超声估测胎儿体重的研究进展_唐慧霞

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综述
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超声估测胎儿体重的研究进展
唐慧霞 李胜利
DOI :10.3877/ cma.j.issn.1672-6448.2014.05.003
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划(2006BAI05A04);国家自然科学基金面上项目(81270707,60671043);2011年深圳市科技计划项目(201101013)
作者单位:518028 南方医科大学附属深圳市妇幼保健院超声科 通讯作者:李胜利,Email :lishengli63@126. com
胎儿体重是反映胎儿生长发育、宫内异常妊娠情况的重要指标,是临床医师为孕妇选择正确分娩方式和制订胎儿宫内诊疗方案的参考依据。

准确估测胎儿体重(estimated fetal weight ,EFW )可及时发现胎儿生长受限,为进一步诊治和降低围生儿病死率有重要意义[1]。

20世纪80年代前临床医师主要依靠腹部触诊、测量孕妇子宫高度和腹围估测胎儿体重,由于受孕妇腹壁厚度、子宫张力、羊水量、胎位等多种因素影响,临床测量方法虽然简单,但误差较大不够准确[2-3]。

为提高胎儿体重估测的准确性,多年来国内外许多学者进行了多方面的研究,从最初单一生理参数测量到多参数联合测量,从二维超声测量到三维超声测量,随着超声在临床的普及和广泛应用,多项研究显示超声能直接观察胎儿在宫内的生长发育情况,且测量胎儿生理参数估测体重法较临床测量法更准确,因此超声估测胎儿体重已逐渐取代临床传统的测量方法,成为产科估测胎儿体重应用最广泛、最简便的方法[4]。

迄今国内外超声测量胎儿生理参数的公式种类繁多,估测胎儿体重的准确性各不相同,本文对超声测量胎儿体重的方法、准确性及研究进展进行综述。

一、超声影像技术在胎儿主要生理参数测量中的应用(一)双顶径(biparietal diameter ,BPD )
双顶径是胎头最大的横径,1984年超声最早用于估测胎儿体重[5],其测值大小与胎儿体重呈成正相关,但双顶径测量易受胎头位置的影响,尤其对晚孕期多数胎头位置低和较固定的胎方位,仅有35%胎儿的双顶径可获得准确测量[6]。

(二)头围(head circumference ,HC )
Hadlock 等[5]认为因受胎头形状、胎位及入盆程度的影响,难以获得头围的标准切面,头围较双顶径受影响程度明显小,其测量更能显示胎头的实际大小,但在妊娠晚期,由于胎头已入盆,双顶径及头围的测量误差均较大。

(三)腹围(abdomen circumference ,AC )
国内外许多学者认为腹围是与胎儿体重相关性最大的一个指标。

晚孕期胎儿肝糖原储存及脂肪堆积可使体重增加,
腹围测值增大[7]。

有学者对胎儿常用生理参数和胎儿体重关系进行相关性分析,发现腹围是胎儿体重估测相关性最好的一个指标[8]。

Dadkhah 等[9]认为腹围与胎儿体重关系密切(相关系数r =0.95),腹围超过35 cm 可提示为巨大胎儿。

(四)小脑横径(transverse cerebellar diameter ,TCD )小脑横径是胎头横切小脑平面上两小脑半球间的最大径线,不因胎头变形而改变,可用来估测胎儿孕周及体重。

Hill 等[10]测量大于胎龄胎儿的小脑横径、头围及腹围,显示小脑横径估测孕周的准确性最好,头围和腹围测量较易高估孕周,大于胎龄胎儿的小脑横径受影响不明显,与实际胎龄相近,因此有学者认为测量小脑横径可预测胎儿体重。

