四維超聲時間-空間相關成像技術與改良心肌活動指數(shù)聯(lián)合在評估妊娠高血壓癥子癇前期胎兒心功能中的研究

康有梁 張 婧 代 婷* 吳文婷

妊娠高血壓綜合征(妊高癥)是產(chǎn)科最常見并發(fā)癥之一，而子癇前期是妊高癥進一步發(fā)展的常見階段，也是目前造成孕產(chǎn)婦和圍產(chǎn)兒發(fā)病甚至死亡的主要原因之一。因此，采取及時有效的檢查方法對妊高癥子癇前期胎兒心功能進行準確評估，指導產(chǎn)科醫(yī)師及時合理的干預，進而改善圍產(chǎn)兒臨床結局，對提高母嬰健康意義重大[3]。多普勒超聲技術是臨床常用的無創(chuàng)性檢查手段，可有效反映胎兒外周及中樞循環(huán)情況。改良心肌活動指數(shù)(modified myocardial performance index，Mod-MPI)是一種綜合評價心功能指標的方法，不受孕婦孕周和胎兒心臟幾何形態(tài)、心率等影響，可敏感的評估胎兒心臟整體功能[4]。時間-空間相關成像(spatio-temporal image correlation，STIC)技術是一種新的三維成像技術，專用于胎兒心功能和心臟結構檢查，能夠提供較常規(guī)二維超聲更為準確全面的心臟相關數(shù)據(jù)，并且能夠減少對操作者經(jīng)驗的依賴[5]。由于實際工作過程中各種超聲檢查方法都存在一定局限性，本研究采用STIC技術聯(lián)合Mod-MPI指標測定綜合評估妊高癥子癇前期胎兒心功能，探討二者聯(lián)合監(jiān)測妊高癥子癇前期胎兒心功能中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月至2019年1月間在青海省婦女兒童醫(yī)院超聲科就診的117例妊高癥子癇前期孕婦，年齡22～40歲，平均年齡(28.9±5.0)歲；孕周20～38周，平均孕周(30.2±3.6)周。根據(jù)孕婦血壓、尿蛋白及癥狀等將其分為輕度先兆子癇(mild preeclampsia，MPE)組(52例)和重度子癇前期(severe preeclampsia，SPE)組(65例)；另選取同期在醫(yī)院進行檢查的333名正常妊娠孕婦納入正常對照組，年齡20～41歲，平均年齡(27.9±5.1)歲；孕周20～39周，平均孕周(31.0±3.9)周。3組的年齡和孕周等基本資料比較差異均無統(tǒng)計學意義，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審議并批準。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①MPE和SPE組孕婦符合《婦產(chǎn)科學》中關于妊高癥子癇前期診斷標準[6]；②所有研究對象有明確停經(jīng)史，平常月經(jīng)周期規(guī)則；③對照組經(jīng)常規(guī)檢查身體健康，無重大疾病史、先天性心臟病家族史，胎兒產(chǎn)前篩查無異常；④所有研究對象知曉并自愿簽署知情同意書。

(2)排除標準：①合并嚴重心腦血管疾病者；②產(chǎn)前篩查觀察到胎兒明顯異?；蚧握?；③肝、腎等重要臟器功能不全者；④合并腫瘤的患者。

1.3 儀器設備

所有檢查采用Voluson E8型彩色多普勒超聲儀(美國GE公司)完成，頻率3.3～6.6 MHz，容積探頭型號為RAB4-8-D。

1.4 檢查方法

(1)Mod-MPI測定：檢查前要求孕婦控制呼吸運動，且胎兒無呼吸運動和胎動，首先對胎兒各系統(tǒng)進行常規(guī)檢查，之后獲得胎兒心尖四腔心切面的胸部橫斷面影像，測量舒張末期室間隔厚度(interventricular septal thickness，IVST)[7]。通過輕微旋轉探頭，顯示主動脈瓣和二尖瓣瓣膜開、閉的起始和結束的波形，將時間光標放置于每個多普勒點，對等容收縮時間(isovolumetric contraction time，ICT)、等容舒張期(isovolumetric relaxation time，IRT)和射血時間(ejection time，ET)進行測定。連續(xù)記錄3個心動周期，取3次Mod-MPI計算平均值作為最終結果，Mod-MPI計算為公式1：

