超声指标评价胎儿心血管功能的价值

谢伟雄

梧州市中医医院，广西 梧州 543000

正确评价胎儿心血管功能对评估高危胎儿至关重要，能够尽早发现胎儿心血管功能的细微变化，对确定合适的分娩时机、挽救胎儿的生命提供重要的依据。超声医学检测具有无创伤性优点，随着超声医学技术不断进步，超声医学技术在产前胎儿心力衰竭诊断和监测方面的优势越来越突出，目前应用于胎儿心血管功能评价的超声指标主要有心血管整体评分（CVPS），Tei指数，时间-空间关联成像（STIC）技术，脐血管、大脑中动脉、静脉导管血流动力学变化的检测等[1-3]。

1 CVPS对胎儿心力衰竭评估的应用

CVPS是能够对胎儿心力衰竭进行半定量评价的评分系统[4]，评价指标有5项：（1）胎儿水肿；（2）胎儿心胸面积比（C/T）；（3）心脏瓣膜功能；（4）脐静脉和静脉导管血流频谱；（5）脐动脉血流频谱，每个项目占分值2分，总分10分，各项评价指标的作用如下：

1.1 胎儿水肿

严重心力衰竭可引起胎儿水肿。早期表现为腹腔、胸膜腔和心包腔积液或多浆膜腔积液，CVPS评分减1分；水肿加重时表现为皮肤水肿，皮肤厚度＞5 mm，CVPS评分减2分。如仅有腹腔积液的胎儿水肿围产结局相对较好，如胸腹腔均有积液特别是胸腔积液较多和或合并皮肤水肿者往往病情较重，排除染色体异常、重症地贫、严重畸形等仍继续妊娠者需进行宫内干预，宫内干预根据胎儿水肿程度不同，可选择给予经皮胎儿脐静脉输血、输注白蛋白、浆膜腔积液抽吸等宫内治疗措施[5]。

1.2 胎儿C/T比值

正常胎儿C/T比值正常为0.20～0.35。C/T＞0.35被定义为心脏扩大，胎儿预后不佳，当C/T＞0.50，则预后更差。C/T为0.35～0.50，CVPS评分减1分；C/T＞0.50或＜0.2，CVPS评分减2分，需寻找病因及针对病因治疗。

1.3 心脏瓣膜功能

主要指二、三尖瓣返流及入室血流频谱情况。若出现全收缩期三尖瓣返流，则CVPS评分减1分；出现全收缩期二尖瓣返流或心室舒张期入室血流频谱为单峰改变，CVPS评分减2分，正常胎儿可存在微量收缩早期三尖瓣返流，即生理性返流，但如果其返流时间＞70 ms，预示异常，需要进一步检查明确是器质性返流还是功能性返流，器质性心血管病引起的返流需结合具体病因处理，而功能性返流往往与动脉导管收缩或提早关闭有关[6]。在明显三尖瓣返流基础上出现二尖瓣返流提示严重心力衰竭，合并其他瓣膜返流则是胎儿心脏充血性心力衰竭进展的表现。正常胎儿舒张期入室血流频谱为E、A双峰改变，先是心室舒张主动抽吸产生较小的E峰，紧随其后是心房收缩射血入心室产生较大的A峰，E峰＜A峰。随着胎龄增加，心室顺应性逐渐提高，E峰逐渐增大，A峰逐渐缩小，至出生后及成人均为E峰＞A峰，E峰消失则入室血流频谱呈现单峰改变，即单相性充盈频谱，提示心脏舒张功能严重受损，伴有严重心力衰竭，预后不良。

1.4 脐静脉和静脉导管血流频谱

正常情况下，胎儿脐静脉血流是非搏动性的，静脉导管血流呈低搏动性。静脉导管是胎儿循环的一个重要调节器，静脉导管血流为胎儿静脉系统最快的血流，为双期连续血流。静脉导管频谱图像由S、D、A 3个波峰构成，分别代表心室收缩峰、心室舒张峰，心房收缩峰，心房压增加可导致静脉血流搏动性增强，血流速度减慢，当静脉导管A波出现消失或反向，CVPS评分减1分，当出现脐静脉搏动则CVPS评分减2分。心力衰竭终末期表现是房性脐静脉搏动，即所谓“舒张阻滞”或“双静脉搏动”（脐静脉和下腔静脉血流频谱相同），这是预示胎儿可能发生围生期死亡的紧急征象，随时可能出现胎死宫内，需做好随时结束妊娠的准备。

