三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)聯(lián)合Tei指數(shù)評(píng)價(jià)妊娠晚期子癇前期患者的左心室功能

徐立新 潘高云 朱張茜 尤利益 李選峰

子癇前期是妊娠期特有的疾病之一，是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦死亡和胎兒早產(chǎn)的主要原因之一[1]。妊娠晚期子癇前期孕產(chǎn)婦出現(xiàn)血壓增高、蛋白尿及伴或不伴有水腫等一系列臨床表現(xiàn)，由此導(dǎo)致孕產(chǎn)婦腎功能不全、心臟衰竭、妊娠過(guò)程中胎盤早剝、胎兒在母體內(nèi)發(fā)育受到限制、孕婦產(chǎn)后大出血等并發(fā)癥，這些并發(fā)癥危及孕產(chǎn)婦和胎兒的生命。因此，及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)妊娠晚期子癇前期患者左心室功能的變化，協(xié)助臨床診斷和治療，能明顯減輕疾病造成的危害，對(duì)提高孕產(chǎn)婦及胎兒存活率有重大意義。Tei指數(shù)又稱心肌做功指數(shù)，能整體評(píng)價(jià)心臟舒張和收縮功能。有研究發(fā)現(xiàn)先天性心臟病患者脈沖多普勒超聲心動(dòng)圖測(cè)得的Tei指數(shù)與同時(shí)心導(dǎo)管檢查測(cè)得的左心室整體功能指標(biāo)相關(guān)性較好[2]。三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（3D-STI）融合了實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖成像和斑點(diǎn)追蹤成像，在實(shí)時(shí)成像條件下，追蹤三維空間形態(tài)里心肌的走向和軌跡[3]。由于在這種情況下測(cè)得的斑點(diǎn)不會(huì)移出追蹤平面，相對(duì)二維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)更加真實(shí)、準(zhǔn)確反映心臟各節(jié)段的形變和運(yùn)動(dòng)。本研究采用3D-STI及Tei指數(shù)評(píng)價(jià)娠晚期子癇前期患者左心室功能的變化并探討其臨床應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選擇2016年9月至2017年10月在我院建檔并規(guī)律產(chǎn)檢的妊娠晚期子癇前期患者60例。根據(jù)2013年ACOG妊娠高血壓指南[4]將患者分為兩組：輕度子癇前期（PP-A）組31例和重度子癇前期（PP-B）組29例。納入標(biāo)準(zhǔn)：晚期妊娠產(chǎn)婦收縮壓＞140mmHg和（或）舒張壓＜90mmHg伴蛋白尿（＞0.3g/d）或隨機(jī)尿蛋白大于（+）為妊娠晚期輕度子癇前期；收縮壓＞160mmHg和（或）舒張壓＞110mmHg、蛋白尿＞2.0g/d或隨機(jī)蛋白大于（++）并伴有微血管病性溶血（LDH升高）、血小板減少（＜100×109/L）、血清轉(zhuǎn)氨酶（ALT或 AST）水平升高、血清肌酐升高、持續(xù)存在的頭痛及上腹部不適中一種以上癥狀或體征表現(xiàn)的子癇前期患者為重度子癇前期。排除標(biāo)準(zhǔn)：心律失常、先天性心臟病、急慢性肺部疾病引起的心臟疾病、原發(fā)性心肌病、妊娠前慢性血壓增高疾病、糖尿病、嚴(yán)重肝病、貧血、慢性腎功能減退和免疫缺陷等疾病。排除超聲圖像質(zhì)量差的患者。另選擇30例同期在我院產(chǎn)檢的健康孕婦作為對(duì)照組（PN組），孕期血壓正常。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)同意，所有研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。3組孕婦年齡、身高、體重、孕周、心率比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），PP-A組與PP-B組收縮壓及舒張壓比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），見(jiàn)表 1。

