胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究專家講座

胎兒臍動脈及大腦中動脈

血流動力學研究中南大學湘雅二醫(yī)院超聲診療科碩士：蔣云山指導老師：周啟昌教授胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第1頁前言

超聲診療始于五十年代，近幾十年來，超聲醫(yī)學發(fā)展非?？焖?，由開始一維超聲（A超）到70年代出現(xiàn)實時二維超聲（B超），二維超聲在體外檢驗可實時顯示體內(nèi)相關(guān)部位結(jié)構(gòu)切面圖，使超聲診療有了突破性進展，從而擴大了應用范圍，能夠診療大部分結(jié)構(gòu)異常疾??；伴隨儀器不停更新，圖像分辨力不停提升。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第2頁前言70年代早期，脈沖多普勒問世，在二維圖像上可選擇部位測定血流頻譜，對于心臟及其血管疾病診療極有幫助。80年代彩色多普勒血流成像應用，在顯示臟器結(jié)構(gòu)切面圖同時，顯示血管內(nèi)血流剖面圖，并以偽彩色表示血流方向、速度及血流性質(zhì)，深入拓展了超聲診療領(lǐng)域。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第3頁前言超聲檢驗因為其對胎兒無創(chuàng)傷、無致畸作用、無疊加效應、胎兒圖像清楚、診療準確、安全性高，是產(chǎn)前診療與篩查畸形胎兒主要診療工具，是當前產(chǎn)科首選影像檢驗方法。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第4頁前言二維超聲在診療胎兒畸形，胎盤疾病及監(jiān)測胎兒宮內(nèi)發(fā)育情況方面發(fā)揮了主要作用。伴隨彩色多普勒技術(shù)發(fā)展無創(chuàng)性檢測胎兒外周血流動力學成為可能,經(jīng)過研究胎兒及胎盤血流動力學監(jiān)測胎兒宮內(nèi)發(fā)育情況及預測胎盤功效不良成為可能。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第5頁 前言1985年Trudinger首先介紹使用多普勒超聲評價胎兒胎盤和子宮-胎盤循環(huán)，發(fā)覺異常臍動脈波形指數(shù)是臍帶－胎盤循環(huán)阻力增加所致。其后在妊娠高血壓疾病、胎兒生長受限和一些染色體異常胎兒中亦觀察到臍血流阻力增加.胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第6頁前言近來對胎兒血液動力學研究主要集中于外周血管，包含臍動脈、大腦中動脈、及腎動脈等。經(jīng)過檢測臍動脈、大腦中動脈RI、PI、S/D等值能夠判斷胎兒宮內(nèi)情況與危害、預后，以及預測低氧血癥、胎兒宮內(nèi)窘迫等。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第7頁前言在產(chǎn)科觀察胎兒血流動力學改變最慣用血管有臍動脈、大腦中動脈。因為臍動脈和大腦中動脈位置相對固定，超聲易于探測，能很好反應胎兒全身血流動力學改變。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第8頁研究目探討胎兒臍動脈及大腦中動脈多普勒血流參數(shù)正常參考值范圍及其血流頻譜異常臨床意義胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第9頁資料和方法胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第10頁研究對象1.