国内有学者对胎儿小脑横径与胎儿体重关系进行研究,发现胎儿小脑横径与实际体重存在相关性,并推导出相关公式[11-12]。

(五)股骨长度(femur length ,FL )
股骨长度受胎位影响较小,对胎儿骨性测量具有代表性。

股骨是最易识别的长骨,其测量适用于中晚孕妊娠的孕龄评估,但妊娠近足月时胎儿股骨的生长速度缓慢,从而削弱了与胎儿体重的相关性[13]。

(六)胎儿肝脏长度(liver length ,LL )
肝脏是胎儿营养物质代谢及转化的中心,当营养过剩时糖原储存过多,肝细胞体积增大,肝脏体积也相应增大;当营养不良时储存的糖原分解,肝细胞体积缩小,肝脏体积也相应缩小。

因此,测量肝脏大小可估测胎儿体重及评价胎儿生长发育情况[14]。

Roberts 等[15]对80例糖尿病孕妇的胎儿及24例单纯性肥胖孕妇的胎儿肝脏长度进行测量,发现孕18周前,80例糖尿病孕妇的胎儿肝脏长度测值大于正常值的12%,孕36周后,肝脏长度测值大于正常值的19.3%;24例单纯性肥胖孕妇的胎儿孕36周后肝脏长度测值仅大于正常值的9.4%。

因此认为胎儿肝脏增大可作为判断糖尿病孕妇巨大胎儿的一个特征性指标。

(七)皮下软组织厚度(subcutaneous soft tissue thickness ,SSTT )
近年多数学者采用骨性标志公式估测胎儿体重,忽视了皮下软组织厚度的测量。

而胎儿皮下软组织主要为脂肪层,
晚孕期胎儿体重增加主要是脂肪堆积与肝糖原储存,因此胎儿皮下软组织厚度是估测体重的一个重要生理参数[16]。

有学者认为虽然新生儿皮下脂肪占出生体重的14%,但也能引起46%的胎儿体重变化,脂肪组织厚度是反映胎儿出生体重的一个良好的独立性指标[17]。

(八)肾脏长度的测量(kidney length,KL)
Chiara等[18]研究早产儿和足月儿肾脏长度与新生儿体重的关系,发现新生儿肾脏长度与新生儿体重及孕周有高度相关性。

随后,程小飞等[19]通过测量胎儿右肝前后径及胎儿肾脏长度预测胎儿体重的研究显示胎儿右肝前后径、肾脏长度与胎儿体重有相关性(相关系数r分别为0.81、0.95),新建公式预测胎儿体重的绝对误差<250 g,符合率为60%,相对误差<10%,符合率73%。

(九)孕周
在胎儿的生长发育过程中其组织密度会随孕周发生改变,因此准确判断孕周非常重要[20]。

起初胎儿体重增长速度缓慢,妊娠13周后体重增长逐渐加快,妊娠中期胎儿体重迅速增加,各生理参数明显增加,妊娠晚期胎儿体重增长达极限[21]。

二、超声估测胎儿体重的方法
国内外许多学者通过测量胎儿生理参数进行统计分析处理,获得参数与体重相关性后应用多元逐步回归分析拟合出估测胎儿体重公式。

胎儿生理参数估测法包括单参数估测法、双参数估测法、多参数估测法及其他因素相关估测法。

(一)单参数估测法
虽然单参数测量能够反映胎儿的生长发育情况,但由于胎儿的个体差异及妊娠孕周的不同,单参数与胎儿体重非同步增长,很难全面反映胎儿体重,常导致胎儿体重估测不够准确。

(二)双参数估测法
由于单一参数的测量对估测胎儿体重的误差较大,为提高胎儿体重估测准确性,学者们应用两个不同参数组合公式估测体重。

1. 双顶径+腹围:Warsof等[22]首次采用双顶径+腹围双参数联合测量法估测胎儿体重,但该公式的缺点是估测胎儿体重的误差较大,且体重常被低估。

随后,Shepard等[23]针这一缺点,对Warsof公式作了进一步修改,Shepard公式对胎儿体重估测过高或过低情况较为平衡,但有学者认为该公式对于低体重胎儿(<2 500 g)往往容易高估,对于巨大胎儿(>4 000 g)往往容易低估[24]。

