研究背景胼胝体是人脑中最大的白质束,含有约2亿条连接左右大脑半球的轴突,约占全部皮质纤维的2-3%[1]。其作为一个分布广泛的板状密集有髓神经纤维,是人类脑神经系统最主要的连接通路,负责协调、传递和整合两侧大脑半球间的信息[2,3]。连接两侧大脑半球的胼胝体纤维辐射面积大,投射区域广,其一旦受损可导致相应大脑皮层区域功能异常,如胼胝体缺失除可导致大脑半球间信息交流受限外,还可并发其他神经系统功能障碍,如运动和认知功能发育迟缓、癫痫、社交和语言缺陷等。此外,胼胝体缺失还与自闭症、精神分裂症和注意缺陷障碍的发生有关。由于胼胝体在神经系统中的重要作用,评价胼胝体发育状况一直都是国内外研究的热点。目前为止,评价胼胝体发育状况的影像学方法主要是胎儿颅脑核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)和超声。由于MRI检查费用高昂,有诸多禁忌症如幽闭恐惧症,携带金属起搏器等限制了其临床应用。因此目前主要依靠超声评估胎儿胼胝体发育情况,主要包括二维超声颅脑正中矢状切面法、冠状切面法、横切面法以及三维超声获取正中矢状切面法[4-11]。其中二维超声颅脑正中矢状切面法及冠状切面法均有经阴道和经腹部途径。但是作为筛查和确诊胼胝体异常的超声方法现在还存在一些问题,如二维超声正中矢状切面法和冠状切面法显示率不高,横切面法只有几个相关间接征象且并非存在于所有的胼胝体异常中,三维超声图像分辨率较低等。以上评价胼胝体发育状况的方法中,没有哪一种方法能够100%筛查出所有的胼胝体结构异常。目前仍缺乏一种行之有效且方便快捷的评价胼胝体发育状况的方法作为筛查手段在临床上应用。寻找图像质量高且又容易获取胼胝体的二维超声方法将是把胼胝体筛查推向临床应用的关键突破点。产前超声诊断胼胝体缺失的近20年来,一直停留在以颅脑横切面上的间接征象作为筛查指标,在此基础上努力获取颅脑正中矢状切面和冠状切面上胼胝体的直接征象来诊断胼胝体异常,二维超声观察和评估胼胝体发育状况的新方法研究并无明显进展。颅脑横切面为国际妇产超声学会(International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology,ISUOG)推荐采用的颅脑常规扫查切面[12]。ISUOG胎儿中枢神经系统超声检查指南中明确指出颅脑横切面能够观察到颅内完整的结构。在丘脑水平、侧脑室水平及小脑水平3个颅脑横切面上应观察的颅内结构包括丘脑、透明隔腔、双侧侧脑室、小脑和后颅窝池。在这些平面上还应观察头颅形状及脑实质结构。由此,我们认为在颅脑横切面上直接观察和评估胼胝体理论上是可行的。但是目前为止,国际上暂未见颅脑横切面上直接观察和评估胼胝体发育状况并以此作为筛查胼胝体异常高危人群的相关报道。因此,本课题提出产前二维超声在颅脑横切面上直接观察和评估胎儿胼胝体结构的设想,为产前超声筛查胼胝体异常奠定研究基础,也为诊断胼胝体结构异常补充更多的临床参考依据,希望能在胼胝体结构异常的筛查和诊断方面创造新的成果和更多临床意义。本课题分3个章节:(1)观测切面的确定;(2)正常中晚孕期胎儿胼胝体各参数测量方法及正常参考值建立;(3)颅脑横切面法对胼胝体异常的诊断价值研究。第一章:观测切面的确定目的:根据胎儿产前三维超声自由解剖成像和产后标本冰冻解剖获取经胎儿胼胝体结构的系列颅脑横切/断面,对横切/断面上胎儿胼胝体观察和测量切面进行定位。材料与方法:选取2018年6月至2018年12月在我院行产前超声检查的妊娠20-30周因“宫颈机能不全”难免流产或“计划外生育”且产前超声检查诊断无结构异常的在我院引产,其父母同意尸体解剖的10例单胎胎儿作为研究对象。主要仪器使用三星WS80A型多普勒超声仪在胎儿颅脑横切面上观察胼胝体结构,超声检查探头频率1-8MHz,中心频率3.1MHz。在三维超声自由解剖成像获取的颅脑横切面上进行胼胝体最长前后径,膝部、体部和压部左右径、前后径及膝部和压部角度的测量。使用MJ3440型木工带锯机对引产标本进行横断面切割,观察和测量断面及测量方法参照三维超声自由解剖成像获取的系列胼胝体横切面。对两种方法所得数据进行配对比较。结果:产前超声在规定的经胼胝体膝部最前端和压部最后端的颅脑横切面、经胼胝体膝部、压部及透明隔腔、韦氏腔的颅脑横切面、经胼胝体体部的颅脑横切面测量胎儿胼胝体各参数结果与产后横断面切割获取的系列相应横断面胼胝体观测数据对比。无统计学差异。结论:本研究所选胼胝体结构系列横切面相对固定,所测数据稳定性较好,可作为产前超声观测胎儿胼胝体结构的切面。