8月至3月，在湘雅二醫(yī)院及永州市人民醫(yī)院超聲科做產(chǎn)前彩超檢驗部分孕婦381例。分為四組。

正常妊娠組（327例）輕、重度子癇前期組（25例）宮內(nèi)生長受限組(15例)復雜先天性心臟病組(24例)胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第11頁正常妊娠組入選標準正常妊娠組（327例）。入選標準：1.經(jīng)問詢病史，體格檢驗，心電圖及各項試驗室指標排除主要臟器疾患，孕婦身體健康無糖尿病及妊娠高血壓疾病。2.超聲檢驗胎兒正常，無復雜性先天性心臟病，及腦積水、脊柱裂、消化道閉鎖、內(nèi)臟外翻等先天畸形。孕婦最小年紀20歲，最大年紀37歲，平均年紀28.5歲。孕周從20周至41周，按每孕周分為一小組，共11組。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第12頁輕、重度子癇前期組（25例）依據(jù)病史及室驗室檢驗結(jié)果臨床診療為輕、重度子癇前期孕婦25例，年紀為28－38歲，平均年紀33歲，孕齡30－41周，平均孕齡35.5周。從正常妊娠組中選取30例正常胎兒與其按胎齡配對胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第13頁宮內(nèi)生長受限組（25例）孕齡37－41周，平均孕齡39周。超聲判斷標準：主要測量胎兒雙頂徑、胸圍、腹圍、股骨長度并計算頭、胸、腹圍等相互間比值，與正常胎兒各項參數(shù)進行比較，測值低于同孕齡兒正常值第十百分位數(shù)者為胎兒生長受限。從正常妊娠組中選取30例正常胎兒與其按胎齡配對。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第14頁復雜先天性心臟病組(24例)經(jīng)彩超檢驗診療為三尖瓣下移畸形2例，主動脈縮窄3例、完全性大動脈轉(zhuǎn)位2例，左室發(fā)育不良3例，法洛氏四聯(lián)癥2例，右室雙出口3例，肺動脈瓣狹窄二尖瓣發(fā)育不良1例，心肌致密化不全伴全心擴大1例，右室發(fā)育不良2例，心內(nèi)膜墊缺損3例、永存動脈干3例復雜先天性心臟病胎兒共24例。診療時平均胎齡為30.5周（21～40周）。從正常妊娠組中選取40例正常胎兒與其按胎齡配對。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第15頁使用儀器美國產(chǎn)AcusonSequoia512型彩色多普勒超聲診療儀，及日本AlokaSSD5500型彩超儀探頭頻率為4～6MHZ。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第16頁方法胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第17頁選取胎兒檢驗程序，功率小于小于100mw/cm2，孕婦平臥位常規(guī)檢驗胎兒、胎盤及羊水情況，仔細測量雙頂徑、腹圍、股骨長度以評價胎兒發(fā)育情況。在胎兒無呼吸樣運動及胎動時探測臍動脈及大腦中動脈血流頻譜。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第18頁大腦中動脈血流探測方法在測量胎兒雙頂徑準確平面時，將探頭向顱底移動，在前中顱簾間可見左右側(cè)蝶骨大翼，此處靠近兩條彩色波動血管即為大腦中動脈。利用彩色多普勒超聲技術(shù)取樣進行頻普分析，在取得5～8個滿意心動周期頻譜波形時，固定圖像，分別測量（Vmax）、（Vmin）、RI（最大流速－最小流速/最大流速）。S/D值（收縮期流速/舒張期流速）。整個檢驗過程中要求孕婦取平臥位，平靜呼吸。脈沖多普勒取樣容積為2mm，取樣線與所測動脈夾角<20度。取靠近近場一側(cè)。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第19頁正常胎兒大腦中動脈血流圖胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第20頁臍動脈血流探測方法孕婦平臥，確定胎盤位置，選擇近胎盤處臍動脈，因為該部位臍動脈不易移動而且更能反應胎盤血流參數(shù)真實性及可信度，也便于測量。取樣容積分別置于臍動脈中央處，角度<20度，當屏幕上出現(xiàn)最少5個連續(xù)均勻一致、邊界清楚多普勒頻譜時即凍結(jié)圖像進行測量。分別測量最大血流速度（Vmax）、最小血流速度（Vmin）、阻力指數(shù)（最大流速－最小流速/最大流速）。S/D值（收縮期流速/舒張期流速）。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第21頁正常胎兒臍動脈血流圖胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第22頁統(tǒng)計學分析采取SPSS11統(tǒng)計分析軟件整理、分析數(shù)據(jù)。各數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準值表示，組間比較采取t檢驗，P<0.05定義為差異有統(tǒng)計學意義。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第23頁

結(jié)果胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第24頁大腦中動脈收縮期最大流速隨孕周增加而增大；大腦中動脈阻力指數(shù)（MCARI）呈拋物線型，在孕25周之前隨孕周增大而增大，25周之后隨孕周增大而減小胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第25頁表1正常胎兒不一樣孕周MCAVmax平均值及95%范圍

孕周孕婦數(shù)X±SD95%范圍20~212525.36±2.4519.5~29.1222~232526.98±2.5822.30~36.3824~253033.49±3.3824.65~41.7426~273539.74±5.9627.89~47.7528~293541.84±5.7630.04~53.6830~312843.65±5.9733.98~58.1632~333045.61±6.1335.75~64.2334~353047.12±6.5736.87~68.9836~372857.13±6.1739.32~73.5438~393059.38±6.5640.23~81.3940~412860.62±6.9845.63~85.78胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第26頁表2正常胎兒不一樣孕周MCARI平均值及95%范圍