1.2 儀器和方法 選用超聲儀器 GE Vivid E9 Dimension，配備 M5S 超聲探頭，頻率 1.7～3.3 MHz，4V 超聲探頭，頻率 1.7～3.3 MHz。測(cè)量孕婦身高、體重、血壓和心率。連接三導(dǎo)聯(lián)心電圖，孕婦取左側(cè)臥位，平靜呼吸。由同一位醫(yī)師在同一時(shí)間段對(duì)3組孕婦進(jìn)行超聲檢查。超聲探頭于胸骨旁左心室長(zhǎng)軸切面觀，使用M型超聲測(cè)量左心室舒張末期左心室內(nèi)徑（LVEDd）、舒張末期室間隔厚度（IVSd）、舒張末期左心室后壁厚度（LVPWd），計(jì)算左心室相對(duì)室壁厚度（RWT）、左心室質(zhì)量（LVM） 及左心室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）；LVM （g）=1.04×[（LVEDd+LVPWd+IVSd）3-LVEDd3] -13.6，LVMI（g/m2）=左心室質(zhì)量（LVM）/體表面積（BSA），RWT=（LVPWd+IVSd）/LVEDd。獲得圖像清晰穩(wěn)定的心尖四腔心切面，采用組織多普勒條件，幀頻＞70幀/s，將取樣框置于二尖瓣瓣環(huán)側(cè)壁處，囑孕婦呼氣后屏住呼吸，啟動(dòng)脈沖多普勒獲得二尖瓣瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)曲線，測(cè)量射血時(shí)間（ET）、等容收縮時(shí)間（ICT）及等容舒張時(shí)間（IRT），計(jì)算 Tei指數(shù)=（ICT+IRT）/ET，連續(xù)測(cè)量3個(gè)心動(dòng)周期取平均值。切換4V超聲探頭，將探頭置于心尖部，在心尖四腔心切面下調(diào)節(jié)圖像的深度、適當(dāng)?shù)纳刃谓嵌?，使整個(gè)左心室處于圖像內(nèi)，囑孕婦呼氣后屏住呼吸，按下“4D模式”鍵，拼接6個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期的動(dòng)態(tài)圖像后機(jī)器自動(dòng)組合獲得左心室的全容積三維圖像，將圖像幀頻調(diào)節(jié)至＞30幀/s。將儲(chǔ)存的超聲動(dòng)態(tài)圖像導(dǎo)入EchoPAC工作站進(jìn)行脫機(jī)分析，選取4D Auto LVQ功能對(duì)圖像進(jìn)行分析，軟件描繪出左心室心內(nèi)膜邊界后，自動(dòng)追蹤左心室心肌的三維空間運(yùn)動(dòng)信息，并計(jì)算三維左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），獲得左心室壁相應(yīng)17個(gè)節(jié)段的應(yīng)變，各個(gè)節(jié)段的應(yīng)變曲線及整個(gè)左心室壁的牛眼圖，左心室整體縱向應(yīng)變（GLS）、左心室整體圓周應(yīng)變（GCS）、左心室整體徑向應(yīng)變（GRS）、左心室整體面積應(yīng)變（GAS）。

表1 3組孕婦一般資料的比較

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組孕婦常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)的比較 與PN組比較，PP-B組、PP-A組Tei指數(shù)升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且PP-B組與 PP-A 組比較 Tei指數(shù)升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而 3組孕婦 LVEDd、IVSd、LVPWd、LVMI、RWT 的比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均 P ＞0.05）。見(jiàn)表 2、圖 1-3（見(jiàn)插頁(yè)）。

圖1 PN組Tei指數(shù)

圖2 PP-A組Tei指數(shù)

圖3 PP-B組Tei指數(shù)

表2 3組孕婦常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)的比較

2.2 3組孕婦3D-STI參數(shù)的比較 PP-A組GLS較PN 組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），PP-A 組的GCS、GRS、GAS與PN組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；PP-B 組 GLS、GCS、GRS、GAS較 PN 組低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），且 PP-B 組 GLS、GCS、GRS、GAS較PP-A組低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；而3組孕婦的LVEF比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表3、圖 4-6（見(jiàn)插頁(yè)）。