1.5 动脉血流频谱

正常胎儿脐动脉可检测到全收缩期正向血流。如舒张末血流缺失则CVPS评分减1分；如舒张末出现反向血流则CVPS评分减2分。脐动脉多普勒频谱舒张期成分减少，提示胎盘功能不良，胎盘循环阻力增强。对于舒张末血流缺失，目前还缺乏特异性的治疗，支持、对症处理为主，休息和严密胎监，国外有研究[7-9]应用倍他米松治疗可有部分患儿恢复了舒张期血流，其机制不清楚。舒张末出现反向血流往往提示预后极差，24～48 h内有胎死宫内的风险，随时需做好终止妊娠的准备。

CVPS一旦降低提示胎儿心功能受损，需严密观察并采取积极的针对性治疗措施。武超等[10]研究显示随着胎儿心功能不全加重直至心力衰竭，CVPS逐渐降低，CVPS危险临界值为6.5，对胎儿心力衰竭判断的曲线下面积（AUC）达到0.82，是连续动态评估胎儿心功能不全的有效指标。CVPS≤4，围生期病死率高，治疗意义不大，且对小孕周胎儿心功能不全的评估尚无定论[11]。

2 Tei指数评估胎儿心功能的临床应用

Tei指数是心室等容收缩时间（ICT）与等容舒张时间（IRT）之和与射血时间（ET）的比值，即Tei指数=（ICT+IRT）/ET，由日本医学家首次提出[12]，实质是心肌的做功指数，故又被称为心肌综合指数（MPI）。计算Tei指数的ICT、IRT、ET是通过超声心动图相关技术来测量的，它是时间间期的比值，不受心室几何形态及瓣膜返流等因素影响，且检测无创伤性，操作简便，可重复进行，从而使得Tei指数的临床应用越来越广泛，其用于胎儿心功能评估方面亦具有较高应用价值，已得到国际心脏病学术界的广泛认可[13]。

以往对心功能的评价指标普遍划分为单纯舒张功能或单纯收缩功能的研究。Tei指数作为一种新型的心脏功能综合评价指标应用于胎儿心功能检测越来越受到重视。由于胎儿存在卵圆孔、动脉导管、静脉导管等特殊结构，当胎儿心功能发生变化时，其收缩或舒张功能间的相互影响多较成人复杂，其次，在导致胎儿心功能变化的诸多疾病中，收缩及舒张功能的异常多同时出现，将他们分别评价时往往不能全面反映心功能的整体变化。另外，伴随胎儿发育成长，心脏的收缩及舒张功能处于动态完善过程中，因此，Tei指数对胎儿心功能的整体评估应该更为合理也更为真实客观 。Tei指数评估胎儿心室功能的变化比静脉导管指数更敏感，能够较早发现胎儿心功能异常[14]。正常胎儿，在妊娠早期（12孕周前）Tei指数相对较大[15]，而在妊娠中晚期，Tei指数相对稳定在一定水平[16]，与胎心率无相关性[17-18]。Falkensammer等[19]报道正常胎儿左心室平均Tei指数为0.38±0.04，右心室平均Tei指数为0.41±0.05。而国内陈倩等[20]报道正常胎儿各阶段孕期左与右心室之间的平均Tei指数无相关性，在18～27孕周，左、右心室的平均Tei指数分别为0.37±0.08、0.39±0.04，在28～36孕周，左、右心室的平均Tei指数分别为0.27±0.05、0.30±0.05，在37～42孕周，左、右心室的平均Tei指数分别为0.22±0.05、0.24±0.04。Eto等[21]研究发现，妊娠18周后，胎儿左右心室的Tei指数逐渐降低，3周岁后基本稳定不变。尽管各地报道正常胎儿心室Tei指数参考值不相同，但都认同正常胎儿左、右心室的Tei指数随孕周的增加呈逐渐下降的趋势，其原因可能是随着胎龄增大，胎儿脑血流发生了改变以及胎儿心脏逐渐发育和成熟的缘故。刘彦英等[22]报道胎儿发生心力衰竭时，左心室平均Tei指数可升到0.556±0.141， 右心室平均Tei指数升到0.819±0.280， Falkensammer等[19]研究也是类似结果。

继发的胎儿心功能不全病变一般为左、右心室的Tei指数同时都会发生变化，例如，陈莞春等[23-24]研究显示妊娠高血压综合征胎儿左、右心室的Tei指数同时发生改变，都显著高于正常对照组，但左、右心室之间的Tei指数并无差异性，认为妊娠高血压综合征胎儿左右心室功能损害的程度是相同的。子痫前期胎儿左、右心室的Tei指数均显著增高，Tei指数是一种简单可靠的定量综合评价子痫前期胎儿心肌受累的指标[25]。妊娠晚期羊水过少胎儿、水肿胎儿、脐带绕颈等也会出现左、右心室的Tei指数升高[26-29]，普遍认为Tei指数是一种简单可靠的定量综合评价心脏收缩和舒张功能的多普勒指数， 对评估胎儿心功能具有较高临床价值。Tei指数的潜在应用价值有待进一步研究。

