产科多普勒超声用于临床测量胎儿血流始于20世纪70年代末。但基于设备和技术所限，测量仅局限于脐动脉(umbilical artery，UMA)和子宫动脉血流。随着放射超声医学的进展，脉冲多普勒超声的临床应用，因其血管定位较连续多普勒超声更准确，而对胎儿脑循环的研究得以实现。大脑半球前2/3和部分间脑由颈内动脉供血，而大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)供血为颈内动脉的直接延续，是供应大脑半球最粗大的动脉，负责大脑半球外侧面大部分和岛叶营养，因此可反映胎儿脑循环变化。查长松等^[2]报道，28孕周以后多普勒超声对胎儿MCA搏动指数(pulsatility index，PI)异常的检出率为93.5%，故认为MCA是研究胎儿脑循环的理想血管。目前国际上多采用Mari法进行MCA－PI测量，即采用较低频超声探头显示Willis环解剖结构、彩色血流分布及走行。其具体操作为：首先选定标准胎儿双顶径测量平面，然后将探头向颅底移动，在前、中颅窝之间找到蝶骨大翼；然后采用彩色多普勒血流显像观察颅内动脉血流信号，彩色取样框置于MCA周围；放大MCA血流信号，使多普勒超声的取样线与血流方向夹角为0°，对MCA血流流速曲线进行脉冲多普勒超声取样，直至获得至少5个完整、清晰、形态一致的脉冲多普勒血流图像及反映胎儿脑循环变化的血流参数，如MCA－PI，阻力指数(resistance index，RI)，舒张末期流速(end－diastolicvelocity，EDV)，收缩期峰值流速(peak systolic velocity，PSV)，PSV与EDV比值(S/D)及平均MCA血流速率(mean velocity，Vm)等指标。对每例胎儿至少采用多普勒超声测量MCA血流3次，而且所有测量均由同一位检查者完成，以减少测量结果的误差。

导致胎儿贫血的原因很多，主要以母婴血型不合引起的胎儿红细胞同种异体免疫性溶血，以ABO溶血病最为常见，其次为Rh溶血病。而双胎输血综合征、母胎输血综合征、微小病毒B19感染所致贫血等，则临床上较为少见。既往常采用羊膜腔穿刺、脐血管穿刺等有创性方法诊断胎儿贫血。近年多采用多普勒超声检测胎儿MCA－PSV协助诊断各种类型胎儿贫血^[3]。多普勒超声检测胎儿MCA－PSV可使70%以上贫血胎儿避免有创性检查，被认为其可能为诊断胎儿贫血的最佳方法。研究表明，胎儿MCA－PSV与胎儿贫血程度呈正相关，超声MCA－PSV是目前应用最广的预测胎儿贫血的方法。胎儿贫血时，因血容量不足，机体通过血流加速提高携氧量代偿，胎儿处于高动力循环状态，胎心则处于高动力状态，红细胞比容降低，血液黏稠度降低，因而MCA－PSV升高。Seheier等^[4]对813例正常单胎妊娠、58例红细胞同种异体免疫性贫血风险孕妇进行多普勒超声检测胎儿MCA－PSV的研究结果示，胎儿贫血的MCA－PSV为相同孕周胎儿正常标准中位数倍数(multiples of the median，MoM)的1.5 MoM；并且应用此指标可诊断96%重度胎儿贫血，假阳性率仅为14%。纠正贫血后，胎儿MCA－PSV降低。Mari等^[1]对具有贫血风险胎儿进行研究的结果表明，胎儿MCA－PSV与孕周呈线性正相关，线性回归方程为：MCA－PSV＝－9.955＋1.561×孕周。