脊髓圆锥轨迹测距定位法对胎儿脊髓拴系的诊断价值

谌 梅，汪龙霞，栗嘉楠，徐 虹，李秋洋 解放军医学院，北京 100853； 解放军总医院第一医学中心 超声诊断科，北京 100853

脊髓圆锥 (conus medullaris，CM)是指脊髓末端的一个膨大结构，是产前超声检查胎儿脊柱时需要关注的重要解剖标志。胎儿CM末端位置与脊柱病变存在高度相关性，当CM位置低于正常水平时表明胎儿存在脊髓拴系(tethered spinal cord，TC)。胎儿脊柱裂常合并有TC，同时TC对较为隐匿的无包块型闭合性脊柱裂也有很重要的提示作用[1]。产前超声检查中对胎儿CM形态、结构和位置进行探查能够判断胎儿脊柱区相关疾病是否合并TC，从而对产前诊断咨询提供有价值的信息。因此，产前超声准确定位胎儿CM下缘的位置，显示CM的形态和脊柱椎体、椎管及其周围软组织的情况非常重要，尤其是存在胎儿脊柱区病变时[2-4]。但目前CM末端的定位却不是产前超声检查中的一项常规内容，且关于CM的定位方法和胎儿TC的诊断标准尚无定论。至今讨论较多的定位CM位置的超声诊断方法主要有椎体水平定位的半定量方法和测量参考物与CM末端之间距离的定量方法[5-13]。圆锥距离法作为一种定量的诊断方法，较半定量法更为准确[6]。然而，脊柱存在一定的弧度，直线法测量圆锥距离存在误差。为了弥补这一误差，笔者作出以轨迹法测量CM末端与脊柱最远端骨化中心(the distal ossification)之间距离的设想，并将该法所测的数值记为轨迹法CD值。本文通过分析1 172例正常胎儿使用该方法所测得的轨迹法CD值，并通过该方法在26例病例组胎儿和23例对照组胎儿中的应用，探讨其在胎儿TC中的诊断价值。

资料与方法

1 资料 选取 2020 年 10 月- 2021 年 10 月在解放军总医院第一医学中心超声诊断科进行产前超声检查的1 172例胎儿资料作为正常组，纳入标准：1)超声孕龄与末次月经孕龄相符；2)超声检查排除胎儿结构性畸形；3)分娩后新生儿未见异常；4)不合并产科并发症。选取2015年3月-2021年12月在同一科室进行产前超声检查，并经胎儿MRI或引产后病理证实为TC的26例胎儿资料作为病例组。选取2014年9月- 2021年8月在同一科室进行产前超声检查，并经胎儿MRI或引产后病理证实为脊柱病变但不伴有TC的23例胎儿资料作为对照组。

2 轨迹法 CD 值测量 使用 Philips Epiq6 彩色多普勒超声诊断仪、探头C5-1以及Mindray Resona 8T彩色多普勒超声诊断仪、探头SC6-1U等。采用胎儿脊柱的正中矢状切面，动态扫查过程中确定最远端骨化中心和CM的位置，定帧后保证静态声像图上清晰显示二者，采用轨迹法沿着椎管的走行测量二者之间的距离(轨迹法CD值)，见图1。由3名具有产前超声诊断资质的医师采集数值，取平均值。

图1 经腹超声示胎儿脊柱骶尾部正中矢状切面：a为脊柱最远端骨化中心，b为脊髓圆锥末端，白色曲线为沿着椎管走行的二者之间的曲线距离，测值为轨迹法CD值Fig.1 Transabdominal ultrasound shows the sonogram of the midsagittal section of the fetal sacrococcygeal spine: a shows the most distal ossification center of the spine, b shows the end of the CM, and the length of the white curve refers to the CD value of trace method

3 分析指标 采集 1172 例正常组胎儿的轨迹法CD值，计算每个孕周胎儿的轨迹法CD值正常范围，对轨迹法CD值与孕龄进行直线回归分析。以产前超声检查轨迹法CD值小于同孕周正常胎儿的第5百分位数为诊断标准，以胎儿MRI或病理结果为金标准，判断该诊断方法在26例病例组胎儿和23例对照组胎儿中的诊断效能。

