，称为子宫颈阴道支。子宫动脉上行支在沿子宫侧壁上行的途中垂直地分出许多弓状动脉，弓状动脉再分支形成子宫的放射动脉并向内延伸，形成基底动脉，最终形成螺旋动脉，妊娠后的子宫螺旋动脉将发生一系列生理变化以适应胚胎生长发育的需要，螺旋动脉将富含氧和营养物质的母血送至胎盘的绒毛间隙，胚胎的发育依赖于子宫动脉的血流灌注。

1.2    妊娠后子宫动脉血流的变化    妊娠后1个月，母体血液从螺旋动脉进入绒毛间隙，并浸润合体滋养细胞。绒毛外滋养细胞进入螺旋动脉腔内，形成细胞栓子，通过细胞凋亡机制破坏血管内皮并改变血管间质，纤维素取代血管平滑肌和结缔组织，之后螺旋动脉将再生内皮细胞。滋养细胞的侵袭只涉及蜕膜螺旋动脉而不涉及蜕膜静脉。子宫胎盘血管发育分2个阶段，第一阶段：在受精后12周之前，滋养层细胞侵入螺旋动脉蜕膜段，并将窄腔、对肾上腺素能敏感的高阻力血管，转变为宽大、不敏感的低阻力血管；第二阶段：在受精后12～16周，侵袭子宫肌层段的螺旋动脉，在妊娠中期完成。螺旋动脉重塑可显著降低子宫胎盘的下游阻力，增加胎盘血流量 。

妊娠5～12周高氧母血开始流入绒毛间隙，当螺旋动脉远端血管内形成滋养层“栓子”而阻止血流，滋养层栓子创造了一个低氧的胚胎发育环境，保护胚胎免受氧化应激损害，进入绒毛间隙的微血管流量直到13周才逐渐增加，螺旋动脉血流参数发生显著变化。良好重塑的螺旋动脉可确保血液不受限制地流入胎盘，螺旋动脉的直径变宽并失去对血管活性物质的反应能力，能够持续增加进入胎盘绒毛间隙的低速低阻力血流，并避免对胎盘组织产生机械性应力损伤。

2 子宫动脉血流波形

2.1    正常子宫动脉血流波形    在正常非孕期，子宫动脉血流（uterine artery blood flow ，UtA）波形为高阻力低舒张期血流和舒张早期切迹。舒张早期切迹被定义为舒张初期的正向血流减少。子宫动脉血流阻力在黄体期逐渐下降，在胚胎着床窗口期达最低。排卵前2～3 d，雌激素达到较高的水平，致使子宫动脉扩张，血管阻力下降；排卵后的第7～9天至黄体中期，孕激素水平达峰值，使平滑肌处于松弛状态，两者共同作用使子宫动脉的血流阻抗进一步下降（表1）。

妊娠期子宫内膜血管出现生理性的血管重铸，螺旋小动脉增粗，管腔扩大，血流速度增快。超声多普勒表现为低阻高血流状态，RI、PI和S/D值逐渐降低（表2），舒张早期切迹变低至消失。舒张早期切迹被定义为紧随收缩期血流与最大舒张期血流速度间出现一个正向血流减少，是子宫胎盘血流异常的表现。

妊娠早期，滋养细胞浸润导致子宫血管阻塞性的改变，子宫动脉阻力较高。随着滋养细胞对螺旋动脉的重塑，血流阻力逐渐降低，但由于妊娠12周前重塑的是螺旋动脉蜕膜段，因此血管阻力仍然较高，但舒张期血流逐渐增加，舒张早期切迹在妊娠13周开始消失。大约50%的正常孕妇在早期妊娠结束时仍有双侧子宫动脉舒张早期切迹，几乎均在24周消失，只有不到5%的正常妊娠在孕24周后有双侧切迹。1983年，Campbell等［1］首次报道使用脉冲多普勒评估子宫动脉血管阻力，正常妊娠中期子宫动脉血管阻力的降低，与生理滋养层侵袭螺旋动脉相平行，反映了在妊娠12～18周螺旋动脉第二阶段滋养细胞侵袭。正常妊娠期，子宫动脉血流PI和RI从妊娠早期到中期持续降低，妊娠晚期变化不大。

2.2    异常子宫动脉血流波形    异常波形则表现为妊娠中晚期的高血流阻力、持续舒张期早期切迹，是子宫胎盘血流异常的表现，与不良妊娠结局有关，包括胎儿生长受限（FGR）、子痫前期（PE）、早产和产时胎儿窘迫等。持续舒张期早期切迹是子宫动脉血流波形异常最重要的指标。

子宫动脉血流阻力升高除与滋养细胞重塑螺旋动脉不足有关以外，还与氧化应激、炎症反应导致细胞损伤和凋亡率升高有关。Gerszi等［2］测量了妊娠妇女孕12～13周的UtA-PI，将其分为高阻力组（PI ≥ 2.3）和低阻力组，持续随访至分娩，同时测量血浆过氧化物水平以及总抗氧化能力，结果发现高阻力组妊娠妇女血浆过氧化物水平以及总抗氧化能力均明显高于正常组，同时该组的出生体重降低，作者认为在无其他高危因素存在情况下，早孕期末妊娠妇女血浆中过氧化物水平的升高与胎盘发育不良相关，而后者又引起UtA-PI升高。也有证据表明，子宫放射动脉、弓状动脉、胎盘床动静脉吻合等都与子宫动脉血流波形的形成相关［3］。

