四维超声时间-空间相关成像技术与改良心肌活动指数联合在评估妊娠高血压症子痫前期胎儿心功能中的研究

康有梁 张 婧 代 婷* 吴文婷

妊娠高血压综合征(妊高症)是产科最常见并发症之一，而子痫前期是妊高症进一步发展的常见阶段，也是目前造成孕产妇和围产儿发病甚至死亡的主要原因之一。因此，采取及时有效的检查方法对妊高症子痫前期胎儿心功能进行准确评估，指导产科医师及时合理的干预，进而改善围产儿临床结局，对提高母婴健康意义重大[3]。多普勒超声技术是临床常用的无创性检查手段，可有效反映胎儿外周及中枢循环情况。改良心肌活动指数(modified myocardial performance index，Mod-MPI)是一种综合评价心功能指标的方法，不受孕妇孕周和胎儿心脏几何形态、心率等影响，可敏感的评估胎儿心脏整体功能[4]。时间-空间相关成像(spatio-temporal image correlation，STIC)技术是一种新的三维成像技术，专用于胎儿心功能和心脏结构检查，能够提供较常规二维超声更为准确全面的心脏相关数据，并且能够减少对操作者经验的依赖[5]。由于实际工作过程中各种超声检查方法都存在一定局限性，本研究采用STIC技术联合Mod-MPI指标测定综合评估妊高症子痫前期胎儿心功能，探讨二者联合监测妊高症子痫前期胎儿心功能中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年1月至2019年1月间在青海省妇女儿童医院超声科就诊的117例妊高症子痫前期孕妇，年龄22～40岁，平均年龄(28.9±5.0)岁；孕周20～38周，平均孕周(30.2±3.6)周。根据孕妇血压、尿蛋白及症状等将其分为轻度先兆子痫(mild preeclampsia，MPE)组(52例)和重度子痫前期(severe preeclampsia，SPE)组(65例)；另选取同期在医院进行检查的333名正常妊娠孕妇纳入正常对照组，年龄20～41岁，平均年龄(27.9±5.1)岁；孕周20～39周，平均孕周(31.0±3.9)周。3组的年龄和孕周等基本资料比较差异均无统计学意义，具有可比性。本研究经医院伦理委员会审议并批准。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①MPE和SPE组孕妇符合《妇产科学》中关于妊高症子痫前期诊断标准[6]；②所有研究对象有明确停经史，平常月经周期规则；③对照组经常规检查身体健康，无重大疾病史、先天性心脏病家族史，胎儿产前筛查无异常；④所有研究对象知晓并自愿签署知情同意书。

(2)排除标准：①合并严重心脑血管疾病者；②产前筛查观察到胎儿明显异常或畸形者；③肝、肾等重要脏器功能不全者；④合并肿瘤的患者。

1.3 仪器设备

所有检查采用Voluson E8型彩色多普勒超声仪(美国GE公司)完成，频率3.3～6.6 MHz，容积探头型号为RAB4-8-D。

1.4 检查方法

(1)Mod-MPI测定：检查前要求孕妇控制呼吸运动，且胎儿无呼吸运动和胎动，首先对胎儿各系统进行常规检查，之后获得胎儿心尖四腔心切面的胸部横断面影像，测量舒张末期室间隔厚度(interventricular septal thickness，IVST)[7]。通过轻微旋转探头，显示主动脉瓣和二尖瓣瓣膜开、闭的起始和结束的波形，将时间光标放置于每个多普勒点，对等容收缩时间(isovolumetric contraction time，ICT)、等容舒张期(isovolumetric relaxation time，IRT)和射血时间(ejection time，ET)进行测定。连续记录3个心动周期，取3次Mod-MPI计算平均值作为最终结果，Mod-MPI计算为公式1：

