24節(jié)段斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)正常胎兒心功能

黃樂(lè)文 陸紅妤 包凌云 牛琳 黃安茜 韓佳霖

以往評(píng)估胎兒心功能的主要方法包括二維、脈沖多普勒和M型超聲，但因其主觀性或聲束角度依賴性受到了一定限制［1-2］。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)成為定量評(píng)價(jià)心臟功能和心肌運(yùn)動(dòng)的新技術(shù)，通過(guò)識(shí)別感興趣區(qū)內(nèi)的心肌聲學(xué)斑點(diǎn)并追蹤其運(yùn)動(dòng)，來(lái)量化心肌的運(yùn)動(dòng)和變形，已在成人缺血性心臟病、糖尿病心臟受損等［3-4］的機(jī)制探討及功能評(píng)估中發(fā)揮重要價(jià)值，然而其在胎兒心臟的應(yīng)用中報(bào)道較少。作者應(yīng)用24節(jié)段斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)獲得中晚孕期正常胎兒心室、心肌應(yīng)變參數(shù)，探討其預(yù)測(cè)胎兒心功能的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2019年9月至2020 年1月本院行常規(guī)產(chǎn)科超聲檢查的單胎孕婦117例。年齡18～42（31.9±4.2）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①孕20～40周；②能清晰顯示胎兒的心尖四腔心切面；③超聲檢查未發(fā)現(xiàn)胎兒先天性心臟病、結(jié)構(gòu)畸形、宮內(nèi)生長(zhǎng)受限等；④胎兒母體血清學(xué)篩查低風(fēng)險(xiǎn)；⑤母體無(wú)影響胎兒生長(zhǎng)的疾?。ㄈ缣悄虿　⒏哐獕?、自身免疫性疾病等）。本項(xiàng)目經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法 （1）儀器：采用Voluson E10超聲儀，EM6C、RM6C矩陣容積探頭，頻率2～6 Hz。DICOM圖像幀頻等于檢查時(shí)獲取的幀頻。胎兒平均心率141次/min（SD 10），平均圖像采集幀速率115 Hz（SD 26），每個(gè)心動(dòng)周期平均48幀（SD 11）。（2）圖像采集和分析：所有測(cè)量及圖像采集均是由一位具備20年產(chǎn)科超聲檢查經(jīng)驗(yàn)的高年資醫(yī)師獨(dú)立完成。常規(guī)超聲檢查：孕婦取仰臥位，依次檢查胎兒的頭顱、腹部、脊柱等結(jié)構(gòu)，記錄下胎兒的生物學(xué)參數(shù)（包括雙頂徑、頭圍、腹圍、股骨長(zhǎng)和體重），并觀察是否存在異常超聲表現(xiàn)。再轉(zhuǎn)換為胎兒心臟檢查模式，選取胎兒心尖四腔切面，通過(guò)調(diào)整探頭或改變?cè)袐D體位盡可能顯示心室的最長(zhǎng)徑，并使胎兒心尖朝向探頭，避免心尖橫向或者朝下。調(diào)節(jié)增益及聚焦，增強(qiáng)血池和心內(nèi)膜間的邊界，使圖像最優(yōu)化，待圖像穩(wěn)定后，采集并存儲(chǔ)長(zhǎng)達(dá)3 s的動(dòng)態(tài)圖像到工作站，應(yīng)用fetalHQ離線軟件進(jìn)行脫機(jī)分析。分析步驟如下：①根據(jù)M型超聲通過(guò)二、三尖瓣瓣環(huán)的M型曲線，選定胎兒的一個(gè)心動(dòng)周期；②在收縮末期，分別手動(dòng)選定左、右心室的心尖部心內(nèi)膜面附著點(diǎn)及房室瓣在室間隔和側(cè)壁上的附著點(diǎn)，通過(guò)這三點(diǎn)自動(dòng)生成感興趣區(qū)（左、右心室的心內(nèi)膜面），必要時(shí)可手動(dòng)調(diào)整使之與心內(nèi)膜相符。將心內(nèi)膜等分為49個(gè)點(diǎn)，根據(jù)這49個(gè)點(diǎn)上，將24個(gè)節(jié)段定義為2個(gè)相對(duì)的點(diǎn)，1個(gè)在側(cè)壁的心內(nèi)膜上，1個(gè)在室間隔側(cè)的心內(nèi)膜上。并根據(jù)心室的不同水平，將24節(jié)段分為基底段（第1段～第8段）、中間段（第9段～第16段）及心尖段（第17段～第24段）；③軟件自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)內(nèi)的心肌運(yùn)動(dòng)，獲得左右心室舒張末期的心內(nèi)膜面。④自動(dòng)得出左右心室24節(jié)段縮短分?jǐn)?shù)（fractional shortening，F(xiàn)S）、整體縱向應(yīng)變（global longitudinal strain，GLS）及射血分?jǐn)?shù)，并計(jì)算出心室不同水平的FS均值（每8節(jié)段均值）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以（±s）表示，采用t檢驗(yàn)或Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。相關(guān)性分析均采用Pearson相關(guān)分析法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 左右心室相關(guān)參數(shù)與孕齡和各種胎兒生物學(xué)測(cè)量指標(biāo)的相關(guān)性分析 左、右心室24節(jié)段FS、GLS、射血分?jǐn)?shù)與孕周和各種胎兒生物學(xué)測(cè)量指標(biāo)均無(wú)相關(guān)（P＞0.05）。