4 统计学方法 使用 SPSS26.0 统计软件包进行数据分析。计量资料以±s表示。以孕龄(d)为自变量，以轨迹法CD值为因变量，采用线性回归分析评估孕龄与轨迹法CD值的关系，建立直线回归方程，R2表示二者相关性。此外，以诊断价值分析-配对χ2检验，计算和评估轨迹法CD值对胎儿TC的诊断效能。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 正常组轨迹法 CD 值 正常组共纳入 1 172 例胎儿。孕妇年龄20 ~ 49岁，平均年龄为32岁，胎儿孕龄 147 ~ 287 d(21+0周 ~ 41+0周)，平均孕龄为212 d(30+2周)。由表1可见，随着孕龄增长，胎儿轨迹法CD值呈增加趋势，相邻孕周胎儿轨迹法CD值均值的变化量最大者为25 ~ 26周，其次为 31 ~ 32 周、20 ~ 21 周、29 ~ 30 周，变化量最小的为36 ~ 37周。整体来说，随着孕龄的增长，轨迹法CD值的增长趋势稍变缓。

表1 正常胎儿轨迹法CD正常值Tab.1 Normal range of the CD value of trace method of the normal fetus

2 轨迹法CD值与孕龄的回归分析 每个孕周的胎儿轨迹法CD值均呈正态分布。由于孕期有3个重要的产前超声检查时间段，此3个时间段的研究对象例数明显多于其他孕周，因此需对1 172例研究对象轨迹法CD值的残差进行正态性考察。图2显示，满足残差服从正态分布。再以孕龄为自变量、轨迹法CD值为因变量绘制散点图(图3)，可见二者呈直线关系。因此对轨迹法CD值与孕龄进行直线回归分析，得出直线回归方程：轨迹法CD 值=0.037GA-2.275(R2=0.885，P＜0.001)。

图2 正常胎儿轨迹法CD值标准化残差直方图Fig.2 Histogram of standardized residuals of the CD value of trace method of the normal fetus

图3 正常胎儿孕龄-轨迹法CD值散点图Fig.3 Scatter plot of GA- CD value of trace method of the normal fetus

3 病例组临床资料 病例组共纳入 26 例胎儿(表2)，孕妇年龄22 ~ 42岁，平均年龄30岁，胎儿孕龄20+6周 ~ 37+3周，平均孕龄28+6周。其中4例伴脊膜膨出，5例伴脊髓脊膜膨出，2例伴脂肪脊髓脊膜膨出，2例伴椎管内脂肪瘤，1例伴皮毛窦，4例伴椎体/椎弓发育不良，11例为单纯TC。26例中11例合并小脑扁桃体疝、单脐动脉、侧脑室增宽等其他异常。病例组胎儿6例活产，4例妊娠中，余16例终止妊娠。

表2 病例组胎儿资料Tab.2 Data of fetus in the case group

4 对照组临床资料 对照组共纳入 23 例胎儿(表3)，孕妇年龄26 ~ 42岁，平均年龄32岁，胎儿孕龄19+4周 ~ 35+2周，平均孕龄26+5周。病例组胎儿均患脊柱病变，但不伴有TC，其中2例为骶尾部畸胎瘤，1例椎管内脂肪瘤，1例为椎管内囊肿，余19例为椎体/椎弓发育异常。23例胎儿中10例合并泄殖腔外翻畸形、单脐动脉、十二指肠梗阻等其他异常。对照组胎儿13例活产，余10例终止妊娠。

表3 对照组胎儿资料Tab.3 Data of fetus in the control group

5 轨迹法 CD 值对胎儿 TC 的诊断效能 以胎儿MRI或引产后病理结果为金标准，轨迹法CD值小于同孕龄胎儿第5百分位数诊断胎儿TC的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为 100.0%(26/26)、82.6%(19/23)、86.7%(26/30)、100.0%(19/19)、91.8(45/49)，数据和各项诊断效能参数见表4。此外，经关联性检验(P＜0.001)提示两法结果有明显的关联(即方法均针对当前的样本分析)。但优势性检验不显著(P=0.134)，显示两法差异不大(即金标准方法相比轨迹法CD值法的优势不显著)。

表4 超声轨迹法CD值对胎儿TC的诊断结果Tab.4 Diagnosis of CD value of trace method of ultrasound examination for fetal TC

讨 论

在神经管形成初期，胎儿的脊柱和脊髓是等长的，后续脊柱的生长速度快于脊髓。脊髓头端与脑部相连，尾端游离，随着脊柱和脊髓的生长，脊髓尾端相对于脊柱尾端逐渐上移[4,14]。当因各种原因阻碍脊髓尾端上移，则会出现TC。TC可导致脊髓受牵拉，缺血、缺氧，胎儿出生后会逐渐出现神经功能障碍的症状，称为脊髓拴系综合征。若能及早发现，不仅能在脊髓出现不可逆性损伤之前进行手术治疗，极大程度改善患儿预后，还能够对一些出生后手术效果可能不佳的胎儿选择性引产，降低出生缺陷儿的发生率。产前超声检查是首选的胎儿影像学检查方法，能够与胎儿MRI优势互补[4,15-18]。