2. 头围+腹围:Jordaan[25]认为头围能准确反映胎头的大小,尤其晚孕期胎儿头颅常因入盆被挤压变形,头围较双顶径测量影响更小。

Hadlock等[5]对160例长头形胎儿双顶径、头围及腹围进行测量,分别用双顶径+腹围及头围+腹围两个组合公式估测胎儿体重,结果显示两个公式均低估了胎儿体重,低估的胎儿体重分别为840 g(19.6%)和471 g(11%),虽然后一公式较前一公式估测胎儿体重误差小,但头围代替双顶径估测法依然未能提高胎儿体重估测的准确性。

3. 腹围+股骨长度:在双参数估测胎儿体重方法中,以腹围+股骨长度组合公式估测体重的准确性最高。

该方法对于诊断巨大胎儿的敏感度及特异度也相对较高。

Hirata等[26]对141例可疑巨大胎儿分别用3种公式估测其体重,即Hadlock公式、Shepard公式及Tamura公式,结果显示腹围+股骨长度组合公式估测巨大胎儿体重的准确性最高。

4. 股骨长度+大腿横断面面积(cross-sectional area of the thigh,CSAT):针对晚孕期多数胎头不易获得标准切面,Isobe[27]测量141例胎儿的股骨长度及大腿横断面面积推导出新公式,并用58例胎儿生理参数验证该公式的准确性,结果显示47例胎儿估测体重相对误差≤10%,平均误差为163.69 g。

(三)多参数估测法
Hadlock等[28]1985年经再次研究后总结出头围+腹围+股骨长度组合公式及双顶径+头围+腹围+股骨长度的组合公式。

与双参数测量法相比,多参数测量法不仅对估测2 500~3 999 g胎儿体重的准确性高,且对大于4 000 g的胎儿体重估测误差更小。

Hadlock等[5]认为不受胎儿头形影响时,双顶径+头围+腹围+股骨长度组合公式估测胎儿体重最准确;需快速估测体重时可用头围+腹围+股骨长度组合公式;若受胎位、头形及羊水等因素影响时可用腹围+股骨长度组合公式。

Siemer等[29]对11个目前应用较普遍的胎儿体重估测公式的准确性进行比较,结果显示胎儿体重≤2 500 g,两个Hadlock公式(双顶径+头围+腹围+股骨长度组合及双顶径+腹围+股骨长度组合)估测的准确性较好;
2 500 g<体重≤
3 999 g,与性别相关的Schild公式的准确性最好;体重≥
4 000 g,Merz公式最好。

虽然多参数估测法能提高胎儿体重估测准确性,但尚无一个公式能准确估测所有胎儿体重,文献报道广泛应用的11个胎儿体重估测的公式最后研究结果依然不尽人意。

(四)其他胎儿体重相关估测法
超声估测胎儿体重的方法除与双顶径、头围、腹围、股骨长度、小脑横径、肾脏长度、肝脏长度测量有关外,还与以下一些因素相关,估测胎儿体重应予以重视。

1. 胎儿体重与胎儿性别相关:尽管大量研究表明胎儿体重与性别有关,但与性别有关的估测公式寥寥无几,Schild等[30]首先推导出与性别相关的公式,根据性别推导出男、女两个不同公式:男性:EFW=孕周(d)×[9.36+ 0.262+0.000237×孕妇身高(cm)×孕妇孕26周时体重(kg)+ 4.81×孕妇晚孕期体重增长速度(kg/d)×(已产次数+1)];女性:EFW=孕周(d)×[9.36+0.262-0.000237×孕妇身高(cm)×孕妇孕26周时体重(kg)+4.81×孕妇晚孕期体重增长速度(kg/d)×(已产次数+1)]。