(2)STIC檢查：根據(jù)二維超聲所獲得的心尖四腔心切面，按4D鍵進入STIC模式，對圖像大小進行調整，使整個切面進入取樣框內(nèi)，根據(jù)胎齡大小設置掃描角度和掃描時間，角度范圍25～45°，時間12～15 s，囑咐孕婦屏氣，按下確定鍵，自動獲取容積數(shù)據(jù)。采用自帶VOCAL軟件構建虛擬左、右心室圖像，并自動獲得左心室舒張末期容積(left ventricular enddiastolic volume，LVEDV)、左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume，LVESV)、右心室舒張末期容積(right ventricular end diastolic volume，RVEDV)以及右心室收縮末期容積(right ventricular end-systolic volume，RVESV)，計算左、右心室每搏量(stroke volume，SV)、射血分數(shù)(ejection fraction，EF)及心排出量(cardiac output，CO)。其中SV、EF和CO計算分別為公式2、公式3和公式4：

1.5 觀察與評價指標

對3組Mod-MPI及STIC參數(shù)進行記錄并比較；隨訪各組孕婦至產(chǎn)后3個月，記錄新生兒胎齡、出生體質量、新生兒窒息及死亡等情況。

1.6 統(tǒng)計學方法

表1 各組孕婦胎兒二維超聲結果比較()

表1 各組孕婦胎兒二維超聲結果比較()

注：①表中SPE為重度子癇，MPE為中度子癇；②a為與對照組比較，b為與MPE組比較；③IVST為舒張末期室間隔厚度，ICT為對等容收縮時間，IRT為等容舒張期，ET為射血時間，Mod-MPI為改良心肌活動指數(shù)

表2 各組孕婦左心室STIC參數(shù)比較()

表2 各組孕婦左心室STIC參數(shù)比較()

注：①表中SPE為重度子癇，MPE為中度子癇，LVEDV為左心室舒張末期容積，LVESV為左心室收縮末期容積，LVSV為左心室搏出量，LVEF為左心室射血分數(shù)，LVCO為左心室心排出量；②a為與對照組比較，b為與MPE組比較

表3 各組孕婦右心室STIC參數(shù)比較()

表3 各組孕婦右心室STIC參數(shù)比較()

注：①表中SPE為重度子癇，MPE為輕度子癇，RVEDV為右心室舒張末期容積，RVESV為右心室收縮末期容積，RVSV為右心室每搏量，RVEF為右心室射血分數(shù)，RVCO為右心室心排出量；②a為與對照組比較，b為與MPE組比較

2 結果

2.1 各組二維超聲結果比較

各組IVST比較差異無統(tǒng)計學意義(F=0.076，P＞0.05)；SPE組ICT、IRT和Mod-MPI顯著高于MPE組和對照組，ET顯著低于MPE組和對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(F=119.571，F(xiàn)=120.361，F(xiàn)=42.767，F(xiàn)=27.262；P＜0.05)；SPE組與對照組各參數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，見表1。

2.2 各組STIC參數(shù)比較

(1)SPE組LVEDV、RVEDV、LVESV和RVESV顯著大于MPE組和對照組，SPE組與對照組比較差異均有統(tǒng)計學意義(F=25.597，F(xiàn)=14.786，F(xiàn)=220.045，F(xiàn)=162.884；P＜0.05)，見表2。

(2)SPE組左右心室SV、EF和CO顯著小于MPE組和對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(F左心室=13.675，F(xiàn)=10.287，F(xiàn)=17.034；F右心室=20.725，F(xiàn)=160.188，F(xiàn)=46.889；P＜0.05)；MPE組與對照組各STIC參數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義，見表3。

2.3 各組圍產(chǎn)兒情況比較

SPE組新生兒死亡和窒息分別為9例和4例，顯著高于MPE組的各1例，差異具有統(tǒng)計學意義(x2=7.926，x2=4.322；P＜0.05)，SPE組新生兒出生胎齡和體質量均顯著低于MPE組和對照組，其差異有統(tǒng)計學意義(F=64.289，F(xiàn)=82.922；P＜0.05)。見表4。

表4 各組新生兒出生胎齡和體質量比較()

表4 各組新生兒出生胎齡和體質量比較()

注：①表中SPE為重度子癇，MPE為輕度子癇；②a為與對照組比較，b為與MPE組比較

3 討論

妊高癥是妊娠期特有疾病，在我國發(fā)病率約為9.4%，是導致孕產(chǎn)婦死亡的第二大原因，也是圍產(chǎn)兒預后不良和死亡的主要原因，嚴重影響母體及胎兒健康[8]。子癇前期作為妊高癥的一個階段，其出現(xiàn)是由于母體血壓的升高致使孕婦全身血管痙攣而進一步全身性疾病[9]。子癇前期中，母體全身血管痙攣和收縮，胎盤血管阻力升高，使胎盤供血量下降，導致胎兒缺血和缺氧，胎兒心肌細胞發(fā)生代償性肥大，最終導致心功能衰竭。因此，及早檢出胎兒心功能異常有助于指導醫(yī)師及時合理進行治療，對降低圍產(chǎn)兒畸形甚至降低病死率，以及降低不良妊娠結局均具有重要意義，而監(jiān)測妊高癥孕婦孕期胎兒不同時期心功能變化已成為目前臨床研究的熱點之一。

