構建正常胎兒心胸比Z評分模型

龐彩英，黎新艷，黃 歡，周春橋，李圓圓，黃飛雪，田曉先，譚 玲，胡慧云

(廣西壯族自治區婦幼保健院超聲科 廣西壯族自治區兒童醫院 廣西壯族自治區婦產醫院 廣西出生缺陷預防控制研究所，廣西 南寧 530003)

許多疾病可于胎兒期累及心臟，如先天性心臟病、心外血管發育畸形、胸腔內臟器病變及全身性疾病等[1]；早期可能表現為心臟增大、減小或心功能異常，體液回流受阻，容量負荷增加，致胎兒水腫甚至宮內死亡。產前超聲所測心胸比(cardiothoracic ratio,CTR)可反映胎兒心臟、肺臟乃至胸廓發育情況，是超聲診斷胎兒疾病的重要指標之一[2-4]。既往超聲CTR相關研究[5-8]多基于百分位數法分析胎兒心胸面積比、心胸橫徑比或心胸周長比等，且主要集中于孕中晚期，結果存在一定差異[9-10]。本研究引入較為精確的Z評分計算模型[11]，建立正常胎兒CTR[包括橫徑比(CTR1)、周長比(CTR2)和面積比(CTR3)]Z評分模型，為臨產前評估胎兒發育提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年12月—2019年7月于廣西壯族自治區婦幼保健院接受產前超聲檢查的954名孕婦，年齡17～43歲、平均(29.3±5.2)歲，孕齡11～40+6周、平均(29.28±5.16)周，每個孕周約25～35名孕婦。排除標準：①雙胎或多胎妊娠；②胎兒心內或心外結構異常；③超聲計算孕周與末次月經推算孕周結果相差≥2周；④孕婦患高血壓、糖尿病、妊娠期貧血等孕期合并癥或母體血清學檢測異常；⑤孕婦有不良孕產史(包括子癇前期、早產、死胎等)；⑥胎兒染色體核型分析報告提示異常。另收集103例胎兒存在可能導致CTR異常因素的單胎妊娠孕婦，年齡20～45歲、平均(31.3±5.1)歲，孕齡11～30+6周、平均(20.22±4.63)周。本研究經院醫學倫理委員會批準(批準號：桂婦保院醫研倫快審〔2020-2〕9號)，檢查前孕婦或家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器及方法 采用GE Voluson E10及E8彩超診斷儀，配備RIC 2-9-D凸陣探頭，頻率3.5～8.0 MHz。行常規掃查，測量CTR，包括CTR1、CTR2及CTR3。于胎兒標準四腔心切面(舒張末期，相當于等容收縮期房室瓣剛關閉時)圖像顯示包含至少一支完整肋骨時進行測量：①于房室瓣水平測量心臟外緣橫徑(heart diameter,HD)，于胸腔左右側最寬處肋骨外緣測量胸腔橫徑(thorax diameter,TD),計算CTR1：CTR1=HD/TD；②沿心臟外緣自動描記心臟周長(heart circumference,HC)，沿肋骨外緣自動測量胸腔周長(thorax circumference,TC)，計算CTR2：CTR2=HC/TC；③沿心臟外緣自動描記心臟面積(heart area,HA)，沿肋骨外緣自動描記胸腔面積(thorax area TA)，計算CTR3：CTR3=HA/TA，見圖1。常規測量并記錄胎體大小相關指標，包括確切孕周(gestational age,GA)、雙頂徑(biparietal diameter,BPD)及股骨長度(femur length,FL)。操作及測量者為2名經過系統培訓且具有5年以上胎兒心臟超聲診斷經驗的副主任醫師之一。

圖1 于胎兒心臟四腔心切面測量CTR示意圖，CTR1=HD/TD，CTR2=HC/TC，CTR3=HA/TA

1.3 隨訪觀察 采集出生后相關信息及生長發育情況至產后1年；對期間接受手術者術后隨訪 1年。

1.4 統計學方法 采用SPSS 16.0統計分析軟件。以±s表示計量資料。以正常胎兒CTR為因變量，胎體大小參數(GA、BPD、FL)為自變量，根據文獻[11]方法對各CTR均數進行回歸分析，以確定最佳回歸方程；計算CTR殘差，以絕對殘差乘以1.25，獲得階梯絕對殘差，并進行回歸分析，以確定CTR標準差的最佳回歸方程。CTR Z評分=(實際CTR測值-擬合CTR均數)/擬合標準差。采用Shapiro-WilkW檢驗分析數據分布的正態性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 隨訪結果 954胎正常胎兒均足月出生，821胎順產，133胎剖宮產；出生后Apgar評分均10分，新生兒檢查未見異常。其中男性新生兒497名，體質量2.98～3.85 kg，平均(3.56±0.42)kg；女性457名，體質量2.75～3.77 kg，平均(3.39±0.51)kg。

103胎異常胎兒中，經羊水穿刺基因檢測、實驗室檢查、孕期及產后隨訪或引產后尸體解剖證實，6胎肺動脈瓣缺如、5胎三尖瓣下移畸形、8胎法洛四聯癥、11胎室間隔缺損、3胎先天性喉閉鎖、10胎膈疝，重型、中型及輕型α-地中海貧血各20胎。對31名孕婦終止妊娠，其胎兒包括6胎肺動脈瓣缺如、3胎三尖瓣下移畸形、5胎法洛四聯癥、2胎室間隔缺損、3胎先天性喉閉鎖、8胎膈疝及4胎重型α-地中海貧血伴水腫。9胎室間隔缺損胎兒足月分娩，出生后接受室間隔缺損修補術，術后隨訪均未見明顯異常；2胎膈疝胎兒早產(出生胎齡為34周及35周)，出生后接受膈疝修補術，術后隨訪未見明顯異常。61胎足月出生，出生后Apgar評分10分，新生兒檢查未見明顯異常。