349例胎儿中266例(76%)产前估测体重与产后实际体重的相对误差≤10%,其中男婴132例(73.3%),女婴134例(79.3%)。

Siemer等[31]针对Schild公式的准确性用989例胎儿(产前与产后体重测量结果对比)进行验证,并与常用的10个公式进行比较,结果显示体重在2 500~3 999 g的胎儿有815例,相对误差为6.8%;对体重<2 500 g及≥4 000 g的胎儿估测
存在较大误差,这对胎儿体重估测有较大局限性;Hadlock 公式(双顶径+腹围+股骨长度组合)及Merz公式对>4 000 g胎儿体重估测的准确性较高。

2. 胎儿体重与孕妇个体情况相关:胎儿体重估测除了测量胎儿生理参数外,还与孕妇个体情况有关。

Nahum等[32]完全根据孕妇的个体情况推导出公式。

为验证该公式的准确性,Nahum等[33]经过进一步研究,244例胎儿产前估测的体重与产后实际体重平均绝对误差为280 g,其中166例胎儿产前估测的体重与产后实际体重相对误差≤10%,该公式对于估测体重>4 000 g的胎儿,阳性预测值42%,阴性预测值93%。

随后,也有学者对Nahum公式进行验证,认为该公式估测胎儿体重的准确性较低[34]。

3. 胎儿体重与胎儿皮下软组织厚度相关:有关胎儿皮下软组织厚度的测量方法、部位及估测体重的准确性有较多文献报道。

双颊径(cheek-to-cheek diameter,CCD):胎儿双颊部是脂肪堆积较多的部位,巨大胎儿的双颊径大于适龄儿。

双颊径测量方法为超声声束从胎儿面部的冠状切面进入,显示鼻、上下唇、颏部及双颊部,测量双侧颊部皮肤外缘间距离,若胎儿因体位关系只能显示一侧颊部,可测量一侧颊部至上唇中点的距离,此时双颊径即为该距离的两倍[35]。

Abramowicz等[36]为提高巨大胎儿(>4 000 g)体重估测的准确性,总结出相关公式,并应用该公式对44例巨大胎儿体重估测的准确性进行验证:(1)用双顶径+腹围组合公式估测,33例(72.7%,33/44)胎儿体重估测结果相对误差<10%。

(2)用双顶径+腹围+双颊径组合公式估测,42例(95.5%,42/44)胎儿体重估测结果相对误差<10%,显示双顶径+腹围+双颊径组合公式可明显提高胎儿体重估测的准确性。

肱骨皮下软组织厚度(humeral soft tissue thickness,HSTT):肱骨皮下软组织厚度测量方法为超声声束与肱骨长径垂直,完全显示肱骨长轴后,探头旋转90°,然后将探头移至肱骨头,测量肱骨头近端外缘至皮肤外缘的距离。

Sood等[37]通过测量肱骨皮下软组织厚度估测胎儿体重,发现肱骨皮下软组织厚度与胎儿体重有相关性,尤其与巨大胎儿的相关性更显著,以13 mm作为预测巨大胎儿的临界值,其敏感度88%,特异度75%。

股骨皮下软组织厚度(femur soft tissue thickness,FSTT):股骨皮下软组织厚度测量方法为超声声束与股骨长径垂直,完全显示股骨,测量股骨中部近端外缘至皮肤外缘的距离。

据报道用超声测量股骨皮下软组织厚度是监测胎儿生长发育和估测胎儿体重一个有意义的指标。

Scioscia等[38]研究股骨皮下软组织厚度与胎儿体重的关系,推导出一个新公式,并用69例胎儿生理参数对该公式体重估测准确性进行验证,其中67例胎儿体重估测相对误差<15%。

腹部皮下软组织厚度(abdomen soft tissue thickness,ASTT):腹部皮下软组织厚度测量方法为超声声束横切胎儿腹部,该切面呈圆形或椭圆形,脊柱横切面,胎胃及胎肝内门静脉1/3段同时显示。

