摘要

脐带螺旋结构在国内文献中,通常描述为脐带螺旋、扭转、螺旋状扭转等,尚无统一定义。产前要明确鉴别脐带扭转和自身螺旋非常困难。目前,产前超声观察脐带螺旋结构的指标、诊断标准不统一,脐带螺旋结构异常对脐血流的影响不明确,产前超声诊断脐带螺旋结构异常与不良妊娠结局的关系缺乏严谨的循证医学证据。将未经充分论证的观察指标用于临床,会给妇产科医师带来困扰,也可能会引起孕妇不必要的焦虑、医源性早产及医疗纠纷。本文通过回顾性分析国内、外文献,解析目前产前超声评价脐带螺旋结构的疑问和误区。

最早观察到脐带螺旋状结构是在1600年以前,脐带螺旋状结构在英文文献中通常描述为“helix”、“spiral”、“coiling”、“twists”、“torsion”等,国内文献通常描述为脐带螺旋、扭转、螺旋状扭转等,但尚无统一定义。Collins等从病理学角度提出脐带扭转(twists,torsion of cord)是由于胎动导致的,可在出生后解开,而脐带自身螺旋(helix or spiral)是脐带本身存在的,出生后不能解开;但这种区别方法尚存疑问。目前,产前要明确鉴别脐带扭转和自身螺旋非常困难,因此,本文将脐带扭转、自身螺旋均归为脐带的“螺旋结构”来描述。脐带螺旋结构对脐血流的影响尚不明确,产前超声观察脐带螺旋结构的指标及其异常有待进一步研究,产前超声诊断脐带螺旋结构异常对不良妊娠结局的预测缺乏严谨的循证医学证据。产前超声检查虽在一定程度上能评估脐带螺旋结构及脐带血流的参数,但将未经循证医学论证的研究方法和指标用于临床和指导临床处理,可能会给孕妇带来不必要的焦虑、医源性早产及医疗纠纷。本文通过回顾文献,解析目前产前超声检查对脐带螺旋结构的评价及其误区。

国内有学者发表过脐带过度扭转的产前超声定性诊断研究,如脐带呈麻绳状或横、斜切面似“鼠眼样”和“元宝形”诊断脐带扭转。这些定性指标受主观因素的影响较大,作为产前诊断标准值得商榷。目前,脐带螺旋结构的产前超声的定量评估指标有:脐带扭转螺距(即Pitch值)和脐带螺旋指数(umbilical coiling index,UCI),但均处于研究探索阶段。

一、脐带扭转螺距

脐带扭转螺距(即Pitch值)分为两个不同的定义,即脐带扭转螺距(length/diameter pitch value,L/R Pitch 值)和脐静脉⁃静脉螺距(vein⁃vein pitch value,V⁃V Pitch 值)。L/R Pitch值=脐带扭转1周节段的长度(L)/脐带直径(R),V⁃V Pitch值=脐静脉扭转1周的螺距。

1. L/R Pitch值:于1991年由日本学者宇津正二等首次提出,其通过研究300例正常出生新生儿的脐带提出生理性螺旋与脐带扭转的判别标准,即L/R Pitch 值一般为2.0~9.0 coils/cm,<2.0 coils/cm 时诊断为螺旋状过度扭转,>9.0 coils/cm时诊断为螺旋减少。该研究仅以日文形式发表在《日本产科妇人科学会杂志》临时增刊中,摘要中同时提到L/R Pitch值<2.0 coils/cm 的脐带扭转病例出现脐动脉血流阻力指数(resistant index,RI)值的降低和脐静脉频谱波动,因此推论,L/R Pitch值<2.0 coils/cm 可作为判别脐带生理性螺旋和病理性过度扭转的判别标准。国内对脐带螺旋结构或脐带扭转的研究从20世纪90年代开始,1994年中国学者将宇津正二的研究结论从日本引至国内。2005年,吴玮等将宇津正二的诊断标准用于超声定量诊断脐带扭转的研究,而关于L/R Pitch值<2.0 coils/cm与脐动脉收缩期峰值血流速度/舒张末期峰值血流速度(S/D)的比值<3.0的相关关系,同一研究小组的两个研究的结论并不一致。同一研究小组采用脐带扭转周数>12周及L/R Pitch值<2.0 coils/cm作为诊断标准,发现脐带过度扭转时胎儿窘迫的发生率明显高于正常组,但其研究结果未被广泛接受。

