組織多普勒成像聯(lián)合時間-空間相關(guān)成像評估子癇前期胎兒左心功能的臨床價值

Clinical value of tissue Doppler imaging combined with spatiotemporal image correlation in evaluating left heart function in fetuses with preeclampsia

ZHOU Yijia，HE Huiliao，RUAN Ruhui，CHEN Qunqun DepartmentofUltrasoundImaging，theSecondAfiliated HospitalofWenzhouMedicalUniversity，Wenzhou325102，China

ABSTRACTObjectiveTo explore the clinical value of tissue Doppler imaging（TDI） combined with spatiotemporal image corrlation（STIC）inevaluating left heartfunctionin fetuses with diferent degreeof preelampsia（PE）.MethodsA totalof88patientswithPEinourospitalwereselected，ncluding58casesofmildpreelampsia（MPEgoup）and3casesof severepreeclampsia（SPEgroup）.Atotalof5Onormal pregnant womenduring thesameperiod were enroledascontrolgroup.All groupsunderwentTDItoobtainpeak earlydiastolicvelocity（Em）of mitraland tricuspidannulus，eak latediastolic velocity （Am），Em/Am，peak systolicvelocity（Sm）andmyocardial performance（（Tei）index.STIC wasperformedtoobtain left ventricularend-diastolicvolume（LVEDV），leftventricularend-systolicvolume（LVESV），leftventricularejectionfraction （LVEF），leftventricular stroke volume（LVSV）andleft ventricular cardiacoutput（LVCO）.The diferences in theabove parametersamong groups were compared.According to imaging diagnosisor pathological anatomyresults，the newborns or induced labor infants were divided intocongenital heartdisease（CHD）groupand non-CHDgroup，and diferences inTDIand STIC parameters between the two groups were compared.Receiveroperating characteristic（ROC）curvewas drawn to analyze the diagnosticeficiencyofTDIandSTICusedaloneandincombinationforscreening fetalCHDinPEfetuses.ResultsThere were significant differences in TDI and STIC parameters among control group，MPE group and SPE groups（all P lt;0.05）.Em，Em/Am， Sm of mitral and tricuspidannulus and LVEF，LVSV，LVCO inSPE group were lowerthanthosein MPE group andcontrol group，while Am of mitral and tricuspid annulus and Tei index，LVEDV，LVESV were higher than those in MPE group and control group（all P lt;0.05）.Em，Em/Am，Sm of mitral and tricuspid annulus and LVEF，LVSV，LVCO in MPE group were lower thanthose incontrol group，hileAmof mitralandtricuspidannulusandTeiindex，LVEDV，LVESVwere higher thanthose in control group（all P lt;0.05）.After follow-up，there were 12 cases in CHD group and 76 cases in non-CHD group.The Em，Em/Am ， Smof mitral and tricuspid annulus and LVEF，LVSV，LVCO inCHD group were lowerthanthose in non-CHD group，while Am of mitral and tricuspid annulus and Tei index，LVEDV，LVESV were higher than those in non-CHD group（all P lt;0.05）.ROC curve analysis showed thatthearea under thecurveof TDIcombined with STIC for screning CHD inPE fetuses was0.957， which were higher than that of TDI and STIC used alone（both Plt;0.05 ）.Conclusion TDI combined with STIC has good clinical valueinevaluatingleftventricularfunctioninfetuses withdiferentdegresofPE，itcanprovideimagingevidenceforthe clinical screening of CHD.

KEY WORDS Tissue Doppler imaging;Spatiotemporal image correlation;Preeclampsia;fetus;Left heart function

子癇前期（preeclampsia，PE）是指妊娠前血壓正常而妊娠20周后出現(xiàn)新發(fā)高血壓、蛋白尿及終末器官功能障礙的一種妊娠期特發(fā)性高血壓疾病[1]，以手足水腫、頭暈、上腹部疼痛、惡心嘔吐、四肢抽搐為主要臨床癥狀[2，隨著病情持續(xù)進(jìn)展甚至?xí)T發(fā)肝腎功能損傷、胎兒窘迫、胎盤早剝、心力衰竭等不良事件，已成為導(dǎo)致孕婦及圍生兒死亡的主要原因之一3]。研究[4-5]發(fā)現(xiàn)，PE與先天性心臟病（congenitalheartdisease，CHD）的發(fā)生存在一定關(guān)聯(lián)，孕婦持續(xù)的高血壓狀態(tài)會加重血管負(fù)荷，增加氧化應(yīng)激反應(yīng)，激活各種炎癥信號通路，進(jìn)而生成促炎、抗炎因子損傷血管，使管腔狹窄，增加母體子宮動脈及胎兒臍動脈阻力，最終導(dǎo)致胎盤血液循環(huán)障礙，胎兒心功能受損。左心功能減低是PE胎兒心功能損害最顯著、最早出現(xiàn)的癥狀，因此及早評估其左心功能及發(fā)育情況對改善圍生兒結(jié)局意義重大。組織多普勒成像（tissueDopplerimaging，TDI可以提取來自心肌的反射信號，從而直接獲取心肌運動情況，在評估胎兒左心功能及早期識別心功能異常方面具有重要作用。時間-空間相關(guān)成像（spatiotemporal image correlation，STIC）是一種可多切面同時顯示胎兒心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)及血流動力學(xué)改變的三維超聲技術(shù)，能直接反映左心功能情況，且受胎兒生理活動、心臟大小等因素影響較小[8]?；诖?，本研究旨在探討TDI聯(lián)合STIC評估不同程度PE胎兒左心功能的臨床價值，以期為臨床診療提供參考。

