組織多普勒成像技術對臍繞頸胎兒出生后左心功能的評估價值

張力維 諶雪 王義成 楊瑞敏 劉宏強 楊賀 趙彤

臍帶作為胎兒與母體間的惟一通道，為胎兒的生長發育提供所需的氧氣及營養物質，其功能是否正常直接影響到胎兒在宮內的安危。臍繞頸可使胎兒血液循環受阻，引起胎兒宮內窘迫的發生，如不及時處理會造成新生兒窒息[1,2]，死亡率較高，患兒即使幸存，其生長發育及生活質量也將受到嚴重影響。因此，胎兒宮內窘迫及新生兒窒息的早期診斷、早期干預就顯得尤為重要。隨著圍產醫學的不斷發展，臍動脈收縮期峰值流速(S)與舒張末期流速(D)的比值被廣泛的應用于胎兒宮內缺氧的超聲評估中[3,4]。Apgar評分被應用于新生兒窒息的評估中。臍動脈S/D值是評估血流動力學的指標，其增高前，胎兒心功能已經發生改變[5]。Apgar評分是目前臨床上應用較多的評估新生兒窒息的一種方法，具有操作簡單、便捷的優點，但容易受主觀因素的影響，單純應用Apgar評分有一定的局限性。本研究將組織多普勒成像(tissue doppler imaging,TDI)技術應用于臍繞頸胎兒(出生前)及新生兒(出生后)左心功能評價中，以期發現臍繞頸是否會對胎兒左心功能產生影響，以及是否會延續到產后，為臨床醫生分娩時機及分娩方式的選擇提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年8月至2020年7月在河北北方學院附屬第一醫院建檔并足月分娩臍繞頸胎兒89例作為研究對象，孕婦年齡22～35歲，平均(28.4±2.5)歲；孕齡37～41+6周，平均(39.2±1.4)周。根據臍動脈S/D值分為臍繞頸且S/D<3組(Ⅰ組)及臍繞頸且S/D≥3組(Ⅱ組)，其中Ⅰ組59例，Ⅱ組30例。選擇同期無臍繞頸胎兒139例作為對照組，孕婦年齡22～35歲，平均(28.4±2.4)歲；孕齡37～41+6周，平均(39.3±1.6)周。3組間孕婦年齡、孕周、新生兒體重等一般資料差異無統計學意義(P均>0.05)，具有可比性。本試驗已通過我院倫理委員會批準，所有孕婦簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準：①孕婦為單胎妊娠，平素月經規律，有準確的停經史；②常規產科超聲及胎兒超聲心動圖檢查未見明顯畸形；③新生兒出生后4 d內完成超聲心動圖檢查且未見明顯心血管畸形；④所有病例隨訪資料完整。

1.2.2 排除標準：①孕婦合并高血壓、糖尿病、冠心病、結締組織病等慢性疾病者；②孕婦有致畸物及有毒物暴露史者；③孕婦有吸煙、酗酒史者；④孕婦有藥物使用史者；⑤孕婦凝血功能障礙、嚴重肝腎功能不全者；⑥胎兒有結構畸形或染色體異常者；⑦因孕婦肥胖、胎動頻繁及其他原因未能獲得滿意四腔心切面者。

1.3 儀器與方法

1.3.1 胎兒期:采用GE Voluson E10 彩色多普勒超聲診斷儀，C1-5凸陣探頭(頻率：1～5 MHz)，RM6C凸陣容積探頭(頻率：1～6 MHz)。所有孕婦平臥或左側臥位于檢查床上，先常規測量胎兒雙頂徑、頭圍、腹圍、羊水及胎盤等，然后縱切面觀察胎兒頸后部皮膚是否有“U”型 、“W”型 或串珠樣壓跡，啟用彩色多普勒超聲在胎兒頸部橫切面觀察是否有環形紅藍相間螺旋狀彩色血流。于臍帶根部(距臍帶胎盤出口1～3 cm處)應用頻譜多普勒獲得臍動脈血流頻譜，測量收縮期峰值流速(S)與舒張末期流速(D)，計算臍動脈S/D值。然后進行胎兒超聲心動圖檢查，取胎兒四腔心切面，進入TDI模式，于二尖瓣后葉與二尖瓣環連接處進行組織多普勒頻譜取樣(取樣容積一般為1～3 mm，多普勒取樣線與房室環運動方向盡量平行，通常要求其夾角<20°)，獲得胎兒心臟二尖瓣環組織多普勒頻譜。見圖1、2。

