分层应变对子痫前期孕妇左室收缩功能的评估价值及其与N端脑钠肽前体的相关性

盘丹阳，王振华，王华，范亚娟，褚雯，张亚平

(1.新乡医学院 影像医学与核医学系，河南 新乡 453003；2.洛阳市中心医院 超声科，河南 洛阳 471000)

子痫前期(pre eclampsia，PE)是妊娠中晚期常见并发症之一，以妊娠20周后出现高血压和蛋白尿为主要临床表现，其心血管并发症不仅发病凶险且较隐匿，可引起急性左心衰，加重不良妊娠结局[1]。有研究显示，检测子痫前期患者左室收缩功能的早期受损程度，有利于对患者进行危险分层，指导临床医生对高危患者进行早期干预，可以有效改善不良妊娠结局，降低孕产妇心血管疾病的发病率和病死率[2]。

心肌纤维分为内层、中层和外层。心肌纤维这种独特的结构使得心肌单层或局部的损伤在疾病发生的早期不易被传统超声技术检测到。有研究指出，左室射血分数不能发现潜在的左室心肌收缩功能受损[3]。而二维应变可分层分析左室内层、中层和外层心肌，定量评价局部及整体心肌应变[4]。血清学指标N端脑钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP)是公认的可评价和诊断心功能的标志物[5]，与多种妊娠期并发症密切相关。本研究的目的是应用分层应变技术定量评价左室射血分数保留的子痫前期患者各层心肌功能的力学改变及其与NT-proBNP水平的相关性，以便提高子痫前期患者左室收缩功能早期损伤的诊断率，为早期临床干预提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象和分组病例组：选择2021年1月至2022年10月于洛阳市中心医院围产门诊就诊及住院治疗、其临床资料齐全的子痫前期孕妇40例作为子痫前期组，年龄22～40岁，平均(30.60±4.66)岁；孕周20.86～39.28周，平均(29.18±5.81)周。纳入标准：(1)符合子痫前期诊断标准[6]，孕中晚期血清学及超声检查完整；(2)依从性高，能配合各项检查的完成；(3)在洛阳市中心医院行定期产检。排除标准：(1)孕、产前患有心脏病、高血压、心肌病等心血管疾病；(2)有妊娠糖尿病等其他妊娠期并发症；(3)图像显示模糊、无法进行数据分析。正常组：选取同阶段于洛阳市中心医院围产门诊就诊及住院治疗其临床资料齐全的健康孕妇35例作为正常组，年龄22～38岁，平均(29.37±3.89)岁，孕周15.57～38.86周，平均(26.74±6.36)周。纳入标准：(1)愿意配合检查；(2)经常规体检及超声心动图检查排除心血管疾病。所有受检者LVEF均≥50%，常规测量记录身高、体重、收缩压、舒张压、年龄、孕周。洛阳市中心医院医学伦理委员会已批准该项目，所有孕妇均知情，同意参与本研究。

1.2 超声检查

1.2.1仪器 使用GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪，M5S探头频率1.7～3.3 MHz，帧频 60～90帧·s-1。

1.2.2图像采集 患者取左侧卧位，平静呼吸并连接心电图，常规数据测量并记录左房收缩末内径(left atrial end systolic diamete，LADs)、左室舒张末内径(left ventricular end diastolic diameter，LVDd)、左室收缩末内径(left ventricular end systolic diameter，LVDs)、室间隔舒张末厚度(interven-tricular septum thickness at end diastolic，IVSTd)、左室后壁舒张末厚度(left ventricular diastolic posterior wall thick-ness at end diastolic，LVPWDd)及左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)。采集二维分层应变参数：记录并存储左心室心尖左室长轴切面、心尖四腔切面、心尖二腔切面连续3个心动周期图像。

1.2.3图像分析 将储存的动态图像导入EchoPAC软件进行脱机分析，选择Qanalysis程序进行二维应变分析，选择心内膜、心外膜都包络在内的心动周期，以所采集的左心室心尖左室长轴切面、心尖四腔、心尖二腔切面3个连续动态图像的心内膜为描记点，系统自动将心肌分为心内膜层、心肌中层和心外膜层，分别对左室各切面三层心肌及整体心肌进行斑点追踪分析，可手动调整感兴趣区以确保追踪满意。系统将自动显示各个切面内膜层、中层、外膜层心肌的纵向应变(longitudinal strain，LS)(见图1)，取各切面不同心肌层的平均值分别代表左室心肌内膜层纵向应变(longitudinal strains of the endocardium，LS-endo)、心肌中层纵向应变(longitudinal strains of the myocardium，LS-mid)、心肌外膜层纵向应变(longitudinal strains of the epicardium，LS-epi)，计算左室整体纵向平均应变(global longitudinal average strain，GLS-Avg)，并显示相应的牛眼图(见图2)。

A为正常组心尖左室长轴切面三层心肌应变曲线图；B为正常组心尖四腔心切面三层心肌应变曲线图；C为正常组心尖两腔心切面三层心肌应变曲线图；D为子痫前期组心尖左室长轴切面三层心肌应变曲线图；E为子痫前期组心尖四腔心切面三层心肌应变曲线图；F为子痫前期组心尖两腔心切面三层心肌应变曲线图。图1 正常组和子痫前期组各切面心肌纵向应变曲线图

A为正常组左室收缩期纵向应变牛眼图；B为子痫前期组左室收缩期纵向应变牛眼图。图2 正常组与子痫前期组左室收缩期纵向应变牛眼图

1.3 血清学检查于超声二维应变检查同日行血清学检查，晨空腹采静脉血3 mL，采用电化学发光免疫分析法检测血清NT-proBNP水平。

2 结果

2.1 一般资料子痫前期组与正常组两组间身高、年龄、心率、孕周差异均无统计学意义(P>0.05)；与正常组比较，子痫前期组收缩压、舒张压、体表面积、体重指数升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 子痫前期组与正常组一般资料比较

