胎儿镜与膀胱羊膜腔分流术在胎儿下尿路梗阻中的运用对比
朱炜玮1, 周辉霞1, 李品1
1中国人民解放军总医院儿科医学部泌尿外科 100700 北京
通信作者:周辉霞,huixia99999@163.com

审校者

摘要

下尿路梗阻(LUTO)是指因膀胱下方机械性或功能性梗阻而导致胎儿排尿不全或缺乏排尿的先天性畸形,发病率为2~3/10 000。LUTO可导致胎儿肺发育不全和肾功能不全,严重影响围产期胎儿的存活率。当前临床上治疗LUTO的措施主要有胎儿镜和膀胱羊膜腔分流术。现将胎儿镜与膀胱羊膜腔分流术在远期肾功能状况、技术的实施以及并发症方面进行比较,探讨胎儿镜在当前LUTO的诊治方面的优势和不足。

关键词: 胎儿镜; 胎儿下尿路梗阻; 膀胱羊膜腔分流术
Comparison of fetal cystoscopy vs. vesico-amniotic shunting in the application of fetal lower urinary tract obstruction
ZHU Weiwei1, ZHOU Huixia1, LI Pin1
1Department of Pediatric Urology, Pediatric Medicine Department of PLA General Hospital, Beijing 100700, China
Corresponding author: ZHOU Huixia, huixia99999@163.com
Abstract

Lower urinary tract obstruction (LUTO) refers to a kind of congenital malformation caused by fetal insufficiency or lack of urination due to mechanical or functional obstruction below the bladder, of which the incidence is 2-3/10 000. LUTO can cause fetal pulmonary hypoplasia and renal dysfunction, which seriously affects fetal survival during perinatal period. The main current clinical measures as the treatment of LUTO are fetal cystoscopy and vesico-amniotic shunting. By comparing fetal cystoscopy and vesico-amniotic shunting in the long-term renal function, the implementation of technology and the complications, this article will highlight the pros and cons of fetal cystoscopy in the current diagnosis and treatment of LUTO.

Keyword: fetal cystoscopy; fetal lower urinary tract obstruction; vesico-amniotic shunting
1 引言

每10 000名胎儿中, 就有2~3名胎儿患有下尿路梗阻(lower urinary tract obstruction, LUTO)[1]。LUTO又称膀胱流出道梗阻, 90%为男性胎儿。胎儿LUTO可继发于后尿道瓣膜、尿道狭窄或闭锁、梅干腹综合征、泄殖腔畸形和结节性腰突膨大等[2]。其中, 70%~80%的LUTO胎儿病因为后尿道瓣膜, 而在妊娠前3个月确诊的LUTO胎儿中, 约50%患病胎儿病因为尿道闭锁或狭窄[3]。胎儿LUTO会导致严重的双侧肾积水、肾发育不良、输尿管积水和羊水过少, 同时由于肺发育不全和严重的肾损害, 导致围产期高死亡率。即使在存活的胎儿中, 肾损伤的发生率也达到近50%, 最终需要透析或者肾移植治疗[4]。而胎儿镜(fetal cystoscopy, FC)的出现, 使尽早挽回LUTO胎儿的肾功能成为可能。

2 胎儿镜的历史

世界上第一次胎儿镜操作是在1954年, Westin用10 mm的子宫镜经子宫颈插入羊膜腔[5]。1972年, Valenti在剖宫产术前成功地进行了6例胎儿镜检查操作[6]。1974年, Hobbins和Mahoney在胎儿镜下抽取脐血, 成功地确诊了血红蛋白病[7]。到上世纪70~80年代, 胎儿镜被广泛用于抽取脐血、宫内输血、胎儿组织活检等操作[8]。高分辨超声替代了胎儿镜的部分用途, 使得胎儿镜逐渐从产前诊断过渡到宫内治疗, 但超声对诊断后尿道瓣膜等导致的胎儿LUTO的敏感性虽高, 特异性却较低[9, 10]。相比之下, 胎儿镜由于能够进行宫内直视, 逐渐成为妇产科及儿科医生们进行宫内精密操作的首选方式, 尤其是在胎儿LUTO的诊治方面, 胎儿镜有着能明确梗阻原因的独有优势[8]

