【中国实用妇科与产科杂志微信专栏】之 649 静脉导管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：曹丽，李笑天

通讯作者：李笑天

作者单位：复旦大学附属妇产科医院

基金项目：国家重点研发计划（2021YFC2701600）；国家自然科学基金面上项目（81741047）

摘要：胎儿静脉导管在胎儿循环中起重要的分流作用，文章介绍了静脉导管的解剖、血流动力学和多普勒频谱的特点，阐述了产前多普勒超声监测静脉导管血流在胎儿染色体异常、先天性心脏病筛查、宫内生长受限、胎儿水肿和双胎输血综合征等方面的临床价值。

关键词：胎儿；静脉导管；超声监测；多普勒

静脉导管作为胎儿时期血液循环的特殊通道，不仅能满足胎儿生理状态下生长发育的血流动力学要求，而且在病理状态下还能重新分配胎儿的全身血流，保护重要器官，在指导临床治疗和预测围产儿结局方面具有重要作用。本文就静脉导管多普勒血流频谱监测在产科方面的应用进行综述。

1    静脉导管的解剖与血流动力学特点

妊娠6周时，胚胎肝脏内形成一条特殊的静脉通道，即起源于脐静脉的静脉导管［1］。它与门静脉窦相连处狭窄，与下腔静脉连接处略宽，呈细长喇叭管形［2］。Mavrides等［3］尸检发现，胎儿静脉导管壁内有弹性纤维蛋白，沿着纵轴排列，其表面覆盖单层平滑肌细胞及少量神经元细胞，内壁形成褶皱。因此，通过改变静脉导管的管径和长度，可以调节血管阻力。

由于静脉导管的存在，使脐静脉与下腔静脉之间形成压力阶差，流入下腔静脉的血流显著加速，门静脉窦处平均速度为10～22cm/s，而静脉导管入口处平均流速可达65～75cm/s［2］。静脉导管的出口方向朝向卵圆孔，所以来自胎盘的富氧血快速沿着下腔静脉左侧进入右心房，不会与来自下半身和内脏的低氧血混合，在右心房界嵴和欧氏瓣的引导下，通过卵圆孔直接流入左心房，从而优先将氧合良好的血液供应给心脏和大脑。

动物研究发现，50%的脐静脉血通过静脉导管分流［4］。人体正常生理情况下，静脉导管将25%的脐静脉血引流入右心房［5］。胎儿静脉导管直径随着胎龄的增加而持续增加［6］，但有研究报道显示，与妊娠晚期相比，妊娠中期经静脉导管分流的相对血流量显著增加［7］。

静脉导管还作为传动轴将心房搏动波向脐静脉传导，其波形反映心脏的压力-容积变化，而心腔内的容积和压力由心脏前负荷、后负荷、心肌的收缩性和顺应性决定，因此可使用静脉导管多普勒血流频谱来评估胎儿心血管病变的整体严重程度。

2 静脉导管血流频谱特点

超声最早探及静脉导管频谱是在孕8～10周［8］。正常生理情况下，静脉导管在整个心动周期保持正向血流，频谱波形为“两峰两谷”：第一峰为心室收缩（S峰）；第一谷为心室收缩末期（v谷）；第二峰为心室舒张（D峰）；第二谷为心房收缩（a谷）。其中S峰较高，圆钝；D峰较低，波形较尖；舒张末期a谷保持前向流速，这是因为静脉导管与下腔静脉之间存在压力阶差，保证脐静脉血持续向心脏灌注。

静脉导管血流的评估常用以下3种不同的方式：（1）临床上最常用的方法是半定量分析静脉导管搏动指数（pulsatility index，PI），这种测量与角度无关。（2）定性分析a波是正向、缺失或反向。（3）评估4个波的速度比率，这是对胎儿心动周期更全面的分析［9］。

既往不同研究报道静脉导管指标随孕周变化的测值存在差异［6，10-11］，国际妇产科超声学会（ISUOG）最新指南也指出，不同文章中的多普勒参考值存在很大的差异［12］，可能与测量方法或者研究人群的不同相关。裴秋艳等［13］报道了孕10～19周正常胎儿静脉导管血流频谱参考值范围：静脉导管PI为0.21～1.32，该值随着胎龄的增加而降低。正常胎儿早孕期静脉导管监测时，心房收缩末期a波缺失或倒置（absent or reversed end-diastolic flow velocity，AREDFV）发生率为1.5％～13.0％［14］。文献报道，黑种人AREDFV的发生率高于白种人［15］。

