胎儿主动脉弓异常的产前诊断研究进展＊

郭珍综述，章春泉 审校

(1、江西省妇幼保健院超声科，南昌 330000；2、南昌大学第二附属医院超声科，南昌 330000)

胎儿主动脉弓异常是指主动脉弓位置、长度、大小，及其分支的异常，其发病率约 1%-3%[1，2]，通常与先天性心脏病、染色体缺陷以及出生后气管食管压迫有关[3，4]，严重者会导致死亡。胎儿主动脉弓发育异常分类繁多，各种分类间的预后各不相同，而且各分类之间存在有重叠。本文将对胎儿主动脉弓异常的胚胎发育、畸形特征以及产前诊断技术进行综述。

1 胎儿主动脉弓及其分支异常的胚胎发育和分型

病理学家Edwards设想了一个假设模型，该模型可以帮助理解胎儿主动脉弓的正常和异常发育。根据该模型，大多数主动脉弓异常可以理解为主动脉弓形成过程中不正常的退化。早期胚胎动脉系统由腹主动脉和背主动脉组成，两侧腹主动脉融合成主动脉囊，背主动脉尾融合成降主动脉。正常的主动脉弓发育过程中，左侧主动脉弓、动脉导管持续发育，而右侧锁骨下动脉与降主动脉之间的背主动脉、动脉导管退化。最终，右侧主动脉弓近端发育为分叉成右侧颈总动脉、锁骨下动脉的头臂动脉。正是由于发育过程中，6对鳃动脉弓的异常退化变异，才形成各种类型的主动脉弓先天发育异常。

主动脉弓发育异常胚胎学起源复杂，分类繁多，预后各不相同，并且各分类之间还存有重叠。2017年李胜利等[5]在Stewart分型基础上，在Ⅳ组主动脉弓畸形中新增补了12个类型，总结分析主动脉弓异常的类型多达30多种，了解这些胚胎学发育概念和分类，对于理解先天性主动脉弓异常的发育有较大帮助[6]。

2 胎儿主动脉弓异常的畸形特点

单纯主动脉弓缩窄胎儿在出生术后，健康状态良好。而胎儿主动脉弓缩窄、右位主动脉弓常累计全身各器官，合并各种心外畸形。主动脉弓离断和缩窄严重伴心脏内外畸形者预后更差[7]。陈琮瑛等[8]认为右位主动脉弓及其分支异常最多见，占57.1%，其中67.3%是独立发生，32.7%合并严重心内畸形，比如肺动脉闭锁、室间隔缺损。

3 胎儿主动脉弓异常的产前诊断技术

3.1 超声诊断 三血管气管切面是诊断胎儿主动脉弓异常的最常用超声切面，尽管该切面高效敏感，但由于主动脉弓及其分支异常的分型很多，光凭该切面不能识别主动脉弓各分支的异常[9]，比如主动脉弓缩窄、主动脉弓中断、迷走锁骨下动脉等类型。虽然右位主动脉弓产前诊断率达86.36%，而迷走右锁骨下动脉发病率约1%-2.5%，实际ARSA产前检出率只有0.68%。因此，产前诊断胎儿主动脉弓异常未来仍是产前诊断的重点和难点。三维容积超声技术是近年产科超声领域内迅速发展的技术热点，通过该技术可获得胎儿上腹部至上纵膈的超声完整数据，许多有效的诊断切面可以通过后处理得到[10]。三维容积成像合并HD-flow显像，可以清晰呈现心脏及大血管的空间立体关系，是传统二维的有效补充。

时间-空间相关成像（STIC技术），其数据采集是间接的运动门控的脱机四维显示模式，可根据心动周期不同时相排列容积成像，从而评价心房和心室壁运动、心脏与大血管的空间关系[11]。缺点是图像采集费时，胎动和孕妇呼吸会产生较多的伪像[12]。