資料與方法

一、研究對象

選取2020年6月至2023年6月在我院行常規(guī)產(chǎn)前檢查的PE孕婦88例，年齡20＼～45歲，平均（ 30.29± 4.53）歲；孕20＼～37周，平均孕（ 29.17±4.52） 周；參照《妊娠期高血壓疾病診治指南（2020）》9的診斷標(biāo)準(zhǔn)將其分為輕度子癇前期58例（MPE組）和重度子癇前期30例（SPE組）。納入標(biāo)準(zhǔn)： ① 單活胎，自然妊娠； ② 孕周 ?20 周； ③ 能配合完成相關(guān)檢查，臨床、影像學(xué)及隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)： ① 子癇、妊娠期糖尿病、高血壓等其他妊娠合并癥； ② 既往有不良孕產(chǎn)史、特殊用藥史、家族遺傳史； ③ 惡性腫瘤、免疫系統(tǒng)疾病、感染疾病、凝血功能異常等； ④ 存在精神疾病或溝通障礙；⑤ 依從性差或失訪。另選同期正常孕婦50例為對照組，年齡20＼～45歲，平均 （31.15±4.28） 歲；孕21＼～37周，平均孕（ 29.41±4.59 周。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有孕婦及其家屬均知情同意。

二、儀器與方法

1.超聲檢查：使用GEVolusonE10彩色多普勒超聲診斷儀， eM6C 探頭，頻率 4.0～8.0MHz ;配備VOCAL三維圖像后處理軟件。孕婦取平臥位，先行常規(guī)超聲觀察胎兒頭圍、腹圍、體質(zhì)量、胎盤厚度、羊水指數(shù)及各器官發(fā)育情況，確認(rèn)發(fā)育無異常；然后根據(jù)孕周及胎兒心臟大小調(diào)整探頭角度獲取胎兒心尖四腔心標(biāo)準(zhǔn)切面圖像行TDI檢查，將取樣框（大小為 2mm³ 置于左房室瓣環(huán)處，使容積線與房室瓣環(huán)運動方向夾角 lt;20^° ，掃描速度 100mm/s ，獲得3＼～4個連續(xù)心動周期的TDI頻譜圖，獲取二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán)舒張早期運動速度峰值（ Em） 舒張晚期運動速度峰值（ （Am） 、收縮期運動速度峰值 （Sm） 、等容舒張時間（IRT）、等容收縮時間（ICT）及心室射血時間（ET），并計算 Em/Am 和心肌做功指數(shù)（Tei指數(shù)），公式為：Tei指數(shù) 。啟動STIC模式，設(shè)置掃描角度 25^°～40^° ，掃描時間 7.5～ 15.0s ，取樣框需包含胎兒整個胸腔，于胎兒安靜狀態(tài)下囑孕婦屏氣，點擊凍結(jié)鍵，自動掃描并采集心臟容積數(shù)據(jù)，若出現(xiàn)胎動或圖像不滿意需重復(fù)采集直至獲得滿意圖像。使用VOCAL三維圖像后處理軟件，動態(tài)調(diào)整三平面正交點的空間位置，實時觀察房室瓣膜的啟閉運動，左室舒張末期定義為二尖瓣完全關(guān)閉后的瞬間，收縮末期定義為二尖瓣即將開放前的時相[10]。隨后啟動VolumeAnalysis模式，手動勾畫左室心內(nèi)膜面輪廓，每旋轉(zhuǎn) 30^° 勾畫1次，共6次，系統(tǒng)自動重建心室容積模型，獲取左室舒張末期容積（LVEDV）收縮末期容積（LVESV）、射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、每搏輸出量（LVSV）、心輸出量（LVCO）。上述操作均由2名經(jīng)驗豐富且取得相關(guān)資質(zhì)的超聲醫(yī)師參照《超聲產(chǎn)前篩查指南（2022）》[1]完成，所有參數(shù)均重復(fù)測量3次取平均值。

