超聲影像診斷早孕期胎兒先天性心臟病的研究進展*

劉榮瑋，葉　軍，任　苓

(贛南醫學院1．2014級碩士研究生; 2．第一附屬醫院超聲診斷科，江西　贛州　341000)

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超聲影像診斷早孕期胎兒先天性心臟病的研究進展*

劉榮瑋1，葉軍2，任苓2

(贛南醫學院1．2014級碩士研究生; 2．第一附屬醫院超聲診斷科，江西贛州341000)

摘要:先天性心臟病是常見的胎兒先天性畸形，在胎兒先天畸形中的發病率較高。為了盡早發現胎兒先天性心臟畸形，對胎兒心臟及大血管結構進行產前篩查顯得非常重要。本文從篩查胎兒先天性心臟病的相關超聲軟指標、心臟結構和超聲影像診斷技術方面來對超聲影像在早孕期(孕11～13(+6)周)診斷胎兒先天性心臟病的相關研究進展進行綜述。

關鍵詞:超聲影像;胎兒先天性心臟病;頸項透明層;靜脈導管;早孕期

胎兒先天性心臟病(簡稱先心病)是常見的胎兒先天畸形之一，在胎兒期的發生率為4%～10%［1］，是新生兒及嬰兒死亡的重要原因，因此在產前篩查準確診斷胎兒先心病的意義極為重大。近年來隨著產前無創性超聲影像診斷技術的發展，胎兒先心病的產前檢出及診斷準確率越來越高。產前盡早發現胎兒心臟先天畸形，對選擇恰當的產科干預治療措施及降低新生兒出生缺陷意義重大。產前超聲影像檢查對胎兒無致畸作用、重復性好，是目前產前篩查和診斷胎兒先心病最可行和有效的手段。選擇適宜孕周對胎兒心臟結構等情況進行檢查，對盡可能早期發現胎兒心臟及大血管畸形具有非常現實的意義。

超聲影像篩查胎兒先心病主要有早孕期和中晚孕期兩個時期，目前認為中晚孕期進行超聲影像篩查是公認的了解心臟結構的最佳方法。根據美國超聲心動圖學會胎兒超聲心動圖操作指南和標準［2］，胎兒超聲心動圖檢查時間:孕18～22周是經腹胎兒超聲心動圖全面檢查的最佳時間，孕30周以后，隨著胎兒與羊水體積比例的增加，圖像的獲取越來越困難。孕15～18周也可以進行胎兒超聲心動圖檢查，但是要做出完整的心血管評估還比較困難，需要在孕18～22周時進行復查。中國醫師協會超聲醫師分會認為產前超聲檢查的時機為［3］:產前超聲檢查指南推薦產前超聲檢查的3個重要時間段為孕11～13+6周、孕20～24周和孕28～34周。雖然早孕期篩查胎兒先心病還存在著許多的局限性，但國內外許多學者對其可行性進行了廣泛的研究，并得出了一些積極的結論。本文主要就孕11～13+6周關于超聲影像軟指標和新技術篩查胎兒先天性心臟畸形的相關研究復習文獻并進行綜述。

1　早孕期超聲軟指標與胎兒先天性心臟病

1．1早孕期頸項透明層厚度與胎兒先天性心臟病

胎兒頸項透明層(nuchal translucency，NT)，是指胎兒頸部皮下的無回聲帶，位于皮膚高回聲帶與深部軟組織高回聲帶之間，是胎兒頸后部皮下組織內液體的積聚。NT檢查時機選擇與孕周關系密切，孕14周后因胎兒淋巴系統發育完全，胎兒頸項部積聚的液體迅速引流，超聲不易觀察到“透明層”，故其測量的孕周有嚴格的規定，在妊娠11～14周進行。