3 妊娠期子宫动脉血流监测的意义评估

子宫动脉多普勒血流监测在妊娠早期用于高危妊娠筛查，主要是预测早发型PE和FGR等，多普勒监测在低风险女性人群中的预测价值较低。在识别不良妊娠结局的高风险孕妇，通过监测和干预，可能改善临床结局，但目前尚无证据表明对异常结果的干预措施有效。

3.1    高危妊娠筛查    Tan等［4］对孕11～13+6周的61 174例单胎妊娠进行的前瞻性研究发现，1770例（2.9%）发生PE。在孕11～13周检测了子宫动脉搏动指数（UtA-PI）、平均动脉压（MAP）、妊娠相关血浆蛋白A（PAPP-A）和胎盘生长因子（PlGF）指标，在发生PE的患者中，UtA-PI和MAP显著升高，而PAPP-A和PlGF降低，在早发型PE中更明显。用母体因素、UtA-PI、MAP和PlGF多指标联合，在筛查阳性率为10%时，可预测90%的早发型PE、75%未足月和41%足月PE。Binder等［5］检测5887例妊娠中、晚期孕妇UtA-PI，UtA-PI增加组妊娠期高血压发生率显著高于未增加组（7.9% vs. 5.8%；P=0.002）。Porto等［6］针对62例具有PE高危因素的患者，分别在孕16～19+6周、24～27+6周以及住院分娩期间测定血管舒张功能，包括子宫动脉及眼动脉的多普勒超声指标，结果发现：10例妊娠发生了早发型PE，与对照组相比，这些患者在孕16～19+6周期间的UtA-PI显著升高，在孕24～27+6周和分娩期间由血流介导的内皮依赖性血管舒张功能以及眼动脉阻力指数值均较低。

妊娠早期子宫动脉多普勒预测早发型PE具有较高的特异度，但敏感度一般。妊娠早期仅通过子宫动脉血流阻力预测PE的准确性较低，但联合多指标UtA-PI、病史、体重指数（BMI）、血压（BP）、PIGF、PAPP-A，可以提高预测早发型PE的准确性。子宫动脉多普勒筛查的结果与基于高危临床因素筛查的结果具有一致性，因此妊娠早期的子宫动脉多普勒可能使得临床医生能够识别具有PE和FGR及其并发症发生风险的女性，并启动预防措施，如在16周前预防性使用低剂量阿司匹林和定期胎儿监测，能够最大限度地减少不良妊娠结局，但是由于该项筛查的敏感度较低，临床应用并未被广泛接受。

目前临床仍未建立有效且特异度高的PE预测方法，超声联合生化指标是否能准确预测PE，尚需进一步研究。2019 ACOG指南对既往的预测方法重新进行评价，认为应用子宫动脉多普勒血流无论是否结合其他指标，对早发型PE的预测率都较低，而对晚发型PE的预测率则更低［7］。到目前为止，对低风险妇女的阳性预测价值较低，但无论用哪种参数指标，其对低危孕妇的阳性预测率都仅为8%~33%，对大量筛查阳性但最终未发病的孕妇进行预防性干预没有必要且无益。结论是：生物学指标和子宫动脉多普勒血流检测尚不能作为PE的有效预测手段，尚需进一步研究。

FGR是指受母体、胎儿、胎盘等病理因素的影响，胎儿生长未达到其应有的遗传潜能［8］。有学者回顾性分析了50例FGR孕妇，同时选取50例正常孕妇作为对照，回顾性比较了两组在孕早期（11～12周）和孕中期（13～24周）的子宫动脉血流频谱（PI、RI、S/D）监测结果，发现FGR组在妊娠早中期PI、RI、S/D比值显著高于对照组；孕早期用子宫动脉血流频谱预测FGR的灵敏度为82.0%，孕中期为86.0%，因此作者认为妊娠早中期子宫动脉血流频谱与FGR存在相关性，且早期指标的敏感度高于中期［9］。在一项回顾性研究中，对单胎妊娠女性进行早、中和晚期超声多普勒检查，单独用早期筛查模式（受孕方法、母亲身高、吸烟史、PAPP-A和UtA-PI）能够预测36.7%的晚发型FGR；应用早中孕期联合筛查模式（受孕方法、吸烟史、PAPP-A、中孕期胎儿估计体重，头腹围比、UtA-PI）能够预测59.6%的晚发型FGR［10］。

3.2    高危妊娠监测    子宫动脉血流阻力的增加与PE、FGR、胎盘早剥、死胎发生率高有关，临床应用效果的衡量标准是母儿结局改善。子宫动脉血流异常在并发症出现之前较长时间即可监测到，具有早期预警效应，而胎儿血流异常随着并发症的发生才出现。由于螺旋动脉重塑是不断完成的，妊娠早期筛查异常可能转为正常，正常也可能变为异常。