2.隨訪及分組：所有孕婦均予以追蹤隨訪，臨床建議繼續(xù)妊娠者隨訪至分娩，對新生兒行超聲心動圖、CTA檢查；終止妊娠者在征得孕婦及家屬知情同意后行尸體解剖。依據(jù)影像診斷或病理解剖結(jié)果將新生兒或引產(chǎn)兒分為CHD組和非CHD組，比較兩組TDI、STIC參數(shù)的差異。

3.一般資料獲取：于醫(yī)院信息管理系統(tǒng)提取88例PE孕婦和50例正常孕婦的一般資料，包括年齡、體質(zhì)量指數(shù)、孕周、產(chǎn)次。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS18.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計量資料以 表示，多組比較采用多因素方差分析，兩組比較采用 Φ_t 檢驗；計數(shù)資料以頻數(shù)或率表示，采用 χ² 檢驗。采用Logistic回歸分析構(gòu)建TDI、STIC聯(lián)合應(yīng)用篩查PE胎兒發(fā)生CHD的診斷模型；繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析TDI、STIC單獨及聯(lián)合應(yīng)用篩查PE胎兒CHD的診斷效能，曲線下面積（AUC）比較采用DeLong檢驗。 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

一、各組孕婦一般資料比較

各組孕婦年齡、體質(zhì)量指數(shù)、孕周及產(chǎn)次比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

二、各組TDI、STIC參數(shù)比較

各組胎兒TDI、STIC參數(shù)比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 ）；其中SPE組二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán) Em 、Em/Am?Sm ，以及LVEF、LVSV、LVCO均低于MPE組和對照組，二尖瓣環(huán)和三尖瓣 Am ，以及Tei指數(shù)、LVEDV、LVESV均高于MPE組和對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 ）。MPE組二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán)Em、Em/Am、 Sm ，以及LVEF、LVSV、LVCO均低于對照組，二尖瓣環(huán)和三尖瓣 Am ，以及Tei指數(shù)、LVEDV、LVESV均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 ）。見表2和圖1＼～3。

三、CHD組與非CHD組TDI、STIC參數(shù)比較

88例新生兒或引產(chǎn)兒中CHD組12例，非CHD組76例。CHD組二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán) Em，Em/Am，Sm 以及LVEF、LVSV、LVCO均低于非CHD組，二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán) Am ，以及Tei指數(shù)、LVEDV、LVESV均高于非CHD組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 ）。見表3。

四、ROC曲線分析

考慮TDI、STIC參數(shù)中僅Tei指數(shù)和LVEF為評估整體心功能的參數(shù)，為避免模型存在過擬合風(fēng)險、數(shù)據(jù)沖突及特異度降低等不足，本研究選取Tei指數(shù)作為TDI診斷依據(jù)，LVEF作為STIC診斷依據(jù)。ROC曲線分析顯示，TDI、STIC單獨應(yīng)用篩查PE胎兒CHD的AUC分別為 0.862，0.860 （均 Plt;0.05 ）；通過Logistic回歸分析構(gòu)建聯(lián)合應(yīng)用的診斷模型，方程式： Logit（P）= 指數(shù) -0.403×LVEF ，其篩查PE胎兒發(fā)生CHD的AUC為0.957，高于TDI、STIC單獨應(yīng)用（ 0.862，0.860 ，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義 Z=2.135、2.201 ，P=0.032，0.028） 。見表4和圖4。

討論

近年來高危妊娠因素普遍暴露，由此誘發(fā)的妊娠期并發(fā)癥的發(fā)生率也隨之升高，嚴(yán)重危害母嬰健康[12]。PE臨床較為常見，其發(fā)生率為 2%～8%^[13] Reddy等[14]研究發(fā)現(xiàn)，胎盤組織血流灌注量降低是PE發(fā)病機(jī)制中的重要一環(huán)，極易誘發(fā)胎兒心臟結(jié)構(gòu)和功能異常，因此產(chǎn)前監(jiān)測胎兒心功能情況對于改善妊娠結(jié)局至關(guān)重要。Gottschalk等[15]研究顯示，胎兒期具有特殊的心臟循環(huán)特點，其右心輸出量較左心高 20% 240% ，故胎兒以右心系統(tǒng)占優(yōu)勢。然而，Huluta等[研究卻發(fā)現(xiàn)由于胎兒心臟靜脈導(dǎo)管及卵圓孔等解剖結(jié)構(gòu)的存在，血流持續(xù)自右向左流動，左心系統(tǒng)可能在靜脈導(dǎo)管輸送高氧合血至大腦及全身以供給營養(yǎng)的效應(yīng)中發(fā)揮更重要的作用，因此左心功能的評價能更準(zhǔn)確地反映胎兒宮內(nèi)狀況及預(yù)后。超聲相關(guān)技術(shù)如TDI、STIC均在評估不同程度PE胎兒心功能中發(fā)揮了重要的作用?；诖耍狙芯恐荚谔接慣DI聯(lián)合STIC評估不同程度PE胎兒左心功能的臨床價值，以期為臨床診療提供參考。

