時(shí)間-空間相關(guān)成像結(jié)合Vocal模式、M型超聲模式對(duì)輔助生殖胎兒右心功能的評(píng)估作用

楊潔，黃志平，劉敏，宋燕，林霖，黃智華

輔助生殖技術(shù)（ART）為許多不孕不育的夫妻帶來了希望，然而受孕胎兒的健康卻備受爭議和關(guān)注。既往研究表明，ART胎兒先天性心臟缺陷比自然受孕胎兒（SP）發(fā)生率高，41項(xiàng)研究回顧性分析中得出ART組和自然受孕組，先天性心臟病事件總數(shù)分別為337/25 856（1.30%）和1952/287 995（0.68%）。與自然受孕相比，ART組先天性心臟缺陷風(fēng)險(xiǎn)顯著增加（合并OR=1.45；95%CI：1.20～1.76；P=0.0001；I2=44%；P=0.08）[1]。心臟是胎兒生長發(fā)育的重要器官，心功能的異常與胎兒不良結(jié)局密切相關(guān)，胎兒循環(huán)特點(diǎn)為右心優(yōu)勢(shì)于左心，研究ART胎兒的右心功能及血流動(dòng)力學(xué)改變對(duì)于發(fā)現(xiàn)ART胎兒右心功能異常及早期臨床干預(yù)具有重要意義。時(shí)間-空間關(guān)聯(lián)成像技術(shù)（STIC）克服二維超聲心動(dòng)圖的不足，采用多方位、多角度、多方法對(duì)胎兒心臟進(jìn)行立體觀察[2]。目前國內(nèi)運(yùn)用STIC技術(shù)研究ART右心功能情況報(bào)道較少，本研究運(yùn)用STIC Vocal模式及STIC M型超聲模式分別對(duì)ART及SP胎兒右心功能進(jìn)行評(píng)估，比較兩者之間的差異，探討STIC聯(lián)合Vocal模式及M型超聲模式評(píng)估ART胎兒右心功能的可行性，以期為臨床診療提供新的參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象選擇2015年1月至2021年5月于贛州市人民醫(yī)院超聲科進(jìn)行產(chǎn)前超聲檢查的孕22+0周至26+5周的ART單胎兒51例，SP單胎兒58例，ART孕婦年齡22～41歲，平均年齡（30.45±4.75）歲；SP孕婦年齡19～35歲，平均年齡（29.09±4.32）歲，年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。入選標(biāo)準(zhǔn)：①孕婦無妊娠合并癥，無妊娠高危因素；②單胎；③胎齡與實(shí)際孕周相符；④胎兒無心臟結(jié)構(gòu)及其他系統(tǒng)異常；⑤STIC圖像質(zhì)量佳。排除標(biāo)準(zhǔn)：①孕婦患有糖尿病、高血壓、地中海貧血等妊娠合并癥及高危因素；②雙胎或多胎；③孕齡與孕周不符；④胎兒合并有心臟或其他系統(tǒng)畸形；⑤STIC圖像質(zhì)量較差。檢查前告知孕婦及家屬檢查目的，并簽署知情同意書。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審批通過。

