實時三維超聲心動圖聯(lián)合斑點追蹤成像評價妊娠期左心房功能

強劍穎，李慧忠，鄭葉堅，林祖金，李惠彬，林肖彬

(1.福建省寧德師范學(xué)院附屬寧德市醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，福建 寧德 352100；2.聯(lián)勤保障部隊第900醫(yī)院超聲診斷科，福建 福州 350001)

正常妊娠期子宮、胎盤逐漸增大，代謝增高、激素水平改變使孕婦心臟前負荷明顯增加，發(fā)育中的胎兒、胎盤和子宮對氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的需求導(dǎo)致孕婦心輸出量顯著增加。孕婦血流動力學(xué)改變是其與胎兒某些疾病發(fā)病率和死亡率增高的重要原因。出現(xiàn)癥狀之前，各種心血管疾病所致左心室(left ventricle, LV)舒張功能異常早于收縮功能異常，而左心房(left atrium, LA)是調(diào)節(jié)LV舒張功能的重要角色[1]。本研究應(yīng)用實時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography, RT-3DE)聯(lián)合斑點追蹤成像(speckle tracking imaging, STI)評價妊娠對孕婦LA體積和功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年9月—2019年9月102名接受常規(guī)產(chǎn)前檢查孕婦，年齡18～42歲，平均(29.0±4.5)歲；分別于早孕期(8～12周)及晚孕期(32～36周)行超聲心動圖檢查，并將所獲資料分為早孕組和晚孕組。以同期接受體檢的29名生育年齡正常女性為對照組，年齡18～39歲，平均(30.5±4.7)歲。排除高血壓、糖尿病、冠狀動脈心臟病、先天性心臟病、瓣膜病、肺氣腫及肺心病等可能影響LA體積及功能的因素。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid E9超聲診斷儀，頻率1.7～3.4 MHz。囑受檢者左側(cè)臥位，連接心電圖，先行常規(guī)超聲心動圖檢查，測量各參數(shù)；再以4V-D探頭采集5個連續(xù)心動周期的清晰穩(wěn)定的LA全容積實時三維圖像(幀頻>心率的1/3)，以DICOM格式保存。應(yīng)用GE EchoPAC工作站進行脫機分析。

1.3 測量參數(shù)

1.3.1 RT-3DE獲得LA時間-容積曲線(圖1A) 分別測量LA最大容積(maximum volume, Vmax)、最小容積(minimum volume, Vmin)及收縮前容積(before atrial contraction volume, VpreA)，計算LA總射血分數(shù)(total emptying fraction, TEF)、膨脹指數(shù)(expansion index, EI)、主動射血分數(shù)(active emptying fraction, AEF)及被動射血分數(shù)(passive emptying fraction, PEF)。儲器功能EI=[(Vmax-Vmin)/Vmin]×100%；導(dǎo)管功能PEF(%)=[(Vmax-VpreA)/Vmax]×100%；泵功能AEF(%)[(VpreA-Vmin)/VpreA]×100%。

1.3.2 LV功能參數(shù) 包括二尖瓣口舒張期血流速度峰值E、A和二尖瓣瓣環(huán)舒張期運動速度e′、a′。以心尖雙平面Simpson法測量LV射血分數(shù)(ejection fraction, EF)。

1.3.3 LA功能參數(shù) ①二維LA前后徑于胸骨旁LV長軸切面、二尖瓣關(guān)閉時測量LA前壁內(nèi)膜至后壁內(nèi)膜的垂直距離。②以STI獲得LA應(yīng)變曲線，以舒張末期為零點，通過3次測量(以2次測量的差異表示每個時相的應(yīng)變)獲得整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain, GLS)、儲器階段(reservoir phase, GLSr)、管道階段(conduit phase, GLScd)和泵階段(contraction phase, GLSct)的測值(圖1B、1C)。

圖1 對照組，29歲 A.LA時間-容積曲線圖； B.LA各節(jié)段應(yīng)變曲線； C.各階段GLS (a為儲器階段，b為管道階段，c為泵階段)

