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斑点追踪技术评估三尖瓣反流胎儿右心室功能

2024-10-31胡茜茹王玉婷何小燕汪春林汪菁茅魁廖凤琴杨冬妹

分子影像学杂志 2024年8期
关键词:应变胎儿

摘要:目的" 探讨斑点追踪技术评估胎儿不同程度三尖瓣反流时右心室功能的变化。方法" 选择2019年1月~2023年5月在中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)经产前超声心动图检查未见明显心脏畸形的101例胎儿,根据三尖瓣反流程度将其分为无反流对照组(n=41)、轻度反流组(n=30)、中度反流组(n=30)。计算左、右心室心内膜下心肌整体纵向应变,左、右心室面积变化率,右室游离壁应变,三尖瓣环位移及左心室射血分数。比较不同程度三尖瓣反流对胎儿左、右心室收缩功能的影响。结果" 轻度反流组与对照组的右心室功能各项指标差异无统计学意义(Pgt;0.05);中度反流组右心室功能各指标均比对照组减小(Plt;0.05);中度反流组与轻度反流组比较,右心室心内膜下心肌整体纵向应变、右室游离壁应变数值减小(Plt;0.05),右心室面积变化率和三尖瓣环位移差异无统计学意义(P>0.05);各组胎儿左心室功能各指标差异无统计学意义(Pgt;0.05)。结论" 斑点追踪技术可评价单纯三尖瓣反流胎儿右室功能是否受损,右心室心内膜下心肌整体纵向应变、右室游离壁应变是较为敏感的指标。

关键词:胎儿;右心室功能;斑点追踪技术;应变

Speckle tracking imaging for assessing right ventricular function in tricuspid regurgitation fetus

HU Qianru1, WANG Yuting1, HE Xiaoyan1, WANG Chunlin1, WANG Jing2, MAO Kui1, LIAO Fengqin1, YANG Dongmei1

1Department of Echocardiography, 2Obstetrics and Gynecology, The First Affiliated Hospital of USTC, University of Science and Technology of China (Anhui Provincial Hospital), Hefei 230001, China

Abstract: Objective To investigate the changes in fetal right ventricular function associated with tricuspid regurgitation by speckle tracking imaging. Methods A total of 101 fetuses without obvious cardiac malformations detected by prenatal echocardiography from January 2019 to May 2023 at the First Affiliated Hospital of the University of Science and Technology of China (Anhui Provincial Hospital) were selected. The fetuses were divided into a control group with no tricuspid regurgitation (n=41), a mild regurgitation group (n=30) , and a moderate regurgitation group (n=30) based on the degree of tricuspid regurgitation. The left and right ventricular global longitudinal strain of endocardial layers (LV/RV-EndoGLS), fractional area change in the left and right ventricles (LV/RV-FAC), right ventricular free wall strain (RVFWLS), tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), and left ventricular ejection fraction (LVEF) were computed to compare the impact of different degrees of tricuspid regurgitation on biventricular systolic function in fetuses. Results There was no significant difference in right ventricular function between the mild regurgitation group and the control group (Pgt;0.05). The right ventricular function indicators in the moderate regurgitation group were all lower than those in the control group (Plt;0.05). The RV-EndoGLS and RVFWLS in the moderate regurgitation group were lower than those in the mild regurgitation group (Plt;0.05), while RVFAC and TAPSE showed no significant difference (Pgt;0.05). There was no significant difference in LV-EndoGLS, LV-FAC, and LVEF among all the groups (Pgt;0.05). Conclusion The speckle tracking imaging can evaluate whether the fetal right ventricular function is impaired in isolated tricuspid regurgitation. RV-EndoGLS and RVFLS are more sensitive indicators.

