胎兒開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂的超聲鑒別診斷

朱　晨　任蕓蕓　嚴英榴　趙　蔚　孫　莉　姚　英　胡雁來

(復旦大學附屬婦產科醫院超聲科　上海　200011)

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胎兒開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂的超聲鑒別診斷

朱晨任蕓蕓△嚴英榴趙蔚孫莉姚英胡雁來

(復旦大學附屬婦產科醫院超聲科上海200011)

【摘要】目的探討超聲診斷胎兒脊柱裂的價值及鑒別診斷開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂的實用方法。方法回顧性分析2010年1月—2014年12月在復旦大學附屬婦產科醫院經過超聲診斷的63例脊柱裂，包括中孕期 (20.1～23.6周)超聲篩查67 618例孕婦中所診斷的11例和外院轉診至我院超聲診斷的52例 (13.5～32.6周)。結果孕中期(20.1～23.6周)脊柱裂發生率為0.016% 。開放性脊柱裂43例 (占68.3%),其中合并Arnold-Chiari Ⅱ型異常39例,無合并Arnold-Chiari Ⅱ型異常的4例。閉合性脊柱裂20例 (占31.7%)，后顱窩池消失、雙側腦室擴張和小腦橫徑<5%在開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂中的差異有顯著統計學意義(P<0.01)。結論 產前超聲診斷胎兒脊柱裂具有重要臨床價值。根據超聲圖像判斷是否伴有胎兒顱腦的改變可以區分開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂。

【關鍵詞】脊柱裂;胎兒;畸形;超聲診斷

*This work was supported by the Science and Technology Support Program in Biological Medicine from Science and Technology Commission of Shanghai Municipality,China (14411950406).

胎兒脊柱裂是胎兒神經系統最常見的畸形之一,由后神經管閉合失敗所致[1]。其特征為脊椎中線缺損,導致椎管敞開。胎兒脊柱裂包括開放性脊柱裂及閉合性脊柱裂，目前有關開放性脊柱裂的國內外研究占大多數，包括母體血清和胎兒羊水中AFP的升高以及超聲診斷的特征性圖像等。閉合性脊柱裂的預后遠好于開放性脊柱裂，但相關研究較少。而目前對精確區分開放性和閉合性脊柱裂的鑒別方法尚無定論。2004年國外文獻報道[1]歐美國家的脊柱裂發生率為0.02%～0.06%。國內文獻對脊柱裂的超聲表現有所報道[2],但對其發生率及合并其他畸形和鑒別診斷方面關注較少。本文旨在對復旦大學婦產科醫院診斷的63例脊柱裂進行回顧性分析,統計上海部分地區胎兒脊柱裂的發生率及合并畸形,探討產前超聲診斷開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂的臨床價值及鑒別診斷的實用方法,為產前咨詢提供參考依據,有助于優生優育,提高出生人口素質。

資 料 和 方 法

研究對象回顧性分析2010年1月至2014年12月在復旦大學附屬婦產科醫院建卡并行超聲中孕期(20.1～23.6周)大畸形篩查的67 618例孕婦,檢查出胎兒脊柱裂11例。另加外院轉診至我院超聲診斷的52例,共63例,納入本研究。

儀器與檢查方法儀器使用GE-VolusonE6、GE-VolusonE8、PHILIPS-IU22彩色多普勒超聲診斷儀,二維凸陣探頭頻率為2～5 MHz,三維探頭頻率為4～8.5 MHz。檢查方法:超聲檢查顯示脊柱的三個切面:矢狀面、冠狀面及橫切面。沿胎頭枕骨下方脊柱長軸方向顯示脊柱的旁矢狀面,觀察每個脊椎的對應排列和脊柱的曲度,以及表面皮膚覆蓋是否完整,存圖記錄脊柱全長聲像圖。矢狀面上脊柱呈自然彎曲,兩排平行的骨化中心,1個椎體對應1個椎弓。沿脊柱的自然彎曲度進行冠狀面掃查,顯示完全對稱、平行的兩排椎弓骨化中心,但不能觀察背部皮膚的覆蓋情況。然后從頸椎至骶椎橫切脊柱,每個脊椎呈現3個骨化中心,形成一個閉合三角形。發生脊柱裂時,矢狀、橫切、冠狀面均可觀察到椎骨缺損。最典型的聲像圖表現為背側椎弓的骨化中心斷裂、缺失,向兩側分開,呈“U”形或“V”形。開放性脊柱裂的脊柱缺陷處有皮膚缺損(圖1)。同時還可伴隨顱腦改變(圖2，3)。閉合性脊柱裂的脊柱缺陷處有完整皮膚覆蓋(圖5)。如果發現脊柱裂畸形,要仔細觀察胎兒顱內結構是否有異常,并在脊柱病變部位加做三維超聲(圖4，6),進一步明確診斷。胎兒俯臥位是檢查脊柱的最佳位置,若為仰臥位,脊柱常顯示不佳,應待胎兒體位變化后復查。