2.2 構建正常胎兒CTR回歸方程 954胎正常胎兒CTR1、CTR2和CTR3分別為0.33～0.62、0.41～0.62和0.15～0.35，其均數均隨GA、BPD、FL增加而緩慢增長，并與之呈線性相關。CTR均數的最佳擬合回歸方程見表1。

表1 正常胎兒CTR均數的回歸方程

以基于GA的CTR為例，繪制實際測量的CTR散點圖(圖2)，CTR隨GA增大而增大，且隨機分布于5%～95%。CTR1、CTR2、CTR3殘差分布直方圖(圖3)顯示，其殘差呈正態分布(P=0.824、0.512、0.074)。對階梯絕對殘差進行擬合回歸分析，發現階梯絕對殘差與胎體大小之間的相關性近似無(表2)，即CTR標準差不隨胎體大小變化而改變，均為恒定值(0.06、0.05、0.05)，無需再建立回歸方程，CTR Z-評分=(實際CTR測值-擬合CTR均數)/恒定標準差。

圖2 基于954胎正常胎兒GA的CTR分布散點圖 A.CTR1；B.CTR2；C.CTR3

圖3 基于954胎正常胎兒GA計算的CTR殘差分布直方圖 A.CTR1；B.CTR2；C.CTR3

表2 正常胎兒CTR標準差與胎體大小的相關性

2.3 方程驗證 以自變量GA為例，計算CTR1、CTR2、CTR3的Z評分，并繪制相應散點圖(圖4)，Z評分在等于0的基線上下基本呈隨機、均勻分布。954個Z評分中，分別有98、77、100個超出5%和95%范圍以外(±1.645)，與預期10%(95個)差異無統計學意義(P均=0.999)。經Shapiro-WilkW檢驗，CTR1、CTR2及CTR3的Z評分均為正態分布(P=0.881、0.647、0.059)。

圖4 基于954胎正常胎兒GA計算CTR Z評分的分布區間圖 A.CTR1；B.CTR2；C.CTR3

2.4 103胎異常胎兒CTR Z評分結果分析 以前述回歸方程分析異常胎兒CTR Z評分，結果顯示7胎先天性心臟疾病胎兒CTR Z評分增大，包括2胎肺動脈瓣缺如、2胎三尖瓣下移畸形、2胎法洛四聯癥、1胎室間隔缺損；2胎先天性喉閉鎖及7胎膈疝CTR Z評分減小；3胎中型及17胎重型α-地中海貧血CTR Z評分增大，其他胎兒CTR Z評分正常。

3 討論

超聲測量胎兒CTR是評價胎兒心胸發育的重要指標[12]，有助于早期發現心臟、骨骼、胸廓及肺臟等發育異常。心臟增大是心力衰竭的重要表現。CTR是整體評估胎兒心血管系統的主要參數之一，CTR正常代表組織灌注正常。發生心力衰竭后，胎兒長期預后與其潛在原因相關，但結局均較差[13]。胎兒生長受限時，CTR可作為預測新生兒不良結局的因子之一。嚴重雙胎輸血綜合征常表現為受血兒CTR增大；對于胎兒肺發育不全、骨骼發育不全、隔離肺及先天性肺囊腺瘤等，CTR亦可作為產前評估指標[14]。因此，超聲測量胎兒CTR可為評估孕晚期胎兒發育及新生兒隨訪提供重要依據。本研究旨在建立不同孕齡正常胎兒CTR Z評分正常范圍，為臨床評估胎兒發育提供參考。

本研究基于954胎孕11～40周正常胎兒心胸徑線設定胎兒CTR1、CTR2及CTR3 Z評分正常范圍值，自變量精確至GA，以減少計算誤差，可于整個孕期評估及監測胎兒CTR，并在一定程度上確保結果的準確性。本研究結果顯示，正常胎兒3組CTR(CTR1、CTR2、CTR3)均數均隨胎體增長而增長，而并非固定值，與既往報道[7-8，15]相符；且CTR均數與GA之間均存在相關性，以CTR1相關程度最高。本研究建立的正常胎兒3組CTR均數的回歸方程均為線性方程，提示其呈較為穩定的緩慢增長，與SIRILERT等[15]報道一致；而標準差為恒定常量，與既往研究[15]認為標準差表現為極其緩慢增長的線性方程的觀點不同，可能與觀察對象不同有關。

本研究103胎異常胎兒中，先天性喉閉鎖和膈疝胎兒3組CTR均數的Z評分均減小，主要原因考慮為超聲檢出異常胎兒多已出現心臟受壓。先天性心臟病中，僅少數肺動脈瓣缺如、法洛四聯癥和室間隔缺損胎兒CTR Z評分增大，這是由于上述疾病較晚出現心臟衰竭、心外形增大，而本組異常胎兒多處于孕中期，故CTR Z評分多無異常。5胎三尖瓣下移畸形中，3胎中重度三尖瓣下移畸形的胎兒CTR Z評分增大，2胎輕度下移胎兒CTR Z評分正常，原因在于此時輕度三尖瓣下移畸形對心臟外形大小尚無明顯影響[16]。多數重型a-地中海貧血胎兒 CTR Z評分均增大，且處于較早孕期，提示胎兒CTR Z評分對早期預測重型α-地中海貧血具有一定臨床價值。

綜上，本研究基于GA、BPD、FL建立的正常胎兒CTR Z評分模型可為產前評估胎兒發育提供參考。