孕期诊断性超声安全性的研究进展
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【摘 要】超声波的诊断技术在临床应用多年，以其安全性、无创性为优点，在孕期诊断方面使用很多，但近期各研究发现，超声波也会对孕期胎儿产生危害，先报告如下。
【关键词】诊断性超声；孕期；生物学效应；安全性
超声波是一种非电离辐射，因此长期以来被普遍认为是非侵入性的、安全无害的，并视此为超声诊断技术的一大优点，但超声波作为一种形式的能量，必然存在能量的阈值安全问题。
1 超声波生物学效应及相关研究成果
1.1 热效应
超声属于机械压力波，在介质中传播时，会产生声能向热能的部分转化，介质吸收热能后温度升高。所以当超声在人体组织中穿过，也会致使人体组织温度提升。有研究显示，在多普勒超声波检查，其超声的热效应可引起胎儿或胚胎的脑组织温度提高，有导致脑部组织损伤的可能，在临床应用时应引起注意 [ 1 ]。Suresh等[2]用超声诊断用的声波水平，即参数为频率3.5MHz，强度3.5 MHz， intensity 65 mW， I（SPTP） = 1 W/cm（2）， I（SATA） = 240 W/cm （2），让怀孕14天的小鼠持续处于此声波环境长达10分钟、20分钟及30分钟，记录超声所致的怀孕小鼠阴道内温度变化和生理反射及胎儿小鼠的出生死亡率，同时将幼鼠4个月及1岁时的自发活动力及学习和记忆力进行评测，研究显示，20分钟及30分钟的超声波照射，使孕鼠阴道温度相比升高，对孕鼠生理反射及幼鼠死亡率方面没有影响。在出生的幼鼠方面，10分钟超声波照射可使其自发活动、学习记忆力上的评分下降，且照射时间越长越严重。
1.2机械效应
超声机械效应为低强度的超声波穿过时，传播介质产生的弹性振动，其震动幅度与超声波的声强关联。当声波的声强过大，超过其所穿过的组织能承受的波幅极限时，会致使生物组织的断损或崩碎。Dalecki等[3]应用医用碎石超声机，以诊断剂量对孕鼠进行照射后，发现在超声波的辐射压力作用下，胎鼠的骨和软骨在与软组织交界处有出血的现象。在胚胎发育的早期，各胚胎细胞皆处于分化迁移中，同时细胞间基质未完全成熟，超声波产生的机械效应或会给其带来损伤，影响胎儿的发育过程[4]。近期，新的超声显像技术在临床应用，它是通过超声对穿过组织时生成的剪切力，采集出剪切模量的方法生成图像，提供生物组织粘弹特性信息，这项技术特点是输出功率少，同时也有缺少安全评估
的不足之处[5]。
1.3空化效应
空化效应是超声波在生物组织中穿过时，使溶于组织内水分中的小气泡震动，甚至气泡崩裂。Holland等[6]用医用水平声波（MI 0.8-1.6）照射初生鼠，发现初生鼠发生肺内血管出血，holland使用活性空化探测仪收集的参数显示出，在此水平下的超声波所引发的空化效应对生物体有损伤作用，不能忽视。
2 超声波作用对胚胎的影响
崔运河、夏敏等[7]用诊断超声强度对将行人流的早孕者的胚胎处进行照射，并取早孕者流产后的胚胎绒毛作过氧化程度分析，结果示小剂量，理论上对胎儿安全，而大剂量长时照射会使丙二醛在组织内浓集，破坏细胞膜结构，损伤绒毛及胎儿。杜联芳等[8-9]使用参数为频率3.5 MHz，输出功率6.8 mW，Isata.3.2mW/cm2的超声波，对人工流产前得早孕孕囊进行照射，取滋养层和间质细胞，分析其p53 mRNA和Fas/FasL蛋白的表达成度，这两个指标提示细胞凋亡的发生，结果表明照射时长为10min时，超声波作用几乎对绒毛细胞的凋亡无影响，而当剂量大于10 min滋养层细胞的凋亡率率明显上升。冯泽平等[10-14]也使用诊断超声（3.5MHz，输出功率0.41 mW/cm2）对胎儿照射，观察胎儿五个重要脏器发生的形态学的微变化，结果表明，短暂的超声照射对胎儿各脏器组织不会引起可观的形态学变化。而长时照射于超声波中，胎儿心肌细胞中的肌丝及肌浆网和其他细胞器结构有不同程度的破坏、断裂、解聚与形变；胎儿的腺垂体细胞及神经垂体细胞核染色质稀疏、线粒体嵴模糊，细胞间隙增宽，血管旁组织有水肿；细胞核较大，染色质较稀疏，细胞有大量无髓神经纤维，胞浆内线粒体稀少；胎儿肾细胞出现内的线粒体肿胀，嵴模糊，内质网稍扩张和检染色质稀疏；胎儿生殖器官内的生殖细胞肿胀，核染色质颜色浅，线粒体肿胀，嵴不清。长时照射，超声波的生物效应需引起足够重视，防止不良影响的发生。
3 超声波对胚胎作用流行病学结果
Kieler[15]对大量瑞典儿童进行智力评估，结果出是否在产前经过超声检查对儿童智力结果无影响。Newnham等[16]对1400多人进行研究，结果显示多次超声检查会造成胎儿发育迟缓；符绍莲等[17]对北京地区八所医院12224名初产妇研究显示。99.3%的初产妇孕期接受过超声检查，产妇检查次数平均大于3次，怀孕早期进行超声检查者占近四分之一。经logistic回归分析，所有案例中未发现诊断强度的超声波对胎儿出生率及胎儿发育有负面作用。Campbell等[18]对话语迟缓的儿童进行分析，发现孩子在言语功能方面不如正常儿童，与儿童母亲在孕期接受超声检查的次数相关，次数多者，言语功能差异越大。Salvesen[19]回顾了超声生物效应研究的流行病学研究，分析了孕期超声照射与出生时体重、神经发育和诵读困难、儿童恶性肿瘤、左利手、语言能力等方面的资料，认为目前的流行病学资料尚不能证明孕期超声照射会对后代构成确定影响。可见，孕期超声检查的潜在副作用还需要进一步确证，流行病学研究中要注意排除混合变量的影响，如人群选择、医疗情况、产科危险因素等，还要测量输出声能、描述超声检查的时间、次数及所处的孕期等[20].
4 既往研究不足和发展方向的展望
总之，现阶段资料证明，临床使用的超声波在控制其使用时间及使用强度的前提下对孕期胎儿危害较小，是一种准确而可靠的诊断技术，但是仍然缺少进一步的安全性的评价研究，没能在临床的应用上达成一致的使用标准。同时，以往的研究大多是基于动物体内研究，且实验生物体种类及数量有限，不能完全满足临床超声应用的早期化、多次化应用的需要。对于孕期彩超照来说，超声波所带来的生物胚胎组织微细结构改变是已经被各研究所证实，但超声波导致的生物机能上的损害鲜有报道。孕期诊断型超声带给临床诊断上的贡献不可磨灭，但应继续完善其安全性的相关研究，更好的将其造福于临床。