2.2 常规超声参数子痫前期组与正常组比较，子痫前期组的心脏形态指标LADs、LVDd、LVDs、IVSTd、 LVPWDd均高于正常组，差异有统计学意义(P<0.05)；子痫前期组LVEF低于正常组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 子痫前期组与正常组常规超声参数比较

2.3 心肌分层应变参数两组分层应变均为从心内膜层到心外膜层逐渐递减趋势(P<0.05)；与正常组比较，子痫前期组LS-endo、LS-mid、LS-epi及GLS-Avg减低均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 子痫前期组与正常组心肌分层应变参数的比较

2.4 血清NT-proBNP表达量子痫前期组NT-proBNP表达量为(405.86±110.47)ng·L-1，正常组表达量为(176.50±45.10)ng·L-1，子痫前期组NT-proBNP表达量高于正常组，差异有统计学意义(P<0.05)。

2.5 相关性分析Pearson相关分析显示，LS-endo、LS-mid、LS-epi、GLS-Avg与NT-proBNP均呈负相关(P<0.05)。见表4。

表4 NT-proBNP水平与彩色多普勒超声分层应变指标的相关性

3 讨论

近年来随着三孩政策放开、高龄及超重孕妇的增加，子痫前期发病率持续升高，可导致孕妇出现以心肌损害为主要表现的心力衰竭综合征，这种疾病发展到重度先兆子痫阶段所导致的母婴不良结局更为严重[7]。子痫前期作为一种多系统疾病，早期心肌细胞可出现向心性肥厚，晚期可出现离心性肥大，左心室功能开始改变。因此评估子痫前期孕妇左心功能的早期改变，可以促进早期干预，避免发生心血管事件。

妊娠期间激素分泌紊乱，血容量、血流动力学的改变都可为胎儿提供充足的血液，促进胎儿发育。但是这也明显加重了心脏负荷，造成左心室向心性肥大，本研究显示，与正常组比较，子痫前期组的心脏形态指标LADs、LVDd、LVDs、IVSTd、 LVPWDd均增加。但是对于子痫前期患者来说，目前这种容积负荷的改变对左心功能的影响尚不明确。

过去主要用LVEF来判断左室收缩功能，一般认为当LVEF<50%时左室收缩功能减低。但近年来研究表明LVEF反映左室收缩功能早期受损的敏感性不高，无法直接显示心肌的收缩功能。相比于传统技术，二维斑点追踪技术可以逐帧追踪二维图像的心肌斑点回声，是一种更灵敏的超声新技术。本研究显示两组LVEF均正常，但子痫前期患者左心室纵向应变显著减低，和之前的研究结论[8]一致。

跟左室整体应变参数相比，最新的分层应变技术检测的是左室三层心肌不同收缩成分的应变分量，为检测亚临床心肌损伤提供了新的视角，对于异常的左室收缩功能的检测敏感性更高。但是目前为止，子痫前期患者左室收缩功能的分层应变信息并不清楚。本研究采用分层应变技术发现正常组与子痫前期组各层心肌纵向应变均为心外膜下心肌最低，心内膜下心肌最高，考虑到这种减少的趋势可能是由于各层心肌收缩力不同，承受的压力不同，对能量需求也不同[9-10]，在每层心肌中保持这种纵向应变的减少趋势可能是为了维持正常的心肌收缩功能。本研究还显示，与正常组比较，子痫前期组LS-endo、LS-mid、LS-epi及GLS-Avg均减低，这表明LVEF保留的子痫前期孕妇已经出现全层收缩功能降低。其原因可能是子痫前期患者小血管收缩痉挛[11]，后负荷增加，心输出量减少[12]，造成局部收缩功能降低。冠状动脉也出现硬化、痉挛，造成心肌局部缺血，同时心肌耗氧量增加，进一步加重了心肌缺血，从而导致全层心肌损伤的加重。这与之前的研究结论[13]一致。

NT-proBNP是脑和心室释放的BNP片段之一，其水平高低与心血管事件密切相关[14]，在大血管、心脏血流动力学发生改变时，心室压力也会发生改变，从而促进NT-proBNP大量合成和释放[15]。有研究显示，血清NT-proBNP是诊断心脏疾病的标志物[16]。先兆子痫患者NT-proBNP水平会发生显著异常变化。本研究显示子痫前期组NT-proBNP水平高于正常组，说明先兆子痫孕妇已经出现了左心室病变。考虑原因可能为子痫前期激素分泌紊乱、外周血管挛缩引起的血容量增加，导致血清NT-proBNP表达增多，同时炎症反应和血管内皮损伤引起血压变化，进一步促进血清NT-proBNP的表达。通过相关性分析发现，LS-endo、LS-mid、LS-epi、GLS-Avg与NT-proBNP均呈负相关，提示超声二维分层应变与血清NT-proBNP水平存在明显的相关性，临床医生应密切监测子痫前期患者的NT-proBNP水平，对于NT-proBNP水平有变化者，应该同时用二维分层应变对左室收缩功能进行评估，尽早制定干预措施，减少子痫前期孕妇因左室收缩功能损伤而发生不良妊娠结局。

综上所述，分层应变技术联合血清NT-proBNP水平可帮助临床医生预测先兆子痫孕妇左室收缩功能的损伤，在评估子痫前期左心功能的应用层面有一定的价值。