组织多普勒成像技术对脐绕颈胎儿出生后左心功能的评估价值

张力维 谌雪 王义成 杨瑞敏 刘宏强 杨贺 赵彤

脐带作为胎儿与母体间的惟一通道，为胎儿的生长发育提供所需的氧气及营养物质，其功能是否正常直接影响到胎儿在宫内的安危。脐绕颈可使胎儿血液循环受阻，引起胎儿宫内窘迫的发生，如不及时处理会造成新生儿窒息[1,2]，死亡率较高，患儿即使幸存，其生长发育及生活质量也将受到严重影响。因此，胎儿宫内窘迫及新生儿窒息的早期诊断、早期干预就显得尤为重要。随着围产医学的不断发展，脐动脉收缩期峰值流速(S)与舒张末期流速(D)的比值被广泛的应用于胎儿宫内缺氧的超声评估中[3,4]。Apgar评分被应用于新生儿窒息的评估中。脐动脉S/D值是评估血流动力学的指标，其增高前，胎儿心功能已经发生改变[5]。Apgar评分是目前临床上应用较多的评估新生儿窒息的一种方法，具有操作简单、便捷的优点，但容易受主观因素的影响，单纯应用Apgar评分有一定的局限性。本研究将组织多普勒成像(tissue doppler imaging,TDI)技术应用于脐绕颈胎儿(出生前)及新生儿(出生后)左心功能评价中，以期发现脐绕颈是否会对胎儿左心功能产生影响，以及是否会延续到产后，为临床医生分娩时机及分娩方式的选择提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2019年8月至2020年7月在河北北方学院附属第一医院建档并足月分娩脐绕颈胎儿89例作为研究对象，孕妇年龄22～35岁，平均(28.4±2.5)岁；孕龄37～41+6周，平均(39.2±1.4)周。根据脐动脉S/D值分为脐绕颈且S/D<3组(Ⅰ组)及脐绕颈且S/D≥3组(Ⅱ组)，其中Ⅰ组59例，Ⅱ组30例。选择同期无脐绕颈胎儿139例作为对照组，孕妇年龄22～35岁，平均(28.4±2.4)岁；孕龄37～41+6周，平均(39.3±1.6)周。3组间孕妇年龄、孕周、新生儿体重等一般资料差异无统计学意义(P均>0.05)，具有可比性。本试验已通过我院伦理委员会批准，所有孕妇签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准：①孕妇为单胎妊娠，平素月经规律，有准确的停经史；②常规产科超声及胎儿超声心动图检查未见明显畸形；③新生儿出生后4 d内完成超声心动图检查且未见明显心血管畸形；④所有病例随访资料完整。

1.2.2 排除标准：①孕妇合并高血压、糖尿病、冠心病、结缔组织病等慢性疾病者；②孕妇有致畸物及有毒物暴露史者；③孕妇有吸烟、酗酒史者；④孕妇有药物使用史者；⑤孕妇凝血功能障碍、严重肝肾功能不全者；⑥胎儿有结构畸形或染色体异常者；⑦因孕妇肥胖、胎动频繁及其他原因未能获得满意四腔心切面者。

1.3 仪器与方法

1.3.1 胎儿期:采用GE Voluson E10 彩色多普勒超声诊断仪，C1-5凸阵探头(频率：1～5 MHz)，RM6C凸阵容积探头(频率：1～6 MHz)。所有孕妇平卧或左侧卧位于检查床上，先常规测量胎儿双顶径、头围、腹围、羊水及胎盘等，然后纵切面观察胎儿颈后部皮肤是否有“U”型 、“W”型 或串珠样压迹，启用彩色多普勒超声在胎儿颈部横切面观察是否有环形红蓝相间螺旋状彩色血流。于脐带根部(距脐带胎盘出口1～3 cm处)应用频谱多普勒获得脐动脉血流频谱，测量收缩期峰值流速(S)与舒张末期流速(D)，计算脐动脉S/D值。然后进行胎儿超声心动图检查，取胎儿四腔心切面，进入TDI模式，于二尖瓣后叶与二尖瓣环连接处进行组织多普勒频谱取样(取样容积一般为1～3 mm，多普勒取样线与房室环运动方向尽量平行，通常要求其夹角<20°)，获得胎儿心脏二尖瓣环组织多普勒频谱。见图1、2。