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，采用獨立樣本t檢驗進行比較；以χ2檢驗計數(shù)比較資料。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 早孕期與晚孕期LV功能參數(shù)比較 隨孕周增大，EF呈下降趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，早孕組E、A、E/A、e′、E/e′、R-R間期與對照組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。隨著孕周增大，R-R間期縮短，E、E/A、e′降低，A、E/e′增高(P均<0.05)。見表1。

表1 3組LV功能參數(shù)比較(±s)

表1 3組LV功能參數(shù)比較(±s)

組別EF(%)E(cm/s)A(cm/s)E/Ae'(cm/s)E/e'R-R間期(ms)早孕組(n=102)67.68±4.5897.91±17.1066.27±12.521.54±0.4414.61±1.946.77±1.27760.13±97.19晚孕組(n=102)65.72±5.3983.61±16.62*#73.39±18.11*#1.19±0.34*#11.70±2.27*#7.36±1.67*#697.61±93.28*#對照組(n=29)68.38±7.1296.21±14.6967.82±17.781.41±0.3914.11±1.696.87±1.21749.00±113.21F值2.9814.743.5666.9844.273.2510.88P值0.06<0.0010.03<0.001<0.0010.04<0.001

注：*：與對照組比較P<0.05；#：與早孕組比較P<0.05

2.2 LA功能參數(shù)比較 LA容積隨孕周增加而加大。早孕組LA前后徑、Vmax、Vmin及VpreA均高于對照組(P均<0.05)，其余指標與對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；晚孕組LA前后徑、Vmax、Vmin、VpreA、AEF、及GLSct較早孕組和對照組均明顯升高(P均<0.05)，EI、PEF、GLSr及GLScd均降低(P均<0.05)，而TEF差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2，圖2。

圖2 LA應(yīng)變曲線與時間容積曲線 對照組29歲，早孕組和晚孕組32歲孕婦，孕10周及孕32周

表2 3組LA功能參數(shù)比較(±s)

表2 3組LA功能參數(shù)比較(±s)

組別前后徑(mm)Vmax(ml)Vmin(ml)VpreA(ml)TEF(%)AEF(%)早孕組(n=102)31.51±2.49*32.81±7.44*12.42±3.54*19.11±5.25*62.23±7.5534.31±13.41晚孕組(n=102)35.11±3.45*#35.62±8.87*#14.31±3.71*#23.09±7.02*#62.69±5.6140.21±12.29*#對照組(n=29)26.41±3.2524.89±7.349.16±2.8515.1±4.9163.89±6.1435.69±11.21F值59.7914.2210.6621.472.1414.16P值<0.001<0.001<0.001<0.0010.13<0.001組別PEF(%)EI(%)GLSrGLScdGLSct早孕組(n=102)41.42±11.12172.39±51.8140.41±7.31-26.91±5.91-13.49±4.32晚孕組(n=102)34.79±12.21*#157.11±54.49*#33.01±7.61*#-18.88±6.14*#-15.11±4.39*#對照組(n=29)40.51±14.39174.71±46.6938.11±11.09-25.61±7.34-13.01±5.77F值8.106.0032.7943.6442.69P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

注：*：與對照組比較P<0.05；#：與早孕組比較P<0.05

3 討論

心輸出量增加導(dǎo)致心臟負荷增加，影響心臟結(jié)構(gòu)和功能。研究[2-3]表明心輸出量自妊娠早期開始增加，至32周前后達峰值，之后基本穩(wěn)定。妊娠期心臟容量負荷增加可導(dǎo)致心臟離心性肥大，心肌細胞肥大主要表現(xiàn)為長度增加，這種等張運動及心動過速均可引起心臟重構(gòu)，往往表現(xiàn)為心腔內(nèi)徑增大及容量增加[4]。

