超声心动图评价妊娠合并症孕妇心脏功能研究进展

张璐，王雅皙，施依璐，段莎莎，张小杉

内蒙古医科大学附属医院超声医学科，内蒙古 呼和浩特 010050；*通信作者 张小杉 13947133133@163.com；段莎莎 nmduan_echo01@163.com

妊娠合并症是一类与妊娠同时存在的疾病，这些疾病在妊娠前已存在或与妊娠同时发生。一些妊娠期合并症会对孕妇心血管系统造成不同程度的损伤，如妊娠期高血压（hypertensive disorder complicating pregnancy，HDCP）和妊娠糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）等。心血管疾病是造成妊娠期非产科疾病死亡的主要原因，占孕妇死亡总数的近4%，其中心肌病占15%，严重危害母胎健康[1-4]。因此，准确评估妊娠合并症孕妇的心功能，对母胎预后具有极重要的影响。超声心动图技术可无创、便捷、准确地评估心功能，具有极高的临床应用价值。本文对超声心动图技术在健康孕妇及常见妊娠合并症孕妇心脏受累中的应用进展进行综述。

1 评估孕妇心功能常用超声心动图技术及参数

1.1 常规二维超声心动图及其参数 常规超声心动图参数可用来反映心脏结构及功能。应用M型及二维测值获得的腔室径线、左心室质量指数（left ventricular mass index，LVMI）和相对室壁厚度等可反映心脏结构。M型及Simpson法获得的射血分数、心排血量和每搏量等可反映收缩功能；脉冲多普勒、组织多普勒成像（tissue doppler imaging，TDI）通过测量二尖瓣口舒张早期（E）和晚期（A）峰值流速、二尖瓣环舒张早期（E'）和晚期（A'）峰值速度以评估左心室舒张功能，E/E'反映左心室充盈压。Tei指数可综合评价心脏功能并以收缩功能为主，且方法简便，不受心率、心室形态及负荷影响。

常规二维超声在临床上应用广泛、操作简便、可重复性好，几种方法互相补充，能够避免心脏结构改变时带来的测量影响，但不能完整显示心室整体功能状态。

1.2 三维超声心动图技术及参数 实时三维超声心动图通过自动描记心内膜，可实现在同一心动周期内实时、快速采集多平面图像，以准确评估左心室同步运动[5]，若辅以声学增强剂显示心内膜边界，则可提高测量的准确性。

三维超声无需几何学假设，与M型及二维超声相比，能够更全面地显示心脏整体情况。但三维超声对设备条件、图像质量及患者声窗条件要求较高，且视野较局限，噪声信号较二维超声高，仅作为常规超声心动图测量心脏功能的补充手段。

1.3 斑点追踪超声心动图成像技术及参数 超声斑点追踪成像是近年发展的一项技术，其可对感兴趣区内的“声学斑点”进行追踪，以反映心肌组织运动及形变。心肌应变是在节段水平定量描述心肌功能、评估心肌亚临床损害的工具。

二维心肌纵向应变反映了心内膜下心肌功能，心肌径向、周向应变反映了中层心肌功能。另外，面积应变是三维应变综合二维心肌纵向应变与周向应变衍生出的指标，可反映内膜发生形变的百分比，与左心室容量负荷[6]、左心室射血分数（left ventricular ejection fractions，LVEF）、心脏球形指数和LVMI均有较强相关性。二尖瓣环组织运动位移基于二维斑点追踪技术，可评价左心室收缩功能且不受图像质量影响[7]。

斑点追踪成像与常规二维及三维超声心动图相比无角度依赖性且重复性好，对患者亚临床心功能损害评价及预后方面优于前者，且整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）已成为2020年中华超声医学分会指南推荐的心脏功能评估方法。但其存在负荷依赖，即后负荷增加可使应变值降低，但不能表明心肌功能受损，对心肌功能评估的准确性造成影响[8]。

2 超声心动图对健康孕妇及常见妊娠合并症孕妇心功能的评估

2.1 健康孕妇心功能评估 妊娠是一个特殊的生理过程，在此期间，母体的血流动力学将发生一系列改变以适应胎盘循环灌注和胎儿发育需要。母体血浆容量将增加30%～50%，使孕妇心功能亢进[9]。

健康孕妇循环系统改变表现为心脏各腔室径线增加，心指数、心排出量、每搏量和心率升高，并在晚孕期达到顶峰，但LVEF无显著改变甚至略有下降。随着孕周增加，E/A以及等容舒张时间降低，LVMI也可出现偏心性改变。正常情况下，上述变化可在非孕期女性的正常上限范围内，并在分娩后数周恢复至产前水平[10]。

