组织多普勒成像和时间-空间相关成像评价孕晚期子痫前期胎儿心脏功能的应用价值

葛婷婷 林晓娟 赵旭

子痫前期是妊娠期高血压疾病中发病率最高的类型之一，指在妊娠20周后母体出现高血压、蛋白尿等临床表现，严重时可发生子痫、HELLP综合征甚至死亡等不良结局，其不但是产科常见并发症，也是导致孕产妇死亡的重要原因之一［1］。研究［2］发现孕妇血压升高后，胎盘呈高阻力状态，整体后负荷增加，可导致胎儿心脏功能受损。应用组织多普勒成像（tissue Doppler imaging，TDI）可直接获取心肌运动速度，准确评估胎儿心脏功能并识别早期心脏收缩和舒张功能异常［3］。时间-空间相关成像（spatio-temporal image correlation，STIC）通过在3个正交平面中（轴位、矢状位和冠状位）同时显示心脏的动态图像，将STIC容积数据与M型超声结合，更容易获得心室内径及短轴缩短率，从而评估胎儿心脏的收缩功能。本研究应用TDI和STIC测量子痫前期孕妇与正常妊娠孕妇的胎儿心脏功能并进行比较，旨在探讨胎儿长期暴露于高血压的宫内环境中是否影响其心脏的收缩、舒张和整体功能。

资料与方法

一、研究对象

选取2020年1月至2021年7月于北京大学民航临床医学院产检的孕晚期子痫前期孕妇121例，参照2020年妊娠期高血压疾病诊治指南［1］标准进行诊断，分为轻度子痫前期孕妇61例（MPE组）和重度子痫前期孕妇60例（SPE组）。纳入标准：①单胎妊娠；②临床诊断为子痫前期。排除标准：①多胎妊娠；②孕妇存在除子痫前期外的其他并发症；③胎儿畸形。另选取同期产检的孕晚期正常妊娠孕妇115例（正常对照组）。纳入标准：①单胎妊娠；②胎儿大小与孕周相符；③孕妇及胎儿无并发症和合并症。排除标准：①多胎妊娠；②胎儿生长发育异常（胎儿生长受限或巨大儿）；③存在妊娠合并症或并发症；④胎儿畸形。本研究经北京大学民航临床医学院医学伦理委员会批准，所有受检孕妇均签署知情同意书。

二、仪器与方法

使用GE Voluson E 10彩色多普勒超声诊断仪，eM6C探头，频率4～8 MHz。孕妇取平卧位，首先常规测量胎儿生长径线指标，包括胎儿双顶径、头围、腹围、股骨等，排除胎儿整体结构无异常后检查其心脏功能。按照孕28～31+6周、32～35+6周、36～40周3个时间段分别应用TDI和STIC连续对各组胎儿心脏功能进行评估。所有操作均由具有5年以上产科超声检查经验的医师完成。

1.TDI检测：取胎儿四腔心切面，保持声束与房室瓣环运动方向的夹角＜10°，取样框容积＜2 mm，将取样框分别置于胎儿二尖瓣环（二尖瓣后叶根部）及三尖瓣环（三尖瓣前叶根部），采集3～4个连续心动周期的TDI频谱波形图（图1），获取二、三尖瓣环舒张早期运动速度（Ea）、舒张晚期运动速度（Aa）、收缩期运动速度（Sa），等容收缩时间、等容舒张时间及射血时间，计算左、右室Tei指数及二、三尖瓣环Ea/Aa，公式为：Tei指数=（等容收缩时间+等容舒张时间）/射血时间。所有参数均重复测量3次取平均值。

图1 胎儿二、三尖瓣TDI测量图

2.STIC检测：取胎儿标准四腔心切面，容积扫描时间7.5～15.0 s，容积扫描角度20°～40°。于胎儿安静状态下，孕妇屏住呼吸后行STIC扫描，保持STIC-M型取样线放置于四腔心切面的最大横径处并垂直于室间隔，采集容积数据（图2），包括左室、右室收缩和舒张末期内径，计算左、右室短轴缩短分数（LVSF、RVSF），公式为：SF=（心室舒张末期内径-心室收缩末期内径）/心室舒张末期内径。所有参数均重复测量3次取平均值。

图2 胎儿STIC-M型超声测量图

三、统计学处理

应用SPSS 26.0统计软件，计量资料均行正态性检验，服从正态分布的计量资料以±s表示，多组比较采用方差分析，两组比较采用t检验；非正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，采用秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、各组临床资料比较

正常对照组孕妇115例，MPE组孕妇61例，SPE组孕妇60例。3个时间段检查例数分别为：孕28～31+6周，正常对照组98例，MPE组28例，SPE组25例；孕32～35+6周，正常对照组86例，MPE组38例，SPE组39例；孕36～40周，正常对照组65例，MPE组孕妇36例，SPE组18例。各组3个时间段年龄、孕周比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 各组临床资料比较

二、各组胎儿心脏收缩功能参数比较

SPE组、MPE组、正常对照组孕28～31+6周、32～35+6周、36～40周二尖瓣环Sa、三尖瓣环Sa、LVSF、RVSF比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。其中SPE组、MPE组3个时间段二尖瓣环Sa、三尖瓣环Sa、LVSF、RVSF均小于正常对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。SPE组与MPE组3个时间段二、三尖瓣环Sa比较，差异均无统计学意义。SPE组与MPE组孕28～31+6周、32～35+6周LVSF、RVSF比较差异均无统计学意义；SPE组孕36～40周LVSF、RVSF均小于MPE组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2。