2.2 左右心室不同水平FS均值及不同節(jié)段FS和GLS的比較 左室不同水平FS均值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且心尖段＞中間段＞基底段（P＜0.001），右室不同水平FS均值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。左、右心室FS在第3至24節(jié)段，左室FS大于右室（P＜0.01），見(jiàn)表2。左、右心室GLS比較中，左室GLS為（23.88%±5.35%），右室GLS為（18.53%±5.58%），兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。

表1 左右心室不同水平FS的比較（±s）

表1 左右心室不同水平FS的比較（±s）

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表2 左、右心室24節(jié)段FS的比較（±s）

表2 左、右心室24節(jié)段FS的比較（±s）

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2.3 左室24節(jié)段FS和GLS與射血分?jǐn)?shù)的相關(guān)性分析 左室24節(jié)段FS與射血分?jǐn)?shù)均有相關(guān)性（P＜0.01），其中，以第5～16段的FS與射血分?jǐn)?shù)相關(guān)性最好，左室GLS與射血分?jǐn)?shù)之間存在相關(guān)性（P＜0.001）。

3 討論

胎兒心臟大小、形態(tài)和功能評(píng)估是先天性心臟病、妊娠期糖尿病、宮內(nèi)生長(zhǎng)受限等疾病研究的重要指標(biāo)。當(dāng)母體處于糖尿病或其他疾病狀態(tài)，胎兒為適應(yīng)缺氧等不良宮內(nèi)環(huán)境時(shí)，其心臟作為關(guān)鍵器官常受到影響。但大多數(shù)胎兒心臟早期可發(fā)生重塑，其心臟大小或形狀可不發(fā)生改變，當(dāng)觀察到胎兒心臟擴(kuò)大、胸腹水等心衰表現(xiàn)時(shí)，通常已進(jìn)入疾病晚期［1］。因而，胎兒亞臨床階段心功能細(xì)微變化的早期發(fā)現(xiàn)對(duì)于復(fù)雜妊娠的診斷、治療及預(yù)后尤為重要。

近年來(lái)，廣泛的超聲技術(shù)已用于評(píng)估胎兒的心臟功能，主要包括二維成像、多普勒超聲、M型超聲。二維成像主要是觀察胎兒心臟的大小和形狀，對(duì)其解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面評(píng)估。多普勒技術(shù)可測(cè)量E/A值及心肌功能指數(shù)評(píng)估心室舒張功能及整體心臟功能，并計(jì)算心室的每搏量，但因其測(cè)量的主觀性和角度依賴性受到限制［2］。M型超聲主要用于評(píng)估心臟的短軸運(yùn)動(dòng)，可應(yīng)用Teicholz公式計(jì)算縮短分?jǐn)?shù)和射血分?jǐn)?shù)，但其在胎兒的心臟應(yīng)用中也存在較多不足。DE VORE等［5］研究指出，心室收縮時(shí)并不是垂直于每個(gè)腔室的中心，而是沿切線方向發(fā)生位移，MATSUURA等［6］也提出左心室收縮時(shí)可發(fā)生扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（心尖逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，基底部順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），因而M型超聲在舒張末期及收縮末期測(cè)得的心內(nèi)膜節(jié)段并不相同。M型超聲光標(biāo)的方向需要與室間隔垂直，其夾角受胎位和主觀的影響較大［1］。且M型超聲主要局限于對(duì)基底段或中間段心肌功能的評(píng)估，無(wú)法對(duì)所有的節(jié)段進(jìn)行評(píng)估。而24節(jié)段斑點(diǎn)追蹤技術(shù)通過(guò)對(duì)特征斑點(diǎn)的逐幀跟蹤來(lái)量化心肌的運(yùn)動(dòng)，其不受胎位和夾角的限制，不僅可以反映心肌在縱向、徑向、圓周等多方向上的應(yīng)變［7］，還可獲得心室腔從基底到心尖24節(jié)段的應(yīng)變參數(shù)，因而在評(píng)估整體和局部的心肌功能上較傳統(tǒng)方法更加全面、客觀。