以不同孕周胎儿MCA－PSV的＋2 s作为筛查胎儿贫血的标准。当多普勒超声检测的MCA－PSV>相同孕周胎儿正常标准1.5 MoM时，即可诊断为胎儿贫血。对胎儿贫血的治疗建议采取脐血穿刺术及宫内输血等措施。Mari等^[5]相关后续研究证实，贫血胎儿不论是否合并水肿，采用多普勒超声检测MCA－PSV增高用于预测胎儿中度以上贫血的敏感度为100%。Leung等^[6]采用多普勒超声检测胎儿MCA－PSV、腹内段脐静脉最大血流速率、肝长度及脾周长等预测4例胎儿重型α地中海贫血的结果显示，MCA－PSV对胎儿重型α地中海贫血最具有诊断价值。对MCA－PSV<相同孕周胎儿正常标准1.5 MoM的胎儿，可暂不采取羊膜腔穿刺术、脐血穿刺术等有创性操作，仅多普勒超声动态严密观测MCA－PSV值变化，可减少侵入性操作对母胎的危害；对于MCA－PSV>相同孕周胎儿正常标准1.5 MoM的胎儿，则采取侵入性操作进行胎儿地中海贫血基因诊断。Himmelberg等^[7]研究指出，贫血胎儿经宫内输血后，伴随贫血的纠正，MCA－PSV逐渐降低，这从侧面证实Mari的研究结果。胎儿MCA血流较少受胎动、孕妇呼吸运动等外界因素影响，阳性及阴性预测值均较高。多普勒超声测量MCA－PSV诊断胎儿中度以上贫血的敏感度为100%，特异度为92%，阳性预测值为60%，阴性预测值为100%。

胎儿宫内缺氧、宫内窘迫是导致胎儿围生期死亡及新生儿神经系统后遗症的常见原因之一，亦是导致围生儿死亡的首位病因。长时间缺氧可导致新生儿缺血缺氧性脑病，引起一系列神经、精神症状等，缺氧严重者预后较差。当胎儿宫内缺氧时，机体为保证心、脑等重要脏器供血，血流重新分布，使腹部器官、周围血管处于收缩状态，而脑血管阻力下降，形成窒息早期高灌注，脑血流量代偿性增加，即所谓胎儿自身"脑保护效应"^[8]。若此时采用多普勒超声监测MCV，则可表现为MCA－S/D值下降，MCA－PI降低及MCA－PSV升高。但当胎儿宫内严重缺氧时，脑血管失代偿，表现为大脑血管低灌注和窒息后的二次高灌注，而此时MCA－PI升高。因此，动态检测胎儿MCA血流阻力指标至关重要。Kamitomo等^[9]研究表明，当孕期存在高危因素[妊娠期高血压疾病、妊娠期肝内胆汁淤积症(intrahepatic cholestasis of pregnancy, ICP)、脐带绕颈、胎盘过早成熟、胎盘早剥及羊水过少等]导致胎儿宫内慢性缺氧时，多普勒超声表现为MCA阻力正常或下降，肺动脉收缩，并伴脐血流阻力增加，右心排血量下降，这与正常妊娠时胎儿右心功能占优势的超声表现相反；当缺氧加重时，MCA－PI明显下降或上升时，多伴随左心功能减退。若胎儿长时间处于此状态，可引起胎儿脑损伤，造成不可逆影响，甚至胎死宫内。但为避免假阴性，当发现MCA血流异常时，必须常规对胎儿进行脐静脉及脐静脉导管、下腔静脉及脑大静脉等的血流动力学检测。孙霞等^[10]对46例妊娠期高血压疾病患者进行MCA血流监测发现，若以MCA－S/D>1.44为标准，则提示胎儿宫内缺氧的灵敏度为89%，特异度为92%。若联合胎儿肾动脉血流监测，则可减少单纯MCA－S/D的假阳性。邓梅君等^[11]对88例ICP患者监测胎儿MCA血流显示，ICP胎儿较正常妊娠胎儿MCA血流速率明显增快，而PI、S/D、RI值则降低，当ICP患者胎儿的MCA Vm>35 cm/s，S/D<4，PI<1.6，RI<0.4时，导致的围生儿预后不良明显高于22 cm/s<Vm<35 cm/s，S/D>4，PI>1.6，RI>0.6者，并且当Vm>35 cm/s，S/D<4，PI<1.6，RI<0.6时，导致的死胎、死产率更高。