NT增厚以前僅作為篩查胎兒染色體異常的一個重要指標。近年來越來越多學者發現NT增厚不僅與胎兒染色體異常有關，還與胎兒心臟畸形關系密切。Westin等［4］研究發現，隨著NT厚度增加，胎兒心臟結構畸形的發生率逐漸增高。Clur等［5］也研究發現:當NT值為2．5～3．4 mm、3．5～4．4 mm、4．5～5．4 mm、5．5～6．4 mm、6．5～8．4 mm時，胎兒先心病的發生率分別為0．6%～5．0%、3．4%、7．5%、15．0%、19．1%;當NT值＞8．5 mm時，胎兒先心病的發生率高達64．0%。表明胎兒患先心病的風險隨NT測值的增厚而增加。Bahado-Singh等［6］在對孕11+4～13+6周的8 167例染色體正常胎兒進行研究時也表明了相類似的結論，其中在隨訪檢查中發現21例有嚴重先天性心臟缺陷，其發生率為2．6‰。Logistic回歸分析證實，頸項透明層厚度與胎兒先心病顯著相關(優勢比2．1; 95% CI為1．4 ～3．1; P =0．000 4)。早孕期胎兒頸項透明層增厚與染色體正常胎兒患嚴重先天性心臟缺陷的風險顯著相關。國內崔洪艷等［7］也發現在胎兒染色體核型正常組，無論存在三尖瓣反流與否，胎兒心臟畸形的發生率將隨NT增厚而增加。

還有國外學者［8］報道，產前篩查能夠發現近一半的嚴重胎兒先心病，產前診斷胎兒先天性心臟缺陷具有較高的準確率，而NT增厚是一個重要的高風險因素。通過經陰道和腹部超聲測量胎兒頸項透明層厚度能夠篩查出大部分胎兒先心病［9］。有報道稱［10］，當使用NT測值＞99%或者靜脈導管A波反向或缺失的納入標準時，復雜胎兒心臟缺陷的檢出率為47%，其中假陽性率為2．7%。

使用經陰道超聲檢查，在二維灰階超聲基礎上配合彩色多普勒檢查技術，完全能夠在早孕晚期(孕11～13+6周)對NT增厚的目標胎兒進行早期超聲心動圖檢查，對于未在早孕期發現心臟結構嚴重異常的目標胎兒也能夠為其后的心臟專項檢查提供依據［11］。Smrcek等［12］研究表明早孕期胎兒生物學指標和NT厚度測量可能是產前診斷一些嚴重胎兒先天性心臟缺陷的互補方法。在早孕期，一些心臟缺陷如三尖瓣發育不良、主動脈縮窄、主動脈瓣狹窄、法洛四聯癥或肺動脈瓣狹窄可能已經顯示出了與中孕期相似的胎兒心臟及大血管的直徑變化關系。染色體正常的早孕期胎兒NT測值增厚會增加胎兒患先心病的風險，所以有必要對胎兒早孕期或中孕早孕進行心臟結構篩查［13］。

但也有國外［14］研究認為，與頸項透明層正常的胎兒相比，頸項透明層增厚的胎兒有更高的靜脈導管靜脈搏動指數和更低的舒張晚期血流速度(P＜0．05)。伴頸項透明層增厚的胎兒與心臟正常的胎兒相比，存在心臟缺陷的胎兒有更高的靜脈導管靜脈搏動指數和更低的舒張晚期血流速度(P＜0．001)。當胎兒存在頸項透明層增厚時，靜脈導管血流速度與心臟缺陷的類型并沒有必然聯系。同時有國外學者［15］研究表明，在孕11～13周對嚴重胎兒先心病的檢測受到頸部透明層、靜脈導管血流及三尖瓣反流的影響。雖然采用經陰道超聲和一些新的超聲技術有可能提高先心病的檢出率。但也應該注意到早孕期胎兒超聲心動圖的局限性，并在中孕期超聲心動圖中進行密切隨訪。有學者［16］認為雖然先心病的發生風險隨NT的增厚而增加。胎兒NT測值＞95%時，患先心病的風險增加2．5倍;當NT測值＞99%時，患先心病的風險增加10倍。但是，在低風險妊娠人群中采用NT篩查先天性心臟病，其檢出效果并不明顯。也有學者［4］研究認為對于染色體核型正常的胎兒，NT篩查效果并不明顯。認為將頸項透明層、靜脈導管血流和三尖瓣反流3項指標組合起來篩查胎兒先心病可以提高檢出率［16－17］。