孕周孕婦數(shù)X±SD95%范圍20~21250.854±0.0430.715~0.90622~23280.865±0.0580.735~0.91524~25300.885±0.0650.788~0.98126~27350.865±0.0550.759~0.92528~29350.845±0.0510.710~0.91030~31280.810±0.0630.684~0.89532~33300.785±0.0570.651~0.85134~35300.714±0.0430.623~0.84136~37280.708±0.0570.610~0.84238~39300.701±0.0630.603~0.81040~41280.686±0.0590.585~0.808胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第27頁結(jié)果臍動脈阻力指數(shù)（UmARI）隨孕周逐步減小，直至分娩胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第28頁表3正常胎兒不一樣孕周UmARI平均值及95%范圍

孕周孕婦數(shù)X±SD95%范圍20~21250.816±0.0540.715~0.95422~23280.748±0.0620.686~0.91224~25300.713±0.0560.612~0.87526~27350.712±0.0490.606~0.87228~29350.688±0.0700.587~0.79230~31280.654±0.0570.574~0.74532~33300.641±0.0630.513~0.72334~35300.626±0.0630.512~0.72136~37280.609±0.0620.498~0.71238~39300.598±0.0610.467~0.70140~41280.514±0.0520.452~0.682胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第29頁

正常同一胎兒其MCARI>UmARI。MCARI/UmARI>1表4正常胎兒不一樣孕周MCARI與UmARI比值

孕周孕婦數(shù)MCARI/UmARI20~21251.04622~23281.26024~25301.24126~27351.21428~29351.22830~31281.23832~33301.22434~35301.14036~37281.16238~39301.17240~41281.334胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第30頁

正常胎兒臍動脈S/D比值呈逐步下降趨勢表5不一樣孕周UmAS/D比值

孕周孕婦數(shù)S/D比值20~21254.15±1.9522~23284.05±1.8724~25303.58±1.7526~27353.08±1.6428~29352.97±1.4630~31282.68±1.2532~33302.51±1.0634~35302.34±0.9836~37282.18±0.8738~39302.05±0.6540~41281.85±0.53胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第31頁大腦中動脈阻力指標隨孕周增加而降低，大腦中動脈S/D、RI值顯著低于正常組。臍動脈血流指標S/D、RI值顯著高于正常組，RIMCA/RIUmA比值顯著低于正常組輕、重度子癇前期組胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第32頁子癇前期孕婦胎兒大腦中動脈及臍動脈血流圖RIMCA/RIUmA<1胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第33頁表6輕、重度子癇前期組與正常組MCA、UmA血流值改變（X±S）

輕、重度子癇前期組（n=25）正常組（n=30）MCA-RI0.608±0.0150.734±0.057MCA-S/D3.05±0.2825.98±0.575UmA-RI0.78±0.0910.607±0.059UmA-S/D3.55±0.4652.75±0.255RIMCA/RIUMA0.78±0.0781.209±0.056胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第34頁宮內(nèi)生長受限組FGR組MCARI、S/D值顯著低于正常胎兒組（P<0.05），而UmARI、S/D值則無顯著統(tǒng)計學意義（P>0.05）。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第35頁表7FGR組與正常組MCA、UmA血流值改變（X±S）

FGR（n=25）正常組（n=30）MCA-RI0.685±0.0460.722±0.057*MCA-S/D4.18±1.736.34±1.86*UmA-RI0.605±0.0430.596±0.059**UmA-S/D2.55±0.9652.48±0.856**RIMCA/RIUMA1.13±0.0421.211±0.055*P<0.05**P>0.05胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第36頁復雜先天性心臟病組

復雜先天性心臟病組胎兒大腦中動脈血流指標RI較正常組降低（p<0.05）.臍動脈血流值、RI值較對照組高。復雜先天性心臟病組RI-MCA/RI-UMA值，顯著低于對照組，兩組胎兒血流指標和血流組力指標有差異。（p<0.05）。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第37頁表8復雜先天性心臟病組與正常組MCA、UmA血流值改變（X±S）