3 胎儿镜的构成

胎儿镜又称羊膜腔镜或宫腔镜, 是一种光学纤维内窥镜。在B超介导下, 胎儿镜可经腹壁、子宫壁直接进入羊膜腔, 便于直接观察胎儿并进行一些简单操作, 如观察胎儿性别外貌、抽取脐血、取胎儿组织活检以及对胎儿进行宫腔内治疗, 是目前产前诊断最有效最直接的方法[11, 12]

胎儿镜主要由光源及镜头、摄像系统和操作器械3部分组成。胎儿镜的摄像系统与传统腹腔镜的摄像系统是通用的, 在此不作详细介绍。胎儿镜直径1.2~3.5 mm, 长18 cm, 镜面角度可达30° , 镜内有导光纤维将氙光源传导至镜头, 操作者可通过调整套管的长度和角度使器械更容易地进入羊膜腔。套管针的针头藏于检查鞘(手术鞘)内, 以避免操作时造成胎膜分离或子宫出血。此外, 胎儿镜还可以配有掺钕钇铝石榴石bid-YAG激光、灌注装置、超声等附属设备[12](图1)。

图1 胎儿镜(Karl Storz公司)
胎儿镜主要由3部分组成:①光源及镜头:微型0° 直视内镜(11630AA); ②操作器械:检查鞘(11605KC)、手术鞘(11630KF、11605F)、手术鞘(钝头)(11630KH)、穿刺器(11517BS)、抓钳(11510C)、触诊探棒(11650KL); ③摄像系统(和腹腔镜的摄像系统通用)

4 胎儿镜在LUTO诊断和治疗中的应用

在胎儿镜未问世前, 医生通常因为超声发现孕中期胎儿肾积水而诊断出胎儿LUTO, 扩张的后尿道在超声下表现为“ 钥匙孔征” [13]。但产前超声诊断有明显局限性, 尤其在孕妇严重羊水过少时, 需要羊水灌注来辅助完成对胎儿的评估。相比超声, 胎儿磁共振成像可以更详细地分析胎儿LUTO, 尤其是针对病情复杂的LUTO病例, 能起到对产前超声补充诊断的作用, 但孕妇病态肥胖和胎儿宫内运动伪影会影响诊断准确率。当前仅有少数学者对胎儿磁共振成像诊断胎儿LUTO进行研究, 胎儿磁共振成像目前依旧不能取代超声成为无创检查的首选[14, 15]。因此, 胎儿镜是目前唯一可以明确病因的诊断方法[16]

胎儿镜是现阶段唯一可以宫内直视的技术手段, 可以观察胎儿性别外貌, 观察胎儿有无明显畸形(如唇腭裂、脊柱裂、外生殖器畸形等), 取胎儿组织活检以诊断遗传性皮肤病, 抽取胎血协助诊断胎儿有无镰刀细胞性贫血、地中海贫血等遗传性血红蛋白病及慢性肉芽肿, 以及上文提到的在胎儿LUTO的诊断等方面的应用, 还被广泛用于多种宫内治疗(图2A):宫内治疗胎儿后尿道瓣膜(图2B), 宫内输血, 严重双胎输血综合征行激光无出血切除寄生胎, 激光闭塞双胎盘交通血管, 对多妊娠行选择性堕胎, 以及复杂性单绒毛膜双胎疾病、先天性膈疝、羊膜带综合征、骶尾部畸胎瘤和胎盘绒毛血管瘤、喉闭锁的先天性高位气管阻塞综合征、开放性脊髓脊膜膨出等的胎儿镜下治疗[8, 11, 12]

图2 胎儿镜的诊疗应用
A:胎儿镜的光纤在套管针引导下进入羊膜腔内, 甚至可以直接进入胎儿体内进行精准诊断和治疗; B:胎儿镜治疗后尿道瓣膜

尽管胎儿镜技术仍然有许多不完善之处, 但胎儿镜为确诊和研究胎儿异常、尤其是研究人类遗传性疾病方面提供了卓有成效的研究方法, 提高了某些致死性疾病新生儿的存活率。

5 胎儿镜检查的时机选择

临床上一般根据胎儿大小、羊水量、脐带粗细以及检查目的来确定胎儿镜检查的时机。在妊娠15~17周时, 胎儿体积较小, 且羊水量也足够, 适合观察胎儿外形; 在妊娠18~22周时, 脐带增粗, 羊水量继续增多, 此时易于取胎儿血进行产前诊断; 妊娠22周以后, 由于羊水透明度下降, 此阶段不利于观察胎儿外形; 而到了妊娠晚期, 由于子宫对机械性刺激的敏感性增强, 行胎儿镜检查会增加早产的概率, 且一旦发生羊水栓塞, 后果要比妊娠中期严重得多[11, 12]