Axial image (the left) shows the defect ossification center for the vertebral body (“V”shape),Sagittal image (the right) shows the cystic dilatation of the central canal extending into a sacral sac. (23.2 weeks of gestation)

圖1開放性脊柱裂 (骶尾部包塊，孕23.2周)

Fig 1Open spina bifida (sacrococcygeal mass，

23.2 weeks of gestation)

統計學分析收集整理脊柱裂病例的各項數據進行統計分析,分類變量采用Fisher’s確切檢驗法。應用Stata10.0 分析軟件進行統計分析。P<0.01為差異有統計學意義。

結果

從2010年1月至2014年12月中孕期(20.1～23.6周)超聲篩查67 618例中診斷脊柱裂11例，發生率為0.016%,另加外院轉診至我院超聲診斷的 52例(13.5～36.3周),共收集63例脊柱裂。開放性脊柱裂 43 例 (占68.3%),合并Arnold-Chiari Ⅱ型異常39例 (其中合并鼻骨短小2例、足內翻6例、心臟畸形3例、VACTERL異常伴腹壁缺損及泄殖腔外翻5例、脊柱短小伴脊柱異常彎曲3例、腎臟發育不良2例、全前腦1例)、無合并Arnold-Chiari Ⅱ型異常的4例 (其中合并無腦兒2例、多發性骨骼畸形伴胎兒水腫2例)。閉合性脊柱裂20例 (占31.7%),合并胼胝體缺失伴小腦下蚓部缺失2例,脊髓縱裂1例、椎管內脂肪瘤伴脊髓栓系5例、半椎體伴椎管膨大2例，后顱窩池消失、雙側腦室擴張和小腦橫徑<5%在開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂中的差異有顯著統計學意義(P<0.01,表1)。以上3項指標可作為鑒別診斷開放性脊柱裂和閉合性脊柱裂的重要方法。本研究病例均經出生后或引產后的隨訪結果證實。

Sagittal image of thick walled sac with echogenic foci in the sac and subcutaneous tissues (25.1 weeks of gestation).

圖5閉合性脊柱裂 (骶尾部包塊,孕25.1周)

Fig 5Close spina bifida (sacrococcygeal mass,25.1 weeks of gestation)

表1　開放性脊柱裂與閉合性脊柱裂的顱腦數據的對比

BPD:Biparietal diameter;HC:Head circumference;SB:Spina bifida.

討論

脊柱裂是中樞神經系統常見的畸形之一,其主要特征是指背側的兩個椎弓未能關閉融合在一起而引起的脊柱畸形,脊膜和 (或)脊髓通過未完全閉合的脊椎疝出或向外露出。超聲是產前篩查胎兒脊柱畸形的重要手段,矢狀面是超聲觀察脊柱裂的最佳切面。由于正中矢狀面只能顯示椎體不能顯示椎弓,故常用旁矢狀面觀察一側的椎弓和椎體,兩側的旁矢狀面都要觀察。正中矢狀面還可以觀察椎管和脊髓。而脊柱骨化中心的規則排列和脊柱軟組織的 完整覆蓋可以推斷椎管的完整性[3]。由于國內各產前診斷中心的超聲畸形篩查的規范不統一,導致診斷水平亦有所不同。

本研究孕中期(20.1～23.6周)脊柱裂,發生率為0.016%,與國外文獻報道相近[1]。這部分病例均為懷孕初期在我院建卡至分娩,不包括外院轉診至我院會診的病例。因此可代表上海部分地區非選擇性低風險人群的脊柱裂的發生率。另外52例為外院轉診至我院高危超聲的病例。

根據脊柱表面皮膚覆蓋是否完整,將脊柱裂分為開放性和閉合性。本研究中開放性脊柱裂 43 例 (占68.3%),閉合性脊柱裂 20 例 (占31.7%)。

開放性脊柱裂 大多數發生于腰骶椎,也可發生于脊柱的各個節段。其聲像圖特征為:開放性椎骨缺損、局部軟組織異常及相應頭部改變 (圖1～3)。開放性脊柱裂的局部軟組織包塊可以是脊膜膨出或脊髓脊膜膨出,前者可含有神經但不含脊髓,后者內含神經及脊髓。

