超聲多參數(shù)對妊娠期糖尿病患者中孕期胎兒心臟功能的評估價值

王東，王彧，張穎

（中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院超聲科，沈陽 110004）

妊娠糖尿病可以分為妊娠期糖尿?。╣estational diabetes mellitus，GDM）和糖尿病合并妊娠。GDM是懷孕期間首次出現(xiàn)的碳水化合物不耐受而引起的糖尿病［1］。2019年國際糖尿病聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，全球妊娠糖尿病患病率為15.8%，其中GDM占81%［2］。

孕婦在中孕期皮質(zhì)醇、孕酮、催乳素、生長激素、胎盤泌乳素等激素分泌增加，導致胰島素受體信號轉(zhuǎn)導通路受阻，孕婦對胰島素敏感性顯著降低。當這種生理性胰島素抵抗加重時便可能發(fā)展為GDM。研究［3］表明，過多葡萄糖可改變細胞脂質(zhì)代謝，影響孕婦子宮動脈的通暢性；同時也會產(chǎn)生大量活性氧，引起氧化應激反應，增加胎兒畸形的風險；高血糖還會導致胎兒高胰島素血癥，使胎兒血氧水平降低，胎兒缺氧會伴隨腎上腺素兒茶酚胺激增，繼而引起胎兒心臟結(jié)構重塑與心肌肥大，影響胎兒心臟的功能［4］。GDM損傷胎兒心臟的機制尚不完全清楚。近些年，超聲多采用心肌性能指數(shù)（myocardial performance index，MPI）聯(lián)合房室瓣血流頻譜等參數(shù)［5-6］來評估胎兒心臟功能改變。本研究探討超聲多參數(shù)對GDM患者中孕期胎兒心臟功能的評估價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象及分組

本研究為單中心前瞻性隊列研究。選擇2020年4月至2020年10月中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院診斷為GDM的孕婦62例作為GDM組，校正孕周為24+0～27+6周，選擇同期盛京醫(yī)院進行胎兒心臟超聲檢查的健康孕婦30例作為對照組，校正孕周為24+0～27+6周。所有孕婦均自愿參加本研究并簽署知情同意書。

入組標準：（1）GDM組患者均符合國際糖尿病與妊娠研究協(xié)會提出的GDM診斷標準［7］；（2）18周歲以上；（3）單胎妊娠；（4）無精神疾病，可配合檢查。排除標準：（1）懷孕期間吸煙者；（2）雙胎或者多胎妊娠；（3）伴有慢性高血壓、高血脂、甲狀腺疾病，妊娠前患有糖尿病等；（4）染色體異常胎兒；（5）胎兒存在各個系統(tǒng)畸形；（6）胎兒心率＜120次/min或＞160次/min；（7）超聲圖像顯示不佳；（8）孕婦拒絕參加本項研究。

1.2 研究方法

1.2.1 一般臨床資料收集：測量孕婦身高，記錄孕前體質(zhì)量，計算體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）。記錄2組孕婦年齡、末次月經(jīng)時間、孕周、空腹血糖以及GDM組糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）水平。

1.2.2 胎兒整體超聲評估：采用GE Voluson E10超聲診斷儀，配有C2-9-D探頭（探頭頻率2～9 MHz），常規(guī)評估胎兒有無畸形。記錄胎兒心率，測量胎兒雙頂徑、頭圍、腹圍、股骨長，使用機器內(nèi)置的算法Hadlock標準推算出估測胎齡（estimated gestational age，EGA）［8］。

