eSTIC技术联合Tei指数评价妊娠期高血压状态下胎儿右心室功能

朱丽娜,王一川,姜志荣,马建敏,陈晓菲

(1 青岛大学附属医院心脏超声科,山东 青岛 266003； 2 菏泽医学专科学校附属医院超声科； 3 菏泽医学专科学校超声诊断教研室)

妊娠期高血压疾病(HDP)在世界范围内的发病率为5%～12%[1-2]。近年来随着人们生育观念的改变以及国家二孩、三孩政策的全面放开，孕妇的平均年龄明显增高，高龄已经成为妊娠期妇女发生高血压疾病的一个重要危险因素。妊娠期的高血压状态会严重影响母体及胎儿的健康，导致围生儿病死率升高，是妊娠期的高危疾病[3-4]。HDP分为妊娠期高血压(GH)、轻度子痫前期(MPE)和重度子痫前期(SPE)[1-2]。与成人心脏不同的是，胎儿的右心系统更为重要，所以为了反映HDP对胎儿心功能的影响，对其右心室功能进行评定更有意义。右心室射血分数(EF)可以使用电子矩阵时间-空间相关成像(eSTIC)技术的虚拟器官计算机辅助分析(VOCAL)功能计算得出，但是HDP除了会影响胎儿心脏收缩功能，还会影响胎儿心脏整体功能。所以，本研究采用eSTIC技术的VOCAL功能联合频谱多普勒Tei指数探讨HDP状态下胎儿右心室收缩功能及整体功能变化，为评估胎儿心功能提供全面准确的客观依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2018年8月—2020年8月，选取于菏泽医学专科学校附属医院接受孕期检查的HDP孕妇共105例。入选HDP孕妇超声检查前均未接受过任何治疗，胎儿均为单胎。HDP诊断符合《妊娠期高血压疾病诊治指南(2020)》的标准[2]。本研究的105例HDP孕妇中GH组45例，MPE组30例，SPE组30例。选取同期在菏泽医学专科学校附属医院行常规产科超声检查的正常孕妇75例作为对照组，该组孕妇无慢性器质性疾病病史，无妊娠期糖尿病、高血压病史，胎儿大小、系统结构无异常。所有孕妇检查前均知情同意。

1.2 超声检查

超声检查采用GE Voluson E10型超声诊断仪，电子矩阵探头型号eM6C-G2，频率4～8 MHz；使用Fetal Echo软件及四维处理软件(4D View)进行数据处理。

1.2.1eSTIC图像采集 每例受检者均先接受胎儿系统检查，确定胎儿无结构异常后，取胎儿标准心尖四腔心切面(即脊柱位于6点钟位置)。在胎儿安静状态时，按下eSTIC按钮进行图像采集，采集过程中要求孕妇屏气配合，避免运动伪影的产生。按P2键保存数据后用4D View软件进行脱机分析。采用VOCAL功能读取eSTIC图像，通过房室瓣的启闭确定心动周期时相(三尖瓣开放前为收缩末期，三尖瓣关闭后为舒张末期)[5-6]。为减少误差，本研究设定旋转角度为15°手动描绘，选择心室内参考点的位置以满足轮廓仅两次穿过旋转线的软件要求。选择Volume Analysis键，在Contour Mode中选择Manual Trace，在Rotation Steps中选择旋转角度15°，按下Start按钮，对右心室心内膜面做手动描绘，依次完成12次描绘后，得到虚拟右心室的重建立体图像，同时软件自动得出右心室的舒张末期容积(EDV)和收缩末期容积(ESV)(图1、2)。计算右心室的每搏输出量(SV)、心排血量(CO)和EF。其中，EF=(EDV-ESV)/ EDV。以上数据均由同一检查者重复测量3次并取平均值。

A：A平面右心室舒张末期图像；B：B平面右心室舒张末期图像；C：C平面右心室舒张末期图像；D：右心室舒张末期三维立体图像。

A：A平面右心室收缩末期图像；B：B平面右心室收缩末期图像；C：C平面右心室收缩末期图像；D：右心室收缩末期三维立体图像。

1.2.2Tei指数图像采集及测量 每例受检者均先行胎儿常规检查，然后选择心尖四腔心切面，将取样框置于三尖瓣开放时的瓣尖处，调节方向使其与血流平行或者二者夹角小于30°，按下确定键采集血流频谱；接着使用同样的方法将取样框置于肺动脉瓣口，采集血流频谱。检测胎儿右心室的等容时间、射血时间(ET)，计算Tei指数。Tei指数=(等容收缩时间(ICT)+等容舒张时间(IRT))/ET[7]。本研究采用分别测量的方式获取Tei指数，分别在三尖瓣口获得时间间期a，在肺动脉瓣口获得时间间期b。其中a为三尖瓣口A峰结束至下一心动周期E峰开始的时间间隔，b为肺动脉瓣口射血持续时间。ICT+IRT=a-b，ET=b，右心室Tei指数=(a-b)/b。以上数据均由同一检查者重复测量3次并取平均值。

