斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對(duì)胎兒圓錐動(dòng)脈干畸形心功能的研究

靳坤，董鳳群，張園，李杰，王艷菊，賈曉慧

（1.河北生殖婦產(chǎn)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像超聲科，河北 石家莊 050000；2.河北石家莊趙縣人民醫(yī)院，河北 石家莊 050000；3.石家莊市第四醫(yī)院，河北 石家莊 050000；4.河北友愛醫(yī)院，河北 石家莊 050000）

二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)是近些年發(fā)展的一項(xiàng)簡(jiǎn)單、可重復(fù)性的超聲技術(shù)，用于評(píng)估心臟左、右心室心肌的應(yīng)變及量化心肌的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)心肌變化的早期診斷及預(yù)測(cè)心臟的病變有重要價(jià)值[1]。臨床既往研究表明[2]：胎兒心功能衰竭時(shí)，由于心臟泵血功能難以滿足組織需要，會(huì)出現(xiàn)形態(tài)學(xué)變化，但是心衰竭早期常會(huì)經(jīng)歷重塑過程，更多胎兒心臟功能發(fā)展到終末衰竭期才會(huì)引起心臟構(gòu)象改變。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)在先天性心臟病篩查方法中具有準(zhǔn)確、方便、可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于成人及兒童心功能評(píng)估中。但是該方法在胎兒心功能評(píng)估中研究較少[3-6]。斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)能彌補(bǔ)傳統(tǒng)超聲心動(dòng)圖在胎兒心功能評(píng)估不足，提供更多的診斷信息。因此，本研究以胎兒圓錐動(dòng)脈干畸形孕婦為對(duì)象，探討斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)在胎兒動(dòng)脈圓錐干畸形中診斷價(jià)值并分析與心功能的關(guān)系，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

2018 年5 月—2021 年7 月以胎兒圓錐動(dòng)脈干畸形孕婦為對(duì)象，年齡22～44歲，平均（28.68±4.51）歲；體質(zhì)量指數(shù)（BMI）23～34 kg/m2，平均（27.48±4.61）kg/m2；胎齡18～28周，平均（23.51±4.39）周。

1.2 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①參考《兒科學(xué)》中先天性心臟病標(biāo)準(zhǔn)[7]；②均為單胎，胎齡為18～28周；③均經(jīng)臨床檢查最終確診，并完成數(shù)據(jù)的記錄；排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重心、肝、腎功能異常者；②嚴(yán)重心腦血管疾病、器質(zhì)性疾病孕婦。

1.3 方法

診斷方法：所有孕婦入院后均給予二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)及常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，具體方法如下。①二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)。檢查時(shí)選取幀頻至少為80 幀/s 的胎兒四腔心切面，并獲取乳頭肌水平雙心室短軸切面圖像，圖像選擇時(shí)盡可能獲得清晰的內(nèi)膜面，在圖像上沿著心內(nèi)膜描記取樣線，借助軟件自動(dòng)描記心外膜，至少完成3 個(gè)心動(dòng)周期心室壁的運(yùn)動(dòng)（心動(dòng)周期定義為兩個(gè)相連續(xù)的舒張晚期，即：二、三尖瓣關(guān)閉即刻）。分別描記四腔心切面獲得左、右心室長(zhǎng)軸應(yīng)變、應(yīng)變率，左右室游離及室間隔基底段、中間段、心尖段的應(yīng)變率；描記乳頭肌水平雙心室短軸切面獲得左室圓周應(yīng)變、應(yīng)變率及左室徑向應(yīng)變[8]。②常規(guī)超聲心動(dòng)圖。待上述檢查完畢后，對(duì)患者行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，獲得胎兒心臟容積數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集過程中應(yīng)做好輻射防護(hù)，盡可能縮短容積數(shù)據(jù)采集時(shí)間，提高胎兒心臟顯示率[9-10]。操作期間應(yīng)充分考慮胎兒取樣條件，保證獲得清晰的切面（采集過程中盡可能取胎兒最佳的心臟容積，完成后續(xù)數(shù)據(jù)的采集，對(duì)于采集時(shí)間>3 min 或連續(xù)采集次數(shù)超過5 次者視為失敗），清晰顯示胎兒心臟結(jié)構(gòu)與形態(tài)。檢查完畢后由我院2 名5 年及以上專業(yè)產(chǎn)前診斷醫(yī)師判斷。以新生兒超聲心動(dòng)圖為標(biāo)準(zhǔn)，將二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)與常規(guī)超聲心動(dòng)圖進(jìn)行比較，分析不同檢查方法的診斷價(jià)值。

