胎兒Mod-MPI自動測量法評估正常胎兒左心室功能的縱向研究

王穎芳 陳佩文 陳欣林 趙勝 李建華 王丹 孫盼盼

（湖北省婦幼保健院超聲科，湖北武漢 430070）

胎兒心功能不全是高危妊娠胎兒宮內(nèi)死亡的主要原因之一，因此準確評估胎兒心臟功能，對于早期診斷、及早干預、制定臨床診療計劃有著重要的指導意義。改良心臟做功指數(shù)（modified myocardial performance index，Mod-MPI）是一種評估胎兒心功能的測量方法，已應用于多個復雜妊娠的相關(guān)研究，如子癇前期、宮內(nèi)生長受限、雙胎輸血綜合征［1，3］。然而，由于Mod-MPI缺乏標準化的測量方法，其與孕周的關(guān)系尚不統(tǒng)一，正常參考值存在較大差異，因此在臨床應用上存在較大的局限性。

近年，由三星公司研發(fā)的Mod-MPI自動測量系統(tǒng)，這是一種自動測量胎兒Mod-MPI的新技術(shù)，具有良好的重復性，步驟簡單。本研究，通過對不同孕周胎兒心功能指數(shù)傳統(tǒng)手動法與自動法比較，驗證新技術(shù)的可行性，并建立胎兒Mod-MPI中晚孕的正常參考值范圍，為臨床評價胎兒心功能提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2017年1月至2019年1月在湖北省婦幼保健院定期檢查并分娩的正常單胎胎兒進行前瞻性縱向研究。納入標準：①孕早期超聲檢查證實胎齡準確的單胎胎兒；②胎兒生長正常，估計體重在第十百分位至第九十百分位之間；③孕婦無慢性病史和復雜妊娠合并癥史。排除標準為：①有結(jié)構(gòu)畸形或染色體異常的胎兒；②胎兒宮內(nèi)生長受限、孕婦伴有先兆子癇、妊娠期或妊娠前期糖尿病等妊娠合并癥；③雙胎及多胎妊娠；④分娩后，新生兒出生體重低于正常值第十百分位或高于正常值第九十百分位。

篩選后實際納入研究的病例197例，年齡22～35歲，平均（27.8±2.7）歲，于孕11～13＋6周、孕20～24周、28～32周、孕36～40周進行系統(tǒng)的超聲檢查。孕周根據(jù)末次月經(jīng)計算，并經(jīng)第一次或第二次超聲證實或校正。納入研究前所有孕婦均被告知相關(guān)事項并簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 采用三星WS80A彩色多普勒超聲診斷儀，腹部探頭CA1-7A，頻率2～6MHz。

1.2.2 方法 由參加過產(chǎn)前超聲規(guī)范化培訓的高年資醫(yī)生常規(guī)測量并記錄胎兒雙頂徑、頭圍、腹圍、股骨長等生長指標，以及臍動脈、靜脈導管、大腦中動脈等胎兒血流參數(shù)，觀察胎兒各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。測量胎兒左心室MPI的方法：切換至胎兒心臟條件下，掃查心尖五腔觀切面，并放大圖像，將多普勒超聲取樣容積置于二尖瓣前葉與主動脈之間的升主動脈側(cè)壁處同時清晰獲得二尖瓣口及左心室流出道。頻譜多普勒條件下［4］：①取樣容積為3～4mm；②盡可能選擇最快的多普勒掃描速度；③聲速與血流方向夾角＜15°；④多普勒增益效果的設(shè)置盡可能低，WMF范圍在200～400 Hz之間；⑤設(shè)置為圖像在上，頻譜在下的方式，盡可能顯示主動脈瓣和二尖瓣打開和關(guān)閉時刻的頻譜。

傳統(tǒng)手動測量方法：描計前一心動周期A峰結(jié)束至主動脈射血期開始的時間間隔，為等容收縮時間（isovolumic contraction time，ICT）；主動脈射血期開始至結(jié)束的時間間隔，為射血時間（ejection time，ET）；主動脈射血期結(jié)束至下一心動周期E峰開始的時間間隔，為等容舒張時間（isovolumic relaxation time，IRT）。點擊確定，由機器自帶公式獲得心肌做功指數(shù)（myocardial performance index，MPI）值：MPI＝（ICT＋IRT）／ET。自動法測量方法：在獲得清晰的二尖瓣和主動脈瓣頻譜后，操作者將光標放在主動脈頻譜峰值處，并點擊確定鍵，系統(tǒng)會自動把卡尺放置在每個節(jié)點，計算出ICT、IRT、ET、MPI。手動法和自動法各測量2次，取平均值進行研究分析。