3    静脉导管血流多普勒监测在产科的应用

3.1    染色体异常    早孕期对胎儿进行静脉导管血流频谱监测，可提高胎儿染色体异常的检出率。Maiz等［15］对19 614例单胎妊娠的研究结果显示，孕11～13+6周染色体异常的胎儿静脉导管a波反向的发生率明显升高，在二倍体中的发生率为3.2％，21-三体综合征为66.4％，18-三体综合征为58.3％，13-三体综合征为55.0％，Turner综合征为75.0％。早孕期结合孕妇年龄和胎儿颈项透明层（nuchal translucency，NT）可识别大约75%的染色体异常，假阳性率为5%［16］。Maiz等［15］联合孕妇年龄、NT、胎心率、血清学指标和早孕期静脉导管血流检查时，21、18、13-三体综合征和Turner综合征的检出率分别为96%、92%、100%和100%，假阳性率为3%。另有一项研究发现，早孕期静脉导管a波缺失在单体45，X0中最常见，而静脉导管a波反向在18-三体综合征中较多见［17］。然而，在大约80%静脉导管a波倒置的病例中，妊娠结局是正常的［18］，当联合静脉导管PI和NT筛查染色体异常时，敏感度降至55%，但特异度达99.3%，阴性预测值为99.3%［19］。所以，静脉导管PI可作为NT筛查阳性病例的二线检测方法，以增加特异度，尽量减少侵入性检查［20］。

3.2    先天性心脏病的筛查    先天性心脏病（congenital heart defects，CHD）在活产儿中的发病率为9.1‰［21］。随着超声仪器分辨率和产前筛查技术水平的提高，早孕期可以预测严重CHD的发生。

心脏结构畸形或功能异常可能影响静脉多普勒波形，因此，静脉导管血流检查对CHD胎儿的筛查、病情评估和纵向监测有一定作用。Minnella等［22］对93 209例单胎妊娠在妊娠11～13周时测得的前瞻性数据进行回顾性研究，在211例严重CHD中，胎儿NT≥第95百分位数77例 （36.5%），NT≥第99百分位数45例（21.3%），三尖瓣反流61例（28.9%），静脉导管血流异常58例（27.5%），所以早孕期通过监测胎儿NT，三尖瓣和静脉导管血流指标可早期筛查严重CHD。一项荟萃分析发现，在染色体正常而NT异常的胎儿中，静脉导管血流频谱可预测83%的严重CHD，但在NT正常的胎儿中，敏感度较低［23］。

胎儿循环为2条营养成分不同的平行血流，所以非梗阻性CHD患儿大多能正常生长发育至足月，胎儿水肿比较少见，即使出现重度三尖瓣反流，很少出现静脉导管a波反向［24］。而有一些CHD因静脉回流受阻或叠加心功能障碍出现低输出量性积水，如三尖瓣发育不良、Ebstein’s畸形、室间隔完整的肺动脉闭锁和肺动脉瓣缺如综合征，这时右心压力和中心静脉压（前负荷）增加，从而改变心脏前向血流功能［25］，静脉导管血流a波反向的概率增加。静脉导管血流监测在评估胎儿心血管病变的整体严重程度方面具有重要意义，其序列评估通常比单次测量更有意义［26］。

先天性静脉导管缺失常合并CHD［27］，当无法识别静脉导管或发现静脉导管波形异常时，建议行早孕期或中孕期胎儿超声心动图检查。

3.3    胎儿生长受限的监测    胎儿生长受限（fetal growth restriction，FGR）是指胎儿在宫内未能达到其遗传预定的生长潜力［12］，病因常包括母源因素、胎儿因素和胎盘因素。早发性FGR发病较早，生长受限严重，远期预后较差，子宫胎盘功能障碍是其最常见原因之一。

人类妊娠早期，绒毛外滋养层细胞迁移、侵入并取代子宫内的血管平滑肌细胞、内皮细胞和弹力板，从而重塑子宫螺旋动脉，随着孕周的进展，螺旋动脉阻力逐渐降低，血容量逐渐增加，如果子宫动脉重塑异常则导致胎盘形成异常，胎盘血流量和氧气供应减少［28］。

胎儿缺氧会改变静脉导管的波形，该变化是渐进性的。起初通过扩张静脉导管的管径达到“脑保护”效应，这时静脉导管S波的速度增加，反映心脏收缩期间流经静脉导管的血流增加。当外周血管阻力和心脏舒张末期压力持续增加时，胎儿心脏功能可出现损伤，主要表现为等容舒张时间延长，而静脉导管v波时相似与等容舒张时间相吻合，v波下降异常，静脉导管波形呈“M”形，这是早期FGR的典型波形［29］。在严重缺氧和失代偿时，静脉导管a波会发生改变，表现为a波缺失或反向，表示心房收缩期静脉导管前向血流减少，可能包含以下几种原因：胎盘血流阻力增加会增大心脏后负荷；胎盘严重功能障碍常伴心室收缩力和顺应性降低［30］；舒张末期心室内压升高，导致心房收缩期间静脉前向血流减少［31］。

