Z评分评价正常中晚孕期胎儿主动脉和肺动脉内径增长

周 维，赵博文，王 蓓，彭晓慧，潘 美，胡晚育，泮 翔

(浙江大学医学院附属邵逸夫医院超声科 浙江大学邵逸夫临床医学研究所,浙江 杭州 310016)

Z评分评价正常中晚孕期胎儿主动脉和肺动脉内径增长

周 维，赵博文*，王 蓓，彭晓慧，潘 美，胡晚育，泮 翔

(浙江大学医学院附属邵逸夫医院超声科 浙江大学邵逸夫临床医学研究所,浙江 杭州 310016)

目的探讨Z评分对评价正常中晚孕期胎儿主动脉(AO)、肺动脉(PA)内径增长的应用价值。方法通过前后2次产前超声心动图测量332胎正常胎儿的AO内径及PA内径。以AO内径、PA内径为应变量，胎儿双顶径(BPD)、胎儿股骨长径(FL)、孕周(GA)为自变量，建立回归方程，基于此计算AO、PA的Z评分。比较前后2次超声心动图检查Z评分的差异。结果首次胎儿超声心动图检查时GA为(25.82±2.27)周(18～35周)，第2次检查时GA为(30.61±2.28)周(23～39周)。前后2次胎儿超声心动图检查所测胎儿AO内径、PA内径差异均有统计学意义(P均<0.05)。2次超声心动图检查的AO内径及PA内径均随GA、BPD及FL的增长而增长。同一孕妇胎儿AO及PA的Z评分随GA、BPD及FL的增长而相对稳定。前后2次产前超声心动图检查胎儿AO、PA的Z评分的差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论正常胎儿AO和PA内径的增长与生物学参数的增长呈正相关，但Z-评分在中晚孕期相对保持恒定。

主动脉；肺动脉；胎儿；超声心动描记术；发育生物学；Z评分

表1 前后2次产前超声检查胎儿AO内径及PA内径比较(±s)

表1 前后2次产前超声检查胎儿AO内径及PA内径比较(±s)

胎儿超声心动图AO内径(mm)PA内径(mm)第1次4.29±0.605.41±0.72第2次5.52±0.596.92±0.70t值-26.97-27.64P值<0.001<0.001

表2 以BPD、FL及GA预测PA内径和AO内径的直线回归分析

胎儿心脏体积较小，结构复杂[1]，超声心动图测量其主动脉(aorta， AO)、肺动脉(pulmonary artery， PA)内径对评估胎儿心脏发育具有重要意义。本研究通过超声心动图测量同一孕妇不同孕周胎儿AO及PA内径，建立AO及PA的Z评分模型，分析中晚孕期AO及PA内径增长与生物学参数增长的变化规律，探讨正常胎儿心脏大血管径线的发育趋势，以期为正常和先天性心脏病胎儿的临床评价提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 连续选取2012年9月—2014年5月在本院超声科接受2次胎儿超声心动图检查的孕妇332名，年龄19～41岁，平均(28.6±4.0)岁；孕龄18～39周。纳入标准：①单胎妊娠；②2次产前超声检查均未见胎儿心脏或心脏以外的畸形；③胎儿早期颈项透明层厚度、孕妇血清学检查染色体异常低风险；④超声估计孕周与停经史计算的孕周相符(相差<2周)。排除标准：①羊水穿刺、脐血穿刺发现染色体异常；②孕妇患有糖尿病、高血压或其他妊娠并发症。孕妇接受第2次胎儿超声心动图检查的原因主要包括：首次超声检查怀疑AO/PA比值异常、中孕期显示的房室瓣反流、首次胎儿超声心动图检查时间在孕20周前、首次胎儿超声心动图时部分切面显示不满意。2次产前超声检查间隔时间及胎儿数为：3～4周122胎，5周119胎，6～8周91胎。