3 时间-空间关联成像（STIC）技术评估胎儿心功能的临床应用

STIC技术是一种专用于胎儿心脏的实时三维成像技术，利用容积探头在胎儿安静状态下获取标准的心尖四腔心切面，自动动态采集包含舒张末期和收缩末期的整个心动周期的图像，再联合虚拟器官计算机辅助分析（VOCAL）程序测量胎儿同一心动周期内的左/右心室舒张末期容积（EDV）及收缩末期容积（ESV），依公式：每搏输出量（SV）=EDV-ESV、心排血量（CO）=SV×心率、射血分数（EF）=（EDV-ESV）×100%/EDV，得到左/右心室SV、CO及EF等心功能参数，从而实现对胎儿心脏功能的评价。孙丽娟等[30]研究报道，60例孕 21～32+6周正常胎儿左心室EF及右心室EF正常参考值分别为 55%～57%、53%～56%。12例心律失常胎儿左心室EF波动范围为48%～66%和右心室EF波动范围为48%～64% 。姬宏娟等[2]研究发现，孕20～27+6周胎儿左心室SV为0.33±0.06 mL～1.13±0.11 mL；左心室CO为49.66±8.10 mL/min～163.51±17.68 mL/min： 右 心 室SV 为 0.40±0.07 mL～1.29±0.11 mL；右心室CO为59.96±9.43 mL/min～187.57±15.98 mL/min；左心室EF为 （49.48±4.12）%；右心室EF为（51.07±4.00）%，其中左心室SV、CO、EF均低于右心室SV、CO、EF，与胎儿期右心室功能占优势相符。提示STIC技术对胎儿的心功能评估有一定价值。

4 脐血管、大脑中动脉、静脉导管血流动力学变化的检测对评估胎儿容量负荷状态（右心功能）异常的应用

超声检测胎儿容量负荷状态异常的心功能指标包括评估脐血管、大脑中动脉、静脉导管的结构和功能[3]。胎盘-脐带是胎儿获得氧供的唯一途径，正常妊娠时，胎儿脐动脉的阻力指数（RI）、搏动指数（PI）以及收缩期最高血流速度S与舒张期最低血流速度D的比值（S/D）随着妊娠进展呈逐渐降低的趋势，说明胎盘逐渐成熟，胎盘内血管逐渐增多、增粗，胎盘外周阻力不断下降，以保证胎儿的血流供应[31]。脐动脉RI、PI、S/D主要反映胎盘血管床的阻力状态，可通过动脉血流频谱波型计算：RI=PSV×EDV/PSV，PI=（PSV-EDV）/Vm，S/D=PSV/EDV，其中PSV为收缩期血流峰速，EDV为舒张末期血流速度，Vm为平均血流速度。脏器实质损伤时由于末梢血管阻力增加，或血流动力学显著变化使末梢血管充盈减少、舒张期血流减少，脐动脉RI、PI及S/D增大。脐动脉RI、PI、S/D的含义完全一致，可以相互替代，临床上常常采用S/D作为观测脐动脉血流的指标。晚孕期胎儿脐动脉S/D≥3.0是危险信号，应进行密切监测；而S/D≤2.5则认为胎儿安全。

