二维、三维超声检测胎儿胸腺及胎儿先心病与22q11微缺失关联性探讨

摘要

研究背景与目的：
　　 胸腺是一个淋巴上皮器官，在胎儿时期T淋巴细胞在胸腺内发育，胸腺为T淋巴细胞的分化和选择提供环境，且胸腺随着胎儿生长发育而不断生长。多项研究表明，胸腺发育不全或者胸腺缺如与孕妇酗酒及多种疾病相关，例如22q11微缺失综合征，DiGeorge综合征，Ellis—van Creveld综合征，重症联合免疫缺陷，HIV感染，胎儿宫内发育迟缓，急性疾病以及绒毛膜羊膜炎等。
　　 胸腺发育不全或者胸腺缺如，需要与胎儿正常胸腺大小比较，才能确立其诊断。以往的研究都是应用二维超声观测胸腺，Felker等应用前后径(APD)，Jeppesen和Cho等应用横径(MTD)，Zalel等应用周长(TC)评估胎儿胸腺的大小。但从解剖学角度考虑，胸腺位于前上纵隔内，其前方是胸骨，后方和腹侧是心包和心脏发出的大血管，两侧是肺脏，而且胸腺是一个不规则、分叶状的实质性器官。应用二维超声测量单个切面获得的参数，反映胸腺的大小存在局限性。随着超声技术的日益发展，三维和四维超声也随之不断发展，并且开始在多个医学领域中应用，尤其是产前诊断。三维超声中虚拟器官计算机辅助分析(VOCAL)技术，可以把胸腺作为一个整体进行分析，并整合多个二维切面的信息，重建三维模型，克服了二维超声测量只能反映单一平面信息的局限性。
　　 在胚胎发育过程中，咽器内起源于神经嵴的间充质细胞生发了心脏圆锥动脉干血管的平滑肌，以及胸腺和甲状旁腺的结缔组织。咽器各个结构的发育对于环境和基因的改变非常敏感。任何能够影响咽器发育的因素，都可能导致胎儿胸腺发育不全或者胸腺缺如和先天性的心脏畸形。22q11微缺失综合征(22号染色体长臂第11.2位点微缺失)是一类临床表现丰富多变的基因异常疾病，其与180多种表型相关联，其中心脏畸形和胸腺发育不全或者缺失是最常见的临床表现。
　　 此外，多项研究表明22q11微缺失与先天性心脏病关系最为密切。而且在引起先天性心脏病的原因中，22q11微缺失是最常见原因之一。然而，在患有先天性心脏病的高危胎儿中，22q11微缺失综合征的产前发生率并不十分清楚。
　　 本研究旨在：
　　 1.建立胎儿胸腺二维各径线和三维体积的正常值，并比较胎儿胸腺的二维、三维超声测量。
　　 2.探讨胎儿先天性心脏病和胎儿胸腺发育不全或者缺如的关联性。
　　 3.探讨胎儿先天性心脏病和22q11微缺失的关联性。
　　 方法：
　　 于2006年6月至2007年11月，应用GE公司Voluson730彩色多普勒高分辨率超声诊断系统，二维腹部探头频率为4—6MHz，测量347例正常胎儿的胸腺周长(TC组)和28例先天性心脏病并尸解证实的胎儿(CHD组Ⅰ)的胸腺周长。
　　 于2007年12月至2010年2月，应用Philips公司IU22彩色多普勒高分辨率超声诊断系统，三维腹部探头频率为6MHz和GE公司Voluson730彩色多普勒高分辨率超声诊断系统，三维腹部探头频率为4—6MHz，测量567例胎儿胸腺最大横径(MTD组)、前后径(APD组)、上下径(SID组)和最大横截面积(MTA组)。同时应用三维超声的虚拟器官计算机辅助分析(VOCAL)技术，测量胎儿胸腺体积(TV组)。同期测量20例先天性心脏病胎儿(CHD组Ⅱ)的胸腺体积。