国外学者对诊断脐带扭转保持着谨慎的态度,多为出生后的个案报道,未见到产前诊断脐带扭转并据此进行临床干预的研究。大多数学者认为,脐带扭转导致胎死宫内极其罕见,也是无法预防的偶然事件。目前来说,发现脐带扭转仅限于出生后检查,但是到底是这些改变导致胎儿死亡还是胎死宫内后才发生的继发改变仍存在争论。脐带扭转的机制不明,以往病例报道中多强调脐带局部华通胶薄弱可能更容易导致扭转时局部脐带血管管腔狭窄,但是也有个案报道认为与华通胶无关,可能与基因、单脐动脉、频繁改变胎位有关。脐带扭转可能偶尔与不良的胎儿或胎盘改变有关,如非免疫性胎儿水肿、胎盘功能不全、宫内生长受限、心率不齐、心功能衰竭、羊水过少,若超声检查发现以上胎儿改变可能有利于临床处理。

2. V⁃V Pitch值:产前超声诊断脐带扭转的英文文献不多,未提出明确的有循证医学证据的诊断标准。有报道认为,若超声显示脐带V⁃V Pitch值<2.0 cm,可能有急性脐带扭转出现,这仅是同一中心的1或2个病例报告。自此开始,国内学者将V⁃V Pitch值<2.0 cm直接用于诊断脐带螺旋密集或脐带扭转的报道屡见不鲜。陈海英等以V⁃V Pitch值<2.0 cm为标准筛查了4 035例孕妇,302例(7.48%)由产前超声诊断为脐带过度扭转,仅1例因脐带脐轮部过度扭转而胎死宫内(但未具体描述本例的尸检及死胎相关的其他检查);该研究组的失访率较高(17.9%),未分析和随访超声诊断为无脐带过度扭转者的妊娠结局,假阴性率不明。

总之,目前产前超声没有特定的超声图像特征或定量参数,来鉴别脐带扭转和脐带自身螺旋。怎样鉴别不同类型的脐带螺旋结构,选用何种指标及制定其正常值范围,都需要更加严谨的多中心、大样本量的研究数据证实,且必须对假阳性有严格的要求。

二、UCI

UCI即每1.0厘米长度脐带螺旋的周数。UCI是从产后实物测量研究开始再推广至产前超声领域的。UCI可分为产前脐带螺旋指数(antenatal UCI,aUCI)和产后脐带螺旋指数(postpartum UCI,pUCI),临床研究及实践中常被混淆。

aUCI及pUCI的定义及测量方法、正常参考值的差异:pUCI=整条脐带的螺旋个数/脐带长度(coils/cm),由于分娩后脐带缩短,多于胎儿娩出后即刻计算整条完整脐带的螺旋个数,并测量脐带胎盘入口处至胎儿腹壁脐带入口之间的距离。不同研究中pUCI的正常参考值稍有差异,引用较广的正常参考值是Strong等提出的正常pUCI为(0.21±0.07)coils/cm,pUCI<0.1 coils/cm(第10百分位数)考虑为螺旋稀少,>0.3 coils/cm(第90百分位数)考虑为螺旋密集。

aUCI可在二维灰阶超声或彩色多普勒超声下测量。文献报道的aUCI 参考值范围的差异较大,不同孕周aUCI的均数范围为0.30~1.02 coils/cm。aUCI随着孕周的增长逐渐减小,妊娠前半期aUCI减小的速率较妊娠后半期快。许多研究忽略了孕周的影响而直接用某1 个孕周区间的所有样本来计算平均值和参考值范围,仅1项研究使用了aUCI与孕周相关的正常参考值公式。此外,制定参考值范围人群纳入标准不同,仅部分研究为正常妊娠的脐带。因此,目前尚无被广泛认可的aUCI的正常参考值范围。