图1 TDI技术获得对照组胎儿二尖瓣环运动频谱；Ea：舒张早期峰；Aa：舒张晚期峰；Sa：收缩期峰

图2 TDI技术获得Ⅱ组胎儿二尖瓣环运动频谱;Ea：舒张早期峰；Aa：舒张晚期峰；Sa：收缩期峰

1.3.2 新生儿期:应用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪，S12-4相控阵探头(频率：4～12 MHz)，首先进行新生儿常规超声心动图检查，对各瓣口的流速及心室腔的大小等进行测量，然后在新生儿心尖四腔心切面启动TDI，同样将组织多普勒取样线放在二尖瓣后叶与二尖瓣环连接处(取样容积一般为1～3 mm，多普勒取样线与房室环运动方向尽量平行，通常要求其夹角<20°)，获得新生儿心脏二尖瓣环组织多普勒频谱。见图3、4。

图4 TDI技术获得Ⅱ组新生儿二尖瓣环运动频谱;Ea：舒张早期峰；Aa：舒张晚期峰；Sa：收缩期峰

1.3.3 计算方法：胎儿期及新生儿期二尖瓣环组织多普勒频谱显示Ea、Aa及Sa 3个峰，分别为舒张早期、舒张晚期及收缩期峰，测量二尖瓣环心肌运动速度(Ea、Aa、Sa)并计算Ea/Aa值。其中Ea、Aa及Ea/Aa值用来评估胎儿及新生儿左心舒张功能，Sa用来评估胎儿及新生儿左心收缩功能。记录频谱中Aa峰止点到Sa峰起点的时间间隔(ICT)、Sa峰止点到下一心动周期Ea峰起点的时间间隔(IRT)以及Sa峰的时间间隔(ET)，Tei指数=(ICT+IRT)/ET，其中ICT为等容收缩时间，IRT为等容舒张时间，ET为射血时间，Tei指数可用来评估胎儿及新生儿左心整体心功能。所有胎儿及新生儿检查过程均盘以备后期测量及统计，所获数据为连续3个心动周期的平均值。

2 结果

2.1 3组胎儿及新生儿左心收缩及舒张功能各参数比较

2.1.1 与Ⅰ组及对照组比较，Ⅱ组胎儿及新生儿二尖瓣环Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均减低，差异均有统计学意义(P均<0.05)；与对照组相比，Ⅰ组胎儿及新生儿二尖瓣环Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

2.1.2 3组新生儿二尖瓣环Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均高于相应组胎儿，差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

表1 3组胎儿及新生儿左心收缩及舒张功能各参数比较

2.2 3组胎儿及新生儿左心整体心功能各参数比较

2.2.1 与Ⅰ组及对照组比较，Ⅱ组胎儿及新生儿左心室Tei指数及ICT+IRT均增高，差异均有统计学意义(P均<0.05)，ET减低，但差异无统计学意义(P>0.05)；与对照组相比，Ⅰ组胎儿及新生儿左心室Tei指数、ICT+IRT及ET差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

2.2.2 3组新生儿左心室Tei指数及ICT+IRT均低于相应组胎儿，差异均有统计学意义(P均<0.05)，ET值高于相应组胎儿，但差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 3组胎儿及新生儿左心整体心功能各参数比较

3 讨论

脐绕颈的发生与脐带的长度、羊水量及胎儿活动过多等有关。脐绕颈是胎儿宫内缺氧及新生儿窒息的一个重要因素[6-10]。部分孕妇被告知胎儿有脐绕颈时，会产生焦虑、紧张、担忧等不良情绪。因此准确评估脐绕颈对胎儿及出生后新生儿造成的潜在风险是产科医生和孕妇高度关注的问题之一。脐绕颈对胎儿心功能的影响已有研究[11,12]，但脐绕颈胎儿心功能的改变是否会延续到产后笔者尚未见报道。

正常情况下，胎儿脐动脉S/D值随孕周的增加而降低。研究表明：孕晚期脐动脉S/D<3为正常，S/D≥3为异常[13]。因此，本研究将脐绕颈胎儿依据脐动脉S/D值分为脐绕颈且S/D<3组(Ⅰ组)及脐绕颈且S/D≥3组(Ⅱ组)，意在排除不同绕颈方式及绕颈松紧对胎儿心功能的影响。

以往对于心功能的评价常采用射血分数、左心室短轴缩短率、二尖瓣或主动脉瓣口流速等。但是胎儿心脏不用于成人及儿童，胎儿心脏在整个孕期是不断发育的，成像质量受孕妇腹壁厚度、胎位、胎动、心率、心脏前后负荷等的影响较大[14,15]，使得传统心功能评价指标应用于胎儿存在很大的局限性。因此寻找一种敏感、简便、准确的方法及早发现胎儿心功能的异常对临床的早期诊疗具有非常重要的作用。