圖1 TDI技術獲得對照組胎兒二尖瓣環運動頻譜；Ea：舒張早期峰；Aa：舒張晚期峰；Sa：收縮期峰

圖2 TDI技術獲得Ⅱ組胎兒二尖瓣環運動頻譜;Ea：舒張早期峰；Aa：舒張晚期峰；Sa：收縮期峰

1.3.2 新生兒期:應用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀，S12-4相控陣探頭(頻率：4～12 MHz)，首先進行新生兒常規超聲心動圖檢查，對各瓣口的流速及心室腔的大小等進行測量，然后在新生兒心尖四腔心切面啟動TDI，同樣將組織多普勒取樣線放在二尖瓣后葉與二尖瓣環連接處(取樣容積一般為1～3 mm，多普勒取樣線與房室環運動方向盡量平行，通常要求其夾角<20°)，獲得新生兒心臟二尖瓣環組織多普勒頻譜。見圖3、4。

圖4 TDI技術獲得Ⅱ組新生兒二尖瓣環運動頻譜;Ea：舒張早期峰；Aa：舒張晚期峰；Sa：收縮期峰

1.3.3 計算方法：胎兒期及新生兒期二尖瓣環組織多普勒頻譜顯示Ea、Aa及Sa 3個峰，分別為舒張早期、舒張晚期及收縮期峰，測量二尖瓣環心肌運動速度(Ea、Aa、Sa)并計算Ea/Aa值。其中Ea、Aa及Ea/Aa值用來評估胎兒及新生兒左心舒張功能，Sa用來評估胎兒及新生兒左心收縮功能。記錄頻譜中Aa峰止點到Sa峰起點的時間間隔(ICT)、Sa峰止點到下一心動周期Ea峰起點的時間間隔(IRT)以及Sa峰的時間間隔(ET)，Tei指數=(ICT+IRT)/ET，其中ICT為等容收縮時間，IRT為等容舒張時間，ET為射血時間，Tei指數可用來評估胎兒及新生兒左心整體心功能。所有胎兒及新生兒檢查過程均盤以備后期測量及統計，所獲數據為連續3個心動周期的平均值。

2 結果

2.1 3組胎兒及新生兒左心收縮及舒張功能各參數比較

2.1.1 與Ⅰ組及對照組比較，Ⅱ組胎兒及新生兒二尖瓣環Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均減低，差異均有統計學意義(P均<0.05)；與對照組相比，Ⅰ組胎兒及新生兒二尖瓣環Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表1。

2.1.2 3組新生兒二尖瓣環Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均高于相應組胎兒，差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1。

表1 3組胎兒及新生兒左心收縮及舒張功能各參數比較

2.2 3組胎兒及新生兒左心整體心功能各參數比較

2.2.1 與Ⅰ組及對照組比較，Ⅱ組胎兒及新生兒左心室Tei指數及ICT+IRT均增高，差異均有統計學意義(P均<0.05)，ET減低，但差異無統計學意義(P>0.05)；與對照組相比，Ⅰ組胎兒及新生兒左心室Tei指數、ICT+IRT及ET差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表2。

2.2.2 3組新生兒左心室Tei指數及ICT+IRT均低于相應組胎兒，差異均有統計學意義(P均<0.05)，ET值高于相應組胎兒，但差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 3組胎兒及新生兒左心整體心功能各參數比較

3 討論

臍繞頸的發生與臍帶的長度、羊水量及胎兒活動過多等有關。臍繞頸是胎兒宮內缺氧及新生兒窒息的一個重要因素[6-10]。部分孕婦被告知胎兒有臍繞頸時，會產生焦慮、緊張、擔憂等不良情緒。因此準確評估臍繞頸對胎兒及出生后新生兒造成的潛在風險是產科醫生和孕婦高度關注的問題之一。臍繞頸對胎兒心功能的影響已有研究[11,12]，但臍繞頸胎兒心功能的改變是否會延續到產后筆者尚未見報道。

正常情況下，胎兒臍動脈S/D值隨孕周的增加而降低。研究表明：孕晚期臍動脈S/D<3為正常，S/D≥3為異常[13]。因此，本研究將臍繞頸胎兒依據臍動脈S/D值分為臍繞頸且S/D<3組(Ⅰ組)及臍繞頸且S/D≥3組(Ⅱ組)，意在排除不同繞頸方式及繞頸松緊對胎兒心功能的影響。

以往對于心功能的評價常采用射血分數、左心室短軸縮短率、二尖瓣或主動脈瓣口流速等。但是胎兒心臟不用于成人及兒童，胎兒心臟在整個孕期是不斷發育的，成像質量受孕婦腹壁厚度、胎位、胎動、心率、心臟前后負荷等的影響較大[14,15]，使得傳統心功能評價指標應用于胎兒存在很大的局限性。因此尋找一種敏感、簡便、準確的方法及早發現胎兒心功能的異常對臨床的早期診療具有非常重要的作用。