第二章:正常中晚孕期胎儿胼胝体各参数测量方法及正常参考值建立目的:应用产前二维超声和三维容积超声经腹部扫查获取经胼胝体各部分的系列颅脑横切面,定量分析胎儿颅脑横切面上胼胝体发育规律并建立胼胝体各参数的正常参考值范围,研究二维超声和三维超声对胼胝体结构各参数测量值的差异。材料与方法:2018年6月至2018年12月在我院超声科进行常规超声检查的670例单胎妊娠孕妇。使用仪器:三星(SANSUM)WS80A型多普勒超声仪,超声检查探头频率1-8MHz,中心频率3.1MHz。利用高分辨率二维超声在丘脑水平横切面基础上调整和移动探头显示胼胝体水平的系列颅脑横切面;随机选取40例胎儿利用三维容积超声在二维超声显示丘脑水平横切面基础上启动三维容积探头采集容积数据,对C平面行自由解剖成像(Oblique)模式处理后得到胼胝体水平的系列颅脑横切面。观测切面:经胼胝体膝部最前端和压部最后端的颅脑横切面、经胼胝体膝部、压部及透明隔腔、韦氏腔的颅脑横切面、经胼胝体体部的颅脑横切面。测量内容:二维及三维模式下胎儿颅脑横切面上胼胝体最长前后径、膝部左右径和前后径及左右侧胼胝体膝部形成的前角和后角、压部左右径和前后径及左右侧胼胝体压部形成的前角和后角、体部左右径和前后径;二维模式下部分前囟对准探头的胎儿颅脑正中矢状切面上胼胝体最大前后径及胎儿常用生长参数。记录内容:孕妇年龄、身高、体重、检查时间、胎儿常用生长参数、所测数据及评估内容进行详细填表。统计方法:采用SPSS20.0统计软件进行统计分析,计量资料以均数±标准差或中位数(四分位间距)表示,P<0.05代表差异有统计学意义。随机抽取40例胎儿行上述参数两测量者间的重复性检验;另随机选取60例胎儿比较二维超声方法和三维自由解剖成像法各参数测值上的差异。建立各孕周颅脑横切面上胼胝体各参数的正常参考值范围,绘制所测数据与孕周的散点图并行相关性分析,建立回归方程。结果:两观察者间胼胝体各参数测值差异无统计学意义。除胼胝体最大前后径及体部左右径外,余参数二维和三维测量方法测值无统计学差异。胼胝体各测量参数均与孕周呈正相关,均随着孕周的增加呈线性增长,各测值的拟合模型分别为:膝部前角=0.514GA+52.214,膝部后角=0.785GA+42.897,压部前角=0.600GA+47.327,压部后角=0.436GA+3.056,胼胝体最大前后径=0.117GA+0.019,膝部左右径=0.070GA-0.169,膝部前后径=0.013GA+0.054,压部左右径=0.065GA+0.180,压部前后径=0.014GA+0.064,体部前后径=0.047GA+0.547,体部左右径=0.027GA-0.111。结论:产前二维超声颅脑横切面可以较好地评估胎儿胼胝体的发育状况。除胼胝体最大前后径及体部左右径外,余参数二维和三维测量方法测值无统计学差异,可灵活应用不同方法评估。横切面上胼胝体各参数的正常参考值范围可为产前超声评估其发育作出参考。第三章:颅脑横切面法对胼胝体异常的诊断价值研究目的:研究中晚孕期颅脑结构异常胎儿在颅脑横切面上胼胝体最长前后径、膝部左右径和前后径及胼胝体膝部前角和后角、压部左右径和前后径及胼胝体压部前角和后角、体部左右径和前后径的测值大小,探讨第二章所得结果对胼胝体结构发育异常的诊断价值。材料与方法:收集2018年6月-2019年3月来我院产检或会诊诊断为颅脑结构异常并经核磁共振检查或产后尸体解剖或全基因组外显子测序证实的病例41例,将未诊断为胼胝体结构异常和诊断为胼胝体结构异常的胎儿分为组1和组2。根据第二章的方法测量两组胼胝体相关参数大小,并与第二章所得数据进行比较。结果:组1胎儿颅脑横切面上胼胝体各参数大小除压部前后径外,其余参数与正常组比较差异均无统计学意义。组2各测值与正常组比较,差异均具有统计学意义,表现为测值小于正常组测值的第5百分位线。各异常组与正常组的复合散点图结果显示胼胝体最大前后径显著低于正常胎儿测值第5百分位线;胼胝体厚度变薄的发育不良组膝部和压部前后径明显低于正常胎儿测值第5百分位线;膝部前角及后角,压部前角及后角与正常组比较无明显差异。结论:(1)产前二维超声颅脑横切面法能较好的评估中晚孕期胼胝体结构异常胎儿的胼胝体结构大小;(2)中晚孕期胎儿当存在透明隔发育不良、泪滴状侧脑室、三线征的时候极易合并胼胝体结构的异常,此时可先用颅脑横切面法初步评估胼胝体结构的大小。当检出有胼胝体结构大小异常时应仔细扫查颅内外结构是否存在异常,以免漏诊复杂性胼胝体异常造成预后评估错误,同时可行相应基因检查寻找病因;(3)正常中晚孕期胎儿颅脑横切面上胼胝体结构大小的测量对胼胝体结构异常胎儿的胼胝体结构大小评估具有临床参考价值。尤其是胼胝体最大前后径能较好评估各种类型的胼胝体发育异常,膝部和压部前后径对于厚度变薄型胼胝体发育不良也有临床参考价值。