因此，無論染色體是否正常，妊娠早期NT增厚是早孕期胎兒超聲心動圖檢查的指征之一，在早孕期具有較高的診斷價值。但對有頸項透明層不明原因增厚的胎兒單一運用NT增厚來評估胎兒患先心病的風險效果并不理想，可作為隨訪評估胎兒是否患有先心病常用的一種間接記錄，需要進一步結合其他早孕期篩查指標和做胎兒超聲心動圖來對胎兒心臟結構進行詳細的檢查。

1．2早孕期靜脈導管血流與胎兒先天性心臟病

一般認為，靜脈導管(ductus venous，DV)位于臍靜脈與下腔靜脈之間，呈細長的喇叭形，無分支，入口徑為0．7～1．5 mm。使胎兒一部分的臍靜脈血流直接通過靜脈導管進入下腔靜脈，供應胎兒生長發育的需要。正常胎兒的血流是由臍靜脈進入胎兒體內，在肝臟下緣分成兩支。一支進入肝血竇，經由肝靜脈匯入下腔靜脈;另一支與來自下半身的靜脈血相混合，共同匯入右心房。由于下腔靜脈在右心房開口處正對著卵圓孔，導致來自下腔靜脈的高含氧量血大部分通過卵圓孔流入左心房。由于在母體內胎兒肺臟處于不張狀態，右心室射出的血有90%以上通過肺動脈干及動脈導管到達降主動脈。降主動脈的血液除少量供應軀干及下肢外，大部分經過髂內動脈分出的一對臍動脈至胎盤，與母體血進行交換，血液循環主要是通過靜脈導管、卵圓孔和動脈導管三個通道來完成的。正常胎兒靜脈導管多普勒血流頻譜由S、D和A波組成的三相波形，S波表示心室收縮波、D波表示心室舒張波、A波表示心房收縮波。當胎兒出現心臟畸形或者其他病變時，會出現A波倒置或反向等異常血流動力學改變。

由于胎兒這種特殊血液循環系統的存在，在胎兒心臟出現畸形時，卵圓孔、靜脈導管和動脈導管等血液循環通道使得胎兒血流進行重新分配，從而使胎兒血液循環系統保持平衡。所以，大部分的胎兒心臟畸形在胎兒期并不影響其正常發育。胎兒超聲心動圖能夠提供胎兒血流循環的重要解剖結構等信息，對胎兒宮內干預治療及出生后手術時機的選擇起著決定作用［18］。

有研究報道［19－20］通過采集靜脈導管多普勒血流頻譜，使早孕期診斷胎兒先天性心臟病成為可能。國外有研究顯示早孕期靜脈導管血流頻譜A波缺失或反向與胎兒先天性心臟缺陷有著密切關系［19，21－23］，也有研究表明早孕期靜脈導管搏動指數與染色體異常、先心病、胎兒生長受限等有關，在胎兒早孕期篩查過程中，靜脈導管搏動指數是有價值的血流參數之一［21，24－25］。Axt-Fliedner等［26－27］研究指出彩色多普勒檢查顯示靜脈導管血流頻譜的異常改變可以認為是產前篩查胎兒先心病的重要參考指標之一。同時，Ba-Budecka等［28］也指出在孕11～13+6周時，靜脈導管血流的測量是篩查先天性心臟缺陷的敏感指標之一，靜脈導管血流異常是胎兒超聲心動圖的一個明顯征象，隨著異常靜脈導管血流信號的出現，胎兒患先天性心臟缺陷的風險也增加。也有學者對孕11～13+6周的胎兒進行研究，指出由有經驗的醫師對胎兒進行產前超聲篩查時，早孕期靜脈導管血流異常是預測先心病的一個獨立預測因素［29］。故有學者［30］認為DV血流異常可以視為超聲心動圖篩查胎兒心臟缺陷的重要指標之一，有利于產前早孕期診斷胎兒先心病。

