時間-空間相關成像-M型技術聯合組織多普勒技術評價正常胎兒右心功能

羅兵，王義成，楊賀，溫德惠，張力維，焦桂青，郭華賢

河北北方學院附屬第一醫院 a. 超聲醫學科；b. 產科；c. 兒科，河北 張家口 075000

引言

超聲作為一種安全無創的檢查方法，廣泛用于評價胎兒狀況，檢查胎兒有無心內及心外結構的畸形、有無心律失常及心功能異常等。時間-空間相關成像（Spatio-Temporal Image Correlation，STIC）技術是一種新的用于實時顯示胎兒心臟的超聲技術，可獲取胎兒心臟的容積數據，存儲圖像后用于后處理分析，即可觀察胎兒心臟結構，也可評價胎兒心功能[1-2]。組織多普勒成像（Tissue Doppler Imaging，TDI）技術較易獲得房室瓣環運動速度頻譜圖，通過測量三尖瓣環的運動速度可評價胎兒右心舒張功能。本研究旨在應用STIC-M 型技術測量三尖瓣環位移（Tricuspid Annular Displacement，TAD）聯合TDI 技術測量三尖瓣前葉瓣環舒張早期運動速度E'、舒張早期運動速度A'及E'/A'值分析正常胎兒右心收縮及舒張功能的變化規律。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取300 例2017 年4 月至2018 年6 月在我院超聲醫學科接受胎兒超聲檢查的孕婦之胎兒作為研究對象。孕婦年齡22～35 歲，平均年齡（25.56±3.42）歲，孕周20～40周，胎兒心內及心外結構未見明顯異常。根據孕周分為五組：20+1～24 周（A 組），24+1～28 周（B 組），28+1～32 周（C組），32+1～36 周（D 組），36+1～40 周（E 組），每個孕周15 例。納入標準：胎齡符合孕周；孕婦體健，無吸煙史、飲酒史及家族遺傳病史；無高血壓、糖尿病等慢性病史；排除有先天性心臟病胎兒生產史、妊娠期間服藥史等；所有孕婦均為單胎妊娠；行胎兒超聲檢查及胎兒心臟超聲檢查未見心內及心外畸形、心律失常等。

1.2 儀器與方法

使用美國GE Voluson E8 彩色多普勒超聲診斷儀，凸陣容積探頭RAB-4-8-D，頻率2～8 MHz，凸陣探頭C1-5-D，頻率2～5 MHz。首先進行產科超聲檢查，然后選擇胎兒心臟模式進行胎兒心臟結構及功能的檢查，系統自備軟件對采集的所有數據、圖像信息進行存儲與測定。

STIC 技術測量TAD：在胎兒四腔心切面，選擇4D 模式，應用STIC 技術，將圖像采集時間設置為7.5～15 s，掃描容積角度20°～30°，調整容積窗包括整個胎兒心臟，囑孕婦屏氣，在胎兒活動不明顯時采集合格的全心動周期容積數據圖像并保存以備后處理。后處理數據分析時，將心尖指向12 點或6 點方向進行數據分析，用STIC-M 型技術將取樣線放置于三尖瓣前葉根部瓣環與右心室游離壁交界處，取樣線平行于室間隔，測量舒張末期到收縮末期三尖瓣瓣環的垂直距離（TAD），見圖1，測量3 個心動周期，取平均值。

TDI 技術測量三尖瓣環舒張早期運動速度E'、舒張晚期運動速度A'：在標準心尖四腔心切面或心底四腔心切面，應用TDI 技術獲取三尖瓣前葉根部與三尖瓣環連接處頻譜，測量E'、A'，計算E'/A'值，見圖2。測量3 次，取平均值。

圖1 STIC-M型技術測量正常胎兒TAD圖

圖2 正常胎兒三尖瓣環E'、A'測量圖

1.3 統計學分析

運用SPSS 21.0 統計軟件，組間比較采用方差分析，計量資料用表示，采用Spearman 相關性分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組胎兒TAD、E'、A'、E'/A'值比較及TAD與E'、A'、E'/A'值的相關性分析

胎兒各組TAD、E'、E'/A'值與上一組比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），A～D 組間A'值與上一組比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），D 組與E 組A'值比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。三尖瓣環位移（TAD）與三尖瓣環運動速度（E'、A'）及E'/A'比值均呈正相關（r ＝0.562、0.368、0.452，P＜0.05）。

表1 不同孕周胎兒三尖瓣環TAD、E'、A'、E'/A'值比較

表1 不同孕周胎兒三尖瓣環TAD、E'、A'、E'/A'值比較

注：*P＜0.05，**P＞0.05（均為與上一組比較）。

組別 例數 (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 胎兒TAD、E'、A'、E'/A'與孕周相關性分析

