産科におけるドップラー

近年、ドップラー法は産科における主要な研究方法の一つとなっています。ドップラー効果の本質は次のとおりです。圧電素子によって生成された所定の周波数の超音波振動は、弾性波の形で研究対象物体内を伝播します。音響抵抗の異なる2つの媒体の境界に到達すると、エネルギーの一部は2番目の媒体を通過し、一部は媒体間の境界で反射されます。この場合、静止した物体から反射された振動の周波数は変化せず、元の周波数と同じです。物体が超音波パルスの源に向かって一定の速度で移動すると、その反射面は静止しているときよりも頻繁に超音波パルスと接触します。その結果、反射振動の周波数は元の周波数を超えます。逆に、反射面が放射源から離れると、反射振動の周波数は放射されたパルスよりも低くなります。生成されたパルスと反射されたパルスの周波数の差はドップラーシフトと呼ばれます。ドップラーシフトは、物体が超音波振動源に向かって移動しているときに正の値、遠ざかっているときに負の値をとります。ドップラー周波数シフトは、反射面の速度と走査角の余弦に正比例します。角度が0°に近づくと周波数シフトは最大値に達し、ドップラービームと反射面の方向が直角になると周波数シフトはゼロになります。

医学では、ドップラー効果は主に血流速度の測定に使用されます。この場合、反射面は主に赤血球です。しかし、血流中の赤血球の速度は均一ではありません。血液の壁層は中心層よりも大幅に低速で移動します。血管内の血流速度の広がりは、通常、速度プロファイルと呼ばれます。血流速度プロファイルには、放物線型とコルク型の 2 種類があります。コルク型のプロファイルでは、血管腔のすべての部分で血液の移動速度がほぼ同じで、平均血流速度が最大値に等しくなります。このタイプのプロファイルは、ドップラー図上で狭い周波数範囲で表示され、上行大動脈に典型的です。放物線型の速度プロファイルは、速度の大きな広がりが特徴です。この場合、壁側の血液層は中心層の血液層よりもはるかに遅く流れ、最大速度は平均値の約2倍に達します。これはドップラー画像において広い周波数範囲に反映されます。このような速度プロファイルは、臍帯動脈に典型的に見られます。

現在、産科研究には100～150Hzの周波数のフィルター（国際周産期ドップラー超音波応用学会推奨）が使用されています。臍帯動脈の血流速度を調べる際に高周波フィルターを使用すると、胎児の重篤な状態を診断する際に偽陽性結果につながることがよくあります。

高品質な血流速度曲線を得るには、スキャン角度は60°を超えないようにしてください。最も安定した結果は、スキャン角度30～45°で得られます。

現在、血流の状態を評価するために主に以下の指標が使用されています。

• 収縮期拡張期比（A/B） - 最大収縮期速度（A）と拡張末期速度（B）の比。
• 抵抗指数 - (A-B)/A;
• 脈拍指数 - (A-B)/M、ここでMは心拍周期中の平均血流速度です。

胎児胎盤複合体の状態に関する最も貴重な情報は、両方の子宮動脈、臍帯動脈、内頸動脈、または脳の主要動脈の血流を同時に検査することによって得られることが確立されています。

子宮胎盤および胎児胎盤の血流障害にはいくつかの分類があります。我が国では、以下の分類が最も広く用いられています。

1. 1度目。
   • A - 胎児胎盤血流は保持されているが子宮胎盤血流が侵害されている;
   • B - 胎児胎盤血流は阻害されるが、子宮胎盤血流は保持される。
2. II度。子宮胎盤および胎児胎盤の血流が同時に阻害されるが、臨界値には達しない（拡張期終末血流は維持される）。
3. III度。胎児胎盤血流の重大な障害（拡張期血流がゼロまたはマイナス）であり、子宮胎盤血流は保たれているか、または低下している状態。重要な診断徴候は、子宮動脈の血流速度曲線上に拡張期ノッチが出現することであり、これは拡張期の開始時に発生します。このような血流変化は、そのピークが最終拡張期速度に達するか、それを下回る場合にのみ、病的な拡張期ノッチとみなされます。これらの変化が認められる場合、早期分娩が必要となることがよくあります。

子宮動脈の拡張期血流の減少は子宮胎盤循環の障害を示しますが、胎児胎盤循環の障害は臍帯動脈の拡張期血流の減少によって示され、その値はゼロまたは負になります。

生理学的観点から見ると、臍帯動脈における拡張期血流がゼロであることは、胎児の血流が停止しているか、拡張期に非常に低速であることを意味します。負（逆）血流の存在は、血流が反対方向、つまり胎児の心臓に向かって移動していることを示しています。当初、個々の心拍周期における末期拡張期血流成分の欠如は、短期間です。病理学的プロセスが進行するにつれて、これらの変化はすべての心拍周期で記録され始め、同時にその期間が増加します。その後、心拍周期の半分で正の拡張期血流成分が欠如することになります。末期の変化は、逆拡張期血流の出現によって特徴付けられます。この場合、逆拡張期血流は最初に個々の心拍周期で確認され、短期間です。その後、すべての心拍周期で観察され、拡張期の期間の大部分を占めます。通常、妊娠後期の終わりに臍帯動脈に一定の逆流血流が記録されてから子宮内胎児死亡までには 48 ～ 72 時間以内に発生します。