靜脈導管作為早孕期篩查胎兒先心病的一項指標之一，對早孕期診斷胎兒先天性心臟缺陷是有幫助的，但單獨運用該項指標評估胎兒先心病時效果并不十分明顯。

1．3早孕期三尖瓣反流與胎兒先天性心臟病三尖瓣反流(tricuspid regurgitation，TR)定義為在收縮期時，三尖瓣返流時相至少占收縮期的一半，且血流速度超過80 cm·s－1［31－32］。超聲檢查在胎兒中發現三尖瓣反流是一種常見的現象。據文獻報道［33］在正常胎兒中的發生率是7%。應用彩色多普勒，在心尖四腔心切面上，檢測胎兒是否存在三尖瓣反流。Faiola等［32］研究發現:在染色體正常的胎兒中，有和沒有心臟缺陷胎兒的TR發生率分別為46．9%和5．6%，有心臟缺陷胎兒的TR似然比為8．4。對于孕11～13+6周的胎兒來說，TR和21三體綜合征及其它染色體缺陷之間有很大的關系。TR發生率隨胎兒NT厚度而增加，三尖瓣反流發生率在有心臟缺陷胎兒中的發生率要比那些沒有心臟缺陷胎兒的發生率明顯增高。無論染色體正常與否，早孕期胎兒三尖瓣反流均與心臟畸形高度相關。Pereira等［34］認為通過早孕期評估三尖瓣血流可以提高頸項透明層和靜脈導管血流篩查胎兒復雜心臟缺陷的能力。國內崔洪艷等［7］研究顯示無論胎兒染色體正常與否，合并心臟畸形者三尖瓣返流發生率為75．4%，而未合并心臟畸形者三尖瓣返流發生率為1．3%。但還有研究表明［35］，輕微的三尖瓣反流是胎兒早孕期一種一過性的良性表現。Wiechec等［33］認為三尖瓣反流作為一個獨立的參數，對于胎兒是否有先天性心臟缺陷來說并不是一個理想的篩查指標。

早孕期超聲篩查可以發現一些嚴重的胎兒結構異常，但因為胎兒在孕婦子宮內生長發育是一個動態發育過程，及一些器官系統的后期發育，有許多的胎兒畸形在早孕期超聲篩查是發現不了的，需要采用多種方法指標聯合篩查以提高胎兒先心病的檢出率。

有研究表明因受操作者經驗和篩查人群等因素的影響，早孕期篩查先心病的檢出率較低(2．3%～56%)［36］，而胎兒早孕期頸項透明層增厚、靜脈導管血流異常、三尖瓣反流與胎兒患先心病風險有關，可以在胎兒超聲心動圖檢查時聯合使用這三項篩查指標，以提高早孕期高風險胎兒心臟缺陷的檢出率。有研究指出，在妊娠早期通過彩色多普勒可以很容易識別靜脈導管血流信號，通過脈沖多普勒可以獲得靜脈導管頻譜波形。當胎兒頸項透明層厚度＞95%時，靜脈導管血流異常會使胎兒患先心病的風險增加［37］。Favre R等［38］對孕11～14周的胎兒進行研究時發現:當頸項透明層增厚時，通過靜脈導管多普勒速度測速技術可以提高孕11～14周染色體正常胎兒潛在復雜先天性心臟缺陷的檢出率。Bilardo等［39］對186例孕10～17周的胎兒進行頸項透明層、靜脈導管搏動指數和舒張晚期血流檢查時得出，靜脈導管多普勒速度加上頸項透明層厚度測量可以作為胎兒染色體異常的預測指標。且頸項透明層和靜脈導管搏動指數之間具有顯著的相關性。當胎兒染色體正常，同時伴有頸項透明層厚度增加、靜脈導管血流異常時，其發生心臟結構異常的概率增加了近9倍。也有報道稱，在早孕期對胎兒心臟四腔心進行評估是可行的，能夠發現45%的先天性心臟缺陷，而聯合NT篩查為進一步提高先天性心臟缺陷的檢出率提供了可能［40］。Abu Rustum等［41］為了評估早孕期超聲心動圖在篩查胎兒先天性心臟缺陷中的價值，回顧性研究2002～2009年間在孕11～13+6周時同時進行了頸項透明層厚測量和心臟畸形篩查的孕婦，研究結果發現在接受篩查的1 370例胎兒中，發現先天性心臟缺陷8例(0．6%)，其中8例中有6例NT值厚度測值＞95%，同時在這8例中也有6例胎兒發現有心臟四腔心切面異常。在小樣本未經選擇的低危妊娠人群中，早孕期超聲心動圖篩查胎兒先心病的檢出率為75%，其余2例在中孕期常規超聲篩查時發現。這一結果表明，早孕期對胎兒心臟畸形的篩查非常重要。