3.2 磁共振成像检查（MRI）近年来，磁共振成像(MRI)作为产前超声的有效补充，被越来越多地运用到产前诊断胎儿畸形中。当孕妇腹壁肥胖、羊水过少、双胎、多胎等时超声对胎儿心脏结构的分辨率下降，胎儿心脏的磁共振成像在特异性和准确性的优势远超过超声心动图。应用FIESTA序列对胎儿心脏重复扫2-3遍，再加扫FIESTA序列等序列，可提供对比较好的胎儿心脏图像。CMR的横向主动脉弓水平视图与超声的三血管气管切面的诊断方法相似。2016年徐莉等[13]人率先在国内研究应用磁共振诊断胎儿主动脉弓异常，研究的22例胎儿中诊断出四种主动脉弓异常：右位主动脉弓伴左侧迷走锁骨下动脉、左主动脉弓伴右侧迷走锁骨下动脉、双主动脉弓。Manganaro等[14]发现MRI对圆锥动脉干畸形有一定的诊断价值，而对于主动脉弓发育不良、主动脉缩窄等仅在中晚孕周是有所帮助。胎儿的胎动以及无法使用门控，限制了胎儿心脏畸形的MRI诊断，胎儿磁共振诊断胎儿主动脉弓异常的研究有一定的局限性，仍需要探索研究。

3.3 遗传学诊断 主动脉弓及其分支畸形，常与血管环、先天性心脏病和染色异常密切相关[3]。在胎儿时期，单纯的主动脉弓异常可作为胎儿染色体非整倍体、22q11微缺失的标志物。22q11微缺失是导致胎儿先天性心脏病染色体相关的第二大常见原因，仅次于21-三体综合征[15]。约60-75%22q11微缺失的患者有先心病表现，最常见是主动脉弓异常和圆锥干异常[16]。Volpe等[17]研究发现B型主动脉弓离断的22q11.2发生率为67%。Maya等[18]运用染色体微阵列分析CMA检测发现64个右位主动脉弓中，有6.4%检测出拷贝数异常的微缺失微重复。主动脉弓异常中的ARSA伴心脏内外畸形染色体变异率高达40.2%，而单纯的ARSA染色体变异率亦达7.3%。超声提示右位主动弓、主动脉弓缩窄或者迷走锁骨下动脉时，染色体变异概率大。

染色体核型分析分为普通带型分析和高分辨技术两种，可以从整体上观察染色体结果和数目异常，也可以协助分子遗传学及基因定位，排除染色体非整倍体。11.2%先天性心脏病胎儿的致病原因就是染色体非整倍体[19]。该技术成熟、操作简单、费用实惠，是一种经典的初筛手段。

荧光原位杂交（FISH）是通过免疫细胞化学过程连接上荧光素标记物，用特定荧光在荧光显微镜观察探针标记或位点的技术。FISH能在染色体原位显色，因而定位精准，结果清晰，而且所需标本量少，是当前22q11微缺失综合征检测的金标准。

多重连接扩增探针（MLPA）可辨识靶序列拷贝数的异常或点突变。在筛选方向明确时，是最佳优选方法。比如对先天性心脏病胎儿筛选22q11微缺失的情况时，HD-MLPA能检测出FISH探针无法检测的不典型缺失或扩增，且有快速、价廉、自动化等特点[20]。

染色体微阵列分析（CMA）是一种检测基因组失衡的有效工具，能同时检测整个基因组亚显微结构的拷贝数变异。敏感性等优势，目前已广泛应用于胎儿复杂性先心病的研究中。CMA具有高通量和高，但也只能对已知位点进行检测分析，并且价格较昂贵。

产前影像学检测主动脉弓发育异常联合运用细胞、分子生物学技术对运用胎儿羊水、脐血、绒毛进行产前遗传学诊断，它可以有效提高胎儿主动脉弓异常检出率。我们建议当产前超声诊断提示胎儿主动脉弓结果异常时，可行胎儿磁共振进一步确诊，并进行FISH、CMA等遗传基因检测，判断预后，提高人口素质。