1.2.3 隨訪 胎兒出生后隨訪妊娠結(jié)局及母兒情況，新生兒體重、Apgar評分等。

1.3 統(tǒng)計學方法 統(tǒng)計學處理采用SPSS 19.0軟件包，計量資料以x-±s表示。傳統(tǒng)手動法與自動法測量胎兒左心室Mod-MPI測值的比較采用配對t檢驗，以P＜0.05為差別有顯著性意義。

2 結(jié)果

2.1 傳統(tǒng)手動測量法和自動測量法對不同孕期胎兒左室MPI測量結(jié)果比較 在本研究的197例胎兒中，各孕期手動法及自動法測量的Mod-MPI值比較，差異均無明顯統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表1）。

表1 各孕期自動法及手動法Mod-MPI比較

2.2 各孕期左心室自動Mod-MPI及相關(guān)參數(shù)的正常值及隨孕周的變化規(guī)律 通過對197例胎兒自動法Mod-MPI數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，正常值范圍見表2，Mod-MPI值隨孕期的增大由0.48增加到0.53，ICT、IRT也隨孕周而增加，但ET則隨孕期的增加和減?。▓D1）。

表2 各孕期自動法Mod-MPI及相關(guān)參數(shù)比較

圖1 各孕期自動Mod-MPI變化趨勢圖

3 討論

3.1 胎兒心功能的評價 對胎兒心功能的評估可以早期發(fā)現(xiàn)心功能異常，是決定高危妊娠胎兒預后的重要因素，現(xiàn)已越來越多的應用于臨床輔助決策。雖然評估心臟功能的方法眾多，然而要在產(chǎn)前無創(chuàng)有效的評價胎兒心功能仍有諸多因素限制，如：胎兒心臟體積較小，細微結(jié)構(gòu)顯示欠清晰；胎兒心率較快、胎動及孕婦腹壁聲窗的影響，較難取得標準化的圖像。同時，胎兒期心臟在很多方面不同于成人，如：胎兒存在卵圓孔、動脈導管、臍動脈、臍靜脈、靜脈導管等結(jié)構(gòu)，來保證胎兒與母體之間正常的血液及營養(yǎng)物質(zhì)交換；卵圓孔、動脈導管的存在，使得胎兒心臟收縮和舒張功能之間的相互影響較大；胎兒各器官隨著妊娠的進展不斷成熟，胎兒心功能也處于一個動態(tài)變化的過程。因此，胎兒心功能的評估較成人更困難、更復雜，常規(guī)用于評價成人及兒童心功能的方法，較難準確有效的評估胎兒心功能。

MPI是由Tei等［5］首次提出可以綜合評估心臟收縮和舒張功能的超聲指標，因此最初也稱為Tei指數(shù)，公式為MPI＝（ICT＋IRT）／ET，IRT是反應心臟舒張功能的指標，ICT、ET是反應心臟收縮功能的指標，MPI能整體評價心臟功能，不依賴于心室形態(tài)的變化，不受心率影響，對于早期評價心功能異常有著重要的意義。早期，Tei指數(shù)在胎兒心臟的評估，是在心尖四腔心及五腔心切面下，得到兩種波形，在不同心動周期下，分步測量，也稱為分步測量法。2005年由Hernandez-Andrade等［4］引入了改良MPI，即Mod-MPI，單多普勒波測量MPI，取樣容積放置于二尖瓣前葉與主動脈瓣之間的升主動脈側(cè)壁處，使用主動脈瓣和二尖瓣的開啟和關(guān)閉點作為測量不同時間段的標志，可在1個心動周期內(nèi)記錄等容收縮期和等容舒張期以及射血時間，也稱為聯(lián)合法。盡管聯(lián)合法簡化了測量方法，消除了胎兒不同心動周期兩種波形間的差異對測量結(jié)果的影響。但后期的研究發(fā)現(xiàn)，手動測量Mod-MPI仍有一些不足，如①由于沒有建立標準化的測量方法，在多普勒波形上手動放置測量游標，可能會因操作員的不同而引起內(nèi)部差異；②手動測量Mod-MPI由于時間間隔是以毫秒為單位計算的，卡尺位置的微小變化即可能會導致測量結(jié)果顯著差異。

近年，推出的自動測量系統(tǒng)是對傳統(tǒng)手動測量Mod-MPI的進一步優(yōu)化，機器自動選擇時間節(jié)點，實現(xiàn)內(nèi)部測量，有嚴格的測量標準，降低了人為主觀因素的影響，與傳統(tǒng)手動測量相比，Mod-MPI自動測量系統(tǒng)具有更高的重復性。Welsh等人對自動測量系統(tǒng)的重復性進行的研究，印證了這一點［6］。