2　早孕期心臟結構異常與胎兒先天性心臟病

胎兒的心臟在孕10周末基本發育形成，用高分辨率超聲可以顯示其結構，特別是在經陰道超聲下顯示更清楚［42］。有國外學者［17］研究表明，早孕期超聲心動圖和胎兒解剖結構的相關性表明，在孕11周時，胎兒的心臟在胸部的位置與妊娠后期位置是類似的，以及在孕12周時大動脈和它們的相對大小的空間關系類似于孕中期掃描的結構。有學者［43］研究結果表明胎兒超聲心動圖對檢測胎兒先心病的可靠性具有很大的診斷潛力。但其掃描程序至少應該包括3個切面(四腔心切面、流出道切面和三血管氣管切面)，而時空關聯成像(spatio-temporal correlation imaging，STIC)技術可以對心臟結構缺陷局部細節提供詳細信息，但因其特異度較低，而不能單獨用來作明確診斷用。還有學者認為［44］伴有嚴重的先天性三尖瓣異常、左室功能和解剖結構異常的胎兒對其預后有重要影響。Rossi等［45］研究表明，孕14周或者更小者，胎兒超聲心動圖篩查先心病的檢出率為53%，而使用多普勒并沒有提高胎兒先天性心臟缺陷的檢出率。跟單純的先天畸形相比更容易識別多個缺陷的畸形(60%比44%; P = 0．005)。經腹和經陰道聯合超聲篩查的檢出率要高于任一經腹或經陰道超聲篩查的檢出率。高危產婦篩查出胎兒先心病的檢出率比沒有經過選擇的人群的檢出率要高。心臟結構的檢查要求顯示四腔心、左心室流出道、右心室流出道及三血管切面，這些結構在心尖四腔心切面的基礎上相對容易獲得，但在孕11～13+6周要求對每一個胎兒都顯示這些結構，仍有很大的困難，大部分胎兒只能顯示四腔心切面［46］。

3　超聲影像技術與胎兒先天性心臟病

3．1多普勒血流成像技術對早孕期胎兒心臟功能的評估常規產科超聲篩查的關鍵之一是產前診斷胎兒先天性心臟疾病。長時間以來，對胎兒心臟功能進行定量評估一直是個難題，但隨著超聲影像技術的發展，組織多普勒成像(tissue doppler imaging，TDI)已經發展為可以用來測量胎兒心臟功能的無創性檢查手段［47］。彩色多普勒血流成像(color doppler flow imaging，CDFI)超聲檢查可以提供血流方向、速度等信息，進而提供可視化的胎兒血流模式。Huhta等［48］研究表明CDFI是橫斷面篩查的重要輔助工具，可以反映血流在心臟四腔室和主要大血管的走行，也可以用來排除所有的瓣膜反流。動脈瓣處的血流速度峰值在孕12周時約為25 cm· s－1，到足月時增加到60～100 cm·s－1［48］。影響胎兒心功能失調的因素除胎兒先心病外，還有其他心外畸形，如膈疝、先天性囊性腺瘤樣畸形、臍膨出、胎兒水腫、雙胎輸血綜合征等。二尖瓣和三尖瓣血流速度是雙相填充波，即早期被動充盈的E波和隨后出現的由心房收縮形成的A波。單相填充模式是心室舒張期功能失調晚期的表現。因為在胎心率加速時也會出現單相填充模式，所以在評估時需要確定胎兒心率和心律是否正常。有學者［47］研究認為在胎兒中進行頻譜脈沖TDI和彩色TDI速度測量是可行的而且相關性較好。