MPI是1995年由日本學者提出的一種評估心功能的指標，能夠綜合評價心臟舒縮整體功能，但在正常胎兒中表現(xiàn)出較大變異范圍且重復性差[10]。鑒于此，有學者在此基礎上進行改良，提出了Mod-MPI這一新概念，通過將主動脈瓣和二尖瓣瓣膜開閉作為參照點，降低了MPI在測量中的變異，提高了測量的重復性和準確性。有研究[11-12]顯示，Mod-MPI可較為敏感的評價胎兒心臟功能，且對各階段胎齡胎兒心功能評價均有良好臨床意義。與此同時，Mod-MPI在評價胎兒心功能時仍存在一定局限性，如對操作者依賴性大，不能反映心功能不全嚴重程度等[13]。STIC技術是一種新的三維成像技術，通過四維探頭自動掃描敏感區(qū)域，于胎兒心臟舒縮期獲得大量數(shù)據(jù)并進一步融合成三維數(shù)據(jù)，組成胎兒立體動態(tài)圖像。其優(yōu)勢在于在掃描過程中考慮了時間變化因素，彌補了二維超聲圖像無時間和空間參照的不足。Hamill等[14]研究顯示，STIC技術中的VOCAL軟件功能在評估胎兒心臟容積中具有可行性。鑒于此，本研究探討了STIC技術聯(lián)合Mod-MPI指標在評估妊高癥子癇前期胎兒心功能中的應用價值。

本研究結果顯示，SPE組Mod-MPI較對照組和MPE組明顯增高，提示孕婦血壓升高可累積胎兒心臟功能，且胎兒心功能受損程度與母體血壓緊密相關。各組IVST比較差異無統(tǒng)計學意義，表明胎兒心功能改變早于其心肌結構變化。IRT和ICT分別反映心臟的舒張和收縮功能，分別與心臟前負荷和后負荷關系密切。本研究發(fā)現(xiàn)SPE組ICT和IRT顯著高于對照組和MPE組，ET顯著低于其余兩組，表明子癇前期胎兒心臟前后負荷均已發(fā)生顯著改變，心臟負荷明顯增加，導致心功能受損。而對照組和MPE組ICT、IRT及Mod-MPI等各指標比較差異均無顯著性，分析認為，這是由于在輕度子癇前期孕婦血壓只出現(xiàn)輕度升高，胎兒能夠利用自我保護機制進行調節(jié)，使心功能幾乎不受影響[15]。劉云萍[16]早前研究同樣指出MPE胎兒Mod-MPI與對照組無顯著差異，這與本研究結果相似。采用STIC技術測量的各組容積數(shù)據(jù)顯示，SPE組左右心室舒張末期血流速度(end-diastolic velocity，EDV)和收縮末期容積(end-systolic volume，ESV)顯著大于對照組和MPE組，SV顯著降低，表明胎兒發(fā)生宮內(nèi)窘迫所啟動的“腦保護效應”使心臟、腦等重要器官血流量增加，使血液大量回流至右心房，增加右心容量負荷，左心由于與右心通過動脈相通，間接導致其容量負荷加重，且進一步研究發(fā)現(xiàn)SPE組左右心室EF及CO顯著大于對照組和MPE組，這可能是因為子癇前期發(fā)展至重度時，胎兒本身代償機制失調，全身血管收縮，左右心負荷增加[17]。

通過對妊娠結局進行隨訪發(fā)現(xiàn)，SPE組新生兒胎齡和體質量顯著低于其余兩組，死亡和窒息例數(shù)顯著高于其他兩組，提示妊高癥可導致胎兒宮內(nèi)窒息甚至死亡，尤其是發(fā)展到SPE階段，從側面反映出及早有效監(jiān)測的重要性。

4 結論

妊娠期母體不同程度高血壓與胎兒心臟功能密切相關，胎兒心功能在妊高癥子癇前期受到不同程度損害，STIC聯(lián)合Mod-MPI能夠更加全面和敏感的評估妊高癥胎兒心功能的變化，對于降低胎兒缺氧甚至死亡的發(fā)生率意義重大。