1.2 仪器与方法 采用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪，S5-1和S8-3探头，频率1～5 MHz、3～8 MHz。于四腔心切面、左心室流出道切面及右心室流出道切面进行胎儿心脏参数测量，收缩末期测量AO内径(图1)、PA内径(图2)、胎儿双顶径(biparietal diameter， BPD)、胎儿股骨长径(femur length， FL)。其中AO内径、PA内径、BPD及FL各测量3次，分别取其平均值。根据母亲的末次月经、参考胎儿BPD及FL估计孕周(gestational age， GA)。

1.3 统计学分析 采用SPSS 17.0统计分析软件，以超声实际测量胎儿AO内径、PA内径为应变量，BPD、FL、GA为自变量，建立回归方程，基于这些方程计算AO内径、PA内径的预测值。对残差变化的标准差(standard deviation， SD)应用绝对残差的加权回归消除标准差的异方差性。分别计算AO、PA的Z评分，Z评分=(AO、PA实际测量值-基于BPD、FL、GA预测AO、PA值)/预测SD。采用配对样本t检验比较前后2次产前超声检查所测AO内径、PA内径的均值及Z评分的差异，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

首次胎儿超声心动图检查时GA为(25.82±2.27)周(18～35周)，第2次检查时GA为(30.61±2.28)周(23～39周)。前后2次胎儿超声心动图检查所测胎儿AO内径、PA内径差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表1。线性回归方程显示，332胎2次超声心动图检查的AO内径及PA内径均随GA、BPD及FL的增长而增长，其增长变化在一致的区间内(图3、4)。Z评分的最佳模型为直线回归模型。332胎的AO内径、PA内径与自变量FL、BPD及GA呈线性相关，以BPD、FL及GA预测PA内径和AO内径的直线回归分析见表2。同一孕妇胎儿心脏的AO及PA的Z评分随GA、BPD及FL的增长而相对恒定，其散点图分布均在一致的范围内(图5、6)。前后2次产前超声心动图检查胎儿的Z评分差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表3。

表3 前后2次超声心动图检查基于胎儿BPD、FL及GA计算PA、AO的Z评分比较(±s)

表3 前后2次超声心动图检查基于胎儿BPD、FL及GA计算PA、AO的Z评分比较(±s)

参数Z评分第1次第2次P值BPD PA-0.0105±0.8748-0.0230±0.84060.809 AO-0.0208±0.8671-0.0398±0.83690.706FL PA-0.0304±0.8566-0.0020±0.82730.611 AO-0.0370±0.8348-0.0190±0.81840.702GA PA-0.0045±0.88630.0046±0.84980.864 AO-0.0173±0.8887-0.0178±0.85970.992

图1 五腔心切面测量测量正常胎儿主动脉(AO)内径 图2 右心室流出道切面测量正常胎儿肺动脉(PA)内径

图3 前后2次产前超声心动图检查测量正常胎儿AO内径与BPD的关系，直线回归方程显示两者变化基本一致 图4 前后2次产前超声心动图测量正常胎儿PA内径与BPD的关系，直线回归方程显示两者变化基本一致 图5 正常胎儿AO的Z评分与BPD变化的分布图，根据BPD得出前后2次超声心动图检查胎儿AO Z评分的分布区间,2次检查Z评分基本在一致范围内 图6 正常胎儿PA的Z评分与BPD变化的分布图，根据BPD得出前后2次超声心动图检查胎儿PA Z评分的分布区间,2次检查Z评分基本在一致范围内

3 讨论

胎儿AO及PA内径随生物学参数的增长而稳定增加，两者呈线性关系[2]。胎儿各房室内径、AO内径和PA内径均与孕周呈正相关[3-4]。但胎儿AO及PA的发育不是匀速的，在胎龄 5～8个月间增长速度相对慢于其他月份[5]，其增长规律有可能不能完全通过简单的线性关系进行描述。因此，探求一种更加敏感、可靠、准确的胎儿心血管量化参考标准尤为重要。