本研究結(jié)果顯示，對照組、MPE組及SPE組胎兒TDI、STIC比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 ；二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán) Em?Em/Am?Sm ，以及LVEF、LVSV、LVCO在SPE組、MPE組及對照組中均呈遞增趨勢，二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán) Am ，以及Tei指數(shù)、LVEDV、LVESV均呈遞減趨勢，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 。 Em，Am，Em/Am 主要用于評估心臟舒張功能， s_m 則用于評估心臟收縮功能，其測值降低提示心臟舒張、收縮功能減低。Tei指數(shù)是評估心臟整體功能的參數(shù)，且不受心室負(fù)荷、心臟結(jié)構(gòu)、受檢體位等因素影響，文獻(xiàn)[7]報道Tei指數(shù)評估妊娠期糖尿病孕婦胎兒心功能的靈敏度及準(zhǔn)確率均較高，且心肌損傷越嚴(yán)重Tei指數(shù)越高。LVEDV、LVESV可用于評估左室收縮和舒張功能，其測值升高提示發(fā)生心血管疾病的風(fēng)險增加，LVSV、LVCO、LVEF均可反映左室泵血功能，其測值降低則提示存在心功能不全[18]。本研究結(jié)果提示SPE患者左心功能減低程度顯著高于MPE患者和正常孕婦，胎兒心功能損傷程度與母體血壓密切相關(guān)，PE病情進(jìn)展越快，則胎兒心功能的損傷越大。這可能是由于PE孕婦機(jī)體長期處于高血壓狀態(tài)，更易產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，造成胎盤血液循環(huán)障礙，出現(xiàn)\"血流再分布\"現(xiàn)象，增加了體內(nèi)回心血量并減少了子宮胎盤血流灌注，進(jìn)而形成宮內(nèi)缺氧環(huán)境，使得胎兒腦保護(hù)效應(yīng)被啟動，回流至右房的血流量代償性增加，導(dǎo)致心室肌肉肥厚，延長了心肌完全收縮所需時間，隨著病情進(jìn)展胎兒右室后負(fù)荷逐漸加重，進(jìn)而影響左心功能，最終導(dǎo)致左心功能障礙，心室收縮和舒張功能減低，泵血功能也隨之下降[19]。相較于MPE胎兒，SPE胎兒母體血壓更高，胎兒代償機(jī)制已無法適應(yīng)更加嚴(yán)重的母體氧化應(yīng)激反應(yīng)，使得全身血管收縮，左心負(fù)荷進(jìn)一步加重，故SPE胎兒左心功能損傷最為嚴(yán)重[20]。

此外，本研究對PE孕婦進(jìn)行隨訪追蹤PE胎兒

CHD的發(fā)生情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CHD12例（其中SPE組9例，MPE組3例），提示PE越嚴(yán)重，CHD的發(fā)生率越高。此外，CHD組二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán) Em?Em/Am 、Sm，以及LVEF、LVSV、LVCO均低于非CHD組，二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán) Am ，以及Tei指數(shù)、LVEDV、LVESV均高于非CHD組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 ），表明CHD患兒整體心功能損傷程度高于非CHD，PE對胎兒心功能的影響可延續(xù)至新生兒期，導(dǎo)致其心功能下降，進(jìn)一步證實了合并PE的宮內(nèi)環(huán)境與新生兒心血管疾病的發(fā)生顯著相關(guān)。為進(jìn)一步分析TDI、STIC單獨及聯(lián)合應(yīng)用評估PE胎兒心功能的價值，本研究將評價整體左心功能的參數(shù)LVEF、Tei指數(shù)用于PE胎兒CHD篩查，ROC曲線分析顯示，TDI、STIC聯(lián)合應(yīng)用篩查PE胎兒發(fā)生CHD的AUC為0.957，高于其單獨應(yīng)用（0.862、0.860），差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 Plt;0.05 ），提示TDI、STIC在篩查PE胎兒CHD中均具有一定的臨床價值，且二者聯(lián)合應(yīng)用的診斷效能更高。與葛婷婷等[21]研究結(jié)論一致。

綜上所述，TDI聯(lián)合STIC在評估不同程度PE胎兒左心功能方面具有較好的臨床價值，可為臨床篩查CHD提供影像學(xué)依據(jù)。但本研究樣本量小，為單中心研究，為便于臨床實際應(yīng)用構(gòu)建聯(lián)合診斷模型時納入?yún)?shù)較少，今后將擴(kuò)大樣本量，采用人工智能或影像組學(xué)等方法納人更多參數(shù)進(jìn)行多中心研究，進(jìn)一步提高評估PE胎兒左心功能的準(zhǔn)確性。

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（收稿日期：2024-11-03）