Bamfo等[11]发现Tei指数的正常范围在孕妇中较非孕期女性扩大，且不随孕周变化。对比非妊娠者，健康孕妇TDI示二尖瓣环侧壁侧收缩期峰值速度（S'）显著增加，E'/A'显著降低，E/E'无明显变化，表明孕妇左心室舒张功能减低，左心室充盈压无明显变化。

健康孕妇左心室二维GLS由基底段向心尖段逐渐升高的分布特点与非孕期女性相同。其GLS与妊娠年龄和孕周有关，低龄孕妇左心室GLS在早孕期对比高龄孕妇代偿性增强显著，但两者GLS均随孕周增加而减低[12]。Sengupta等[13]研究发现，健康孕妇二维GLS和整体周向应变（global circumferential strain，GCS）在早孕期即开始降低，并维持此状态贯穿整个孕期及分娩后，二维心肌整体径向应变（global radial strain，GRS）在孕期增加并在中孕期达峰，以补偿长轴功能的丧失。这虽与既往研究[14]表明的健康孕妇左心室三维GLS、整体面积应变（global area strain，GAS）、GCS和GRS均降低的结果不同，但可通过左心室心肌纤维的解剖方向和非平面性运动解释。纵向应变的平衡变化有助于将整体左心室射血功能维持在正常范围内，使母体心脏满足妊娠和分娩的血流动力学需求。

2.2 HDCP孕妇心功能评估 HDCP是妊娠期常见的心血管问题，可原发或继发于多种高危因素。HDCP是导致孕产妇死亡的主要原因，严重威胁着母胎健康。

HDCP孕妇较健康孕妇的心脏形态及功能有显著改变。左心室壁厚度、左心室内径以及LVMI可明显增大，而早期常表现为左心房收缩末期内径增大。LVEF、每搏量和心指数等指标无明显差异或稍减低，E减低、A升高、E/A显著减低，且随病情进展而加重。HDCP孕妇二尖瓣环侧壁E'、E'/A'减低，提示左心室舒张功能障碍[15-16]。

在HDCP早期孕妇LVEF正常，但Tei指数显著增加且与病情进展相关[17]，提示心脏舒张功能的早期改变。HDCP越严重，Tei指数和子宫动脉收缩期与舒张期流速比指标越高，且两者呈正相关。两项指标联合观察可提高预测价值。

HDCP孕妇左心室心肌二维节段应变及三维整体应变均明显减低，表明此类患者心肌沿长轴、圆周及径向等各个方向的应变功能以及心内膜局部面积形变能力降低[18]。

妊娠期孕妇因受到图像质量的影响很难应用三维超声，因此常规二维超声、斑点追踪技术联合使用是评估HDCP孕妇整体心脏功能极有效的方法。HDCP孕妇早期即有腔室内径增大及左心室舒张功能减低，且伴随病情进展上述改变加重，甚至LVEF尚在正常范围内时，心肌功能即出现亚临床损害。

2.3 GDM孕妇心功能评估 妊娠期首诊为不同程度糖耐量受损即可诊断为GDM。由于高血糖对心血管的损伤，增加了孕妇的心血管疾病风险[19]。

与健康孕妇相比，GDM孕妇的左心室壁厚度无显著差异，但左心室质量、LVMI及相对室壁厚度显著增加，并与妊娠期体重指数和血糖呈正相关，另外，LVMI增加还与时间相关[20-21]。GDM孕妇LVEF与E/A无显著变化，但E'与E'/A'显著降低，即使上述变化仍在正常范围内，但这表明GDM孕妇左心室收缩功能保留，但舒张功能已有减低趋势[21-22]。另外，GDM孕妇左心室二维心内膜层与心外膜层GLS、三维GLS减低，GLS达峰时间显著延长，提示心肌节段性功能损害[23-24]。

GDM孕妇即使在短期血糖升高的影响下，亦有心脏结构及功能改变，如舒张功能减低及心肌功能节段性损害，且远期影响仍然较大，因此积极控制GDM孕妇的体重和血糖对其心脏结构和功能有重要意义。

2.4 围生期心肌病（peripartum cardiomyopathy，PPCM）孕妇心功能评估 PPCM为妊娠晚期到分娩后6个月内在无其他诱因情况下，左心室收缩功能障碍（LVEF＜45%）或继发心力衰竭。PPCM与扩张型心肌病有相同的遗传易感性，并与多种心血管疾病危险因素相关，其超声特点缺乏特异性。PPCM孕妇左心腔内径可增大或无明显改变，但LVEF常＜45%。