復雜先天性心臟病組（n=24）正常組（n=40）MCA-RI0.651±0.0430.792±0.048MCA-S/D5.05±1.236.57±1.35UmA-RI0.795±0.0480.684±0.015UmA-S/D3.35±0.1652.65±0.251RIMCA/RIUMA0.87±0.091.19±0.15胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第38頁右室雙出口胎兒彩超圖胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第39頁右室雙出口胎兒大腦中動脈RI降低，低于臍動脈RI胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第40頁

討論

胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第41頁一、正常妊娠大腦中動脈血流動力學改變

彩色多普勒技術(shù)將實時超聲與脈沖多普勒超聲相結(jié)合，使人們能夠很好研究胎兒腦循環(huán)。正常妊娠大腦中動脈多普勒血流波呈高度搏動，并在舒張期也存在連續(xù)前向血流波形。大腦中動脈舒張期末頻譜早在妊娠14周時候用低頻率高經(jīng)過濾波器就能觀察到。正常妊娠MCA舒張期流速伴隨妊娠增加逐步增加，S/D比值隨胎齡增加逐步下降。大腦中動脈RI在25周之前隨孕周增大而增大，之后伴隨孕周增大而減小，其中38周之后減小顯著。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第42頁二、大腦中動脈血流檢測臨床意義

胎兒大腦中動脈是大腦半球血液供給最豐富血管，可反應胎兒顱腦血循環(huán)改變。大腦中動脈最主要是反應血流重新分配情況，也間接反應了IUGR嚴重程度和胎兒貧血嚴重程度。伴隨妊娠進展，胎兒腦血管逐步發(fā)育，管徑增粗，阻力減小，腦血流量增加，血液供給及氧需求量也逐步增加。胎兒宮內(nèi)缺氧時，當氧分壓下降到一定水平，胎兒血液灌流出現(xiàn)重新分配，外周血管收縮，腦、心臟等主要器官血管擴張，腦血流阻力減低，血流量增加，稱“腦保護效應”胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第43頁三、正常妊娠臍動脈血流動力學改變

臍動脈是連接胎盤與胎兒唯一紐帶，臍動脈血流量、血流速度及阻力大小直接影響胎兒生長發(fā)育。臍動脈血流改變，反應胎盤血管阻力情況，胎兒臍動脈收縮期血流波形陡而尖，舒張期血流相對較低，在孕20周前臍動脈血流頻譜改變不大，伴隨妊娠進展，胎盤逐步成熟，絨毛血管增粗、增多，血管阻力降低而血流量對應增加，舒張末期血流速度增加。臍動脈S/D、RI值呈下降趨勢，逐步降至足月，以確保胎兒正常發(fā)育血液供給胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第44頁四、臍動脈血流檢測臨床意義

臍動脈是連接胎盤與胎兒唯一紐帶，是胎兒與母體間物質(zhì)交換通道，胎兒經(jīng)過臍動脈獲取生長發(fā)育所需要營養(yǎng)和氧氣。臍動脈血流量、血流速度及阻力大小直接影響胎兒生長發(fā)育。胎兒臍動脈血流S/D值、PI值及RI值是測定胎盤外周阻力指標，從血流動力角度反應了胎兒－胎盤循環(huán)狀態(tài)。所以臍動脈血流動力學改變就成為判斷胎兒宮內(nèi)安危主要標準之一。利用多普勒超聲常規(guī)檢測臍動脈血流用來輔助診療宮內(nèi)胎兒生長受限、缺血、缺氧、胎兒窘迫等是非常簡便、有效方法。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第45頁五、胎兒大腦中動脈與臍動脈聯(lián)合檢測在