胎兒TAD、E'、A'、E'/A'值與孕周均呈正相關（P＜0.05），即隨孕周增加TAD、E'、A'、E'/A'值增加，E'增加快，A'增加慢，E'/A'逐漸接近1，相關系數，見表2。

表2 胎兒TAD、E'、A'、E'/A'與孕周相關性分析

3 討論

胚胎發育過程中，循環系統發育成熟最快，胎兒心臟在兩個月左右發育基本完成[3]。胎兒時期循環系統與成人不同，優勢心室為右心室，右心室發育較左心室快，胎兒肺組織無呼吸功能，呈高阻力狀態，因此右室排血量的絕大部分、約占90%通過動脈導管進入到降主動脈，降主動脈內的大部分血液經臍動脈至胎盤與母體進行物質交換，小部分為胎兒軀干及下肢供血[4]。隨孕周的增加，右心排血量占總排血量比例逐漸增加，到孕晚期可達總排血量的2/3[5]。因此評價胎兒右心功能對評估胎兒狀況有重要作用。胎兒心功能減低或心功能衰竭時，可導致胎兒缺氧，嚴重者甚至出現胎兒水腫，宮內窘迫，胎死宮內等無法挽救的局面。

右心室具有獨特的不規則“新月”形解剖特征，及胎兒在宮內位置的不固定，致使常規評價左心功能的指標無法完全用于評價右心功能。右室長軸收縮功能占右室整體收縮功能的80%左右[6]。TAD 是評價右心室長軸收縮功能常用的一項指標。以往測量TAD 方法有普通M 型超聲、解剖M 型超聲，缺點在于胎位等因素可影響其測量的準確性及可靠性[7]。

胎兒心功能的檢測，面臨著胎兒心臟結構的細小、復雜的血流動力學表現、多種胎位變化等因素的影響，需要有豐富的篩查經驗及熟練的檢查技巧，因此檢測的難度很大。采用門控采集數據的STIC 技術是一個實用、簡便的篩查技術，可以減少檢查者對檢查手法及經驗的依賴。STIC技術改進了普通二維超聲檢查的繁瑣及不精確性，提高了胎兒先天性心臟病的診斷準確率[8-10]。STIC 技術是使用容積探頭顯示胎兒四腔心切面后，開啟此技術采集7.5～15 s胎兒心臟不同時相大量的容積數據[11-12]，然后保存圖像，在離線狀態下根據心臟解剖結構特征及血流動力學特征經過平移、旋轉等方式獲得胎兒心臟感興趣區的切面進行分析、測量，此方法不需要實時操作，減少超聲檢查時間[13]。研究表明，STIC 技術能用于胎兒心臟圓錐動脈干畸形的檢查[14]。在離線狀態下選擇STIC-M 型技術即可準確的測量二尖瓣環位移及三尖瓣環位移（TAD），其優點在于通過調節取樣線可將圖像調至心動周期的任何階段，從而選取標準的切面進行觀察、分析及測量；該技術不像傳統M型超聲心動圖測量TAD 時，對胎兒體位的高度依賴，在較短的時間內準確、快捷地評價胎兒心臟的收縮功能[7]。研究發現STIC-M 型技術測得TAD 與傳統M 型技術測得TAD 具有較好的一致性，減少了測量誤差，提高了測量的準確性及可重復性[15-16]。

TDI 技術因為其獨有的能顯示心臟結構低速高振幅運動信號的特征，可以直接觀察房室瓣環的運動速度。應用TDI 技術測量在胎兒心尖四腔心或心底四腔心切面獲取房室瓣環運動速度不受心率等因素影響，對二維圖像質量要求不高，較易獲取，且能夠同時采集到收縮期與舒張期的房室瓣環運動速度頻譜圖[17]。

本研究應用STIC-M 型技術測量正常胎兒TAD 評價右心收縮功能，用TDI 技術測量三尖瓣前葉瓣環舒張早期運動速度E'、舒張晚期運動速度A'，并計算E'/A'值評價胎兒右心舒張功能，發現TAD、E'、A'、E'/A'值均與孕周呈正相關，隨孕周增加而增加，其中E'值增加較快，A'值增加較慢，越到孕晚期E'/A'值越接近1，說明胎兒右心收縮功能及舒張功能在胎兒發育過程中逐漸趨于完善。

綜上所述，STIC 技術為我們檢查胎兒心臟結構及血流動力學改變提供了簡便快速的方法，STIC-M 型技術測量TAD 在離線狀態下即可完成，聯合TDI 技術測量三尖瓣前葉瓣環運動速度E'、A'、E'/A'值可用于評價胎兒右心收縮及舒張功能，該方法簡便、易行，有助于早期發現胎兒心功能異常，為臨床積極治療提供重要依據。