6 胎儿镜干预与膀胱-羊膜腔分流术和膀胱穿刺术的比较

实验研究证明, 逆转胎儿LUTO可改善胎儿肾功能并预防胎儿肺发育不全, 进而增加羊水量。由于开放式胎儿手术会增加母婴风险, 所以大多数妇产科及儿科医生一致选择在超声引导下行微创手术。当前胎儿介入治疗主要有三种方式:膀胱穿刺术(vesicocentesis)、膀胱-羊膜腔分流术(vesico-amniotic shunting, VAS)和胎儿镜手术(fetal cystoscopy, FC)[16]

膀胱穿刺术只对非解剖性尿路梗阻的胎儿有效, 而且为了持续的减压, 每周需进行数次膀胱穿刺, 这将显著增加感染、流产、胎膜早破和早产的风险。因此, 目前胎儿膀胱穿刺术只被作为一种进行胎儿尿检的方法[16]。所以, 本文将重点将对胎儿镜与膀胱羊膜腔分流术进行比较, 以探讨胎儿镜作为胎儿LUTO的外科干预手段的优势。

6.1 远期肾功能预后

VAS和FC对胎儿肾功能的影响结果相似, 多篇文献报道, 29%~60%的病例在VAS术后6个月~2年的随访中肾功能正常[17, 18, 19]。而FC术后40%~73%胎儿的肾功能正常。有学者根据Schwartz公式计算GFR来评估胎儿肾功能, 并规定胎儿GFR< 90 mL· min-1· 1.73 m-2为肾功能异常[20], GFR=0.55× 身高(cm)× [Cr(μ mol/L)/88.4]-1。他们对16位术后的胎儿进行长达2年的随访, 最后得出肾功能正常率为75%[21]

Ruano等[17]对1990年1月– 2013年8月收治111名严重LUTO胎儿进行了回顾性研究, 把研究对象分成三类实施干预:FC组, VAS组和未干预组。该文比较了FC和VAS治疗重度胎儿LUTO的疗效, 认为VAS和FC均能提高胎儿术后2年的生存率, 但VAS不能提高产后胎儿的肾功能, FC在阻止至少6个月胎龄胎儿的肾功能进一步恶化方面更有效果, 尤其是对有后尿道瓣膜的胎儿。

6.2 操作技术

FC的主要操作困难是显露后尿道梗阻。膀胱颈和尿道之间有一定角度, 而胎儿耻骨在内窥镜之上, 所以一旦内窥镜进入扩张的膀胱颈后必须向上急转弯, 从而限制了进一步操作。这一困难不仅有可能导致FC有30%失败率, 还可能因激光灼烧尿道壁至会阴部位而产生医源性损伤[22]。虽然近年来胎儿内窥镜手术和多学科实践方面已得到充分发展, 但绝大部分医生仍旧不擅长FC治疗。

曾有人提出过FC干预的技术困难, 但后续研究或文献报道较少。技术困难限制了FC的潜在效益, 所以应该大力促进合适的FC器械的研发[18]

在FC被广泛运用之前, 最常见解除胎儿LUTO的方法是超声引导下经皮VAS。VAS即在局麻下和超声引导下放置导尿管, 导尿管远端在胎儿膀胱内, 近端在羊膜腔内, 用于引流胎儿尿液。在插入套管和套管针之前, 一般用彩色多普勒超声检查穿刺部位。羊水过少或无羊水是放置导尿管的主要困难, 因此, 在实施VAS之前有必要行羊水灌注。为了防止膀胱减压后导管移位, 应将导管尽量放低。在羊膜腔内操作套管针应避免导管误入胎儿腹部或母体子宫壁, 有时需要轻柔地引导胎儿远离母体子宫壁[11]