Wloch等［49］研究表明，胎兒心臟功能在妊娠5周后通過多普勒超聲檢查是可能實現的。他們經過研究得出的結論是: (1)妊娠8周后，胎兒的心臟在形態學上已經成熟但尚未獲得有效的心肌順應性; (2)胎兒的心臟在胚胎發育期是依賴于對心室有充盈作用的心房收縮; (3)妊娠早期終止妊娠者表現為心肌功能障礙。所以，可以認為多普勒超聲檢查可用于孕4～10周的妊娠。

3．2四維超聲在早孕期胎兒先天性心臟病診斷中的應用近年來四維(four-dimensional，4D)超聲開始應用于產前超聲篩查診斷，4D超聲技術就是采用三維超聲圖像加上時間維度參數，也稱為實時三維超聲。4D超聲成像技術能夠以立體化成像方式自動顯示胎兒在宮內的生長發育情況及各器官的結構變化，主要應用于胎兒產前胎兒畸形的結構篩查。Bennasar等［50］利用四維時空關聯成像(4D-STIC)超聲心動圖對363例可疑先心病胎兒進行產前診斷，統計分析結果表明4D-STIC超聲心動圖產前診斷胎兒先心病總的準確率、敏感性、特異性、陽性預測值和陰性預測值分別為91．6%、94．9%、88．1%、89．7%和94．0%。由經驗豐富的超聲醫師進行的4D-STIC超聲心動圖可以用于胎兒心臟異常的風險評估，以提供胎兒心臟正常的可靠診斷保證或準確診斷嚴重胎兒心臟結構的缺陷。胎兒4D超聲心動圖可以用于對孕11～15周的胎兒進行先天性心臟缺陷的篩查［51］。研究表明早孕期規范化使用四維超聲心動圖技術時空關聯成像、斷層超聲成像和彩色多普勒成像有助于顯示必要的成像平面，以實現對高危患者復雜心臟異常的診斷［52］。有研究認為在二維灰階顯像－時空關聯顯像四維超聲技術的幫助下有助于評價胎兒心臟血流動力學狀態，可能對胎兒心臟研究和對不同的先天性心臟異常解剖結構的識別起著重要的作用［53］。但也有學者［54］認為在采集不到高質量的容積圖像的情況下，篩查孕11～14周胎兒先心病時，二維超聲仍優于四維超聲的時空關聯顯像技術。Yagel等［55］研究了三維或四維超聲在診斷胎兒先心病方面的作用，三維或四維超聲可能在胎兒心血管評價的某些方面有優勢，然而利用三維或四維超聲檢查后，對胎兒心血管解剖異常病例的檢出率只增加了約6%。這表明三維或四維超聲對診斷胎兒先心病有一定幫助，但效果并不是很明顯。

四維超聲可以作為胎兒可疑先心病的影像篩查工具，對胎兒先心病的可疑病例篩查診斷具有一定的價值，但對容積圖像的采集要求較高。

綜上所述，近年來，隨著越來越多的早孕期篩查胎兒心臟畸形軟指標的運用，為在早孕期盡可能準確的發現胎兒先心病提供了可能。同時，隨著四維超聲在胎兒心臟產前篩查中應用的發展，通過時間－空間關聯成像技術的動態顯示模式，可以實時動態顯示胎兒心臟三維容積信息，從而更直觀顯示心房、心室和大動脈的解剖結構，還能對胎兒心臟容積等信息進行評估。在早孕期篩查胎兒先天性心臟缺陷時，因單一軟指標篩查效果并不理想，所以聯合多個軟指標進行早孕期胎兒先天性心臟病的篩查有助于提高檢出率。相信，隨著產前診斷技術的不斷進步，胎兒畸形的產前診斷準確率會越來越高，產前診斷時間也會越來越早。

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(收稿日期:2015－10－08) (責任編輯:敖慧斌)

*通訊作者:葉軍，男，教授，主任醫師，碩士生導師。E-mail: gyyejun@163．com

DOI:10．3969/j．issn．1001－5779．2016．01．055

中圖分類號:R714．5

文獻標志碼:A

文章編號:1001－5779(2016) 01－0150－07