評價LA體積及功能的超聲技術(shù)大致可分為體積法、多普勒和組織多普勒、應(yīng)變和應(yīng)變率成像[5-6]。RT-3DE能較二維超聲心動圖更加準確地測量LA容積；STI可測量LA心肌應(yīng)變值，客觀定量評價心肌整體和局部功能，反映LA心肌應(yīng)變能力。最新研究[7]表明，舒張性心力衰竭患者LA應(yīng)變減低。

本研究結(jié)果顯示，隨著孕期增長，孕婦LA體積增大；早孕組功能參數(shù)與對照組無明顯差別，提示妊娠早期心臟構(gòu)型雖已發(fā)生改變，但其功能尚無明顯變化；隨著妊娠繼續(xù)，晚孕組R-R間期縮短，E、E/A、e′降低，A、E/e′增高，表明妊娠晚期孕婦心率增快、心房收縮增強以維持心輸出量，LA構(gòu)型及功能出現(xiàn)適應(yīng)性變化，晚期變化達最大[8]。

妊娠期LA容積增大但TEF不變，EI、PEF減低，反映其儲存器功能及管道功能降低；AEF增加反映其助力泵功能代償性增強。在LV收縮期(LA舒張早期)，LA松弛擴張，以接納肺靜脈回流血，發(fā)揮其儲器功能。D'ASCENZI等[9]提出LA儲器功能與e′呈顯著正相關(guān)。本研究顯示隨孕周增加，孕婦LA體積增大，e′降低；LA心肌應(yīng)變曲線顯示晚孕組LA的GLSr減低，反映LA舒張早期應(yīng)變減低；LA容積曲線顯示LA容積擴大，膨脹指數(shù)變小，表明其儲器功能下降。在LV舒張早期，即LA舒張晚期，LA發(fā)揮其管道功能，此時肺靜脈血及LA內(nèi)的血液因LA與LV的壓力差而被動充盈LV，亦即LV被動充盈由LA的順應(yīng)性及LV的弛緩性共同決定。YOSEFY等[10]研究顯示，隨著孕周增加，孕婦E、E/A、e′降低，A、E/e′增高，但均未超出正常值范圍；本研究結(jié)果與之相符。本研究LA容積曲線顯示PEF減低，LA心肌應(yīng)變曲線顯示GLScd減小，表明LA舒張晚期心肌應(yīng)變減低，提示LA管道功能降低，導(dǎo)致LV被動充盈減少。LA容積出現(xiàn)變化而心臟充盈壓力指數(shù)正常，表明LA擴大是生理性容量增大，而非壓力超負荷所致[10]。在LV舒張晚期，即LA收縮期，LA發(fā)揮其泵功能，使LV完成主動充盈。既往研究[9]結(jié)果顯示LA的泵功能與e′呈反比，孕婦e′隨孕周增加而下降。本研究LA中容積曲線顯示AEF增加，LA心肌應(yīng)變曲線顯示GLSct絕對值增高。分析原因，LA管道功能下降后，需依靠收縮期應(yīng)變增強來其維持其收縮功能，以代償性增加泵功能，彌補LV被動充盈減少；妊娠期LA儲備功能及管道功能減低，而助力泵功能代償性增強，LA收縮期心肌應(yīng)變增強，LA舒張期心肌應(yīng)變減低，可能是為適應(yīng)增加的前負荷，通過降低儲器、管道功能并增加泵功能以維持有效排空和正常收縮功能。妊娠期LA擴大是自適應(yīng)、動態(tài)的可逆過程[11]，LA重構(gòu)程度是相對的。

綜上，LA通過儲存器功能、管道功能及助力泵功能來調(diào)節(jié)生理和病理狀態(tài)下LV充盈。LA重構(gòu)及LA心肌應(yīng)變能力對于血液循環(huán)系統(tǒng)運行具有重要作用。RT-3DE聯(lián)合STI可準確評估LA功能通，有利于預(yù)測孕婦發(fā)生心血管事件。本研究的主要局限性在于僅對正常妊娠女性進行觀測，未納入出現(xiàn)臨床癥狀和體征者，有待進一步完善。