Keywords: fetus; right ventricular function; speckle tracking imaging; strain

胎儿超声心动图是一种无创、安全的产前诊断技术,可用于探测胎儿心血管畸形[1] 。随着科技和设备的不断进步,检查者能够更精确地发现胎儿三尖瓣反流情况。临床发现大多数胎儿的三尖瓣反流并不合并其他心脏畸形,有报道显示大部分功能性三尖瓣反流对胎儿或婴儿无明显影响[2] ,而少数严重的三尖瓣反流则会显著增加右心房容量负荷,最终导致右心功能受损、甚至发展为右心衰竭,并引起胎儿水肿以及对外周血流动力学产生影响[3, 4] ,极个别情况下,由于心力衰竭恶化而导致少数胎儿死亡[5] 。在产前超声心动图中准确诊断和评估胎儿三尖瓣反流及其对心脏功能变化的影响具有重要意义。

近年来产前超声心动图对胎儿心脏功能的量化研究逐步引起大家的重视[6] ,传统评估右心功能的方法包括Tei指数、静脉导管血流参数以及时间-空间相关成像M型技术等[7, 8] ,然而这些技术存在频移及角度依赖性的缺点。二维斑点追踪技术(2D-STI)是在胎儿四腔心切面通过识别心肌组织的斑点信号,评估心室心肌的形变特征,不依赖组织多普勒技术,能够更加准确和全面的反映心肌整体和局部的功能,对心肌功能异常有早期识别的作用[9, 10] 。已有研究探讨了斑点追踪技术在产前超声中评价心脏结构异常胎儿右室形变的相关应用[11, 12] ,然而目前尚未有关于2D-STI在无心脏结构异常的单纯三尖瓣反流胎儿心功能评估的相关研究。基于此,本研究针对不同程度单纯三尖瓣反流的胎儿使用2D-STI技术评估其右室功能并进行量化比较,旨在为临床提供更准确的诊断和预后判断依据。

1" 资料与方法

1.1" 一般资料

选择2019年1月~2023年5月在中国科学技术大学附属第一医院经产前超声心动图检查未见明显胎儿心脏畸形的101例胎儿。纳入标准:胎儿无结构性心脏异常;四腔心切面图像清晰。排除标准:胎儿存在其他心脏畸形;图像质量差、心肌和心内外膜显示欠佳者。孕妇年龄22~45(30.33±4.29)岁,孕22~38(26.99±13.57)周。根据收缩期三尖瓣反流面积占右房的比值,将其分为不同程度的反流组别:轻度反流定义为lt;30%,中度反流定义为30%~49%,重度反流定义为≥50%;其中41例胎儿无明显三尖瓣反流,纳入对照组,轻度反流组30例,中度反流组30例,未见重度三尖瓣反流胎儿。不同组别的孕妇年龄和孕周的差异无统计学意义。所有孕妇检查前均签署胎儿超声心动图检查知情同意书。本研究通过医院医学研究伦理委员会审批(审批号:2023-RE-300)。

1.2" 仪器与方法

采用Philips 7C、IE Elite、IE33的C5-1探头及GE Voluson E10的C1-6探头,选择胎儿心脏预设。

常规行胎儿超声心动图检查,获取四腔心切面,通过缩小扫查角度及增加局部放大来提高图像帧频,并存储至少3 s连续稳定的标准动态二维图像。利用彩色多普勒功能来评估是否存在三尖瓣反流,并测量胎儿右心房的面积及三尖瓣反流束的面积。

将留取的动态图像以Dicom格式导入TOMTEC-ARENA脱机软件中分析。选择“2D CARDIAC PERFORMANCE ANALYSIS(fetal)”,根据软件自带的解剖M型超声确定心动周期,分别描记二尖瓣环间隔侧、侧壁侧、左室心尖及三尖瓣环间隔侧、游离壁侧、右室心尖,软件进行心内膜自动描记,获得左、右心室心内膜下心肌整体纵向应变(LV/RV-EndoGLS),左、右心室面积变化率(LV/RV-FAC),右室游离壁应变(RVFWLS),三尖瓣环位移(TAPSE)及左心室射血分数(LVEF)。分析3个心动周期取平均值(图1)。

1.3" 统计学分析

采用SPSS26.0软件进行统计学分析,符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示,组间比较采用方差分析,事后比较采用LSD-t法;不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数)表示,组间比较采用Kruskal-Wallis检验。以Plt;0.05为差异有统计学意义。

2" 结果

2.1" 各组胎儿右心室功能相关指标比较

轻度反流组与对照组比较,RVEndoGLS、RVFAC、RVFWLS、TAPSE各项指标的差异无统计学意义(Pgt;0.05);中度反流组右心室相关指标均小于对照组(Plt;0.05);中度反流组与轻度反流组相比,RVEndoGLS和RVFWLS数值均减小(Plt;0.05),RVFAC和TAPSE的差异无统计学意义(Pgt;0.05,表1)。