3.2 應用Mod-MPI自動測量系統(tǒng)建立參考值范圍 本研究對傳統(tǒng)手動法和自動法測量Mod-MPI的結(jié)果進行比較，顯示其結(jié)果雖有差異，但無明顯統(tǒng)計學意義，說明自動測量法作為新開展的檢查手段，評估心功能具有可行性，且自動法步驟簡化，時間短，對操作者專業(yè)依賴度小，便于臨床應用及推廣，這與之前的相關(guān)文獻報道相符［7］。

同時，本研究對同一孕婦組，不同孕期進行縱向研究，得出Mod-MPI的參考值范圍，以及Mod-MPI和各相關(guān)參數(shù)隨孕周的變化規(guī)律。雖然之前的報道有關(guān)于應用傳統(tǒng)手動法測量Mod-MPI正常值的研究，但不同研究中心之間，得出的正常值差異較大，范圍較廣（0.35～0.60），隨孕周的變化規(guī)律不統(tǒng)一，一些作者報道Mod-MPI在整個孕期幾乎恒定，另一部分研究報道Mod-MPI在孕期逐步增加或減?。?～10］?？赡苁怯捎诓煌芯恐行闹g儀器不同、測量群體不同、方法不統(tǒng)一。這些因素均限制了手動法Mod-MPI在臨床的應用。本研究結(jié)果與國、內(nèi)外同樣使用自動測量系統(tǒng)的研究結(jié)果基本一致［7、11］，并且本研究是對同一孕婦組，不同孕期的縱向研究及比較，減小了不同研究對象之間的差異。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Mod-MPI隨孕期的增大而增大。其病理生理學基礎(chǔ)可能是妊娠期間胎兒心肌和胎盤的不斷成熟以及激素水平的變化［12］。ICT、IRT也隨孕周而增加，但ET則隨孕期的增加和減小。研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠晚期Mod-MPI的升高，主要是由IRT增加和ET減少引起的?？赡苁怯捎贗RI是代表胎兒舒張功能的指標，胎兒心臟逐步成熟心室壁順應性逐漸增加，表現(xiàn)出較高的舒張能力，以及隨著孕周的增加E／A波形的E波占比逐漸增加。因此，心臟舒張功能得到改善，射擊時間減少［13］。

3.3 MPI潛在臨床應用前景 近年來，MPI已廣泛用于在胎兒及妊娠合并癥的評估和研究。Andres等［2］的研究表明在胎兒生長受限的早期，臍動脈舒張末期血流仍然存在時，MPI的測值已經(jīng)發(fā)生變化。同樣，在雙胎輸血綜合征中的研究發(fā)現(xiàn)在QuinterⅠ期有40%的受血兒MPI值有增高［3］。妊娠合并早發(fā)型重度子癇前期的研究發(fā)現(xiàn)，其胎兒MPI值有明顯增加［1］。對貧血胎兒的研究發(fā)現(xiàn)隨著貧血的加重，左室MPI逐漸降低［14］。妊娠期糖尿病并血糖控制不良的胎兒，左、右心室MPI指數(shù)均顯著高于正常胎兒［15］。同時在先天性心臟病胎兒的研究中也發(fā)現(xiàn)，其MPI值較正常胎兒有顯著差異［16，17］。因此，應用Mod-MPI自動測量系統(tǒng)建立各孕期參考值范圍，為進一步對高危胎兒進行評估和對比提供依據(jù)，這也是我們今后進一步的研究方向。

3.4 本研究局限性 從生理上看，胎兒心臟為右側(cè)優(yōu)勢，右心MPI可更直接地反映胎兒心功能，在某些病理條件下，如雙胎輸血綜合征的受血兒，右心MPI可能比左心MPI值的變化出現(xiàn)得更早［3］。然而，本研究選擇了胎兒左心自動Mod-MPI而不是右心，主要由于胎兒左心Mod-MPI更容易獲得，迄今得到更廣泛的研究。而右心切面不能同時顯示流入道和流出道，右心MPI的測量需要在2個不同的切面和不同的心臟周期，這必將引入了其他可能的變量。期望在今后的研究中，可以探尋到更佳的右心MPI測量方法。

4 總結(jié)

本研究為國內(nèi)首次應用自動測量Mod-MPI系統(tǒng)建立左側(cè)Mod-MPI中晚孕期的參考值范圍的縱向研究，得出了各參數(shù)隨孕周的變化規(guī)律。隨著MPI在圍產(chǎn)保健和高危妊娠管理過程中的應用，正常值的確立有利于多指標、綜合評估胎兒心臟功能，為宮內(nèi)早期診斷心功能異常、臨床治療、早期干預、選擇合適的分娩時機提供理論依據(jù)，對減少圍產(chǎn)兒死亡率、畸形發(fā)病率，提高新生兒的健康水平有著重要意義。