1.3 统计学分析

2 结 果

对照组75例胎儿，有65例图像满意；研究组105例胎儿，有87例图像满意，其中GH组40例，MPE组25例，SPE组22例。其他研究对象因胎儿活动频繁或孕妇腹壁过厚导致图像质量差，或者因胎儿体位受限导致切面不理想，均被排除在外。

2.1 各组孕妇年龄、孕龄、孕次以及胎儿胎心率的比较

各组孕妇年龄、孕龄、孕次及胎儿胎心率比较，差异均无显著性(P>0.05)。见表1。

表1 各组孕妇年龄、孕龄、孕次及胎心率比较

2.2 各组胎儿右心室各参数比较

对照组、GH组和MPE组间比较，右心室的等容时间、ET、Tei指数、EDV、ESV、SV、CO、EF差异均无统计学意义(P>0.05)；SPE组与对照组相比，右心室的等容时间、Tei指数、EDV和ESV增大，右心室的ET、SV、CO和EF减小，差异均有统计学意义(F=2.014～6.931，P<0.05)。见表2。

表2 各组运用eSTIC技术以及频谱多普勒测量的胎儿右心室各参数比较

3 讨 论

HDP与许多围生期和新生儿并发症有关，包括死亡。虽然其确切病因尚不清楚，但许多研究理论集中在全身小血管痉挛、胎盘血流量减少和滋养层部分或完全破坏方面[8-9]。有深圳地区的研究显示，HDP孕妇胎儿的心功能减低，并且随着高血压的加重，心功能受损会愈发严重[10]。

时间-空间相关成像(STIC)是利用四维成像快速获取胎儿心脏数据，从而评估心脏结构和心室容量。4D STIC VOCAL功能是通过手动或半自动描记心室内膜面的轮廓，对心室进行三维重建，自动获得心室容积。STIC的数据是使用机械探头在7.5～15.0 s时间范围内采集的，而eSTIC使用电子矩阵探头并利用改进的算法，将采集时间缩短至2～4 s。eSTIC技术除了使检查时间大大减少以及其测量结果与角度无关外，在计算心室容积时也没有进行解剖学假设。

HAMILL等[11]利用VOCAL技术进行心室容积测量的重复性和再现性研究，结果显示，应用该技术测量心室容积具有高度的一致性和可靠性，且具有良好的可重复性。该研究结果还显示，一致性在15°旋转时优于30°。所以本研究手动描绘时采用了15°的角度旋转。

本研究结果显示，SPE组胎儿右心室EF与对照组比较差异有统计学意义，而GH组和MPE组EF与对照组相比差异无显著性。用EF指标来评价心脏收缩功能被广泛接受，同时该指标还能评估CO和提示预后。SPE时胎儿通过胎盘接受的氧气量减少，导致心脏扩大，心室和主动脉壁增厚，该病还导致血管痉挛、凝血系统激活以及自体平衡紊乱等广泛的病理变化。本研究中SPE组胎儿EF有所下降，说明处于SPE状态下的胎儿心脏的收缩功能可能已经受损。

Tei指数被认为是整体心脏功能的标志，已被证明是一项高度敏感的功能障碍参数，它与动脉压力、心率、心室几何形状或房室瓣反流无关[12]。本研究结果显示，GH组、MPE组胎儿右心室等容时间、ET、Tei指数与对照组相比无统计学差异，而SPE组胎儿上述指标与对照组相比差异有统计学意义。由于IRT反映的是适当放松心肌所需的时间，它在心肌功能出现障碍时增加，同时ET下降，导致右心室Tei指数升高。本文结果表明，随着高血压程度的加重，胎儿右心室整体功能慢慢受损，这与有关研究结果一致[12-13]。

有研究表明，胎儿心脏功能障碍首要表现为舒张功能改变[14]。而VAN DER MOOREN等[15]研究结果表明，胎儿时期收缩功能的改变早于舒张功能的改变。显然利用多个指标联合评价复杂的胎儿心脏功能更为合理，所以本研究采用EF联合Tei指数综合评估HDP状态下胎儿右心室功能。LACORTE等[16]研究显示，Tei指数与EF值呈负相关，说明反映胎儿整体心脏功能的Tei指数与反映胎儿心室收缩功能的EF密切相关。

本研究存在的局限性：①目前计算胎儿心室容积还没有统一标准，同时胎儿的体位、运动、呼吸和声影等都限制了eSTIC数据获取；②VOCAL技术测量的右心室EDV和ESV均为右心室流入道容积，不包括右心室流出道部分，不能反映右心室的全部容积，这是本技术的局限性；③本研究中分开测量流入道与流出道的血流频谱，使得获得的Tei指数不在同一心动周期中，易受心脏节律的影响。

总之，本研究将EF和Tei指数联合起来可以反映SPE状态下胎儿右心室功能，有助于及早发现胎儿心脏功能的早期亚临床变化，指导临床尽早干预，降低围生儿的病死率，有较高的临床应用价值。