常规羊水灌注需进行操作前的分流, 这增加了一些额外的风险。相比VAS, FC不需要进行羊水灌注, 这也是FC的一大优势[17]

6.3 术后并发症

2019年, 曾有学者对2008– 2018年33名胎儿实施的48次手术干预进行了回顾性研究, 发现FC和VAS的并发症发生率相近, 产妇的主要并发症是胎膜早破, 而54%的胎儿并发症是手术操作所致, 即引流管移位(VAS 38%)、大网膜疝或肠疝(VAS和FC均为25%)、尿路上皮瘤或者尿道-会阴瘘(FC 25%)[19]。FC术后最常见的并发症是胎膜早破和会阴瘘[23]。其他并发症还有胎盘和胎儿损伤、流产和早产、羊水渗漏和羊膜腔感染等[13]。在VAS的文献报道中, 并发症发生率将近40%, 主要包括引流管移位、引流管堵塞、胎儿腹水、胎膜早破、早产、引流部位腹壁以及胎儿死亡等[18, 19, 24, 26]表1)。

表1 宫内干预后产妇和胎儿并发症 n(%)

目前, 国内外对于VAS和FC术后并发症方面的研究报道十分有限, 尚缺将两种术式术后并发症进行对比的大规模多中心队列研究报道。从并发症方面来说, 目前尚不清楚VAS和FC哪一种方式更有显著的优势。

7 VAS和FC的优势分析

在宫内介入治疗LUTO方面, 目前尚无权威的数据来作为选择VAS或FC的参考。2011年的一项研究表明, FC和VAS均不能改善围产期胎儿死亡率或发病率[27]。2019年Vinit等[25]指出, 目前尚无临床试验表明哪种治疗更有效, 但VAS有一大弊端, 即孕妇不得不多次手术。其次, FC比VAS在理论上更有优势, 因为FC能使梗阻的膀胱在生理上引流通畅, 并能通过内镜检查扩张的下尿路来确定LUTO的病因, 比如说后尿道瓣膜或尿路闭锁等。而后尿道瓣膜是引起LUTO的最主要原因, 且FC在诊断和治疗后尿道瓣膜上更有效, 使得FC对比VAS的优势相对明显[4, 16, 17, 27]。此外, 良好的膀胱发育需要“ 周期性排尿” , 但VAS术后胎儿可能无法维持膀胱功能[9, 28]。最后, FC的另一个优势是避免羊水灌注, 羊水灌注会增加母婴风险, 而这又是VAS所必需的步骤[4]表2)。

表2 FC干预的综述总结

虽然以上这几点表明FC优势明显, 但实际上VAS也有着FC无法替代的优势。根据Ruano的LUTO分期, 胎儿肾功能Ⅱ 期时(即超声检查提示羊水过少、严重双侧肾积水、囊肿或不典型增生, 最多连续3次取样显示良好的尿生化结果), FC和VAS均可作为治疗措施。而当胎儿肾功能Ⅲ 期时(即羊水过少或无羊水, 连续采样后尿生化结果显示不良), 胎儿膀胱相对变小, 不利于实施FC干预, 治疗措施只能选择VAS和羊水灌注[17, 25, 26, 29, 30]

所以, FC目前无法完全替代VAS, 究竟选择哪一种治疗方式, 医生必须结合临床作出合理的选择。

8 总结

LUTO会导致胎儿肺发育不全和肾功能衰竭, 使得发育中的胎儿有很高的死亡风险。目前胎儿宫内干预有膀胱穿刺术、VAS和FC三种方法, 但在临床上被广泛采用的还是FC和VAS。曾有人认为, FC应被认为是一种实验技术, 至少需要在动物模型上得到验证[18]。我们将FC与VAS作比较, 深入阐明了FC的优劣势, 认为虽然FC在诸多方面有着VAS无法比拟的优势, 但由于缺乏令人信服的临床数据, FC依旧无法替代VAS; 同样, VAS仍在目前临床上胎儿宫内治疗方面保有自己的一席之地。但随着FC器械的不断改良和更多临床研究的进行, FC作为一种新型的宫内胎儿治疗措施, 必将在临床上得到广泛的应用。

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