三維超聲聯合VCI、TUI技術觀察脊髓圓錐對胎兒骶尾部疾病合并脊髓拴系綜合征的診斷價值*

周偉娜，吳向玲，李強，劉益寧，孔亞榮，鄭麗雅，馬征戈，李春擎

（保定市第一中心醫院 1.超聲2科，2.門診部，河北 保定 071000）

受脊柱裂、脂肪瘤、腰骶管囊腫、脊膜膨出等各種先天及后天因素的影響，脊髓圓錐末端受制于椎管無法正常上升，脊髓圓錐低于正常水平（低于L3）時稱為脊髓拴系綜合征[1-2]。脊髓拴系可導致脊髓末端發生血液循環障礙，進而引發下肢感覺和運動障礙、排泄障礙等一系列癥狀，即為脊髓拴系綜合征[3-4]。容積對比成像（volumetric contrast imaging,VCI）是通過增強部分二維聲像圖中相似結構和組織的圖像分辨率和對比度，使內部結構和邊緣部分顯示更加清晰，并可減少圖像中因噪聲產生的斑點[5-6]的一種新型成像技術。在三維容積數據的基礎上，通過斷層超聲成像（tomography ultrasound imaging,TUI）技術可獲取任何切面的二維圖像，在檢查胎兒脊柱時，可通過圖像確定脊柱的確切節段，依次逐節段進行觀察[7]。目前國內外已有許多研究利用不同的超聲技術來確定脊髓圓錐的位置，從而篩查胎兒脊髓拴系綜合征，但存在只關注脊柱骨性結構的局限性[8-9]。本研究在該基礎上將脊髓病變與正常胎兒作為研究對象并加以比較，旨在探討三維超聲結合VCI、TUI 技術對胎兒骶尾部疾病合并脊髓拴系綜合征的診斷價值，期望提高胎兒脊髓病變的診出率，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014 年3 月—2020 年6 月保定市第一中心醫院接受常規及孕中期產前超聲檢查為正常單胎的66 例胎兒作為正常組，另選取同期該院行產前超聲檢查診斷為胎兒脊髓圓錐位置低下（脊髓圓錐末端低于L3水平），可疑胎兒脊髓發育異常，出生后經磁共振成像或引產后解剖病理證實為脊髓發育異常的14 例胎兒作為異常組。其中正常組孕婦年齡24～35 歲，平均（28.26±3.18）歲；孕周20～39 周，平均（27.61±4.96）歲。異常組孕婦年齡25～33 歲，平均（27.96±3.41）歲；孕周20～40 周，平均（27.46±5.22）周。兩組孕婦年齡、孕周比較差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 納入和排除標準

納入標準：①單胎妊娠；②孕婦平素月經規律，末次月經明確，無產科并發癥；③二維超聲圖像質量良好；④產前超聲檢查的預測胎齡與孕齡的差值≤1 周；⑤胎兒發育指標符合停經孕周；⑥異常組胎兒病變范圍累及腰骶段脊柱；⑦異常組胎兒脊髓圓錐末端低于L3水平。排除標準：①孕婦合并心、腎、肝等重要器官功能不全或器質性疾病；②產前超聲檢查顯示胎兒存在先天性疾病；③臨床資料不全。

1.3 方法

采用美國通用電氣公司Voluson E8 超聲儀，經腹三維容積探頭頻率為4～8 MHz，二維探頭頻率為1.6～4.5 MHz。兩組經二維超聲常規檢查后，初始切面為胎兒脊柱位于近場（背部朝上）的正中矢狀切面，脊髓圓錐結構清晰顯示后，采集三維容積數據，再使用VCI、TUI 技術進行后處理。首先選擇VCI 模式，層厚為1～2 mm。盡可能使椎管內脊髓圓錐結構在A 平面內清晰顯示，適當轉圖調整X、Y、Z 軸，對脊髓圓錐末端的對應椎體進行定位。采用以下2 種方法進行椎體定位：①在A 平面根據成角的腰骶關節靠近頭側的第五腰椎計數；②調節圖像使第十二根肋骨清晰地顯示在C 平面內，第十二胸椎為最下端肋骨的對應錐體，將其選定為參考錐體。將A 平面內的光標置于需要定位的椎體上，此時該錐體可同步顯示于C 平面光標，根據參考錐體進行定位。在此基礎上選擇TUI 模式，以脊柱矢狀切面為基準，掃查脊髓腰膨大處，顯示脊髓橫切面，在一系列連續平行的斷層二維圖像中依次逐節分析，選擇最合適的脊髓腰膨大橫切圖，對脊髓腰膨大處橫徑和前后徑進行測量。異常組和正常組胎兒的脊髓圓錐和脊髓腰膨大VCI+TUI 處理圖像見圖1、2。