1.2.3 心血管參數(shù)測量：根據(jù)美國超聲心動圖學會指南［9］，測量二尖瓣和三尖瓣舒張早期（E波）、舒張晚期（A波）的血流速度及其相應的比值（E/A）。使用組織多普勒（Doppler tissue imaging，DTI）測量左心室和右心室的等容收縮時間（isovolumic contraction time，IVCT）、等容舒張時間（isovolumic relaxation time，IVRT）、射 血 時 間（ejection time，ET）和MPI。MPI也 稱Tei指 數(shù)，Tei=（IVCT+IVRT）/ET。同時測量2組孕婦雙側(cè)子宮動脈（uterine artery，UtA）、胎兒臍動脈（umbilical artery，UA）、大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）、主動脈峽部（aortic isthmus，AoI）、靜脈導管（ductus venosus，DV）和肺靜脈（pulmonary vein，PV）的阻力指數(shù)（resistance index，RI）和搏動指數(shù)（pulsatility index，PI），見圖1。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行分析。對計量資料進行正態(tài)分布性檢驗，符合正態(tài)分布的連續(xù)型計量資料以表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。使用Pearson相關分析孕婦年齡、EGA、BMI、HbA1c與胎兒心臟功能指標之間的相關性，P＜ 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 2組一般臨床指標及整體超聲評估結(jié)果比較（表1）

結(jié)果顯示，2組孕婦年齡、EGA以及胎兒心率未見明顯差異（均P＞ 0.05），而GDM組孕婦孕前BMI明顯高于對照組（P＜ 0.05）。GDM組孕婦平均HbA1c為（5.39±0.56）mmol/L。整體超聲評估結(jié)果顯示，2組胎兒均未見明顯系統(tǒng)畸形，2組胎兒EGA與孕婦末次月經(jīng)測得孕周基本相符，2組胎兒EGA比較差異沒有統(tǒng)計學意義（P＞ 0.05）。

圖1 右心室組織多普勒MPI的測量Fig.1 The measurement of right ventricle MPI using Doppler tissue imaging

表1 2組一般臨床特征的比較Tab.1 Comparison of clinical characteristics between the two groups

2.2 2組胎兒主要血管血流頻譜特征比較

結(jié)果顯示，2組孕婦雙側(cè)UtA以及胎兒的UA、MCA、DV、PV的RI與PI未見明顯差異（均P＞ 0.05）；而GDM組胎兒AoI的PI較對照組減?。≒＜ 0.05），見表2。

2.3 2組胎兒心臟功能參數(shù)比較

結(jié)果顯示，2組胎兒二尖瓣和三尖瓣舒張早期（E波）、舒張晚期（A波）的血流速度及其相應的比值（E/A），左心室ET未見明顯差異（均P＞ 0.05）。與對照組比較，GDM組胎兒的左心室IVCT、IVRT、MPI，右心室IVCT、IVRT、MPI顯著增大（均P＜ 0.05）；而右心室ET顯著減小（P＜ 0.05），見表3。

2.4 GDM組胎兒心臟功能指標與孕婦年齡、BMI、HbA1c 及EGA的相關分析

結(jié)果顯示，GDM組胎兒左心室IVCT、右心室IVCT、MPI與孕婦EGA呈正相關（均P＜ 0.05），見表4。

3 討論

本研究利用超聲多參數(shù)來評估GDM患者胎兒心臟功能的改變。結(jié)果顯示，2組胎兒二尖瓣、三尖瓣血流頻譜無統(tǒng)計學差異，與之前研究［10］結(jié)果相似。二尖瓣、三尖瓣舒張期血流模式通常為“單向雙相”，由舒張早期心室舒張主導的E波和舒張晚期心房收縮主導的A波構成，通常胎兒時期E/A ＜1，有研究提示E/A值隨著孕周增長而變大，提示心室舒張功能隨著孕周的增長逐漸完善［10］。也有研究［11］報道妊娠期糖尿病胎兒二尖瓣E/A較正常組減小。造成這些結(jié)果差異的原因可能與胎兒孕周有關。由于胎兒血流動力學的復雜性、胎兒呼吸運動、胎動等因素，且房室瓣流速對前、后負荷高度敏感，因此房室瓣舒張期血流比值不能很好地衡量心臟功能的改變，而且，由于胎兒心率過快，存在E、A波難以區(qū)分的情況。

表2 2組胎兒血流動力學評估結(jié)果Tab.2 Comparison of fetal hemodynamics between the GDM group and control group

表3 GDM組與對照組心功能指標比較Tab.3 Comparison of cardiac function between the GDM group and control group

表4 GDM組胎兒主要心功能指標的相關分析Tab.4 Correlation analysis of main cardiac function parameters in the GDM group