臨床観察によれば、90% 以上の症例で、臍帯動脈の拡張期末血流速度の欠如が胎児の栄養失調と組み合わされています。

胎児低発育がない場合、血流ゼロまたはマイナスの状態が 4 週間以上続くと、かなりの数の観察において染色体病変および発育異常、最もよくあるのはトリソミー 18 および 21 を示唆する可能性があるという報告があります。

脳血流を研究することで、特定の追加情報が得られます。胎児の脳血管（中大脳動脈）における血流速度の病理学的曲線は、大動脈や臍帯動脈とは異なり、拡張期血流速度の低下ではなく、上昇を特徴とします。そのため、胎児に障害がある場合、血管抵抗指数の低下が認められます。

脳血流の増加は、子宮内低酸素症時の胎児循環の代償的集中化を示しており、脳、心筋、副腎などの重要な臓器への優先的な血液供給を伴う血液の再分配で構成されています。

その後、動態観察中に血液循環の「正常化」（ドップラー画像における拡張期血流の減少）が認められる場合があります。しかし、このような「正常化」は実際には偽の正常化であり、脳循環の代償不全の結果です。

脳血流の増加は非対称性胎児低成長にのみ見られる特徴であり、対称性胎児低成長では観察されないことが指摘されました。

妊娠後期の健康な胎児における子宮胎盤血流を測定する際の抵抗指数は、平均0.48±0.05、初期の異常では0.53±0.04、顕著な異常では0.66±0.05、急激な異常では0.75±0.04であることが確認されました。胎児胎盤血流に関する研究では、抵抗指数はそれぞれ平均0.57±0.06、0.62±0.04、0.73±0.05、0.87±0.05でした。

一般的に、ドップラー超音波を用いた場合、胎児の健常性または胎児の状態の異常を診断する精度は平均73%です。ドップラー超音波パラメータの変化と胎児低発育の間には、かなり明確な相関関係が認められています。例えば、胎児胎盤血流の異常がある場合、78%の症例で胎児低発育が認められます。子宮胎盤血流の減少により、片側で67%、両側で97%の症例で低発育が認められます。子宮胎盤と胎児胎盤の血流が同時に減少した場合も、ほぼすべての症例で低発育が認められます。

カラードップラー超音波検査は、胎児の首の周りの臍帯絡まりを診断する上で貴重な情報を提供します。臍帯絡まりは、産科医が遭遇する最も一般的な合併症です（分娩中の女性の約4人に1人に発生します）。臍帯病変による急性胎児低酸素症は、通常の分娩よりも4倍多く発生します。そのため、胎児の首の周りの臍帯絡まりを診断することは、実用上非常に重要です。カラードップラー超音波検査は、臍帯絡まりを検出するために使用されます。最初に、センサーを胎児の首に沿って配置します。単一の絡まりの場合、通常、このスキャン平面で3本の血管（動脈2本と静脈1本）を検出できます。この場合、血流の方向が異なるため、動脈と静脈は青または赤で、またはその逆で示されます。このスキャン方法を使用することで、ほとんどの場合、絡まりの数を特定することもできます。診断を確定するためには、胎児頸部の横断スキャンも用いるべきです。このスキャン面では、臍帯血管が赤と青の線状管状構造として描出されます。しかし、このスキャン法の欠点は、臍帯の絡み合いの数を特定できないことです。

場合によっては、二重絡みと胎児頸部における臍帯ループの位置の区別が困難になる可能性があることに留意してください。臍帯絡みがある場合、スキャノグラムで2本の血管が1つの色で、4本の血管が別の色で描出されるのに対し、ループが存在する場合、3本の血管が1つの色で、3本の血管が別の色で描出されることに留意してください。

出産2日前における胎児の首への臍帯絡まりの有無の正診率は96%でした。出産1週間前（6～7日目）には、正診率は81%に低下しました。後者の状況は、妊娠中は胎児の回転運動により臍帯絡まりの発生と消失の両方が発生する可能性があることで説明されます。

結論として、ドップラーグラフィーは胎児の状態に関する重要な情報を取得できるだけでなく、臍帯の絡まりを診断し、得られたデータに基づいて妊娠と出産を管理するための最も合理的な戦術を概説することができる貴重な方法であることに留意する必要があります。

おすすめの読み物

胎児の先天異常の出生前診断 / Romero R.、Pilu D.、Genty F. 他 - M.: Medicine、1994。

超音波診断の臨床ガイドライン / VV Mitkov、MV Medvedev 編。 - M.: Vidar、1996 年。

先天奇形。出生前診断と戦術 / BM Petrikovsky、MV Medvedev、EV Yudina 編集。 - M.: Realnoe Vremya、1999 年。

超音波胎児測定: 参考表と標準 / MV Medvedev 編集。 - M.: Realnoe Vremya、2003 年。

臨床視覚診断 / VNデミドフ、EPザティキアン編 - 第I～V号 - モスクワ：Triada-X、2000～2004年

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