圖1 異常組某胎兒脊髓圓錐和脊髓腰膨大VCI+TUI處理圖像

圖2 正常組某胎兒脊髓圓錐和脊髓腰膨大VCI+TUI處理圖像

1.4 觀察指標

①正常組胎兒脊髓結構。正常組孕中期胎兒24 例，孕晚期胎兒42 例，比較孕中期、孕晚期胎兒脊髓腰膨大對應椎體、脊髓圓錐末端對應椎體位置。②正常組胎兒脊髓圓錐-第一骶椎距離（conus medullaris-first sacral vertebra distance,CM-S1）。比較不同孕周胎兒的CM-S1 和第五百分位數。③異常組胎兒脊髓圓錐定位和脊髓腰膨大處大小情況。統計異常組14 例胎兒的脊髓圓錐位置、CM-S1 距離、脊髓腰膨大橫徑和前后徑、合并癥等資料。④兩組脊髓腰膨大橫徑和前后徑。比較正常組、異常組不同孕周（20～23+6、24～27+6、28～31+6、32～35+6、36～40+6）胎兒的脊髓腰膨大橫徑和前后徑。

1.5 統計學方法

數據分析采用SPSS 22.0 統計學軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用t檢驗；計數資料以構成比或率（%）表示，比較用χ2檢驗；相關性分析用Pearson 法，依存關系做線性回歸方程。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 正常組孕中期和孕晚期胎兒脊髓結構對應椎體位置比較

正常組孕中期胎兒和孕晚期胎兒脊髓結構對應椎體位置比較，經χ2檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），脊髓圓錐末端對應椎體位于L3水平的孕中期胎兒占比高于孕晚期胎兒，脊髓腰膨大對應椎體位于L1水平的孕中期胎兒占比高于孕晚期胎兒。見表1。

表1 正常組孕中期和孕晚期胎兒脊髓結構對應椎體位置比較 例（%）

2.2 正常組不同孕周胎兒的CM-S1距離比較

正常組不同孕周胎兒的CM-S1 距離為13.56～44.11 mm，平均（28.96±8.15）mm，不同孕周胎兒的CM-S1 距離比較，經F檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），CM-S1 距離隨孕周的增加而增加，此外不同孕周胎兒的CM-S1 距離均長于相應孕周胎兒的第5 百分位數（見表2）。正常胎兒CM-S1 距離與孕周呈線性相關（r=0.552，P=0.006），回歸方程為：CM-S1 距離=0.139×孕周+0.582（決定系數R2=0.774，P=0.019）。

表2 正常組不同孕周胎兒的CM-S1距離比較

2.3 異常組胎兒脊髓圓錐定位和脊髓腰膨大大小

14 例異常胎兒的超聲診斷結果顯示，異常胎兒的脊柱畸形疾病大致包含脊柱裂、脊膜膨出、終絲緊張、空洞型脊髓突出、椎管內腫塊等，并且異常組所有胎兒脊髓圓錐對應椎體均低于L3水平，診斷為脊髓拴系狀態（見表3）。脊髓異常胎兒CM-S1 距離與孕周呈線性相關（r=0.509，P=0.014），回歸方程為：CM-S1 距離=0.423×孕周-0.493（決定系數R2=0.497，P=0.026）。

表3 異常組脊髓圓錐定位和脊髓腰膨大處的大小情況

2.4 兩組不同孕周胎兒脊髓腰膨大橫徑和前后徑比較

正常組和異常組不同孕周胎兒的脊髓腰膨大橫徑比較，經t檢驗，差異無統計學意義（P＞0.05）；正常組和異常組不同孕周胎兒的脊髓腰膨大前后徑比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05），異常組不同孕周胎兒的脊髓腰膨大前后徑小于正常組。見表4。