Z评分是原始数据与平均值比较的标准差，是优于均值的统计学指标，其优势在于集测量值、均值和标准差为单一的数值，直观反映均值的分布区间，简洁明了的解释测量值的变化[6]。近年来Z评分广泛应用于胎儿心脏径线的研究[7]。通过其可依据孕周、BPD、FL等胎儿发育的生物学参数，动态准确评估胎儿心脏各参数随胎儿发育的变化规律。Schneider等[8]对130胎正常胎儿的Z评分进行研究，结果显示通过测量胎儿的生物学参数计算得出Z评分能够较为准确、可靠地定量估测胎儿的心血管发育，但其研究样本量相对较小。Lee等[9]通过对2 735胎正常胎儿的大样本研究，发现简单线性回归模型为最佳数据模型，并获得AO内径、PA内径、心脏周径等的Z评分参考标准。Riggs等[10]在此基础上进一步建立了多个胎儿心脏径线的Z评分参考范围。本课题组[11-13]前期也通过较大样本量的数据分析，对正常中晚孕期胎儿心脏发育多个参数的Z评分进行研究。

Z评分可将所测量的胎儿心血管定量数据以标准差的倍数表示，反映一个具体的心血管参数高于或低于正常人群均数的程度，为部分胎儿心血管畸形的部位和病变进展程度提供定量信息[14]。童小贞等[15]通过对300胎正常胎儿和106胎主动脉狭窄胎儿的对照研究，证实主动脉狭窄胎儿AO的Z评分均值明显小于正常胎儿，与传统AO百分范围及PA/AO比值法相比，应用Z评分诊断胎儿主动脉狭窄更具优势。

本研究在既往研究[11-15]的基础上，计算正常中晚孕期同一孕妇前后2次产前超声心动图胎儿AO及PA的Z评分，比较Z评分值的变化规律，证实胎儿的AO及PA内径随GA、BPD及FL的增长而在一定的区间内增长。此外本研究发现，同一胎儿前后2次超声心动图检查AO及PA的Z评分在散点图上分布区间明显一致，且发现2次检查Z评分的差异均无统计学意义(P均>0.05)，进一步表明正常胎儿AO内径及PA内径随GA、BPD及FL的增长在一定范围内增长，各径线增长与生物学指标在一致的范围内呈正相关。胎儿AO及PA的径线值在不同孕周的变化幅度较大，尤其在晚孕期[16]，因此，将不同孕周胎儿AO内径及PA内径的增长与生物学参数的增长通过Z评分进行量化对比，有利于为胎儿心脏径线的发育提供重要的参数依据，尤其是可为筛查部分进行性发展的先天性心脏病提供重要的线索。

本研究的局限性在于因增长量随孕周的变化非简单的线性关系，AO及PA增长量的Z-评分参考范围还需进行进一步的探讨研究。

总之，利用Z评分对正常胎儿AO内径及PA内径的增长量进行定量分析，能够评估胎儿心脏不同阶段的发育情况，有望为部分先天性心脏疾病的早期发现、诊断和评估提供重要参考依据。

[1] Simpson L. Screening for congenital heart disease. Obstet Gynecol Clin North Am, 2011,31(1):51-59.

[2] 谷孝艳,何怡华,张烨,等.胎儿超声心动图正常值的测定及其与孕龄的关系研究.中国超声医学杂志,2014,30(5):429-434.

[3] 周英华,魏亚娟,穆世刚,等.正常胎儿不同孕周房室腔及大血管参数的超声心动图检测.临床超声医学杂志,2015,17(1):50-53.

[4] 郭君,梁媛,郭德颖,等.超声心动图对正常胎儿心脏结构的定量分析.临床超声医学杂志,2011,13(11):748-750.

[5] 李艺扬,付艳,田丽娜,等.胚胎心脏、肺和动脉大血管发育趋势分析.中国实验诊断学,2010,14(1):102-105.

[6] Devore GR. The use of Z-Scores in the analysis of fetal cardiac dimensions. Ultrasound Obstet Gynecol, 2005,26(6):596-598.

[7] Sananes N, Guigue V, Kohler M, et al. Use of Z-scores to select a fetal biometric reference curve. Ultrasound Obstet Gynecol, 2009,34(4):404-409.