開放性脊柱裂往往伴有顱內結構異常[3],如后顱窩池消失、香蕉小腦征、檸檬頭征及腦室擴張等,稱為Arnold-Chiari Ⅱ型異常。本研究中Arnold-Chiari Ⅱ型異常的有39例,占開放性脊柱裂的90.7%。香蕉小腦征和后顱窩池消失:后顱窩內結構改變是脊柱裂的重要特征。開放性脊柱裂造成顱內結構下移,小腦及蚓部疝入枕骨大孔,整個小腦緊貼后顱窩底,小腦橫徑縮小,形態彎曲呈“香蕉狀”,后顱窩池也因此而消失 (圖2)。該征象高度提示開放性脊柱裂的存在[2]。本研究中顯示香蕉小腦征和后顱窩池消失的病例有39例,占開放性脊柱裂的90.7%。以往文獻報道香蕉小腦征在孕中期發現的開放性脊柱裂病例中占62%～95%[4-5]。檸檬頭征:開放性脊柱裂時,額骨內陷,頭型呈前方狹尖狀,形似檸檬 (圖3)。檸檬頭征與脊柱裂的關系十分密切[4]。目前主要認為可能是由于脊柱開放后,腦脊液流失、顱內壓力減低造成胎兒顱骨內陷[6]。孕中期胎頭具有一定可塑性,尤其是額骨在壓力改變時易引起“內陷”。孕晚期 (28周后)由于顱骨鈣化至足夠硬度,不易再受壓力改變的影響,檸檬頭消失。檸檬頭征24周前的檢出率高達90%,但24周之后的檢出率僅為13%[5,7]。本研究中顯示檸檬頭征的病例有28例,占開放性脊柱裂的65.1%,其中24周之前檢出21例 (占75%),24周之后檢出7例 (占25%)。由于本研究中包括外院轉診來我院的高危病例,檢出孕周與孕婦來我院就診孕周有一定關系。以往文獻報道[8]“檸檬頭征”也會出現在其他一些胎兒結構畸形和染色體異常病例中。另外,如果掃查胎頭的超聲平面不標準也會產生“檸檬頭征”的假象[9]。側腦室擴張 (ventriculomegaly,VM):雙側腦室擴張也是脊柱裂的常見征象之一。發生機制可能是由于腦干尾部的下移拉伸,導致導水管狹窄,第四腦室和蛛網膜下腔閉塞,腦脊液異常回流[6]。以往文獻報道腦室擴張在孕中期發現的開放性脊柱裂病例中占70%～90%[4-5,7]。24周之前發現VM的概率<50%,24周之后VM的檢出率最高可達90%[10]。本研究開放性脊柱裂中側腦室擴張(≥10 mm)的病例有36例。其中24周之前檢出8例 (占22.2%),24周之后檢出28例 (占77.8%)。由于本研究中包括外院轉診來我院的高危病例,檢出孕周與孕婦的就診時間有一定關系。

合并Arnold-Chiari Ⅱ型異常39例 (其中合并鼻骨短小2例、足內翻6例、心臟畸形3例、VACTERL異常伴腹壁缺損及泄殖腔外翻5例、脊柱短小伴脊柱異常彎曲3例、腎臟發育不良2例、全前腦1例)。足內翻可能是由于脊柱裂時周圍神經受損,致使胎兒下肢肌肉發育障礙,合并足畸形。文獻報道[11]脊髓神經損傷的嚴重程度可以著重在胎兒下肢的詳細檢查,重點觀察畸形足,如內翻足、搖椅足等。

無合并Arnold-Chiari Ⅱ型異常的4例 (其中合并無腦兒2例、多發性骨骼畸形伴胎兒水腫2例)。有文獻報道[12]稱開放性脊柱裂中未發現Arnold-Chiari Ⅱ型異常是由于孕期較早,隨著胎兒的生長,病情進一步發展,會逐步出現后顱窩池消失、香蕉小腦征、檸檬頭征等異常表現。本研究中4例的孕周為13.5周～19.2周。均在超聲發現異常后引產,沒有機會觀察到顱內結構的進一步發展變化。而合并無腦兒畸形無法顯示完整胎兒顱內結構,所以也無法顯示Arnold-Chiari Ⅱ型異常。

閉合性脊柱裂閉合性脊柱裂的發生率低于開放性脊柱裂，閉合性脊柱裂的脊柱缺陷處有完整皮膚覆蓋,不存在腦脊液流失,因此胎兒腦部結構也正常[4](圖5)。

本組閉合性脊柱裂20例中,合并胼胝體缺失伴小腦下蚓部缺失2例,脊髓縱裂1例、椎管內脂肪瘤伴脊髓栓系5例、半椎體伴椎管膨大2例。椎管內脂肪瘤伴脊髓栓系的其中2例，出生后2個月時手術，術后恢復良好，隨訪至2歲，未見發育異常。