IVCT、IVRT等均可用來反映心臟功能。IVCT代表心臟剛開始收縮的時期，對應的是房室瓣的關閉與對應的半月瓣開放之間的間隙，IVCT越長，代表收縮力越差。IVRT代表心臟剛開始舒張的階段，對應的是半月瓣關閉與對應的房室瓣打開之間的時間。心室順應性或舒張功能受損時可能會延長IVRT［12］。本研究發(fā)現(xiàn)GDM組IVCT、IVRT較對照組延長，提示GDM組胎兒左、右心室收縮、舒張功能均可能減低，與之前研究［11］結(jié)果相似。

PV、DV是與心房相連的靜脈，心房壓力變化可能影響它們的血流狀態(tài)。左心房收縮及左心室舒張導致左心房內(nèi)壓力變化，這是引起PV血流的直接動力。而DV的流速直接決定血液通過卵圓孔的流量。有研究［13］顯示GDM胎兒PV-PI高于正常胎兒，伴有心肌肥厚GDM胎兒的DV-PI較沒有心肌肥厚或正常胎兒明顯增高［14］。本研究PV、DV在2組中未存在統(tǒng)計學差異，這可能是由于心室功能改變較小，還未影響到PV與DV。

AoI作為胎兒時期唯一真正的動脈分流，是收縮期左、右心室射血功能之間博弈和舒張期大腦與胎盤血流阻力之間博弈結(jié)果的反映。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GDM胎兒AoI-PI明顯低于正常胎兒，這可能是GDM影響心室舒張功能，導致左心房壓力增高，流經(jīng)卵圓孔的血流阻力增大，從而使得右心室輸出量增加，即使在舒張期肺動脈瓣關閉之后，也會影響通過峽部的順行血流，從而使得AoI-PI降低［15］。

MPI（Tei指數(shù)）最先由日本學者［16］提出，常用于評價心臟的整體功能。最初的測量方法分為兩步，在心室流入道和流出道兩個位置的兩個波形中分步測量等容時間與ET。然而胎兒心臟復雜多變，分步測量等容時間與ET存在較大誤差。2005年，改良MPI研究［17］提出在左心室流出道切面的單個多普勒波形中可同時測量左心室的等容時間和ET，并計算出左心室MPI，從此避免了不同多普勒波形中心率差異等帶來的誤差。然而右心室解剖結(jié)構與左心室不同，右心室流入道與流出道難以在一個切面顯示，而且，對于胎兒來說右心系統(tǒng)更加重要，因此有學者［18］使用DTI來測量右心室的MPI，發(fā)現(xiàn)與頻譜多普勒比較，使用DTI可以更加靈敏反映出GDM胎兒異常的右心室MPI。本研究使用DTI測量IVCT、IVRT、MPI等指標，結(jié)果顯示GDM組胎兒MPI較對照組增大，而且MPI增大主要是IVCT及IVRT增大導致的，這可能與GDM引起心臟收縮及舒張功能減低有關。本研究還發(fā)現(xiàn)GDM組胎兒左心室MPI與EGA存在正相關，這表明隨著EGA的增加，GDM胎兒左心室的整體功能在隨之減低，同時發(fā)現(xiàn)GDM胎兒左心室IVCT也隨EGA增加而增加，提示GDM胎兒整體功能的減低多與收縮功能受損有關，與之前學者［19］研究相似。GDM組中的這種變化可能與高血糖對胎兒心臟影響的時間累積有關，相關的機制仍需要進一步研究。本研究同時發(fā)現(xiàn)HbA1c水平與IVCT、IVRT、MPI等參數(shù)的相關性較差，有關血糖水平與心臟功能改變的機制研究仍不明確，另外本研究中GDM孕婦血糖控制均較好，因此是否需要早期更嚴格臨床干預有待進一步研究。

綜上所述，GDM可能導致中孕期胎兒心臟功能受損，產(chǎn)前超聲多參數(shù)可以來評估心臟功能的改變。ICVT、ICRT以及MPI是評估胎兒心臟功能改變的敏感指標。