胎兒宮內(nèi)缺氧價值

當胎兒發(fā)生宮內(nèi)缺氧時，因為胎兒代償功效，大腦動脈及心臟血液供給對應增加，血管擴張，阻力降低，而外周血管為保障主要器官營養(yǎng)供給，發(fā)生血管收縮，阻力升高，表現(xiàn)為胎兒臍動脈阻力升高。測定胎兒大腦中動脈和臍動脈PI和RI值時，正常妊娠時RIMCA/RIUmA>1.而高危妊娠時尤其缺氧嚴重或連續(xù)性缺氧酸中毒造成顱內(nèi)周圍血管阻力降低，RIMCA/RIUmA<1胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第46頁同時監(jiān)測胎兒大腦中動脈和臍動脈血流評價胎兒宮內(nèi)缺氧情況，評價圍產(chǎn)兒預后顯著優(yōu)于單純臍動脈血流測定，因為不論UmA還是MCA只是反應了某一臟器局部血液灌注情況，不能直接反應胎兒全身血液動力學改變特點。因為胎兒缺血缺氧時，UmA阻力增加，MCA阻力下降是同時進行，所以使用多普勒值比率改變，能夠更全方面反應胎兒全身血液動力學改變，反應胎兒體內(nèi)血流相對分布情況，對判斷胎兒缺血缺氧程度更準確，能夠及時發(fā)覺異常，及時防治對降低圍產(chǎn)兒死亡提供安全、無創(chuàng)及可靠監(jiān)測方法。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第47頁六、妊高征孕婦胎兒血流頻譜改變

妊娠高血壓疾病其基本病理改變?yōu)槿硇用}痙攣。長久痙攣造成微小血管腔狹窄，血管通透性增高，血漿穿血管性滲出，血液濃縮。伴隨妊高癥程度加重，全血和血漿粘度及紅細胞壓積升高，臍動脈收縮因子增加，舒張因子減小，孕婦血液流變學改變影響胎兒血液動力學改變，造成胎兒－胎盤循環(huán)障礙，胎兒外周血管阻力指標升高。中、重度妊高癥時胎兒臍動脈血流阻力指標伴隨妊娠周數(shù)增加逐步增高。胎兒臍動脈血流S/D、PI、RI值。顯著高于正常妊娠者。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第48頁輕、重度子癇前期時因為胎盤功效障礙，胎兒出現(xiàn)缺血、缺氧，則胎兒經(jīng)過心輸出量重新分配以求代償，使主要臟器大腦血管擴張，此時大腦中動脈血流動力學出現(xiàn)改變，表現(xiàn)為阻力下降，以充分確保大腦血液供給。監(jiān)測孕婦血液流變學各值及胎兒高征發(fā)生、發(fā)展及嚴重程度，方便及時發(fā)覺異常，及時治療。在本研究中我們經(jīng)過統(tǒng)計學分析發(fā)覺妊高征組胎兒大腦中動脈S/D、RI值顯著低于正常對照組，而臍動脈血流指標則顯著高于正常組提醒妊高征組胎兒腦血管阻力降低，腦血流量增加。臍動脈阻力增加，血流量減小。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第49頁七、FGR胎兒臍動脈及大腦中動脈血流頻譜改變

孕37周后，胎兒體重小于2500克，或低于同孕齡胎兒平均體重兩個標準差；或低于對應胎齡正常胎兒體重第十百分位數(shù)，即為胎兒宮內(nèi)生長受限。應用超聲診療胎兒宮內(nèi)生長受限，方便、無損、動態(tài)測定胎兒雙頂徑、胎兒頭圍與腹圍百分比、股骨長等4～6項參數(shù)，可準確做出胎兒宮內(nèi)生長受限診療，有利于臨床采取恰當治療。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第50頁FGR發(fā)生與子宮－胎盤血液供給不良親密相關(guān)，胎盤血流情況發(fā)生病理改變時，胎兒營養(yǎng)物質(zhì)交換和供氧不足影響了胎兒正常生長發(fā)育，從而造成FGR。研究表明宮內(nèi)生長受限胎兒也存在全身血流動力改變，表現(xiàn)為大腦中動脈舒張末期血流速度顯著增高，S/D比值及RI顯著減低，而臍動脈血流阻力指標FGR組與正常胎兒組無顯著差異（P>0.05),說明在FGR胎兒中，大腦中動脈血流監(jiān)測更為敏感，監(jiān)測大腦中動脈血流參數(shù)對胎兒宮內(nèi)生長受限含有主要臨床意義。胎兒臍動脈和大腦中動脈血流動力學研究第51頁八、復雜先天性心臟病胎兒臍動脈及

大腦中動脈血流頻譜改變

復雜先天性心臟病組胎兒大腦中動脈血流指標RI較正常組降低（p<0.05）。病例組臍動脈血流值、RI值較對照組高。復雜先天性心臟病組RIMCA/RIUmA值，