Zarean等［11］研究了孕30～34周UtA-PI与不良妊娠结局的关系，纳入了100例孕30～34周正常妊娠妇女，测量了该孕周的UtA-PI。不良妊娠结局包括早产、胎死宫内、子痫前期、5 min Apgar评分＜7分、脐血pH值降低、新生儿入住NICU、低出生体重儿、新生儿死亡、因胎儿窘迫急症剖宫产。结果显示有40例孕妇UtA-PI升高，在升高者中有12例（30%）发生了不良妊娠结局；在UtA-PI正常组中，有9例（15%）妊娠结局不良。小于孕龄儿（SGA）在正常UtA-PI组和高UtA-PI组的发生率分别为13.3%和58.5%；新生儿出生体重＜2500g的发生率分别为13.3%和57.5%；5例UtA-PI升高的患者发生了PE，未出现其余不良妊娠结局。因此作者认为，与UtA-PI正常的孕妇相比，高UtA-PI孕妇的不良围产期结局发生率较高，但UtA-PI的敏感度和特异度分别为37.5%和73.3%，所以仅凭借此指标并不能很好地预测不良围产期结局。

随着妊娠的进展，子宫动脉血流阻力逐渐降低，在孕26～28周血流阻力达最低，并维持到足月。子宫动脉血流阻力除了反映滋养细胞侵袭和螺旋动脉重塑的情况外，也有研究表明妊娠晚期新发的UtA-PI升高可能与母体的血流动力学异常有关［12］。妊娠晚期UtA-PI的增加可能与母体心血管功能障碍有关，心功能受损的孕妇在妊娠晚期发生子痫前期的概率升高。尽管有证据表明妊娠晚期新发的UtA-PI升高与母体血流动力学受损有关，但对晚发型SGA的研究发现，66.7%的胎盘存在胎盘灌注不足的情况，这可能导致妊娠晚期 UtA-PI增加［13］。目前导致胎盘灌注不足的潜在机制尚不清楚，从滋养细胞侵袭不足，螺旋动脉重塑不良到母体血流动力学障碍均是值得研究的问题。

3.3    在复发性流产评估中的价值    复发性流产（RPL）病因复杂，高子宫动脉阻力被认为是反复流产的原因之一。研究发现，有RPL病史的患者在黄体中期的PI明显高于正常女性。对于原因不明的复发性流产（URPL），黄体中期子宫内膜更薄，PI、RI、S/D值升高［14］。一项针对小剂量阿司匹林和omega-3脂肪酸（Ω3）能否改善RPL患者子宫动脉血流情况的前瞻性研究也证实了RPL的患者在黄体中期的PI明显高于正常非妊娠女性，并且单独使用小剂量阿司匹林或者联合Ω3能明显降低RPL患者的子宫动脉血流阻力。Bao等［15］进行了一项回顾性研究，分析了139例有RPL病史并且合并易栓症的妊娠患者，且所有患者未发生血栓事件，在妊娠前均接受抗炎和抗凝治疗。确认妊娠以后每隔2周监测子宫放射动脉血流阻力（URa-RI）直到孕32周以后或者发生流产。结果发现，与活产的患者相比，妊娠流产的女性在8周时URa-RI明显升高，并且独立于其他危险因素。所以对于有RPL病史的女性，在妊娠早期监测URa-RI能够识别具有流产风险的高危患者。张敏等［16］回顾性分析660例RPL患者资料，按照RPL妊娠结局将患者分为活产组和流产组，分别监测早孕期（≤12周）子宫动脉血流频谱，结果发现活产组子宫动脉血流参数下降速率较流产组更快，因此作者认为早孕期监测子宫动脉血流动力学对RPL患者妊娠结局具有预测价值。尽管非孕期异常子宫动脉血流与复发性流产有相关性，但在非妊娠期和妊娠早期检测中缺乏标准化和精确性，难以准确评估血流的细小变化，但据此进行治疗并未见有高质量的循证医学证据，子宫动脉血流监测在各国复发性流产诊疗的指南和共识均未提及。

虽然众多研究都表明子宫动脉血流指标在预测和监测PE、FGR以及RPL方面具有一定的作用，但是目前仍未建立有效且特异性高的预测方法，即使联合生化指标预测效力也较低。目前并不建议将子宫动脉多普勒评估用于早发型或者晚发型FGR的常规临床管理，因其在预测FGR和围产期死亡率方面的诊断性和临床实用性有限。《威廉姆斯产科学》（第25版）指出：妊娠前半期子宫循环血流阻力下降，多普勒测定子宫动脉流速可以了解到此过程，子宫动脉多普勒可能是评估妊娠期子宫胎盘循环不足高风险的最有效手段。但子宫动脉多普勒血流在产科研究中的应用，因为缺乏技术规范和异常结果标准，不应将其作为标准检查用于低风险或高风险人群。

参考文献 略