三、各组胎儿心脏舒张功能参数比较

SPE组、MPE组、正常对照组孕28～31+6周、32～35+6周、36～40周二、三尖瓣环Ea/Aa比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。其中SPE组、MPE组3个时间段二、三尖瓣环Ea/Aa均小于正常对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。SPE组与MPE组3个时间段二、三尖瓣环Ea/Aa比较，差异均无统计学意义。见表3。

四、各组胎儿心脏整体功能参数比较

SPE组、MPE组、正常对照组孕28～31+6周、32～35+6周、36～40周左、右室Tei指数比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。其中SPE组、MPE组3个时间段左、右室Tei指数均大于正常对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。SPE组与MPE组孕28～31+6周、32～35+6周左室Tei指数比较，差异均无统计学意义；SPE组孕36～40周左室Tei指数大于MPE组，差异有统计学意义（P＜0.05）。SPE组3个时间段右室Tei指数均大于MPE组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表4。

表4 各组胎儿心脏整体功能参数比较

讨 论

子痫前期病理生理改变假说大多集中在胎盘植入和滋养细胞侵袭的异常，导致胎盘血管阻力增加，胎儿心脏负荷增加，从而影响心脏功能［4-5］。因此及时评估子痫前期孕妇的胎儿心脏功能，有助于早期了解宫内胎儿情况，评估胎儿安危，有效改善母儿结局。TDI操作简便，可在同一心动周期内获取心脏收缩、舒张和整体功能参数，减少不同周期测量带来的误差。其中二、三尖瓣环Ea/Aa反映了胎儿心肌活性增加和被动心室充盈成熟，是评估心脏舒张功能的常用参数［6］，其值下降提示心脏舒张过程出现障碍，心室的充盈更多地依赖于心房收缩而非舒张过程中的负压；二、三尖瓣环Sa则反映了心室收缩功能［7］；Tei指数由于包含了心脏周期的收缩和舒张时间，可以评估胎儿心脏整体功能。

当母体血压升高后，胎盘阻力增加，胎儿发生宫内缺氧，脐静脉中的血压进入静脉导管的血流比例增加，导致胎儿右心后负荷增加；而脑血流阻力降低，可使左室水平的后负荷降低。而后负荷的改变导致心排血量从右室到左室的重新分布，引起血容量不足和血液充盈下降。在各种病理条件下，Ea随心肌纵向延长的减少而逐渐减小，Ea/Aa下降表明心脏舒张过程出现障碍，是早期评估舒张功能不全的可靠指标［8］。本研究应用TDI评估孕晚期孕28～31+6周、32～35+6周、36～40周胎儿心脏功能，结果发现SPE组、MPE组3个时间段二、三尖瓣环Sa、Ea/Aa均小于正常对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），表明孕晚期子痫前期孕妇血压升高，宫内环境变差，胎儿左、右室的收缩、舒张功能均下降。

本研究中SPE组、MPE组孕28～31+6周、32～35+6周、36～40周左、右室Tei指数均大于正常对照组，且SPE组3个时间段右室Tei指数均大于MPE组，孕36～40周时SPE组左室Tei指数大于MPE组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。表明孕晚期子痫前期孕妇的胎儿心脏整体功能下降，与文献［9］报道一致。分析其机制：孕妇血压升高使得胎盘缺血、缺氧，造成胎儿心肌内的钙泵活动能力受限，Ca2+不能被及时泵出，横桥和肌动蛋白分离速率变缓，肌动蛋白反方向滑行受限，从而使心室松弛减慢，心肌的功能下降，最终导致心室顺应性降低。心肌细胞Ca2+再摄取受到抑制，延长了心肌完全舒张所需的时间，从而增加了等容舒张时间；收缩功能降低，导致射血时间减少，故心脏整体功能参数Tei指数增加。

SF是STIC评价心室收缩功能的参数，主要评估心室横向和纵向的收缩力。其是心室收缩末期、舒张末期内径的差值与舒张末期内径的比值，其值异常提示心肌受损和心室负荷过大，且已证实具有良好的再现性，当胎儿心室SF＜28%时，提示心肌收缩功能下降［10］。本研究中SPE组、MPE组孕晚期3个时间段LVSF、RVSF均小于正常对照组，且均＜28%，提示子痫前期孕妇的胎儿心脏收缩功能减低。分析原因可能与孕妇血压升高的程度和胎儿心功能的变化有关，即孕妇血压越高，胎盘阻力越高，导致胎儿宫内缺氧程度越重，前、后负荷不断增加，心肌收缩需要更长的时间来产生足够的压力以打开主动脉瓣，最终导致左、右心室的收缩功能均减低。

本研究的局限性：①TDI、STIC均存在角度依赖性，对胎儿体位的要求较高，尤其在孕晚期时胎儿位置局限，心脏位置不在测量的最佳切面，导致纳入样本量偏小；②分组时虽已排除了生长受限的胎儿，但部分子痫前期在发展过程中会出现子痫前期合并胎儿生长受限，目前尚无法明确胎儿生长受限与其心脏功能异常的关联性，有待后期对其细化分组，扩大样本量进一步研究。

综上所述，胎儿长期暴露于高血压的宫内环境中可导致其心功能受损，应用TDI和STIC可以评价孕晚期子痫前期孕妇的胎儿心脏收缩、舒张和整体功能均减低。