胎儿TC的直接超声表现为CM低位。CM是指脊髓末端膨大的结构，在超声声像图上表现为低回声的三角形结构，中间有高回声线。产前超声检查定位CM的常用方法包括：1)自脊柱末端椎体开始向头端计数到CM末端处所经过的椎体数。2)通常L5与S1的腰骶关节处会形成15° ~20°的夹角，以该夹角为标志物识别腰骶关节头侧的L5椎体和尾侧的S1椎体，再对椎体进行计数，查看CM位置。3)探查12肋，从而定位与之相连的T12椎体，再定位CM。4)胎儿肾上极约平T11椎体，以肾上极定位T11椎体后对CM进行定位。

通常脊柱末端的骨化中心随着孕龄的增长逐渐开始显示[4,13-14]。此过程存在个体差异，因此逆行计数椎体方法的应用存在一定局限性。部分胎儿的腰骶关节处夹角不明显，难以准确识别L5、S1。二维超声不能在同一切面显示脊髓圆锥、第12肋骨和肾上极，需要在动态扫查过程中定位椎体，此过程中容易出现误差。此外，正常胎儿肾的位置可有1 ~ 2 cm的上下移动，也可能导致肾上极定位法在定位椎体时出现偏差。

脊髓圆锥相对于脊柱的上移是一个连续的过程，而以上定位法均是对胎儿CM位置进行半定量判断，因此难以完全准确定位CM位置。故有学者提出数种定量的测距判断方法：Rodríguez等[6]分析了CM到最远端骨化中心之间的直线距离(CS距离)，评估了股骨长度 (FL) 和孕龄(GA)与CS距离之间的相关性，明确了FL/CS距离与GA/CS距离之间存在显著关联；罗丹丹等[7]测量CM末端到最远端骨化中心的直线延长线与皮肤交接点到圆锥末端之间的距离(D2)，认为其与GA具有相关性且呈线性相关，线性拟合方程：D2=0.267 GA -1.812 cm(R2=0.928，P＜0.001)；翟晶等[8]采用线性回归评估CM-S1(CM末端到S1中点之间的距离)与孕周之间的关系，得出线性回归方程：CM-S1=1.57 × 孕周-16.43(R=0.89)。

本研究采用的轨迹法CD值也是一种定量判断CM位置的方法。此方法优势在于：1)操作简单，二维静态图像上即可对CM进行准确定位。2)评价CM位置更为客观，对医师经验依赖性较小，只要能清楚在图像上显示CM末端和脊柱最远端骨化中心即可通过轨迹法测量二者之间距离，无须依据丰富临床经验判定CM所处脊柱椎体水平。3)此法采取轨迹法沿着椎管测量CM末端和脊柱最远端骨化中心间的距离，不受胎儿脊柱生理曲度的影响，较直线法更为精确。因此，此方法可以既简便又准确地对CM位置进行判断，极大地方便了超声医师对胎儿TC的排查工作。本研究通过采集1172例正常胎儿轨迹法CD值，得到了21 ~ 40周胎儿轨迹法CD值的正常值，并通过对轨迹法CD值与孕龄进行直线回归分析，得出了二者之间的直线回归方程：轨迹法CD 值=0.037GA-2.275(R2=0.885，P＜0.001)。

分析正常胎儿的轨迹法CD值，可以发现其随孕龄增长而增加，提示CM位置在椎管内逐渐上升，这与以往研究结果一致[3-4,15-18]。本研究中相邻孕周胎儿轨迹法CD值均值的变化量最大者为 25 ~ 26 周，其次为 31 ~ 32 周、20 ~ 21 周、29 ~30周，变化量最小的为36 ~ 37周。整体来说，随着孕龄的增长，轨迹法CD值的增长趋势逐渐变缓。其中，30 ~ 31周的轨迹法CD值变化量较小，出现了负增长，推测可能与胎儿脊柱骶尾端的骨化中心显示率的个体差异相关。

本研究中的病例组和对照组中，以轨迹法CD值小于同孕龄胎儿第5百分位数为标准诊断胎儿TC，敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为100%、82.61%、86.67%、100%、91.84%。对轨迹法CD值法与金标准方法进行优势性检验，结果显示两种方法差异无统计学意义(P＞0.05)，即金标准方法相对于轨迹法CD值法的优势不显著。因此，轨迹法CD值是产前超声检查中定位胎儿CM、筛检TC的一种十分可靠的方法，对于胎儿TC有较好的诊断效能。

综上，产前超声检查中应用轨迹法CD值观测胎儿CM位置更为准确。以轨迹法CD值小于同孕周胎儿第5百分位数来诊断胎儿TC敏感度、特异性和准确率均较高，提示该法有很好的诊断效能，对胎儿TC的检出具有较大的临床意义。