胎儿大脑中动脉是颈内动脉的直接延续，是大脑半球血液供应最丰富的血管，能够直接反映胎儿脑循环的各种动态变化。当胎盘循环阻力增高，可引起胎儿出现宫内缺氧，母体和胎儿均可出现适应性改变，大脑中动脉缺氧较为敏感，为保证脑部血液正常，大脑中动脉管径增粗，血流量增加，使大脑中动脉阻力指标下降，该机制称作“脑保护效应”[32-33]。如果缺氧未能得到及时解决，这种“脑保护效应”持续存在，静脉导管也将扩张，血流量增加，静脉导管分流率逐渐增加。脐静脉进入胎儿体内至肝下缘有两个分支[34]，一支是经静脉导管将20%～30%脐静脉氧合血直接注入下腔静脉，另一支是经左门静脉将其余70%～80%脐静脉氧合血灌注入肝，与肝内的门静脉血混合，再经肝静脉回流入下腔静脉。当出现“脑保护效应”时静脉导管扩张，随着静脉导管分流率增加，直接进入下腔静脉的高氧合血也会增加，下腔静脉在右房的开口正对着卵圆孔，这样就会有更多的来自脐静脉的高含氧量血通过卵圆孔进入左房，再到左室，通过主动脉供应头部、冠脉等。Stefan等[35]报道静脉导管分流率＞50%可提示胎儿宫内窘迫。李建华等[36]研究显示当子痫前期胎儿静脉导管分流率＞35%时有缺氧状况，＞50%时缺氧严重，应给予相应处理改善不良结局。罗艳红等[37]研究发现胎儿宫内发育迟缓组的静脉导管分流率明显升高达62%。静脉导管分流率=静脉导管分流量（QDV）/脐静脉血流量 （QUV ）×100% ，QDV=0.7×3.14×VmaxDV× （DDV/2 ）2，QUV=0.5×3.14×VmaxUV×（DUV/2）2[38-39]。式中VmaxDV为静脉导管起始部心室收缩期峰值流速，DDV为静脉导管内径，VmaxUV为脐静脉最大流速，DUV为脐静脉胎儿腹内中段内径。QDV的另一个测算方法为QDV=（-0.03×DR2+0.189×DR+0.43）×VTAMX-DV×3.14×（D2DV/4）[40]，式中VTAMX-DV为静脉导管平均时间最大速度，DDV为静脉导管峡部的内径，DR为静脉导管入口径与出口径之比。静脉导管分流率需在胎儿处于安静状态下检测，为使测量数据精准需一定技巧。

陈江红等[41]研究发现通过脐动脉、大脑中动脉阻力指标比值反映胎儿宫内循环，预测胎儿宫内缺氧更敏感准确，比单纯依靠脐动脉或胎儿大脑中动脉更合理，并且以RI脐动脉/大脑中动脉＞1、PI脐动脉/大脑中动脉＞1、S/D脐动脉/大脑中动脉＞0.72预测胎儿宫内缺氧可以达到较高的诊断准确率。有研究发现静脉导管A波消失或反向多提示胎儿对低氧已失去代偿能力，右心功能恶化衰竭[34]。若胎儿RI脐动脉/大脑中动脉＞1、PI脐动脉/大脑中动脉＞1、S/D脐动脉/大脑中动脉＞0.72的同时再合并静脉导管A波消失或反向，则预示胎儿心脑功能及机体对低氧的耐受已突破代偿极限，可能随时出现病情恶化，需严密观察。

5 小结

可以进行无创伤性的探查是超声技术对胎儿心血管诊断的优势。CVPS；Tei指数； STIC技术；脐血管、大脑中动脉、静脉导管血流动力学变化的检测等超声指标各有特点，在中晚孕胎儿心血管功能评估中发挥了重要的作用。CVPS是连续动态评估胎儿心功能不全的有效指标，但需结合临床体征指标，且有些单项指标一旦出现即预示结局极差，但在CVPS总体评分中才扣减1分，故CVPS能否早期预测胎儿结局还有待进一步研究。 Tei指数可以综合评价心室整体功能，比静脉导管频谱特点更敏感，能够较早发现胎儿心功能异常，但并不能具体分析究竟是以收缩功能还是舒张功能受损为主。STIC技术检测胎儿心功能须配置高端的彩超仪及相关软件，操作时需获得标准的心尖四腔心切面以确保后期处理中获得较精确的容积数据。临床监测中脐动脉S/D升高多在胎儿心功能受损的早期出现，且较为敏感，有时可仅因脐带受压呈一过性升高改变，需待胎儿体位改变后多次检测核实，脐动脉S/D和Tei指数均较CVPS敏感；若脐动脉S/D升高的同时合并静脉导管分流率＞50%，预示胎儿宫内缺血缺氧，已出现“脑保护效应”；若脐动脉S/D升高、静脉导管分流率＞50%，再合并RI脐动脉/大脑中动脉＞1、PI脐动脉/大脑中动脉＞1、S/D脐动脉/大脑中动脉＞0.72，预示胎儿宫内缺血缺氧加重，“脑保护效应”持续存在，有可能尚处于对缺氧状态的耐受代偿期，但一旦出现静脉导管A波消失或反向，预示胎儿心脑功能及机体对低氧的耐受已突破代偿极限，右心功能恶化衰竭，可能随时出现病情恶化。由于各方法自身均存在一定局限性，且有些指标测算较繁杂，操作技巧要求高，推广应用可能受到限制，但单独使用某一指标参数可能会导致误判，故联合多指标进行动态监测可能更有指导意义。