测量前腹壁外缘至肋骨外缘的距离。

胎儿营养状况评价包括体重估测和皮下脂肪组织的测量,而营养缺乏时皮下组织消耗有一定顺序,先是腹部,其次为躯干、臀部、四肢,最后是面颊。

Gardeil等[39]测量胎儿腹部皮下软组织的厚度,发现其厚度与宫内发育迟缓(intrauterine growth retardation,IUGR)相关。

在胎儿孕38周时,Gardeil 等对腹部皮下软组织<5 mm和≥5 mm两组胎儿进行观察,发现腹部皮下软组织厚度<5 mm时,胎儿宫内发育迟缓的发生率较腹壁皮下软组织厚度≥5 mm组高5倍,而腹壁皮下软组织>5 mm宫内发育迟缓的新生儿无任何并发症发生。

鹿卿和孙颖[40]对256例胎儿腹部皮下软组织厚度与胎儿出生体重做相关性分析,发现胎儿腹部皮下软组织厚度与出生体重有显著相关(相关系数r=0.86),同时推导出公式,其中195例(76.2%,195/256)胎儿体重估测的相对误差<10%。

综上所述,在胎儿体重估测众多方法中,不同公式估测胎儿体重的准确性不能涵盖所有范围胎儿的体重,因此目前尚无十分全面准确的胎儿体重估测方法。

超声测量参数估测胎儿体重的相关公式及文献报道见表1。

三、胎儿体重估测方法的研究进展
(一)三维超声在胎儿体重估测中的应用
三维超声估测胎儿体重常用的指标有肢体周径、上臂容积、大腿容积、腹部容积、小脑容积、肾上腺容积、肺容积、肝脏容积等[41-43]。

Patipanawat等[43]认为三维超声测量胎儿上臂容积及大腿容积与大于3 500 g和小于2 500 g胎儿体重呈显著相关。

Chang等[44]采用三维超声测量胎儿小脑容积、心脏容积、肾上腺容积、肾脏容积、上臂容积、肝脏容积,并总结了各器官容积与孕周的公式,显示这些容积参数与胎儿体重呈显著相关。

三维超声可弥补二维超声的不足,对不规则物体的容积测量也优于二维超声。

Hasenoehrl等[45]对二维超声及三维超声估测胎儿体重6个普遍应用的公式准确性进行比较,显示三维超声估测体重准确性优于二维超声,但目前三维超声操作复杂、费时,其估测胎儿体重的方法仍在探索中,其操作上的不足有望进一步改善,使三维超声成为估测胎儿体重的主要方法。

(二)人工神经网络在胎儿体重估测中的应用
人工神经网络预测法(artifi cial neural network,ANN)是以神经结构和生理为基础模拟人类思维的计算机人工智能技术,是近年来发展的一项新技术,由专业人员根据临床需要设计的软件,通过对系统输入、输出样本进行自助学习、训练,建立一个多维非线性函数模型,能对数据进行综合处理分析,在一定程度上减少超声测量胎儿生理参数公式计算中的数据误差,尽可能得到准确数据。

人工神经网络技术应用神经网络方法对胎儿体重进行预测,较公式估测法有无法比拟的优势:神经网络不需建立数学模型,将已有样本数
据传入网络后选择所需模型,即可实现对任何复杂函数的映射[46]。

1992年Farmer等[47]提出用人工神经网络系统估测巨大胎儿体重,认为该方法估测巨大胎儿体重准确性高于传统公式估测法。

Cheng等[48-49]应用人工神经网络系统估测胎儿体重,也认为这一方法准确性高于传统公式估测法。

目前人工神经网络预测法在国内外估测胎儿体重方法中并未广泛应用,希望未来能成为理想的胎儿体重估测法。

(三)磁共振在胎儿体重估测中的应用
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)估测胎儿体重是近年来国外发展的一项新兴技术,在国内尚无该方面的报道。