部分PPCM患者分娩后LVEF可恢复至产前水平，如分娩后LVEF仍低于35%，甚至有死亡、心脏移植或左心室辅助装置植入等心血管不良结局者，则为持续左心室功能障碍。首诊LVEF＜30%，左心室舒张末期内径＞6.0 cm，提示PPCM预后不良；首诊LVEF＜25%，则发生持续心功能不全概率增加[25]。Ravi等[26]研究发现，右心室面积变化率与左心房容积指数是不良预后的独立相关因素，当右心室面积变化率＜31.4%、左心房容积指数＞29 ml/m2时，提示PPCM预后较差。

根据产后LVEF恢复情况，将PPCM孕妇分为LVEF恢复组与LVEF持续减低组，前者左心室基线GLS和 GCS均显著高于后者，但两组整体应变参数在分娩前后均低于健康孕妇。多因素分析表明左心室整体应变与心血管不良结局显著相关，表明应变可评估PPCM孕妇心肌亚临床损害及预后[27-28]。此外，赖小伟等[29]应用实时三维超声心动图评估PPCM孕妇的研究结果表明，孕妇全心增大，左心室节段收缩运动幅度下降且均一性变差。另有研究表明，PPCM孕妇左心房二维应变亦显著减低[30]。

应用TDI技术评估的左心室非同步PPCM孕妇与左心室同步孕妇相比，前者E/E'比值升高，可能揭示了PPCM的发生与发展[28]。

以上研究表明，首诊时超声数据对PPCM孕妇的诊断、心功能受累情况及远期预后的评估有重要作用。

2.5 妊娠合并甲状腺功能减退孕妇心功能的评估妊娠期甲状腺激素的稳定对母胎生命健康有重要作用。刘佩君等[31]研究表明，甲状腺功能减退孕妇左心内径及室壁厚度增加、LVEF减低，心肌应变亦有不同程度减低，且高龄甲状腺功能减退孕妇心功能改变更为显著，表明二维斑点追踪技术对该人群心功能评估有较高的价值。

2.6 妊娠合并结构性心脏病（structural heart disease，SHD）孕妇心功能评估 SHD包括先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）和其他获得性心脏病。SHD孕妇对妊娠期血流动力学改变的适应能力低于健康孕妇，使其患心脏及产科并发症的风险升高[32]。

既往研究表明[33]，SHD孕妇左心室质量、E/E'在孕前即已升高，并随胎龄增加而进一步增加，产后6个月仍与健康孕妇存在显著差异。CHD孕妇比健康孕妇LVEF、三尖瓣环收缩期位移以及左、右心室侧壁S'减低，左心室收缩末期内径、右心室舒张末期内径增大。另外，单纯右心CHD孕妇三尖瓣环收缩期位移在孕期无显著减低，而随孕周变化其斜率与健康孕妇有差异；单纯左心CHD孕妇左心室舒张末期内径随孕周而增加，且变化斜率与健康孕妇不同，表明此类孕妇妊娠期心脏功能的变化模式与健康孕妇不同，且左心功能减低，舒张功能恶化持续至产后[34]。

Fukumitsu等[35]研究表明，在低风险CHD孕妇中，随孕周增加，E/A逐渐减低。无心脏事件的低风险CHD孕妇在整个孕期及产后GLS无显著差异，而有心脏事件者GLS随孕周增加而显著降低，此外，后者在妊娠晚期的左心房容积明显高于前者，表明CHD孕妇左心房容积增加可能与心脏事件发生有关，并且GLS的变化反映了心肌功能的潜在损伤。

随着超声技术的不断发展，妊娠期孕妇心功能的研究和认知逐渐加深和细化，为临床干预措施的实施和预后疗效评估提供了越来越精细的影像学依据。

3 技术展望

心肌功能量化分析是近年心功能研究热点。超声无创左心室压力-应变环作为近年发展起来的新技术，结合了二维应变与无创左心室动态压力，可获得心肌做功参数，从而更准确地定量评估心功能，并与有创左心室压力应变相关性良好，目前已广泛应用于多种疾病如高血压、冠心病、心肌梗死和心力衰竭等的心功能评估，同时在预测心脏再同步化治疗预后、识别急性冠状动脉综合征方面的作用亦得到肯定[36-37]。然而目前关于孕产期母体心肌做功定量评估的研究相对较少，压力-应变环有望为临床提供更为准确的孕妇心功能损害的影像学依据和诊断思路。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突