開放性脊柱裂與閉合性脊柱裂的鑒別診斷顱內結構有無改變(香蕉小腦征、后顱窩池消失及雙側腦室擴張)是鑒別診斷閉合性開放性脊柱裂的關鍵 (表1)。因“香蕉小腦征”的形態描述較為主觀,故以小腦橫徑<5% 作為其量化指標。那么,如果小腦和后顱窩池的形態指標正常,則可用于排除開放性脊柱裂的可能性[8]。一部分開放性脊柱裂表面沒有膨出,僅是椎管與羊膜腔相通。開放性脊柱裂由于腦脊液的外滲或外漏,導致羊水AFP和羊水乙酰膽堿酯酶升高、母血AFP升高,而閉合性脊柱裂上述指標一般在正常范圍內,這也是兩者的重要鑒別點之一。理論上認為聲像圖上閉合性脊柱裂的囊壁較厚且內壁不光整 (圖5),而開放性脊柱裂的包塊囊壁菲薄 (圖1),可予以鑒別,但實際上超聲難以辨別囊壁的厚薄,聲束角度的不同囊壁厚度有相當的誤差,難以確定表面是否有皮膚覆蓋。少數開放性脊柱裂的包塊囊壁破裂,表現為“無體表包塊” (圖7),本研究中有2例。閉合性脊柱裂中無體表包塊的又稱為“隱性脊柱裂” (圖8),本研究中有4例。

Sagittal image of the skin defect (arrow),no measurable sac. (21.5 weeks of gestation).

圖7開放性脊柱裂 (體表無包塊)

Fig 7Open spina bifida (no surface mass)

綜上所述，超聲檢查作為診斷胎兒脊柱裂的首選方法，是產前發現脊柱裂的主要手段，具有非常重要的臨床價值。通過矢狀面、冠狀面、橫切面等多個切面的檢查和綜合應用,獲得脊柱裂的特征性超聲圖像表現可以作出診斷。開放性脊柱裂的發生率高于閉合性脊柱裂。根據超聲圖像判斷是否伴有胎兒顱腦的改變(檸檬頭征、香蕉小腦征和后顱窩池消失等)是鑒別診斷開放性和閉合性脊柱裂的重要方法。產前超聲檢查對胎兒脊柱裂起到了非常關鍵的指導作用,為產前咨詢提供了豐富的信息。

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The value of prenatal ultrasonic diagnosis of fetal open and closed spina bifida

ZHU Chen,REN Yun-yun△,YAN Ying-liu,ZHAO Wei,SUN Li,YAO Ying,HU Yan-lai

(DepartmentofUltrasound,ObstetricsandGynecologyHospital,FudanUniversity,Shanghai200011,China)

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the value of ultrasonic diagnosis of spina bifida and identify sonographic criteria useful for differentiating open from closed spina bifida in utero.MethodsWe retrospectively analyzed 67 618 cases pregnant women (20.1-23.6 weeks) by midtrimester screening ultrasound diagnosis in Obstetrics and Gynecology Hospital of Fudan University ,from Jan. 2010 to Dec. 2014. Among them 11 cases of spina bifida were diagnosed by ultrasound. Another 52 cases (13.5-36.3 weeks) transferred from other hospitals were also diagnosed spina bifida by ultrasound. A total of 63 cases were enrolled.ResultsIn this study,the rate of spina bifida was 1.6 per 10000 fetuses.Forty-three cases (68.3%) were diagnosed of open spina bifida,including 39 cases with Arnold-Chiari type Ⅱ and 4 cases without Arnold-Chiari type Ⅱ.Twenty cases (31.7%) were diagnosed of closed spina bifida. Obliteration cisterna magna, ventriculomegaly and cerebellum length<5% had significant differences in open and closed spina bifida (P<0.01). In closed spina bifida,associated anomalies included agenesis of corpus callosum with under cerebellar vermis,diastematomyelia,tethered cord with spinal canal lipoma,hemivertebra and spinal canal enlargement. ConclusionsUltrasound diagnosis has great value in screening spina bifida.The differentiation between open and closed defects is best shown by the sonographic demonstration of abnormal or normal cranial anatomy.

【Key words】spina bifida;fetus;abnormalities;ultrasound diagnosis

(收稿日期:2015-08-03;編輯:沈玲)

【中圖分類號】R714.5

【文獻標識碼】B

doi:10.3969/j.issn.1672-8467.2016.02.012

上海市科學技術委員會生物醫藥領域科技支撐項目(14411950406)

△Corresponding authorE-mail:renyunyun@hotmail.com