MRI估测胎儿体重测量的指标是胎儿容积,主要是胎儿头部容积、肢体容积、躯干容积等,应用回归公式获得胎儿体重估测值。

二维超声及MRI估测胎儿体重的准确性比较发现,MRI估测胎儿体重准确性明显高于二维超声,但是MRI操作费时、费用高,难于在临床上推广应用[50-51]。

四、影响超声估测胎儿体重准确性的因素
胎儿、孕妇、检查者操作不标准及仪器设备分辨率低均可影响超声估测胎儿体重的准确性,其中胎头位于半入盆或完全入盆状态,胎头挤压变形、羊水过少等均可导致测量切面不标准。

孕妇过于肥胖、腹部脂肪较厚,图像质量差可导致胎儿解剖结构欠清晰,引起测量切面不标准。

超声医师操作的标准化和熟练程度可影响测量数据的准确性,直接影响胎儿体重估测的准确性。

应用超声估测胎儿体重的方法是在假设胎儿组织密度一致的基础上进行的,但实际脂肪密度明显低于肌肉、骨骼等,因胎儿个体差异,估测体重时往往会忽视,结果估测体重过高,这可能是造成胎儿体重估测误差较大的一个重要因素。

五、问题与展望
目前国内估测胎儿体重普遍采用的是外国学者创建的多参数估测法,但不同国家的人群间存在个体体型差异,采用这些方法估测我国胎儿体重会产生较大误差,尤其巨大儿和低体重儿估测的误差更大,虽然国内有很多学者创建了我国胎儿体重估测的公式,但估测体重的准确性尚待进一步检验和改善。

综上所述,迄今超声估测胎儿体重的精确性仍是研究者们一个重大的挑战。

为避开影响估测胎儿体重的因素,研究者们正努力寻找一种操作更简便的方法,尽量减少测量误差,提高胎儿体重估测的符合率,推导出属于我国胎儿体重估测的黄金公式,根据估测体重选择正确的分娩方式,有效减少分娩并发症,降低围生儿病死率。

参 考 文 献
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表1 超声测量参数估测胎儿体重的相关公式及文献报道
序号胎儿体重估测公式参考文献1lgEFW=-2.695+0.253AC-0.00275AC2[5] 2EFW=-5 002.6988+163.126 3×TCD[12] 3lgEFW= -1.599+0.144×BPD+0.032×AC-0.111×(BPD2×AC)/1 000 [22] 4lg EFW= –1.749 2+ 0.166×BPD-0.046×AC-2.646×(AC×BPD)/1 000 [23] 5EFW=13×(FL× )+39[27] 6lg EFW=1.359 6-0.003 86×AC×FL+0.006 4×HC+0.000 61×BPD×AC+0.042 4×AC+ 0.174×FL[28] 7lg EFW=1.326–0.003 26×AC×FL+0.010 7×HC+0.043 8×AC+0.158×FL [28] 8EFW=-3 200.404 79×157.071 86×AC+15.903 91×BPD2[29] 9女性:EFW=-4 035.275+1.143×BPD3+1 159.878×AC1/2+10.079×FL3-81.277×FL2[30] 10男性:EFW=43 576.579+1 913.853×lg BPD+0.013 23×HC3+55.532×AC2-13 602.664×AC1/2-0.721×AC+2.31×FL3[30] 11EFW=1 065+84.5×BPD+41.29×AC+111×CCD[36] 12EFW=2 316×HSTT[37] 13EFW=-1 687.47+(54.1×FL)+(76.68×FSTT)[38] 14EFW=1 763.34+162.28×ASTT[40]
注:EFW为胎儿体重估测;AC为腹围;TCD为小脑横径;BPD为双顶径;FL为股骨长度;CSAT为大腿横断面面积;HC为头围;CCD为双颊径;HSTT为肱骨皮下软组织厚度;FSTT为股骨皮下软组织厚度;ASTT 为腹部皮下软组织厚度
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