TDI技術是在傳統的多普勒基礎上，通過改變濾波器設計直接提取來自心肌運動的多普勒平移信號進行分析、處理及成像，再進行彩色編碼顯示，對心肌室壁運動的信息進行定性及定量的分析，采用了低通濾波器，濾掉了心腔內的高速血流信號，可直接提取心肌組織的低速運動信號，具有極高的空間、時間及運動分辨率，受二維圖像質量、心臟前后負荷等的影響較小。

通過測量組織多普勒頻譜中收縮期與舒張期心肌的運動速度(Ea、Aa、Sa)及Ea/Aa比值來反映心臟的收縮及舒張功能[16-19]。并可測量頻譜中ICT(等容收縮時間)、IRT(等容舒張時間)及ET(射血時間)，按公式Tei指數=(ICT+IRT)/ET計算得到評價心臟整體功能的指標，可重復性及準確性均較高[20,21]。在胎兒、兒童及成人心功能評價中已得到較廣泛的應用。

本研究發現，與Ⅰ組及對照組相比，Ⅱ組胎兒及新生兒二尖瓣環Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均減低，差異均有統計學意義，說明臍繞頸且臍動脈S/D≥3時臍繞頸較緊，臍血管受壓，胎兒從母體獲得的含氧血減少，導致胎兒心肌缺血、缺氧，最終可導致胎兒代謝性酸中毒，使得胎兒心肌收縮力受到損害。這一系列改變最終導致胎兒左心收縮及舒張功能均受到影響，且這種影響并非是一過性的，在出生后新生兒仍然存在。與對照組相比，Ⅰ組胎兒及新生兒二尖瓣環Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值差異均無統計學意義，說明臍繞頸且S/D<3時臍繞頸較松，不妨礙臍動脈血液循環，胎兒及出生后新生兒左心功能不受影響。

胎兒時期由于卵圓孔和動脈導管等的存在，其舒張功能與收縮功能的變化往往是相互影響的。因此只對胎兒心臟收縮或舒張單項功能進行研究是不夠全面的，要同時了解二者共同對胎兒心臟功能所起的綜合作用。Tei指數[22]是1995年由日本學者提出的，又稱心肌活動指數，是一個不受心室幾何形態、心率及心臟前后負荷影響的綜合評價心臟整體功能的指標，定義為等容舒張時間與等容收縮時間之和與射血時間的比值，具有易于獲得、操作簡便、準確性高、可重復性好等優點，可用于正常胎兒、臍繞頸胎兒、妊娠期糖尿病孕婦胎兒及妊娠高血壓子癇前期胎兒整體心功能的評價[23-26]。

本研究顯示，與Ⅰ組及對照組相比，Ⅱ組胎兒及新生兒左心室Tei指數及ICT+IRT均增高，差異均有統計學意義(P<0.05)，ET減低，但差異無統計學意義(P>0.05)，說明臍繞頸且臍動脈S/D≥3時胎兒整體心功能受損且一直延續到產后，Tei指數變化原因表現為ICT+IRT的延長及ET的縮短，其中以ICT+IRT的延長為主。與對照組相比，I組胎兒及新生兒左心室Tei指數、ICT+IRT及ET差異均無統計學意義(P>0.05)，說明臍繞頸且S/D<3時對胎兒及出生后新生兒整體心功能影響不大。

3組新生兒二尖瓣環Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均高于相應組胎兒，差異均有統計學意義(P<0.05)；3組新生兒左心室Tei指數及ICT+IRT均低于相應組胎兒，差異均有統計學意義(P<0.05)，ET值高于相應組胎兒，但差異無統計學意義(P>0.05)，這一研究結果表明新生兒期左心收縮功能、舒張功能及整體心功能均較胎兒期完善，這可能與產后肺循環開放及心肌的成熟有關。

本研究局限性：(1)僅對出生后4 d內的新生兒左心功能進行了研究，對以后的嬰兒期、兒童期甚至成人期是否會有影響有待進一步的研究。(2)本研究對TDI技術診斷的特異性及靈敏度分析不足，有待進一步的完善。(3)基于安全因素的考慮，未選擇心導管等介入性測量心室功能的金標準作為對照。

綜上所述，TDI技術具有無創、安全等優點，測量所需四腔心切面易于獲得，準確性及可重復性好，可在同一個頻譜中完成對左心舒張功能、收縮功能及整體心功能的評價，簡便、快捷，易于普及，在基層醫院及床旁超聲中同樣適用，具有廣闊的應用前景，有望在臍繞頸胎兒心功能評價中得到廣泛的應用。可作為一個重要的臨床監測指標，為臍繞頸胎兒分娩時機及方式的選擇提供重要的信息，很大程度上提高了分娩的安全性，以降低胎兒宮內窘迫及新生兒窒息的發生率。