心功能及相關(guān)性分析：①心功能水平測(cè)定。出生后以新生兒超聲心動(dòng)圖結(jié)果為依據(jù)，記錄并比較圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒與正常胎兒的心功能水平；②相關(guān)性分析。采用Pearson 相關(guān)性分析軟件對(duì)胎兒心功能識(shí)別（左室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變（LV-GLS）、左室峰值收縮期應(yīng)變率（LV-GLSr）、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率（GLEr）及舒張晚期應(yīng)變率（GLAr）、左室舒張?jiān)缙趹?yīng)變率（LV-GLEr）、右室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變（RV-GLS）、峰值收縮期應(yīng)變率（RV-GLSr））與超聲參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 22.0 軟件處理，計(jì)數(shù)資料行χ2檢驗(yàn)，采用n（%）表示，計(jì)量資料行t 檢驗(yàn)，采用表示，P<0.05 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒與正常胎兒心功能及相關(guān)性分析

圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒LV-GLS、RV-GLS、GLSr及GLAr 均低于正常胎兒，有統(tǒng)計(jì)意義（P<0.05）；圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒右室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變參數(shù)低于左室應(yīng)變參數(shù)（P<0.05），見表1。

表1 圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒與正常胎兒心功能比較

Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果顯示：與LV-GLEr 呈負(fù)相關(guān)性（P<0.05）；與GLAr、RV-GLS、GLSr 呈正相關(guān)性（P<0.05）見表2。

表2 病變組與對(duì)照組心功能相關(guān)性分析（r，P）

2.2 法洛四聯(lián)癥、右室雙出口、肺動(dòng)脈瓣缺如超聲心動(dòng)圖表現(xiàn)

法洛四聯(lián)癥胎兒顯示室間隔回聲中斷，主動(dòng)脈騎跨于室間隔之上，肺動(dòng)脈主干內(nèi)徑細(xì)小（圖1）。右室雙出口胎兒顯示室間隔回聲中斷，兩條大動(dòng)脈均起源于右心室，兩者呈平行排列走行（圖2）。肺動(dòng)脈瓣缺如胎兒顯示室間隔回聲中斷，主肺動(dòng)脈及左、右肺動(dòng)脈均呈瘤樣擴(kuò)張（圖3）。

圖1 法洛四聯(lián)癥超聲心動(dòng)圖及斑點(diǎn)追蹤圖像。圖1a：法洛四聯(lián)癥胎兒左室流出道切面顯示主動(dòng)脈增寬，騎跨于室間隔之上；圖1b：肺動(dòng)脈長(zhǎng)軸切面顯示肺動(dòng)脈狹窄，主動(dòng)脈增寬。圖1c：斑點(diǎn)追蹤圖像，左、右室整體應(yīng)變。Figure 1.TOF ultrasonic cardiongram and speck tracking image.Figure 1a: Section of left ventricular outflow tract of TOF fetus shows aorta widening and riding over the interventricular septum.Figure 1b: A long-axis section of the pulmonary artery demonstrates pulmonary artery stenosis and aorta widening.Figure 1c: Speck tracking image shows global strain of the left and right ventricle(LV-GLS,RV-GLS).

圖2 右室雙出口超聲心動(dòng)圖及斑點(diǎn)追蹤圖像。圖2a：右室雙出口胎兒左室流出道切面顯示心胸比例基本正常，房室連接一致，室間隔回聲中斷；圖2b：肺動(dòng)脈長(zhǎng)軸切面顯示兩條大動(dòng)脈均起源于右心室，兩者呈平行排列走行；圖2c：斑點(diǎn)追蹤圖像。Figure 2.DORV ultrasonic cardiongram and speck tracking image.Figure 2a: APV fetus.A cross-section of the left ventricular outflow tract shows a normal cardiothoracic ratio and consistent atrioventricular connection,but interrupted interventricular septal echo.Figure 2b: A long-axis section of the pulmonary artery shows that both major arteries originate in the right ventricle and extend in parallel.Figure 2c:Speck tracking image.

圖3 肺動(dòng)脈瓣缺如超聲心動(dòng)圖及斑點(diǎn)追蹤圖像。圖3a：肺動(dòng)脈瓣缺如胎兒左室流出道切面顯示室間隔回聲中斷；圖3b：右室流出道切面顯示主肺動(dòng)脈及左、右肺動(dòng)脈均呈瘤樣擴(kuò)張。圖3c：斑點(diǎn)追蹤圖像。Figure 3.APV ultrasonic cardiongram and speck tracking image.Figure 3a: APV fetus section of left ventricular outflow tract shows interrupted ventricular septal echo.Figure 3b: Section of right ventricular outflow tract shows nodular dilatation of the main pulmonary artery,left and right pulmonary arteries.Figure 3c: Speck tracking image.