1.2 儀器與方法儀器采用GE Voluson E8超聲診斷儀，配有三維容積探頭，具有STIC功能并能進(jìn)行Vocal及STIC-M分析，探頭頻率4～8 MHZ。運(yùn)用產(chǎn)科掃查程序，孕婦取仰臥位或側(cè)臥位，測量胎兒雙頂徑、頭圍、腹圍、股骨長度、肱骨長度、估算胎兒胎齡（GA）及體重（EFW），順序掃查胎兒各器官結(jié)構(gòu)，評(píng)估胎兒心臟的結(jié)構(gòu)與功能，獲得心尖四腔心切面后，運(yùn)用PW測得三尖瓣E峰、A峰、計(jì)算三尖瓣E峰與A峰比值，并啟動(dòng)STIC模式，根據(jù)孕婦體型及胎兒的體位調(diào)整取樣框，采集時(shí)間7～15 s，掃查角度25°～40°，保存圖像。每次STIC掃查次數(shù)不超過3次，運(yùn)用Vocal后處理模式測量右心室舒張末期容積（RVEDV）、右心室收縮末期容積（RVESV），計(jì)算出右心室每搏輸出量（RVSV）=RVEDV-RVESV、右心室射血分?jǐn)?shù)（RVEF）=（RVEDV-RVESV）/RVEDV[3]，運(yùn)用STIC-M模式，在A平面將取樣線置于三尖瓣瓣前瓣根部瓣環(huán)交界處，聲束盡量與室間隔平行，通過M型取樣線得出三尖瓣環(huán)位移（TAPSE）[4]如圖1。將ART與SP胎兒的三尖瓣E峰、A峰、E/A值、RVEDV、RVESV、RVSV、RVEF、TAPSE分別進(jìn)行比較，分別研究ART、SP胎兒上述心功能指標(biāo)與孕周的關(guān)系。所有測量均由兩名高年資醫(yī)師進(jìn)行操作，并由一名醫(yī)師再次重復(fù)測量，進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)。

圖1 ART胎兒通過STIC-M型取樣線得出TAPSE

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，符合正態(tài)分布數(shù)據(jù)計(jì)量資料以（±s）表示，兩組間計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)，采用Pearson相關(guān)分析SP及ART胎兒RVEDV、RVESV、RVSV、RVEF、TAPSE與孕周的關(guān)系，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）評(píng)價(jià)測量者之間，測量者內(nèi)的可重復(fù)性，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 ART組與SP組胎兒右心功能比較ART胎兒RVSV、RVEF、TAPSE低于SP胎兒，P＜0.05，而RVEDV、RVESV、三尖瓣E峰、A峰、E/A值無明顯差異（P＞0.05），表1。

表1 ART組與SP組右心功能比較

2.2 ART胎兒與SP胎兒右心功能指標(biāo)與孕周及體重的相關(guān)性ART胎兒RVEDV、RVSV、TAPSE與孕周具有相關(guān)性（圖2～3），RVEDV、RVSV與體重具有相關(guān)性，SP胎兒RVEF、TAPSE與孕周有相關(guān)性（P＜0.05），呈正相關(guān)（表2）。

圖2 ART胎兒TPASEA與孕周的相關(guān)性散點(diǎn)圖

表2 ART組與SP組RVEDV、RVESV、RVSV、RVEF、TAPSE與孕周及體重的相關(guān)性

2.3 重復(fù)性檢驗(yàn)STIC測量RVEDV檢查者間及檢查者內(nèi)的ICC分別為0.880（95%CI：0.824～0.918）、0.966（95%CI：0.950～0.977）、RVESV檢查者間及檢查者內(nèi)的ICC分別為0.836（95%CI：0.760～0.888）、0.977（95%CI：0.966～0.984），STIC-M測量TAPSE檢查者及檢查者內(nèi)的ICC分別為0.982（95%CI：0.973～0.988）、0.981（95%CI：0.973～0.987）。