本資料結(jié)果顯示，胎兒左、右心室的FS、GLS及射血分?jǐn)?shù)與孕齡及各項(xiàng)胎兒生物學(xué)測(cè)量指標(biāo)無(wú)相關(guān)性，表明正常胎兒在孕中晚期階段的心肌應(yīng)變及射血功能變化不大。通過(guò)對(duì)心室不同水平FS均值進(jìn)行比較，左室FS均值心尖段＞中間段＞基底段（P＜0.001），提示左室不同水平的心肌橫向應(yīng)變存在一定規(guī)律，且以心尖部最強(qiáng)，這樣也可解釋左室收縮時(shí)更有利于將血液由心尖推向基底部及主動(dòng)脈。PENG等［8］探討速度向量成像技術(shù)在正常胎兒區(qū)域心肌方面的臨床價(jià)值，得到組織速度從基底到心尖節(jié)段逐漸降低（P＜0.01），而各組中所有節(jié)段的應(yīng)變和應(yīng)變率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本資料結(jié)果顯示，左、右心室FS僅在第1、2節(jié)段差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，左室在第3至24節(jié)段的FS均大于右室（P＜0.05），且左室GLS的也高于右室（P＜0.05）。表明左室作為主要的壓力負(fù)荷承受臟器，相比于右室，橫向及縱向的收縮能力普遍更強(qiáng)，尤其是在下基底段、中間段及心尖段，這與DEVORE等［9］的研究結(jié)果基本一致。有研究［10］分析這可能與組成心臟的肌肉纖維方向有關(guān)，右室外壁及左室側(cè)壁的心外膜部分主要由橫向及縱向肌肉節(jié)段組成，而左室側(cè)壁的心內(nèi)膜部分和室間隔有相反的斜纖維，可導(dǎo)致左心室發(fā)生扭轉(zhuǎn)，使得收縮期左室壁和室間隔均向左心腔收縮，而室間隔被固定在左心室，極少或不向右心腔運(yùn)動(dòng)，因而導(dǎo)致右室的FS明顯小于左室。但這與龍湘黨等［11］通過(guò)M型超聲所獲得的結(jié)果不同，推測(cè)原因可能與所使用的技術(shù)不同，樣本量不足等有關(guān)。

本資料結(jié)果顯示，F(xiàn)S相比GLS更能反映心功能，且24節(jié)段FS與射血分?jǐn)?shù)的相關(guān)性比較中，以第5～16段相關(guān)性最強(qiáng)。作者推測(cè)盡管左室心肌橫向收縮中以心尖部最強(qiáng)，但由于心尖部左室的橫徑較小，基底段及中間段的橫徑較大，左室血容量主要集中在基底段及中間段，因此射血量主要依靠下基底段、中間段的心肌收縮，提示這些節(jié)段的FS對(duì)于評(píng)估胎兒心功能的價(jià)值可能更大。

綜上所述，24節(jié)段斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以定量、客觀的評(píng)估正常胎兒心室的應(yīng)變特征，左、右心室24節(jié)段的FS、GLS可作為檢測(cè)心室收縮力的指標(biāo)，且下基底段和中間段的FS在預(yù)測(cè)心功能上的價(jià)值更大，為臨床評(píng)價(jià)胎兒心功能提供了理論依據(jù)，也為進(jìn)一步評(píng)估不同疾病狀態(tài)下胎兒心功能奠定基礎(chǔ)，對(duì)于早期干預(yù)及優(yōu)生優(yōu)育具有重要意義。