时间-空间相关成像-M型技术联合组织多普勒技术评价正常胎儿右心功能

罗兵，王义成，杨贺，温德惠，张力维，焦桂青，郭华贤

河北北方学院附属第一医院 a. 超声医学科；b. 产科；c. 儿科，河北 张家口 075000

引言

超声作为一种安全无创的检查方法，广泛用于评价胎儿状况，检查胎儿有无心内及心外结构的畸形、有无心律失常及心功能异常等。时间-空间相关成像（Spatio-Temporal Image Correlation，STIC）技术是一种新的用于实时显示胎儿心脏的超声技术，可获取胎儿心脏的容积数据，存储图像后用于后处理分析，即可观察胎儿心脏结构，也可评价胎儿心功能[1-2]。组织多普勒成像（Tissue Doppler Imaging，TDI）技术较易获得房室瓣环运动速度频谱图，通过测量三尖瓣环的运动速度可评价胎儿右心舒张功能。本研究旨在应用STIC-M 型技术测量三尖瓣环位移（Tricuspid Annular Displacement，TAD）联合TDI 技术测量三尖瓣前叶瓣环舒张早期运动速度E'、舒张早期运动速度A'及E'/A'值分析正常胎儿右心收缩及舒张功能的变化规律。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取300 例2017 年4 月至2018 年6 月在我院超声医学科接受胎儿超声检查的孕妇之胎儿作为研究对象。孕妇年龄22～35 岁，平均年龄（25.56±3.42）岁，孕周20～40周，胎儿心内及心外结构未见明显异常。根据孕周分为五组：20+1～24 周（A 组），24+1～28 周（B 组），28+1～32 周（C组），32+1～36 周（D 组），36+1～40 周（E 组），每个孕周15 例。纳入标准：胎龄符合孕周；孕妇体健，无吸烟史、饮酒史及家族遗传病史；无高血压、糖尿病等慢性病史；排除有先天性心脏病胎儿生产史、妊娠期间服药史等；所有孕妇均为单胎妊娠；行胎儿超声检查及胎儿心脏超声检查未见心内及心外畸形、心律失常等。

1.2 仪器与方法

使用美国GE Voluson E8 彩色多普勒超声诊断仪，凸阵容积探头RAB-4-8-D，频率2～8 MHz，凸阵探头C1-5-D，频率2～5 MHz。首先进行产科超声检查，然后选择胎儿心脏模式进行胎儿心脏结构及功能的检查，系统自备软件对采集的所有数据、图像信息进行存储与测定。

STIC 技术测量TAD：在胎儿四腔心切面，选择4D 模式，应用STIC 技术，将图像采集时间设置为7.5～15 s，扫描容积角度20°～30°，调整容积窗包括整个胎儿心脏，嘱孕妇屏气，在胎儿活动不明显时采集合格的全心动周期容积数据图像并保存以备后处理。后处理数据分析时，将心尖指向12 点或6 点方向进行数据分析，用STIC-M 型技术将取样线放置于三尖瓣前叶根部瓣环与右心室游离壁交界处，取样线平行于室间隔，测量舒张末期到收缩末期三尖瓣瓣环的垂直距离（TAD），见图1，测量3 个心动周期，取平均值。

TDI 技术测量三尖瓣环舒张早期运动速度E'、舒张晚期运动速度A'：在标准心尖四腔心切面或心底四腔心切面，应用TDI 技术获取三尖瓣前叶根部与三尖瓣环连接处频谱，测量E'、A'，计算E'/A'值，见图2。测量3 次，取平均值。

图1 STIC-M型技术测量正常胎儿TAD图

图2 正常胎儿三尖瓣环E'、A'测量图

1.3 统计学分析

运用SPSS 21.0 统计软件，组间比较采用方差分析，计量资料用表示，采用Spearman 相关性分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组胎儿TAD、E'、A'、E'/A'值比较及TAD与E'、A'、E'/A'值的相关性分析

胎儿各组TAD、E'、E'/A'值与上一组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），A～D 组间A'值与上一组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），D 组与E 组A'值比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。三尖瓣环位移（TAD）与三尖瓣环运动速度（E'、A'）及E'/A'比值均呈正相关（r ＝0.562、0.368、0.452，P＜0.05）。

表1 不同孕周胎儿三尖瓣环TAD、E'、A'、E'/A'值比较

表1 不同孕周胎儿三尖瓣环TAD、E'、A'、E'/A'值比较

注：*P＜0.05，**P＞0.05（均为与上一组比较）。

组别 例数 (n) TAD (cm) E' (cm/s) A' (cm/s) E'/A'A 60 0.72±0.10 6.29±1.37 9.86±1.76 0.56±0.08 B 60 0.82±0.11* 7.12±1.68* 10.53±1.67* 0.63±0.07*C 60 0.92±0.13* 9.28±1.46* 12.56±1.75* 0.71±0.09*D 60 1.02±0.13* 10.39±1.59* 13.69±1.78* 0.76±0.12*E 60 1.13±0.13* 11.62±1.65* 13.78±1.73** 0.84±0.08*