3 討論

胎兒先天性心臟病是較常見的先天畸形，而心臟功能的檢測(cè)是臨床評(píng)估胎兒病情變化的常用方法。目前對(duì)于胎兒心功能評(píng)估有很多方法。常規(guī)超聲心動(dòng)圖通過EF、FS 及Tei 指數(shù)評(píng)估胎兒心臟功能，但由于胎兒體積及心腔內(nèi)徑較小，M 超通常高估心室容積，導(dǎo)致所測(cè)EF 數(shù)值較高；如果存在瓣膜反流時(shí)，ET 延長(zhǎng)，Tei 指數(shù)值降低，準(zhǔn)確性降低。因此常規(guī)超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)胎兒心功能存在一定局限性[11]。

近年來，二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)在心臟檢查中是一種新的發(fā)展、非侵入技術(shù)，通過軟件斑點(diǎn)逐幀在二維超聲圖像中追蹤來量化心臟的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，可在三個(gè)不同空間面中自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)域，分析整個(gè)心動(dòng)周期心肌的運(yùn)動(dòng)，評(píng)估心臟心室的整體和局部收縮及舒張功能。斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)具有實(shí)用性強(qiáng)、無角度要求、可重復(fù)性較高等優(yōu)點(diǎn)[12]，用于檢測(cè)和量化胎兒先天性心臟病疾病過程中心肌的功能，在心功能檢查中有較高的檢出率。早期了解胎兒心血管結(jié)構(gòu)及血流動(dòng)力學(xué)的變化特征為超聲醫(yī)生提供豐富及較全面的圖像和數(shù)據(jù)信息，對(duì)臨床評(píng)估心臟的收縮和舒張功能變化提供新的見解。

斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)不僅能發(fā)現(xiàn)胎兒心臟畸形，而且在胎兒心功能的評(píng)估方面具有重要作用。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對(duì)圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒心功能異常的準(zhǔn)確度及靈敏度優(yōu)于常規(guī)心動(dòng)超聲檢查。本研究中，圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒LV-GLS、RV-GLS、LVGLSr、RV-GLSr 及GLAr 均低于正常胎兒，有統(tǒng)計(jì)意義（P<0.05）；圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒右室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變參數(shù)低于左室應(yīng)變參數(shù)（P<0.05）。相關(guān)性結(jié)果顯示：圓錐動(dòng)脈干畸形胎兒LV-GLEr 呈負(fù)相關(guān)性（P<0.05）；與LV-GLS、RV-GLS 呈正相關(guān)性（P<0.05）。心肌應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)減低可導(dǎo)致心肌血流量灌注不足造成心肌缺血，后期引起心律失常及心室重構(gòu)等病理改變。對(duì)出生后手術(shù)治療方案選擇及生存質(zhì)量有重要意義。

對(duì)于正常胎兒心功能評(píng)估我們并不能逐一檢測(cè)，當(dāng)胎兒出現(xiàn)病理結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)異常時(shí)，應(yīng)對(duì)胎兒心臟功能進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估。從本研究結(jié)果看出，斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)檢查能提高胎兒圓錐動(dòng)脈干畸形心功能檢測(cè)，可指導(dǎo)臨床診療。斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)與常規(guī)測(cè)量相比能比較全面、敏感的評(píng)估胎兒心肌功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其心功能變化。因此，臨床上對(duì)于胎兒心功能的檢測(cè)，可以應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)，發(fā)揮不同檢查方法優(yōu)勢(shì)，提高臨床檢出率。

本研究存在一定局限性[13]：①考慮本研究所選取患者均為本院產(chǎn)前篩查孕婦，同時(shí)樣本量較小，后續(xù)將進(jìn)行擴(kuò)大研究樣本量減少研究結(jié)論偏倚。②測(cè)定胎兒心功能的準(zhǔn)確性影響因素較多，如斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)操作對(duì)幀頻要求較高，幀頻過高過低均影響圖像分辨率；二維圖像質(zhì)量需求高，需清晰顯示心內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，易受超聲儀器的分辨率、胎動(dòng)和胎心率較快及母體肥胖等影響。

雖評(píng)價(jià)胎兒心功能準(zhǔn)確性受多因素影響，但隨著人們的不斷探索和研究對(duì)胎兒心臟功能的研究將更加深。