aUCI判定脐带螺旋结构异常的临界值也存在较大差异。大部分研究将aUCI>第90百分位数判定为脐带螺旋过密,

除此以外,基于以下理由产前超声测量aUCI的准确率受到质疑。(1)整条脐带的螺旋结构是不均匀分布的。通常脐带近胎儿侧的螺旋较胎盘侧及中间段密集,约有29.6%的脐带螺旋密度不一致,螺旋的模式变异多。因此aUCI作为局部脐带UCI,对pUCI的代表性差。(2)aUCI的测量依赖于显示的脐带切面。目前,国外文献报道的aUCI测量方法并不统一,有的测量游离段;有的测量3段不同部位(近胎盘段、游离段、近胎儿段)后取平均值;也有的测量两段或某一段脐带。国内学者选择测量最密节段,这种肉眼判断最密节段的方法受主观因素影响较大。产前超声尤其是在妊娠中晚期较难显示整条完整的脐带,仅10%的胎儿可测量到3段不同部位的脐带。(3)测量孕周的不一致,有的在妊娠中期测量,有的在妊娠晚期测量,有的在妊娠11~13周+6测量,还有分娩前24 h测量的。但无一研究覆盖了整个孕周范围,多数为较短的孕周区间。(4)aUCI测量的重复性不同研究有差异。有研究认为妊娠10~23 周测量的重复性较好,也有研究认为妊娠11~13 周+6测量的重复性较差,目前尚缺乏妊娠晚期测量重复性的研究。

三、aUCI与pUCI临床意义的差异

1. pUCI的临床意义:低风险人群中螺旋异常与不良妊娠结局无关。尽管既往文献报道脐带螺旋稀疏可能与胎死宫内、低Apgar评分有关,脐带螺旋密集可能与宫内生长受限、胎儿酸中毒及窒息、胎儿畸形有关;但2014年Jessop等对以上研究结论提出异议,其通过前瞻性研究和系统性回顾分析证实,低风险人群中螺旋结构异常与不良妊娠结局无关,所有相关研究的样本量较小且有相当大的统计和临床异质性,纳入荟萃分析的研究报道的都是阳性病例,报道偏倚未知;选择偏倚较高,如纳入研究的对象为有临床指征要行胎盘病理检查的高风险人群,或为在专为高风险孕妇服务的围产中心的人群;由于不同国家、不同人群接受的医疗服务质量水平差异产生的实施偏倚不明;还有部分研究的选择和实施偏倚是不清楚的。

2. aUCI的临床意义:脐带螺旋结构能否影响脐带血流及其机制尚不明确。目前,研究aUCI对脐带血流的影响分为实验研究和临床研究两个方面。实验研究方面,Kaplan等建立的实验模型发现螺旋密集时壁剪切力的值和梯度越大,增加胎儿发育的风险。而进一步的血流动力学研究则发现,脐带螺旋越多,脐带受压导致血流减少的易感性增加。但以上均为实验模型,有待于在体内实验进一步研究证实。理论上,由于产前超声测量脐带血流不仅受测量角度的影响,还易受外力如脐带受压、牵拉、缠绕等的影响,要评估螺旋结构能否影响脐带血流需排除其他可能影响脐带血流的因素,实际操作中相当困难,但目前的临床研究几乎都忽略了这方面的影响。Degani等认为,脐带螺旋结构对脐动脉血流的影响并不明显。2006年,1项针对妊娠中期aUCI 对脐带血流影响的研究发现,按脐带螺旋密集、正常、稀疏对胎儿进行分组,3组胎儿间的脐静脉血流体积和脐动脉RI无明显差异;该研究的作者认为样本量较小(157例)可能是导致差异不明显的原因,而笔者认为不同的脐带螺旋异常的界定标准也会影响观察结果的统计学分析。最近的研究则发现,在妊娠11~13周+6时aUCI并不影响脐动脉及脐静脉的血流。

多数学者认为,aUCI并不能准确预测pUCI,甚至可能会高估pUCI。对aUCI与pUCI的相关性,仅有一些小样本量研究,两者的相关性可能与aUCI的测量时间有关。产前超声测量aUCI预测出生后的pUCI的敏感度仅约40%,54% aUCI异常的胎儿在出生后pUCI正常,而aUCI正常的胎儿却在出生后有12% pUCI异常。Qin等在妊娠20 周左右测量aUCI 发现,用aUCI第90百分位数和pUCI>0.3 coils/cm判定脐带螺旋密集时,超声仅能准确预测17.2%。