TDI技术是在传统的多普勒基础上，通过改变滤波器设计直接提取来自心肌运动的多普勒平移信号进行分析、处理及成像，再进行彩色编码显示，对心肌室壁运动的信息进行定性及定量的分析，采用了低通滤波器，滤掉了心腔内的高速血流信号，可直接提取心肌组织的低速运动信号，具有极高的空间、时间及运动分辨率，受二维图像质量、心脏前后负荷等的影响较小。

通过测量组织多普勒频谱中收缩期与舒张期心肌的运动速度(Ea、Aa、Sa)及Ea/Aa比值来反映心脏的收缩及舒张功能[16-19]。并可测量频谱中ICT(等容收缩时间)、IRT(等容舒张时间)及ET(射血时间)，按公式Tei指数=(ICT+IRT)/ET计算得到评价心脏整体功能的指标，可重复性及准确性均较高[20,21]。在胎儿、儿童及成人心功能评价中已得到较广泛的应用。

本研究发现，与Ⅰ组及对照组相比，Ⅱ组胎儿及新生儿二尖瓣环Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均减低，差异均有统计学意义，说明脐绕颈且脐动脉S/D≥3时脐绕颈较紧，脐血管受压，胎儿从母体获得的含氧血减少，导致胎儿心肌缺血、缺氧，最终可导致胎儿代谢性酸中毒，使得胎儿心肌收缩力受到损害。这一系列改变最终导致胎儿左心收缩及舒张功能均受到影响，且这种影响并非是一过性的，在出生后新生儿仍然存在。与对照组相比，Ⅰ组胎儿及新生儿二尖瓣环Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值差异均无统计学意义，说明脐绕颈且S/D<3时脐绕颈较松，不妨碍脐动脉血液循环，胎儿及出生后新生儿左心功能不受影响。

胎儿时期由于卵圆孔和动脉导管等的存在，其舒张功能与收缩功能的变化往往是相互影响的。因此只对胎儿心脏收缩或舒张单项功能进行研究是不够全面的，要同时了解二者共同对胎儿心脏功能所起的综合作用。Tei指数[22]是1995年由日本学者提出的，又称心肌活动指数，是一个不受心室几何形态、心率及心脏前后负荷影响的综合评价心脏整体功能的指标，定义为等容舒张时间与等容收缩时间之和与射血时间的比值，具有易于获得、操作简便、准确性高、可重复性好等优点，可用于正常胎儿、脐绕颈胎儿、妊娠期糖尿病孕妇胎儿及妊娠高血压子痫前期胎儿整体心功能的评价[23-26]。

本研究显示，与Ⅰ组及对照组相比，Ⅱ组胎儿及新生儿左心室Tei指数及ICT+IRT均增高，差异均有统计学意义(P<0.05)，ET减低，但差异无统计学意义(P>0.05)，说明脐绕颈且脐动脉S/D≥3时胎儿整体心功能受损且一直延续到产后，Tei指数变化原因表现为ICT+IRT的延长及ET的缩短，其中以ICT+IRT的延长为主。与对照组相比，I组胎儿及新生儿左心室Tei指数、ICT+IRT及ET差异均无统计学意义(P>0.05)，说明脐绕颈且S/D<3时对胎儿及出生后新生儿整体心功能影响不大。

3组新生儿二尖瓣环Ea、Aa、Sa及Ea/Aa值均高于相应组胎儿，差异均有统计学意义(P<0.05)；3组新生儿左心室Tei指数及ICT+IRT均低于相应组胎儿，差异均有统计学意义(P<0.05)，ET值高于相应组胎儿，但差异无统计学意义(P>0.05)，这一研究结果表明新生儿期左心收缩功能、舒张功能及整体心功能均较胎儿期完善，这可能与产后肺循环开放及心肌的成熟有关。

本研究局限性：(1)仅对出生后4 d内的新生儿左心功能进行了研究，对以后的婴儿期、儿童期甚至成人期是否会有影响有待进一步的研究。(2)本研究对TDI技术诊断的特异性及灵敏度分析不足，有待进一步的完善。(3)基于安全因素的考虑，未选择心导管等介入性测量心室功能的金标准作为对照。

综上所述，TDI技术具有无创、安全等优点，测量所需四腔心切面易于获得，准确性及可重复性好，可在同一个频谱中完成对左心舒张功能、收缩功能及整体心功能的评价，简便、快捷，易于普及，在基层医院及床旁超声中同样适用，具有广阔的应用前景，有望在脐绕颈胎儿心功能评价中得到广泛的应用。可作为一个重要的临床监测指标，为脐绕颈胎儿分娩时机及方式的选择提供重要的信息，很大程度上提高了分娩的安全性，以降低胎儿宫内窘迫及新生儿窒息的发生率。