(2)STIC检查：根据二维超声所获得的心尖四腔心切面，按4D键进入STIC模式，对图像大小进行调整，使整个切面进入取样框内，根据胎龄大小设置扫描角度和扫描时间，角度范围25～45°，时间12～15 s，嘱咐孕妇屏气，按下确定键，自动获取容积数据。采用自带VOCAL软件构建虚拟左、右心室图像，并自动获得左心室舒张末期容积(left ventricular enddiastolic volume，LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume，LVESV)、右心室舒张末期容积(right ventricular end diastolic volume，RVEDV)以及右心室收缩末期容积(right ventricular end-systolic volume，RVESV)，计算左、右心室每搏量(stroke volume，SV)、射血分数(ejection fraction，EF)及心排出量(cardiac output，CO)。其中SV、EF和CO计算分别为公式2、公式3和公式4：

1.5 观察与评价指标

对3组Mod-MPI及STIC参数进行记录并比较；随访各组孕妇至产后3个月，记录新生儿胎龄、出生体质量、新生儿窒息及死亡等情况。

1.6 统计学方法

表1 各组孕妇胎儿二维超声结果比较()

表1 各组孕妇胎儿二维超声结果比较()

注：①表中SPE为重度子痫，MPE为中度子痫；②a为与对照组比较，b为与MPE组比较；③IVST为舒张末期室间隔厚度，ICT为对等容收缩时间，IRT为等容舒张期，ET为射血时间，Mod-MPI为改良心肌活动指数

表2 各组孕妇左心室STIC参数比较()

表2 各组孕妇左心室STIC参数比较()

注：①表中SPE为重度子痫，MPE为中度子痫，LVEDV为左心室舒张末期容积，LVESV为左心室收缩末期容积，LVSV为左心室搏出量，LVEF为左心室射血分数，LVCO为左心室心排出量；②a为与对照组比较，b为与MPE组比较

表3 各组孕妇右心室STIC参数比较()

表3 各组孕妇右心室STIC参数比较()

注：①表中SPE为重度子痫，MPE为轻度子痫，RVEDV为右心室舒张末期容积，RVESV为右心室收缩末期容积，RVSV为右心室每搏量，RVEF为右心室射血分数，RVCO为右心室心排出量；②a为与对照组比较，b为与MPE组比较

2 结果

2.1 各组二维超声结果比较

各组IVST比较差异无统计学意义(F=0.076，P＞0.05)；SPE组ICT、IRT和Mod-MPI显著高于MPE组和对照组，ET显著低于MPE组和对照组，差异具有统计学意义(F=119.571，F=120.361，F=42.767，F=27.262；P＜0.05)；SPE组与对照组各参数比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

2.2 各组STIC参数比较

(1)SPE组LVEDV、RVEDV、LVESV和RVESV显著大于MPE组和对照组，SPE组与对照组比较差异均有统计学意义(F=25.597，F=14.786，F=220.045，F=162.884；P＜0.05)，见表2。

(2)SPE组左右心室SV、EF和CO显著小于MPE组和对照组，差异均有统计学意义(F左心室=13.675，F=10.287，F=17.034；F右心室=20.725，F=160.188，F=46.889；P＜0.05)；MPE组与对照组各STIC参数比较差异无统计学意义，见表3。

2.3 各组围产儿情况比较

SPE组新生儿死亡和窒息分别为9例和4例，显著高于MPE组的各1例，差异具有统计学意义(x2=7.926，x2=4.322；P＜0.05)，SPE组新生儿出生胎龄和体质量均显著低于MPE组和对照组，其差异有统计学意义(F=64.289，F=82.922；P＜0.05)。见表4。

表4 各组新生儿出生胎龄和体质量比较()

表4 各组新生儿出生胎龄和体质量比较()

注：①表中SPE为重度子痫，MPE为轻度子痫；②a为与对照组比较，b为与MPE组比较

3 讨论

妊高症是妊娠期特有疾病，在我国发病率约为9.4%，是导致孕产妇死亡的第二大原因，也是围产儿预后不良和死亡的主要原因，严重影响母体及胎儿健康[8]。子痫前期作为妊高症的一个阶段，其出现是由于母体血压的升高致使孕妇全身血管痉挛而进一步全身性疾病[9]。子痫前期中，母体全身血管痉挛和收缩，胎盘血管阻力升高，使胎盘供血量下降，导致胎儿缺血和缺氧，胎儿心肌细胞发生代偿性肥大，最终导致心功能衰竭。因此，及早检出胎儿心功能异常有助于指导医师及时合理进行治疗，对降低围产儿畸形甚至降低病死率，以及降低不良妊娠结局均具有重要意义，而监测妊高症孕妇孕期胎儿不同时期心功能变化已成为目前临床研究的热点之一。