De Laat 等将aUCI与pUCI的不一致性归纳为以下可能的原因:

(1)超声无法鉴别脐带扭转和脐带螺旋,如果胎儿发生宫内脐带扭转,则aUCI>pUCI。

(2)脐带血管内有血液充盈时,螺旋会密集一点,若产后未夹紧脐带两端,则pUCI

(3)脐带螺旋通常从胎儿侧至胎盘侧越来越稀疏,而断脐后,通常不评估胎儿侧脐带。

(4)分娩后,脐带血管壁肌肉收缩使分娩后脐带缩短15%~20%(约7 cm),脐带螺旋也可能随之改变。

(5)随着脐带的生长变化,妊娠期内脐带螺旋可能持续动态变化。

(6)整条脐带的螺旋分布不是统一均匀的。分布均匀的稀疏螺旋和密集螺旋脐带仅占4.4% 和6.3%。

(7)aUCI和pUCI的一致性严重依赖于两种测量方法的重复性,如果aUCI或pUCI的测量值因为不同的观察者而变化很大,那么两者的一致性势必很差。

回顾文献发现,产前超声测量aUCI判断脐带螺旋密集或稀疏与不良妊娠结局的相关性有严重争议,不同研究的结论不同,甚至相反。如:有的文献报道,脐带aUCI异常可能与早产、低出生体重儿(小于胎龄儿、胎儿生长受限)、胎儿缺氧窒息、新生儿Apgar评分低、分娩时胎心减速、羊水过少有关;相反的是,另外一部分研究认为,aUCI异常与早产、小于胎龄儿、出生体重低、胎儿缺氧窒息及新生儿Apgar评分低无关。部分学者认为,脐带螺旋结构异常不足以引起不良妊娠结局,而应该考虑到其他的原因如脐带插入异常等,如Otsubo等发现,脐带螺旋稀疏时脐带插入异常的发生率比脐带螺旋正常时高。

目前,无足够证据表明aUCI 异常能影响分娩方式。Predanic等发现,脐带螺旋异常与分娩方式无关。Mittal等也证实,脐带螺旋异常与紧急剖宫产术无关。相反的是,另外两项研究认为,脐带螺旋异常的胎儿,可能因分娩时情况不佳如胎心率下降等而采用剖宫产术、产前助产增加,其中1项研究仅分析了81例胎儿,另1项研究未分析决定分娩方式的多种危险因素,如母体危险因素(合并高血压等)、胎位、前置胎盘、帆状脐带入口、血管前置等,该研究方案设计时也并未提及脐带螺旋结构测量者与选择分娩方式的医师之间是否双盲。

脐带螺旋异常与染色体异常的相关性也有争议。Raio等发现,正常胎儿脐带无螺旋的发生率明显低于唐氏综合征胎儿。而Verkleij等的前瞻性研究与以上结论相反,此研究测量了737例染色体异常高风险胎儿的aUCI,发现其与21三体或其他染色体异常之间无明显相关性。Raio等的研究中,正常对照组胎儿的样本量较小可能导致误差较大,而Verkleij等的研究样本量几乎达到要求。目前,脐带螺旋异常并不作为筛查染色体异常的超声软指标。

大部分研究缺乏对产前超声测定aUCI的准确率和判断螺旋过密或稀疏的截断值的批判性分析,所有研究的循证医学证据等级都是Ⅲ级(低质量),目前的可获得的研究数据存在以下问题:

(1)研究类型主要为队列研究,缺乏随机对照研究。

(2)研究的样本量较小(81~600例),研究中出现相应不良妊娠结局的病例数也较少,如Mittal等提出脐带螺旋密集时胎儿生长受限的发生率增加,但该研究中20个螺旋密集胎儿仅2例胎儿为胎儿生长受限。

(3)缺乏产前超声诊断脐带螺旋结构异常的“金标准”,不同研究中获得的正常参考值和判定标准能否准确区分异常和正常人群尚不明确。

(4)研究对象的选择偏倚较大,并非随机选择,不同研究的排除和纳入标准差异明显。如Mittal等将胎儿畸形、羊水量异常、单脐动脉排除,但未分析母体的相关因素;Degani等研究的是小于胎龄儿高风险人群;De Laat等和Predanic等的排除标准为多胎、胎儿畸形、无法获得满意的图像或数据、单脐动脉。