[8] Schneider C, McCrindle BW, Carvalho JS, et al. Development of z-scores for fetal cardiac dimensions from echocardiography. Ultrasound Obstet Gynecol, 2005,26(6):599-605.

[9] Lee W, RiggsT, Amula V, et al. Fetal echocardiography: Z-score reference range for a large patient population. Ultrasound Obstet Gynecol, 2010,35(1):28-34.

[10] Riggs T, Saini AP, Comstock CH, et al. Comparison of cardiac Z-score with cardiac asymmetry for prenatal screening of congenital heart disease. Ultrasound Obstet Gynecol, 2011,38(3):332-336.

[11] 陆红妤,赵博文,潘美,等.超声心动图定量胎儿主动脉和肺动脉内径Z评分的研究.中华超声影像学杂志,2013,22(2):111-114.

[12] 陆红妤,赵博文,王蓓,等.正常中晚孕胎儿心脏多参数的Z-评分研究.中华超声影像学杂志,2014,23(3):267-269.

[13] 郭显峰,赵博文,李益林.解剖M型超声建立正常胎儿二尖瓣环位移Z评分数据模型的研究.中国超声医学杂志,2015,31(11):1010-1012.

[14] Rimoldi HJA, Lev M. A note on the concept of normality and abnormality in quantitation of pathologic findings in congenital heart disease. Pediatr Clin North Am, 1963,10:589-591.

[15] 童小贞,赵博文,王蓓,等.Z-评分在胎儿主动脉狭窄诊断中的应用.中华超声影像学杂志,2015,24(9):774-778.

[16] Dauheney PE, Blaekstone EH, Weintraub RG, et a1. Relationship of the dimension of cardiac structures to body size:An echocardiographic study in normal infants and children. Cardiol Young, 1999,9(4):402-410.

Z-scoresinevaluationofaorticandpulmonarydiametergrowthinnormalfetusesofsecondandlatetrimesters

ZHOUWei,ZHAOBowen*,WANGBei,PENGXiaohui,PANMei,HUWanyu,PANXiang

(DepartmentofDiagnosticUltrasound&Echocardiography,SirRunRunShawHospital,ZhejiangUniversityCollegeofMedicine&SirRunRunShawInstituteofClinicalMedicineofZhejiangUniversity,Hangzhou310016,China)

ObjectiveTo explore the application value of Z-scores in evaluating growth of aorta (AO) and pulmonary artery (PA) diameter.MethodsAO and PA diameters in 332 normal fetuses were measured twice using fetal echocardiography. Z-scores of AO and PA were obtained based on a simple linear equation using gestational age (GA), biparietal diameter (BPD) and femur length (FL) as independent variables. The difference of Z-scores calculated by twice examinations was evaluated.ResultsThe gestation ages of the first and the second examinations of fetal echocardiography were (25.82±2.27) weeks (range 18-35 weeks) and (30.61±2.28) weeks (range 23-39 weeks). There were statistical significant differences of AO and PA diameters between the first and the second examinations (bothP<0.05). AO and PA diameters increased with the growth of GA in all fetuses obtained using two examinations, whereas there was no obvious change of Z-scores of AO and PA with increasing GA， BPD and FL in individual pregnant woman. No statistical significant difference was found for Z-scores of AO and PA between the first and the second examinations (bothP>0.05).ConclusionThe growth of AO and PA diameters are positively correlated with the growth of biological parameters in normal fetuses, while Z-scores of AO and PA remain constant in second and late trimesters.

Aorta; Pulmonary artery； Fetus； Echocardiography； Developmental biology； Z-score

周维(1980—)，女，浙江宁波人，在读硕士，副主任医师。研究方向：胎儿心血管疾病的超声诊断。E-mail： zhouwei80@163.com

赵博文，浙江大学医学院附属邵逸夫医院超声科 浙江大学邵逸夫临床医学研究所,310016。E-mail: zbwcjp@163.com

2017-01-06

2017-09-10

R714.5; R540.45

A

1003-3289(2017)11-1684-04

10.13929/j.1003-3289.201701033