圖4 PN組左心室整體縱向應(yīng)變（GLS為-19%）

圖5 PP-A組左心室整體縱向應(yīng)變（GLS為-15%）

圖6 PP-B組左心室整體縱向應(yīng)變（GLS為-13%）

表3 3組孕婦3D-STI參數(shù)的比較

3 討論

子癇前期患者由于體內(nèi)小血管痙攣性收縮[5]，滋養(yǎng)細(xì)胞浸潤(rùn)不足和母體螺旋動(dòng)脈重構(gòu)的不充分會(huì)引發(fā)胎盤缺血缺氧，胎盤功能障礙，隨著缺血部分的血管再灌注，機(jī)體氧化應(yīng)激反應(yīng)增多，炎性細(xì)胞因子不斷增多，一氧化氮利用減少，血管內(nèi)皮功能障礙，血管生成平衡改變，腎素血管緊張素系統(tǒng)（RAS）激活，影響孕婦心肌細(xì)胞功能，對(duì)心肌的結(jié)構(gòu)和功能造成損傷。有研究表明某些基礎(chǔ)疾病，如慢性高血壓、糖尿病、腎臟疾病和血液高凝狀態(tài)，也會(huì)增加先兆子癇的風(fēng)險(xiǎn)[6-7]。因此，及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)子癇前期左心室功能的變化顯得尤為重要，它能對(duì)該疾病預(yù)防、治療及預(yù)后產(chǎn)生重大的影響。

目前，常規(guī)超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)妊娠晚期患者左心室功能的方法主要有M型超聲、頻譜多普勒及組織多普勒技術(shù)。但這些檢查有一定的局限性，如心臟血流動(dòng)力學(xué)改變、心律不齊、呼吸運(yùn)動(dòng)及心臟本身心肌的運(yùn)動(dòng)方式改變等[8]。Tei指數(shù)是ICT與IRT之和與ET的比值，反映了整體評(píng)價(jià)心臟舒張和收縮功能[9]。由于該指數(shù)不受心腔的形態(tài)結(jié)構(gòu)、瓣膜有無(wú)反流等影響，可快速、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)心臟功能，具有重復(fù)性強(qiáng)、敏感性好的特點(diǎn)。由于本研究組織多普勒法測(cè)量的Tei指數(shù)各個(gè)時(shí)間間期可以在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成，部分患者心率改變或自身的心律不齊不會(huì)影響對(duì)ICT、IRT、ET等時(shí)間間期的測(cè)量。在本研究中，3組孕婦LVEF正常的情況下，妊娠晚期輕度子癇前期患者的Tei指數(shù)較PN組升高，說(shuō)明患者的左心室整體收縮功能處于代償期，左心室局部舒張功能已經(jīng)存在損傷，隨著疾病病程的進(jìn)展，心肌細(xì)胞的損傷進(jìn)一步加重，局部心肌收縮功能不全及舒張功能不全出現(xiàn)，等容收縮間期及等容舒張間期變長(zhǎng)，導(dǎo)致射血時(shí)間減少，Tei指數(shù)進(jìn)一步升高。這與郝振民等[10]研究結(jié)果相一致。

3D-STI是在斑點(diǎn)追蹤技術(shù)和實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖成像原理上建立的一種新技術(shù)，較二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)更全面、準(zhǔn)確，能對(duì)心肌多個(gè)運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行測(cè)量[11-12]。由于心臟的心室壁由三層心肌纖維構(gòu)成，左心室心肌收縮舒張不是單純的心肌變短和恢復(fù)，而是內(nèi)、中、外各層心肌纖維不斷的交錯(cuò)和互相的滑行。這是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程[13]。根據(jù)心肌纖維的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，將心臟的收縮舒張運(yùn)動(dòng)分解為長(zhǎng)軸及短軸方向上的心肌形變，長(zhǎng)軸上的心肌形變包括GLS，而短軸上心肌形變包括GRS、GCS。心臟的心肌應(yīng)變依據(jù)表層面積的不同，得到GAS，它是根據(jù)長(zhǎng)軸和短軸心肌的形態(tài)變化，即GCS與GLS之間的一個(gè)積分?jǐn)?shù)值[14-15]。