研究表明，胎儿酸中毒晚期才会出现静脉导管a波异常［32］，静脉导管多普勒参数异常是预测胎儿短期死亡风险的敏感指标，在早发性FGR中尤为有用［33-34］。一项观察性研究显示，在任何孕周，从出现静脉导管a波缺失或反向到胎儿死亡时间间隔约为5d［31］。早产与新生儿发病和死亡率密切相关［31］，所以选择合适的分娩时机非常重要，FGR需要在宫内死亡风险和早产风险之间达到平衡。欧洲胎儿及脐带血流试验（The Trial of Umbilical and Fetal Flow in Europe，TRUFFLE）是一项多中心、随机对照试验，评估了早发性FGR的孕妇是否可以将胎儿静脉导管变化作为分娩的指征，而不是单独使用胎心监护。试验将孕妇随机分配为3组，分别根据胎心监护中短变异的减少、早期静脉导管频谱改变（静脉导管PI＞95%）或晚期静脉导管频谱改变（a波缺失或反向）确定分娩时间。3组存活婴儿无神经发育障碍的比例没有明显差异，但与胎心监护组相比，基于静脉导管晚期改变分娩的2岁存活婴儿的神经损伤发生率显著降低3倍（5% vs. 15%），所以静脉导管a波改变是新生儿结局的最佳判别变量［15］。

3.4    胎儿水肿的预后判断    胎儿水肿是指胎儿体液在组织间隙或体腔内聚集的一种病理状态，分为免疫性和非免疫性两大类，其病因和发病机制复杂，常见的病因包括心血管异常、遗传学异常、宫内感染、双胎输血综合征、胎盘异常和血液学异常等［35-36］，会影响前向心功能，从而影响静脉导管波形。

胎儿室上性心动过速对胎儿心脏有直接和延迟影响，直接影响是胎儿心率过快，导致心功能衰竭、心输出量减少、房室瓣膜返流、中心静脉压升高，最终引起胎儿水肿；延迟效应是发生可逆性胎儿心肌病［37］。遗传综合征、染色体异常、代谢综合征以及骶尾部畸胎瘤、Galen氏瘤和胎盘肿瘤等情况都可能出现高输出量积水［38］。低输出量积水中静脉导管多普勒异常似乎比高输出量积水更常见［39］。高输出量积水常合并贫血，贫血胎儿肝内红细胞生成增加，门脉循环阻力升高，将出现静脉导管血流速度增快，尤其是S峰、a谷流速加快。另外，心输出量的增加导致静脉导管血流前向阻力减少，所以常常看不到静脉导管a波严重反转，这是胎儿最初代偿的表现，当晚期发生心力衰竭时，静脉导管出现a波缺失或反向。因此，贫血胎儿中，静脉导管多普勒参数有助于区分疾病早期（预后较好）和晚期（发生充血性心力衰竭）。

水肿胎儿围产儿死亡与静脉导管a波缺失或反转和脐静脉搏动密切相关，死亡率高达79%［39］。肝静脉压力升高时，脐静脉血流可发生逆流，导致胎盘肿胀［40］。所以，胎儿水肿时都要进行静脉导管多普勒检查，若发现静脉导管异常波形，应对胎儿的解剖结构进行详细评估［41］。

3.5    双胎输血综合征的监测    双胎输血综合征（twin-twin transfusion syndrome，TTTS） 是双胎妊娠的一种严重并发症，单绒毛膜囊双羊膜囊双胎（monochorionic diamniotic，MCDA）中TTTS发生率为10％～15％，常合并胎死宫内、早产及出生后神经系统并发症。

单绒毛膜双胎之间血容量交换不平衡时可导致TTTS的发生，常伴随复杂的心血管效应，供血胎和受血胎之间有所不同［42］。供血胎血容量降低，易发生脱水和贫血，可出现与胎盘高阻力和心肌生长受限相关的心肌功能障碍，静脉导管波形与FGR类似，出现v波明显下降，“M”形静脉导管是供血胎最常见的波形，表明心脏舒张功能异常，当心房收缩受到心室充盈受损的影响时，可观察到a波缺失或反向。受血胎的主要问题是高血容量、心肌肥大和高心输出量，最终可能会发展为胎儿水肿，所以当心脏前负荷增加和心室充盈受损时，静脉导管a波异常比较明显［43］。有研究认为，受血胎反常激活的肾素-血管紧张素-醛固酮系统对血流动力学的影响先于羊水过多和羊水过少，静脉导管S波减速段的速度-时间积分（velocity-time integrals，VTI）可用于预测TTTS［44］。静脉导管多普勒异常在受血胎中的发生率明显高于供血胎，并且水肿的发生与受血胎较低的存活率相关［45］，表明静脉导管多普勒对于评估TTTS预后具有重要性。

在胎儿镜激光手术后，可观察静脉导管频谱以监测治疗反应。Tachibana等［46］回顾性分析了107例TTTS受血胎和供血胎在激光治疗前1 d和治疗后2 d的静脉导管频谱，发现受血胎静脉导管S波下降段和D波上升段发现显著变化，较短的S波下降段可能表明心脏舒张功能有所改善，这也可能是心室充盈时间延长的原因，反映为D波上升段增加。在短期预后方面，静脉导管S波上升段和下降段对供血胎宫内死亡的预测有显著性差异。进一步的前瞻性研究可能有助于确定TTTS术后远期预后变量。

综上所述，静脉导管多普勒血流监测可以评估胎儿心血管总体心功能，预估相关疾病的围产期结局，从而指导临床管理。静脉导管频谱的特异性相对有限，但是与其他检测指标联合应用时，可以为临床提供更加全面、客观和可靠的参考依据。

参考文献 （略）