　　 计算TC组、TV组、MTD组、APD组、SID组、MTA组在每个孕周的均值和90％置信区间，分别将MTD组、APD组、SID组、MTA组与GA的相关性和TV组与GA的相关性相对比。比较TC组和CHD组Ⅰ胎儿胸腺周长，比较TV组和CHD组Ⅱ胎儿胸腺体积。
　　 应用队列研究回顾性分析，于1998年6月到2008年6月，在耶鲁大学医学院母胎医学中心，59例进行常规胎儿超声心动图检查且存在22q11微缺失高危因素胎儿的资料，探讨先天性心脏病与22q11微缺失的关联性。
　　 统计学分析，应用线性回归分析、Fisher’s Z值转换分析、大样本t检验。p值<0.05认为具有统计学意义。
　　 本研究均获得耶鲁大学医学院和中南大学湘雅二医院伦理委员会的批准。
　　 结果：
　　 567例正常胎儿中，成功获得541例胎儿胸腺的最大横径、前后径、上下径、最大横截面积和体积，成功测量率95.4％；347例正常胎儿中，成功获得320例胎儿的胸腺周长，成功测量率92.2％。胎儿胸腺二维各径线和三维体积均随孕周增加而增加，与孕周均呈直线相关，回归方程分别为：TC(cm)=-4.147+0.443×GA(周)，r=0.980；MTD(cm)=-0.8031+0.1393×GA(周)，r=0.9114；APD(cm)=-0.4808+0.0597×GA(周)，r=0.8559；SID(cm)=-0.2741+0.0826×GA(周)，r=0.8420；MTA(cm2)=-5.3551+0.3282×GA(周)，r=0.9381；TV(ml)=-7.5098+0.4538×GA(周)，r=0.9907，以上均有统计学意义，(p<0.01)。经过Fisher’s Z值转换检验，分别将MTD组、APD组、SID组、MTA组与GA的相关性，和TV组与GA的相关性进行比较，胎儿胸腺三维体积与孕周的相关性明显高于各二维径线值与孕周的相关性(p<0.05)。
　　 CHD组Ⅰ胎儿胸腺周长明显小于TC组胎儿胸腺周长(p<0.05)。28例胎儿中，13例超声检测胸腺周长小于正常参考值第五个百分位数，其中12例尸解证实胸腺明显减小，1例尸解未发现胸腺明显减小；15例超声检测胸腺周长在正常范围内，尸解证实14例胎儿胸腺无明显减小，1例胎儿胸腺左侧叶缺如。CHD组Ⅱ胎儿胸腺体积明显小于TV组胎儿胸腺体积(p<0.05)。20例胎儿中，11例胸腺体积小于正常参考值第五个百分位数，余9例胸腺体积在正常范围内。
　　 1998年6月至2008年6月，8220例在耶鲁大学母胎医学中心进行胎儿超声心动图检查的胎儿，其中59例胎儿存在22q11微缺失综合征高危因素。43例胎儿进行染色体核型和22q11微缺失检测，16例胎儿的母亲拒绝羊水穿刺术未能进行染色体核型的分析和22q11微缺失的检测。5例胎儿确诊为22q11微缺失综合征，其中2例胎儿患有法洛氏四联症，2例胎儿患有主动脉弓异常合并室间隔缺损，1例胎儿有22q11微缺失家族史。
　　 结论：
　　 1.本研究建立了胎儿胸腺二维超声面积、周长、直径、横径和三维超声体积的正常参考值。三维超声测量胎儿胸腺体积与孕周相关性更高，提示较二维超声测量更为准确。
　　 2.胎儿先天性心脏病与胎儿胸腺发育不全或胸腺缺如具有关联性。因此对超声检测发现胸腺发育不全或者胸腺缺如的胎儿，应进行详细的超声心动图检查。
　　 3.胎儿先天性心脏病与22q11微缺失具有关联性，先天性心脏病、胸腺发育不全或者胸腺缺如、22q11微缺失三者间是否具有关联性，仍需要大样本，密切追踪观察的长期研究。