2.2 胎儿TAD、E'、A'、E'/A'与孕周相关性分析

胎儿TAD、E'、A'、E'/A'值与孕周均呈正相关（P＜0.05），即随孕周增加TAD、E'、A'、E'/A'值增加，E'增加快，A'增加慢，E'/A'逐渐接近1，相关系数，见表2。

表2 胎儿TAD、E'、A'、E'/A'与孕周相关性分析

3 讨论

胚胎发育过程中，循环系统发育成熟最快，胎儿心脏在两个月左右发育基本完成[3]。胎儿时期循环系统与成人不同，优势心室为右心室，右心室发育较左心室快，胎儿肺组织无呼吸功能，呈高阻力状态，因此右室排血量的绝大部分、约占90%通过动脉导管进入到降主动脉，降主动脉内的大部分血液经脐动脉至胎盘与母体进行物质交换，小部分为胎儿躯干及下肢供血[4]。随孕周的增加，右心排血量占总排血量比例逐渐增加，到孕晚期可达总排血量的2/3[5]。因此评价胎儿右心功能对评估胎儿状况有重要作用。胎儿心功能减低或心功能衰竭时，可导致胎儿缺氧，严重者甚至出现胎儿水肿，宫内窘迫，胎死宫内等无法挽救的局面。

右心室具有独特的不规则“新月”形解剖特征，及胎儿在宫内位置的不固定，致使常规评价左心功能的指标无法完全用于评价右心功能。右室长轴收缩功能占右室整体收缩功能的80%左右[6]。TAD 是评价右心室长轴收缩功能常用的一项指标。以往测量TAD 方法有普通M 型超声、解剖M 型超声，缺点在于胎位等因素可影响其测量的准确性及可靠性[7]。

胎儿心功能的检测，面临着胎儿心脏结构的细小、复杂的血流动力学表现、多种胎位变化等因素的影响，需要有丰富的筛查经验及熟练的检查技巧，因此检测的难度很大。采用门控采集数据的STIC 技术是一个实用、简便的筛查技术，可以减少检查者对检查手法及经验的依赖。STIC技术改进了普通二维超声检查的繁琐及不精确性，提高了胎儿先天性心脏病的诊断准确率[8-10]。STIC 技术是使用容积探头显示胎儿四腔心切面后，开启此技术采集7.5～15 s胎儿心脏不同时相大量的容积数据[11-12]，然后保存图像，在离线状态下根据心脏解剖结构特征及血流动力学特征经过平移、旋转等方式获得胎儿心脏感兴趣区的切面进行分析、测量，此方法不需要实时操作，减少超声检查时间[13]。研究表明，STIC 技术能用于胎儿心脏圆锥动脉干畸形的检查[14]。在离线状态下选择STIC-M 型技术即可准确的测量二尖瓣环位移及三尖瓣环位移（TAD），其优点在于通过调节取样线可将图像调至心动周期的任何阶段，从而选取标准的切面进行观察、分析及测量；该技术不像传统M型超声心动图测量TAD 时，对胎儿体位的高度依赖，在较短的时间内准确、快捷地评价胎儿心脏的收缩功能[7]。研究发现STIC-M 型技术测得TAD 与传统M 型技术测得TAD 具有较好的一致性，减少了测量误差，提高了测量的准确性及可重复性[15-16]。

TDI 技术因为其独有的能显示心脏结构低速高振幅运动信号的特征，可以直接观察房室瓣环的运动速度。应用TDI 技术测量在胎儿心尖四腔心或心底四腔心切面获取房室瓣环运动速度不受心率等因素影响，对二维图像质量要求不高，较易获取，且能够同时采集到收缩期与舒张期的房室瓣环运动速度频谱图[17]。

本研究应用STIC-M 型技术测量正常胎儿TAD 评价右心收缩功能，用TDI 技术测量三尖瓣前叶瓣环舒张早期运动速度E'、舒张晚期运动速度A'，并计算E'/A'值评价胎儿右心舒张功能，发现TAD、E'、A'、E'/A'值均与孕周呈正相关，随孕周增加而增加，其中E'值增加较快，A'值增加较慢，越到孕晚期E'/A'值越接近1，说明胎儿右心收缩功能及舒张功能在胎儿发育过程中逐渐趋于完善。

综上所述，STIC 技术为我们检查胎儿心脏结构及血流动力学改变提供了简便快速的方法，STIC-M 型技术测量TAD 在离线状态下即可完成，联合TDI 技术测量三尖瓣前叶瓣环运动速度E'、A'、E'/A'值可用于评价胎儿右心收缩及舒张功能，该方法简便、易行，有助于早期发现胎儿心功能异常，为临床积极治疗提供重要依据。