2.2" 各组胎儿左心室功能相关指标比较

各组胎儿左心室功能相关指标的差异无统计学意义(Pgt;0.05,表2)。

3" 讨论

右心室形状复杂、不规则,在应对容量负荷变化方面表现出较强的适应性,在应对压力负荷变化方面则稍显不足,在循环系统中主要承担着容量泵的作用。近年来,组织多普勒技术、时空相关成像技术以及2D-STI已逐渐替代传统的多普勒超声、M型超声和心血管状况评分等方法,成为对胎儿心脏功能进行评估的新手段[13] 。研究显示2D-STI测量右心室应变通过逐帧追踪不同心肌区域,分析并量化心肌变形,对于捕捉右心室功能的细微变化和异常有较高的敏感度,可早期发现右心功能障碍,更加精确评估右心功能状况[14-16] 。对于亚临床期心血管疾病的诊断较常规超声心动图的敏感度更高[17] 。有学者通过实时三维超声心动图联合2D-STI评估甲亢患者右心功能,发现右室整体纵向应变和RVFWLS两个指标可以更敏感的发现右室功能地早期改变[18] ;右心室以纵向的浅层螺旋状肌肉为主,由心室基底部到心尖的纵向心肌纤维收缩引起右室收缩,径向做功较少[19, 20] ,且游离壁心肌的运动不受左心室心肌收缩运动影响,研究认为右心室内膜的应变对于右室功能的评价比心外膜或整体应变值更加准确和敏感[21] 。因此,也可以通过评估右室心内膜下心肌整体纵向应变和游离壁应变来评价右心室的收缩功能。

本研究发现轻度组与对照组的4组右心室功能指标的差异无统计学意义;而中度组与对照组相比则降低,这与既往研究[7, 8] 结果一致,表明轻度三尖瓣反流的反流量较小,对胎儿的生长发育没有显著影响,并且不会对胎儿右心功能产生负面影响[22] ;而随着三尖瓣反流的程度的增加,右心容量负荷进一步增加,并导致右心收缩功能下降。有研究显示中度三尖瓣反流胎儿脐动脉和静脉导管血流频谱参数发生改变,提示胎儿胎盘功能受损,致血氧降低并进一步影响右心室心肌供血[23] 。中度反流组相较于轻度反流组,RVEndoGLS和RVFWLS值呈现下降趋势,而RVFAC和TAPSE则没有显著差异,这可能与右室负荷过重时心肌僵硬度增加、形变能力下降有关,提示RVEndoGLS、RVFWLS对右室功能变化更为敏感。

由于共同存在于心包内,且左、右心室共用室间隔,右心室的容积和压力变化会对左心室产生影响,同时左心室的收缩也会对右心室每搏输出量和收缩压的20%~40%造成影响[24] 。既往有研究显示胎儿出现心功能不全时,右心损害较左心更显著[4] ;且左心室收缩是心肌纤维纵向、环向和径向的协同作用[20] ;研究表明当右心室容量负荷过重时,右心明显增大,室间隔平坦甚至向左室侧隆起,这种机械构型变化以及左室容量负荷的减少是引起左心功能减低的主要机制[25] ;本研究中正常组和不同程度三尖瓣反流组胎儿的左心功能指标差异无统计学意义,原因可能为单纯三尖瓣反流对胎儿右心功能的影响更敏感,且不足以引起左心功能减低,左心功能尚处于正常水平。

本研究不足之处在于:本研究仅对妊娠中晚期不同程度的单纯三尖瓣反流胎儿进行分析,出生后随着肺循环的建立,可能出现新的变化,后续应进一步加入出生后的对比研究;2D-STI作为一项评价胎儿心脏功能的新技术,仍需更多的经验积累和操作。

综上所述,2D-STI技术可以评价单纯三尖瓣反流胎儿右室功能是否受损,RVEndoGLS、RVFWLS是较为敏感的指标,在产前超声筛查及随访中有重要意义,为临床是否需要进一步干预提供可靠依据。

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(编辑:郎" 朗)

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