本研究結(jié)果顯示，在妊娠晚期子癇前期患者LVEF正常的情況下，妊娠晚期輕度子癇前期GLS減低，而GCS、GAS和GRS無(wú)明顯減低。隨著血壓增高，臨床癥狀加重，妊娠晚期重度子癇前期患者左心室各個(gè)整體應(yīng)變均較輕度子癇前期和正常組減低，但LVEF仍表現(xiàn)為正常。三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)得到的心肌應(yīng)變具有直接性和客觀性，能對(duì)局部或整體心肌收縮功能進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。對(duì)于輕度子癇前期患者GLS較其他應(yīng)變先減低，根據(jù)心肌帶理論[16]的闡述，位于心室內(nèi)膜下的心肌纖維在左心室長(zhǎng)軸方向運(yùn)動(dòng)中起主要作用，當(dāng)心腔壓力不斷加重的情況下，左心室內(nèi)膜下心肌細(xì)胞首先感受到壓力變化，進(jìn)而對(duì)心肌細(xì)胞造成損傷，導(dǎo)致心肌纖維化、微細(xì)血管的功能發(fā)生障礙等變化，心肌的GLS發(fā)生改變。由于左心室的面積應(yīng)變反應(yīng)了長(zhǎng)軸和短軸心肌應(yīng)變的綜合。本研究妊娠晚期輕度子癇前期患者長(zhǎng)軸上的GLS發(fā)生改變，而與對(duì)照組比較GAS并未發(fā)生明顯的改變。有研究表明，造成這種現(xiàn)象發(fā)生原因可能與心臟的代償機(jī)制有關(guān)系，有一部分的患者心肌的縱向應(yīng)變降低會(huì)使心肌短軸方向上應(yīng)變代償性增強(qiáng)[17-18]。

當(dāng)心腔壓力等進(jìn)一步加重，心內(nèi)膜下的心肌細(xì)胞缺血、缺氧不斷加深[19]，心臟微血管周邊及間質(zhì)不斷纖維化，中外層心肌結(jié)構(gòu)逐漸受累，心肌纖維重新排列，導(dǎo)致左心室壁局部、整體收縮形變功能進(jìn)一步降低，相應(yīng)的在三維應(yīng)變表現(xiàn)為GLS、GCS及GAS下降。以往二維斑點(diǎn)追蹤成像及組織多普勒成像研究闡明高血壓疾病可導(dǎo)致患者的GLS減低[20]，本研究是在三維斑點(diǎn)追蹤成像的基礎(chǔ)上進(jìn)一步得出妊娠晚期子癇前期患者GLS較其他應(yīng)變敏感。

本研究尚有一定的局限性，3D-STI過(guò)分依賴超聲圖像質(zhì)量，時(shí)間及空間分辨率較低，心腔的內(nèi)外膜邊界的界定能力會(huì)受到影響。另外，由于本研究的樣本數(shù)量較少，需在以后的臨床工作實(shí)踐中增加樣本量進(jìn)一步論證。

綜上所述，3D-STI通過(guò)評(píng)估妊娠晚期子癇前期患者左心室整體心肌應(yīng)變，結(jié)合Tei指數(shù)指標(biāo)，能發(fā)現(xiàn)LVEF正常的情況下左心室心肌功能的早期改變，其中以GLS及Tei指數(shù)較敏感，可作為檢測(cè)子癇前期左心功能早期改變的重要指標(biāo)。