(5)影响不良妊娠结局的风险因素在分组间的不均衡分布,导致研究结果的相关性难以解释。有的研究未提及母体的相关风险因素,有的研究忽略了部分胎儿的相关风险因素。此外,几乎所有研究都忽略了可能影响胎儿预后的分娩时状况,如脐带脱垂、胎盘早剥、产程异常等。

(6)实施偏倚较大,不同国家的研究对象所接受的医疗服务质量水平参差不齐,产科医师不同的处理方法可能更加直接影响胎儿及孕产妇的临床结局。

(7)前瞻性队列研究中需要依靠“盲法”减小选择偏倚。仅De Laat等的研究设计中应用了“双盲”,其余绝大部分均未做到或未提及“双盲”,超声检查提示脐带螺旋异常很可能直接或间接影响产科医师对胎儿风险的评估,导致高估胎儿风险而采取过度的临床操作。

(8)多数研究报道了阳性结果,而忽略阴性结果的报道,可能导致高估aUCI的临床意义。虽然文献中缺乏对脐带螺旋异常胎儿正常或足月出生的详细数据,但其描述的脐带螺旋异常胎儿出生异常的比例较小,可推断,大多数脐带螺旋异常的胎儿可足月出生或无明显严重并发症。

(9)研究中通常未说明不良妊娠结局的具体情况,如Sharma等报道脐带螺旋异常可能与早产、剖宫产术有关,但未具体说明是自发性早产还是医源性早产,是择期剖宫产术还是急诊剖宫产术。

四、脐带螺旋异常与死胎

从死胎的原因分析,产前超声观察脐带螺旋状结构的临床意义有待进一步研究。分析死胎的原因是非常复杂的过程,Reinebrant 等系统性回顾了来自50 个国家的489 089例死胎,强调几乎所有的研究质量均较差。缺乏规范、合理的死胎原因分析的流程,可能导致错误估计胎儿真正的死因。美国死胎合作研究网制定了一系列死胎原因分析的标准,将死胎的原因分为非常可能的原因、可能的原因、可能出现的潜在状况。目前,国内并未引用以上分类方法。美国死胎合作研究网规定,导致死胎的脐带异常包括血管前置、脐带血流中断及有证据证明的脐带血管阻塞和胎儿缺氧、脐带脱垂、血栓形成导致狭窄。美国死胎处理指南中强调,诊断脐带异常导致死胎是非常严格谨慎的,需要排除其他可能引起死胎的原因后,观察到脐带循环受压或受阻的证据。在不能完全排除其他可能导致死胎的

相关危险因素,又没有发现脐带循环受压或受阻的证据时(如严重狭窄),将死胎归咎于脐带螺旋结构异常是不科学、不严谨的。因为即使存在脐带螺旋结构异常,大部分胎儿可正常出生或无明显严重的新生儿并发症。研究指出,在无特殊的临床病史和其他发现时,尸检仅发现脐带打结和异常的脐带螺旋并不能作为确切的死因。仅通过产前超声观察脐带螺旋结构避免死胎是非常困难的,因为就如同产前超声无法鉴别对胎儿有害和无害的脐带绕颈一样,产前超声也无法鉴别对胎儿有害的和无害的脐带螺旋结构异常。因此,即使超声观察到脐带螺旋结构异常但不合并脐带循环受阻的证据时,也不应作为提前终止妊娠的指征。

综上所述,基于目前的研究,产前超声评价脐带螺旋结构的定量指标(Pitch值和aUCI)缺乏规范准确的测量方法和基于大样本量数据的合理、可信的参考值,以上指标仅代表对局部脐带螺旋的评估指标,很难据此预测整条脐带的螺旋状况。目前,尚无足够严谨的循证医学证据证明这些指标与胎儿危害有关。无论是胎儿医学工作者,还是围产期病理学家,可以进一步研究和记录与脐带螺旋异常有关的临床特征;但基于现有的数据,将不良妊娠结局仅归咎于异常的UCI必须十分谨慎。

选自:中华妇产科杂志2019 年2月第54 卷第2期

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