胎儿宫内发育迟缓(intrauterine growth retardation，IUGR)是指胎儿出生体重低于同胎龄平均体重的第10百分位或2 s。若胎龄为37孕周时，新生儿出生体重<2.5 kg，则称为胎儿宫内发育不良^[12]。产前检查在孕龄为28孕周后每周测量宫高，若连续2次小于正常值的第10百分位，或孕妇体重连续3周不增长，则应怀疑IUGR。IUGR可致胎儿整个身体和内部器官均发育受限。IUGR胎儿出生后可能存在以下不良后果：血液中氧气含量不足、Apgar评分低、低血糖、正常体温难于维持及红细胞增多症，严重IUGR时，胎儿发育可停滞，导致新生儿脑发育障碍，对新生儿生长发育均有不良影响^[13,14]。多普勒血流频谱分析已在临床应用几十年，有关IUGR的多普勒血流频谱研究提示，当脐动脉多普勒血流波形阻力指数增加，尤其当出现舒张末期血流波形缺失时，提示妊娠结局可能不良^[15]。引起IUGR的因素众多，然而各种因素导致的IUGR均可表现为胎盘功能低下及血管阻力增加。慢性胎盘功能低下与IUGR及羊水过少互为因果，可进一步影响胎儿的储备能力及影响胎儿－胎盘循环，胎儿的自身调节作用，使更多血液供给脑部，而减少身体下半部分的血供。这些特征反映在血管多普勒超声上，最明显，也是最早发生变化的是脐动脉阻力升高，而MCA血流则反映脑血供增加，即脑部血管扩张及阻力降低^[16]，使脐动脉阻力指标升高。正常情况下，胎儿脐动脉和MCA阻力指标二者变化相似，但因MCA管腔小于脐动脉，所以胎儿MCA阻力指标较脐动脉相应值增高。Baschat等^[17]对328例IUGR患儿进行的MCA多普勒超声检测结果发现，诊断IUGR的灵敏度仅为26.5%，但其仍认为该法对IUGR的监测非常重要。张斌等^[18]对23例IUGR胎儿行多普勒超声发现，IUGR胎儿的MCA阻力指数低于正常值。该研究还显示，孕晚期IUGR胎儿的脐动脉、静脉导管及下腔静脉多普勒血流指数与非IUGR胎儿比较，差异有统计学意义(P<0.05)，因此认为，MCA多普勒血流指数是与低出生体重相关的最敏感指标。张斌等^[18]比较孕晚期正常胎儿与IUGR胎儿的脐动脉、静脉导管、下腔静脉多普勒血流指数结果表明，差异无统计学意义(P>0.05)。IUGR组可能包括正常小体形胎儿与病理胎儿，即使IUGR胎儿的多普勒指数正常，亦不能除外不良妊娠结局。

目前多普勒超声检测胎儿MCA血流主要应用于诊断胎儿贫血，并且研究多集中于对同种异体免疫性贫血、地中海贫血所致胎儿贫血，而在其他导致胎儿贫血病因，如母胎输血、双胎输血、B19病毒等所致胎儿贫血的研究较少，国内文献报道亦尚少，诊断缺乏统一参考值。多普勒超声检测胎儿MCA血流在胎儿宫内缺氧、宫内窘迫、IUGR等方面的应用日益受到关注，是一种无创、安全、重复性好及经济实用的诊断方法，优于羊膜腔穿刺及脐血穿刺等有创性方法。非侵入性多普勒超声检测胎儿MCA血流在围生期的应用前景广阔，在各种高危妊娠中，如脐带绕颈及单绒毛膜双胎等的应用，值得进一步深入研究。