MPI是1995年由日本学者提出的一种评估心功能的指标，能够综合评价心脏舒缩整体功能，但在正常胎儿中表现出较大变异范围且重复性差[10]。鉴于此，有学者在此基础上进行改良，提出了Mod-MPI这一新概念，通过将主动脉瓣和二尖瓣瓣膜开闭作为参照点，降低了MPI在测量中的变异，提高了测量的重复性和准确性。有研究[11-12]显示，Mod-MPI可较为敏感的评价胎儿心脏功能，且对各阶段胎龄胎儿心功能评价均有良好临床意义。与此同时，Mod-MPI在评价胎儿心功能时仍存在一定局限性，如对操作者依赖性大，不能反映心功能不全严重程度等[13]。STIC技术是一种新的三维成像技术，通过四维探头自动扫描敏感区域，于胎儿心脏舒缩期获得大量数据并进一步融合成三维数据，组成胎儿立体动态图像。其优势在于在扫描过程中考虑了时间变化因素，弥补了二维超声图像无时间和空间参照的不足。Hamill等[14]研究显示，STIC技术中的VOCAL软件功能在评估胎儿心脏容积中具有可行性。鉴于此，本研究探讨了STIC技术联合Mod-MPI指标在评估妊高症子痫前期胎儿心功能中的应用价值。

本研究结果显示，SPE组Mod-MPI较对照组和MPE组明显增高，提示孕妇血压升高可累积胎儿心脏功能，且胎儿心功能受损程度与母体血压紧密相关。各组IVST比较差异无统计学意义，表明胎儿心功能改变早于其心肌结构变化。IRT和ICT分别反映心脏的舒张和收缩功能，分别与心脏前负荷和后负荷关系密切。本研究发现SPE组ICT和IRT显著高于对照组和MPE组，ET显著低于其余两组，表明子痫前期胎儿心脏前后负荷均已发生显著改变，心脏负荷明显增加，导致心功能受损。而对照组和MPE组ICT、IRT及Mod-MPI等各指标比较差异均无显著性，分析认为，这是由于在轻度子痫前期孕妇血压只出现轻度升高，胎儿能够利用自我保护机制进行调节，使心功能几乎不受影响[15]。刘云萍[16]早前研究同样指出MPE胎儿Mod-MPI与对照组无显著差异，这与本研究结果相似。采用STIC技术测量的各组容积数据显示，SPE组左右心室舒张末期血流速度(end-diastolic velocity，EDV)和收缩末期容积(end-systolic volume，ESV)显著大于对照组和MPE组，SV显著降低，表明胎儿发生宫内窘迫所启动的“脑保护效应”使心脏、脑等重要器官血流量增加，使血液大量回流至右心房，增加右心容量负荷，左心由于与右心通过动脉相通，间接导致其容量负荷加重，且进一步研究发现SPE组左右心室EF及CO显著大于对照组和MPE组，这可能是因为子痫前期发展至重度时，胎儿本身代偿机制失调，全身血管收缩，左右心负荷增加[17]。

通过对妊娠结局进行随访发现，SPE组新生儿胎龄和体质量显著低于其余两组，死亡和窒息例数显著高于其他两组，提示妊高症可导致胎儿宫内窒息甚至死亡，尤其是发展到SPE阶段，从侧面反映出及早有效监测的重要性。

4 结论

妊娠期母体不同程度高血压与胎儿心脏功能密切相关，胎儿心功能在妊高症子痫前期受到不同程度损害，STIC联合Mod-MPI能够更加全面和敏感的评估妊高症胎儿心功能的变化，对于降低胎儿缺氧甚至死亡的发生率意义重大。