光声成像早期诊断脐血流受限与母体胎盘低灌注：实现急性胎儿窘迫精准鉴别的新策略

《Photoacoustics》：Early identification of umbilical blood flow restriction and maternal placental hypoperfusion with photoacoustic imaging

本研究针对急性胎儿窘迫（AFD）临床诊断难题，开发了基于光声成像（PAI）的新型诊断方案。研究人员通过建立小鼠胎盘低灌注和脐血流限制模型，首次证实PAI可实时定量监测胎儿脑组织氧饱和度（sO2）动态变化，并创新性提出通过分析胎盘与胎儿脑组织sO2差异模式实现病因鉴别。该技术为AFD的早期精准干预提供了重要实验依据。

　　

在产科急诊中，急性胎儿窘迫（AFD）如同悬在围产期管理上的达摩克利斯之剑，随时可能引发新生儿缺氧缺血性脑病等严重并发症。目前临床依赖的胎心监护（CTG）和超声检查虽广泛应用，却存在明显局限：它们无法量化胎儿脑组织缺氧程度，且常伴随误诊风险，导致不必要的剖宫产手术。更棘手的是，对于脐带隐性脱垂等引起的血流受限，传统检测手段难以早期识别。面对这一临床痛点，福建医科大学附属妇幼保健院张璐婷研究团队在《Photoacoustics》发表创新性研究，开创性地将光声成像（PAI）技术应用于AFD的早期精准诊断。

研究团队通过建立孕鼠模型，系统模拟了部分性（PFR）和完全性（TFR）胎盘血流限制，以及脐带血流受限和胎盘低灌注四种病理状态。利用Vevo 3100光声-超声双模态成像系统，在680-970纳米多波长下实时监测胎儿脑组织和胎盘的氧饱和度（sO₂）动态变化。实验采用三盲设计确保客观性，并通过免疫组化（IHC）和血气分析验证成像结果可靠性。

研究结果揭示了多个突破性发现：

进行性缺血过程中胎儿脑部sO₂降低：通过连续120分钟监测，发现PFR和TFR组胎儿脑组织sO₂在阻断后4分钟即出现显著下降，10分钟内达到平台期。TFR组下降幅度更大，证实PAI可敏感捕捉早期缺氧信号。

胎儿海马体对缺血尤为敏感：研究首次通过PAI证实海马体是缺氧最易损脑区。术后10分钟，海马体sO₂即显著低于全脑水平，差异在PFR组达5.27±0.74，提示海马体可作为AFD早期敏感生物标志物。

胎盘血流阻塞过程中sO₂进行性下降：胎盘sO₂在血流阻断后10分钟内急剧下降，TFR组从57.78±1.25降至43.52±1.94。母体侧胎盘正常时氧合最高，缺血时下降最显著，术后10分钟即消除与全胎盘的sO₂差异。

PAI精确定位异常血流部位：研究成功区分脐带压迫（仅胎儿脑sO₂下降）和胎盘功能不全（脑与胎盘sO₂同步下降）两种病因。20分钟后，脐血流限制组脑-胎盘sO₂差异扩大至15.78±3.79，而胎盘低灌注组差异无显著变化。

缺氧状态的分子验证：免疫组化显示PFR和TFR组胎盘组织中VEGF（血管内皮生长因子）和HIF-1α（缺氧诱导因子-1α）表达显著上调，PAI测得的sO₂与血气分析值高度相关（r=0.7704），验证了PAI定量准确性。

该研究建立了基于海马体sO₂监测的早期预警和病因鉴别两步法诊断流程，突破了传统技术只能检测血流动力学改变而无法量化组织氧合的局限。光声-超声双模态成像兼具功能与结构信息，为临床AFD管理提供了从"是否缺氧"到"为何缺氧"的完整解决方案。虽然从动物模型到临床应用仍需深入探索，但这项技术无疑为改善围产期预后开辟了新的技术路径。