3 討論

ART技術(shù)目前廣泛運(yùn)用于不孕不育患者的治療，研究表明，ART可能會(huì)影響后代的發(fā)育，增加心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[5-7]，胚胎和胎兒時(shí)期中，右心占主導(dǎo)地位，右心室占總心排量的60%左右，在胎兒的生長發(fā)育中占有非常重要的地位[8]。如何有效評(píng)估ART胎兒右心功能非常重要。右心循環(huán)較左心循環(huán)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)于缺氧較為敏感，含氧量高的血液通過靜脈導(dǎo)管經(jīng)下腔靜脈進(jìn)入右房并經(jīng)卵圓孔進(jìn)入左心房，含氧量相對(duì)低的上腔靜脈、冠狀靜脈竇及小部分下腔靜脈的血液進(jìn)入右房后經(jīng)過三尖瓣口，有10%的血液進(jìn)入肺臟、90%的血液通過動(dòng)脈導(dǎo)管進(jìn)入降主動(dòng)脈、髂血管，分別進(jìn)入臍動(dòng)脈、股動(dòng)脈。臍動(dòng)脈與阻力低的胎盤進(jìn)行血液循環(huán)，股動(dòng)脈供應(yīng)下肢發(fā)育[9]。右心室結(jié)構(gòu)比左心室復(fù)雜，右心室呈不規(guī)則形，內(nèi)含有粗大的肌小梁和調(diào)節(jié)束，故二維超聲心動(dòng)圖對(duì)于右心功能的評(píng)估較困難。STIC技術(shù)通過實(shí)時(shí)三維成像數(shù)據(jù)的采集將時(shí)間、空間信息融為一體，運(yùn)用STIC聯(lián)合Vocal模式將右心室的幾何形態(tài)勾勒出來，不依賴心率，彌補(bǔ)了二維超聲的不足，多次數(shù)、多角度、多方位動(dòng)態(tài)觀察胎兒心臟的空間立體影像，得出心室容積，計(jì)算射血分?jǐn)?shù)，心室每搏量等[10]，通過運(yùn)用STIC-M模式，旋轉(zhuǎn)X、Y、Z軸獲得最佳心尖四腔心切面，避免二維M超聲對(duì)胎兒方位依賴、重復(fù)性強(qiáng)，從而更加客觀地反映ART胎兒、SP胎兒的右心功能情況[11,12]。在重復(fù)性檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，TPASE的ICC值更高，優(yōu)于Vocal模式。

ART胎兒右心收縮功能RVSV、RVEF、TAPSE均比SP胎兒更低（P＜0.05），TAPSE差異更顯著（P=0.000），胎兒心臟收縮功能，不僅受心臟結(jié)構(gòu)發(fā)育影響，也受心肌細(xì)胞發(fā)育、動(dòng)脈壓力、心室前負(fù)荷、后負(fù)荷、心室收縮/舒張的非同一性，左、右心室的相互作用等等影響，ART技術(shù)操作包括下調(diào)垂體功能，刺激卵巢排卵、配子及胚胎的體外培養(yǎng)，精子洗滌、胚胎的機(jī)械操作，移植前的低溫保存等[13]，這些植入前的暴露，氧濃度的差異，激素水平的影響，可能刺激胚胎為適應(yīng)環(huán)境，在表觀遺傳學(xué)中發(fā)生變化，從而干擾印記基因正常甲基化，引起心血管及胎盤的重塑[14]，我們認(rèn)為在沒有心臟結(jié)構(gòu)異常的ART胎兒右心收縮功能比SP胎兒低與心血管及胎盤重塑有關(guān)。而本研究中反映ART胎兒舒張功能的三尖瓣E峰、A峰、E/A值無明顯差異，可能與ART胎兒與SP胎兒的心臟舒張功能均為生理性不健全期有關(guān)。

本研究表明ART胎兒與SP胎兒一致TAPSE均隨孕周增加而增加[4]，且ART胎兒RVEDV、RVSV及SP胎兒中RVEF均隨孕周增加而增加（P＜0.05），ART胎兒RVEDV、RVSV與體重具有相關(guān)性，呈正相關(guān)（P＜0.05）。本研究局限性為，觀察孕周局限于22～26周，對(duì)于遠(yuǎn)期心功能是否改變?nèi)孕柽M(jìn)一步觀察隨訪。

圖3 SP胎兒TPASEA與孕周的相關(guān)性散點(diǎn)圖

綜上所述，STIC技術(shù)聯(lián)合Vocal模式、M型模式可客觀反映ART胎兒右心功能的情況，尤其是TAPSE，操作簡單、可靠、重復(fù)性強(qiáng)，可作為評(píng)估ART胎兒右心收縮功能的新方法，同時(shí)可為ART胎兒缺氧、生長受限、水腫等出現(xiàn)異常時(shí)心功能評(píng)價(jià)提供依據(jù)，為圍產(chǎn)期管理提供參考。