表4 兩組不同孕周胎兒脊髓腰膨大橫徑、前后徑比較（mm，±s）

表4 兩組不同孕周胎兒脊髓腰膨大橫徑、前后徑比較（mm，±s）

2.5 正常組、異常組胎兒孕周與胎兒CM-S1 距離，脊髓腰膨大橫徑、前后徑的相關性分析

Pearson 相關性分析結果顯示，正常組和異常組胎兒的CM-S1 距離，脊髓腰膨大橫徑、前后徑與孕周呈正相關（P＜0.05）。見表5。

表5 胎兒CM-S1距離，脊髓腰膨大橫徑、前后徑與孕周的相關性分析

3 討論

胚胎在發育過程中，由于脊髓頭端固定，而椎管和脊柱比脊髓的生長速度快，脊髓圓錐相對椎管向胎兒頭側上移，正常情況下脊髓圓錐大約在孕晚期至出生后達到L2及以上水平，如果胎兒脊髓圓錐低位，則提示胎兒脊髓末端牽拉上移受到阻力，可能引起神經功能損傷，導致脊髓拴系綜合征[10-11]。脊髓拴系胎兒在胎兒期及嬰幼兒期都有可能發生神經功能損傷及大小便、下肢運動、感覺功能障礙等多種合并癥，嚴重時可危及生命[12-13]。該病手術難度較大，即使手術，對于已造成的神經損傷往往也難以恢復，給家庭和社會帶來嚴重的身心創傷和沉重的經濟負擔[14-15]。因此準確描述脊髓圓錐的形態、定位脊髓圓錐、確定脊柱相關病變，對于骶骨發育不全胎兒的胃腸道運動功能、泌尿系統、神經系統的預后十分重要，有利于醫師提前制訂適時的手術修復策略，降低發生神經損傷后遺癥的風險[16-17]。本研究通過超聲觀察胎兒脊髓圓錐位置及變化規律，對胎兒非嚴重閉合性脊柱裂、椎管異常、脊髓縱裂、皮毛竇等有清晰的認知。從而減少出生缺陷，為脊髓拴系患兒提早發現、預后改善提供臨床參照。

根據病變區域有無皮膚覆蓋可將脊椎閉合不全分為閉合性和開放性2 種類型，近些年，隨著超聲技術的發展，臨床產前診斷脊柱閉合不全的準確性逐漸提高。本研究異常組中（序號12）的胎兒發生骶管囊腫，產前超聲檢查發現脊髓形態發生改變，且脊髓圓錐在L3水平以下（L5水平），應用VCI和TUI 技術后，檢查結果顯示脊髓腰骶段無明顯膨大，采用三維超聲準確定位脊髓圓錐處于骶管囊腫附近，提高了診斷脊髓拴系的準確性[18]。然而大部分閉合性脊柱裂合并脊髓拴系在產前難以確定原因。本研究異常組（序號10）的胎兒在產前超聲檢查中發現脊髓腰膨大變形、脊髓圓錐低位，在探究其原因的過程中發現胎兒骶尾部存在細小竇狀結構通向皮膚表面，并且胎兒出生后確診潛毛竇、隱性脊柱裂。因此，臨床經產前超聲檢查發現脊髓腰膨大、脊髓圓錐存在異常間接表現時，應當考慮胎兒伴有隱性脊柱裂等疾病的可能性[19]。

本研究分析異常組和正常組孕周與胎兒CMS1 距離的相關性，結果顯示兩者均呈正相關，這與既往研究結果一致。如湯小芳等[20]采用三維和二維超聲檢測不同孕周胎兒的脊髓圓錐方位，該研究顯示胎兒脊髓圓錐方位與孕周呈正相關，三維和二維超聲定位胎兒脊髓圓錐效果滿意。詹淑蓓等[21]采用超聲脊柱尾側椎體計數法判定胎兒脊髓圓錐末端位置和形態，該研究顯示孕周與胎兒脊髓圓錐末端位置、尾側椎體數呈正相關，同時脊髓圓錐末端位置與尾側椎體數也呈正相關。

本研究比較異常組和正常組的脊髓腰膨大前后徑、橫徑，結果顯示異常組各階段孕周的脊髓腰膨大前后徑均小于正常組，即胎兒脊髓形態前后變扁，這種脊髓形態的變化在VCI 模式下更加明顯，提示異常組胎兒脊髓腰膨大前后徑變小、脊髓形態的變化可能與脊髓拴系有關[22]。由于脊髓拴系胎兒存在不同的椎管內外病變，這導致脊髓圓錐被拉低的程度也各有差異，因此產前超聲檢查即使發現脊髓形態改變，也難以判斷導致形態變化的具體原因[23]。

目前國內外已有部分研究采用三維超聲技術觀察胎兒脊髓拴系，梁美玲等[24]通過超聲定位脊髓圓錐診斷脊髓拴系，但有學者[25]提出，與定位CM相比，測量CM-S1 距離更加可靠。本研究在此基礎上進一步探究CM-S1 距離與孕周的相關性，發現脊髓異常胎兒CM-S1 距離與孕周呈線性相關，這對臨床胎兒脊髓拴系的診斷具有一定指導意義。

綜上所述，產前超聲檢查用于胎兒骶尾部疾病合并脊髓拴系的篩查具有無創、簡便、可重復性好等特點，應用三維超聲聯合VCI、TUI 技術可清晰顯示脊髓圓錐的位置和形態，有利于提高胎兒骶尾部異常病變的診斷水平，早期判斷胎兒是否合并胎兒脊髓拴系，從而為產科咨詢和產后干預提供指導。