王 超，解麗梅

（中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，遼寧 沈陽 110004）

超聲心動圖評價胎兒心臟功能的研究進(jìn)展

王 超，解麗梅

（中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，遼寧 沈陽 110004）

心臟；胎兒；超聲心動描記術(shù)

1 超聲心動圖評價胎兒心臟收縮功能

心臟收縮功能的指標(biāo)：每搏輸出量（Stroke volume，SV）、心輸出量（Cardiac output，CO）、射血分?jǐn)?shù)（Ejection fraction，EF）、左（右）室短軸縮短率（Fractional shortening，F(xiàn)S）、主動脈及肺動脈峰值流速等，為評價胎兒心臟的收縮功能提供重要信息。

1．1 SV、CO

一次心臟搏動由一側(cè)心室射出的血液量稱SV。每分鐘由一側(cè)心室輸出的血量稱為CO。Zheng等[1]通過對80例中晚孕期的胎兒進(jìn)行研究，59例正常胎兒，21例有先天性心臟病（Congenital heart disease，CHD），使用矩陣探頭獲得實時三維的圖像，獲得的參數(shù)有SV、CO及聯(lián)合心室輸出量（Combined cardiac output，CCO；CCO=左室CO+右室CO），結(jié)果顯示在正常的胎兒中右室和左室SV、CO及CO/CCO無顯著性差異存在。在正常和CHD胎兒中左室和右室的SV、CCO均與妊娠期周數(shù)成指數(shù)曲線。在正常胎兒中右室SV與左室SV之比隨孕周保持不變，在CHD胎兒中比值降低。準(zhǔn)確測定心室SV和CO可幫助了解發(fā)育中胎兒心臟的結(jié)構(gòu)和功能，能更好地評估疾病的進(jìn)展及做出有價值的決定。CO是評估心臟功能的經(jīng)典參數(shù)，但只有在異常晚期階段心臟泵血不能滿足器官需求時才會發(fā)生改變[2]。

1．2 EF、FS

在評價心室的收縮功能時，EF是最常用的指標(biāo)，M型超聲心動圖可用于測定EF及FS。通過M型超聲心動圖分別測得心室收縮末期和舒張末期直徑，通過應(yīng)用Teichholz公式測得心室容積進(jìn)而計算EF，對心室的形態(tài)進(jìn)行幾何假設(shè)，較多應(yīng)用于左心室。根據(jù)公式FS=（舒張末期直徑-收縮末期直徑）/舒張末期直徑×100%計算FS，F(xiàn)S的優(yōu)勢在于對心室的形態(tài)沒有幾何假設(shè)，它的正常值范圍在整個孕周都保持不變，存在心肌受損時應(yīng)用FS評價就很有價值，但應(yīng)用M型超聲心動圖測量FS時對聲束角度有高度要求[2-3]。龍湘黨等[4]通過測定120例正常胎兒的各項心功能參數(shù)，結(jié)果表明左室和右室EF、FS值相似，均無顯著性差異。左室和右室EF、FS值保持相對恒定，和孕周之間無相關(guān)性。錢曉芹等[5]測量48例中孕期胎兒的EF值，結(jié)論表明胎兒左右心室的EF值稍高于成人，且波動大，胎兒左右心室EF之間無顯著性差異，但發(fā)現(xiàn)86%的胎兒右心室EF值比左心室略高，這可能與胎兒右心優(yōu)勢有關(guān)。

1．3 主、肺動脈峰值流速

肺動脈瓣血流在胎兒大血管短軸切面測得，主動脈瓣血流在五腔心或左室流出道切面測得。晁桂華等[6]通過應(yīng)用彩色多普勒超聲心動圖測量263例（孕齡20～42W）正常胎兒心臟主、肺動脈瓣口峰值血流速度，結(jié)果表明主動脈瓣及肺動脈瓣峰值血流呈快速上升和快速下降的單峰曲線，主、肺動脈的瓣口峰值血流速度隨著胎齡增加而升高，提示心室的收縮功能隨孕齡增加而加強(qiáng)。主、肺動脈的瓣口峰值流速能反映心室的收縮功能，因此在流出道切面測量峰值流速時，應(yīng)盡可能使角度接近0°，準(zhǔn)確反映流速，有時胎兒的體位會增加測量的難度。在早期妊娠時胎兒心臟很小，胎動會使心臟解剖位置改變，進(jìn)而影響峰值流速的測量，胎兒的呼吸運(yùn)動也能暫時性地增加峰值流速[7]。

2 超聲心動圖評價胎兒心臟舒張功能

評估胎兒心臟的舒張功能的指標(biāo)有二、三尖瓣口血流頻譜、E/A值。胎兒心臟疾病往往早期在舒張功能上就有所表現(xiàn)，因此早期評價舒張功能，對于疾病的早期診斷和治療非常重要。

2．1 二、三尖瓣口的血流頻譜、E/A

從第10周起，E峰就小于A峰，由于大部分的血液通過心房收縮推動到心室，因此E/A值小于1。隨著孕周增加，E峰和A峰逐漸增高，由于心室的順應(yīng)性和心肌舒張能力的提高，E峰增高顯著，因此E/A值也會隨著孕周提高，但始終低于1。出生后，E峰高于A峰。目前評價心臟舒張功能應(yīng)用最為廣泛的指標(biāo)是E/A值，對舒張功能的正確評價及胎兒的治療和預(yù)后有重要意義。E/A值降低代表在心室充盈期內(nèi)心室的充盈更多依賴心房收縮而不是心室內(nèi)負(fù)壓，慢性缺氧和心臟超負(fù)荷這兩種情況會影響舒張過程，從而降低E/A值。當(dāng)存在CHD、宮內(nèi)生長遲緩、雙胎輸血綜合征、妊娠期高血壓等異常情況時，胎兒血流動力學(xué)的改變會影響胎兒心臟功能，E/A值會有明顯的變化，因此在診斷畸形和評估預(yù)后方面起著重要的作用[2，7]。E/A值參數(shù)較容易受到胎兒呼吸運(yùn)動和胎動的影響，胎兒心率過快還會導(dǎo)致暫時性E峰和A峰融合，另一個重要的不足是在舒張功能受限時，E/A值可以是增加、減少或是假正常，阻礙進(jìn)一步評價心功能[2]。

2．2 二、三尖瓣環(huán)的組織多普勒

組織多普勒超聲心動圖能通過二維和M型兩種形式直接顯示房室環(huán)的運(yùn)動，并直接測量心肌組織的舒張速度，從而評價心室舒張功能。二、三尖瓣瓣環(huán)收縮期運(yùn)動速度（Sm）、舒張早期運(yùn)動速度（Em）及舒張晚期運(yùn)動速度（Am）已經(jīng)證明為心臟功能障礙早期的敏感參數(shù)[2，9]。有研究[10]表明，Sm、Em 及Am均隨著孕周的增加而逐漸增加。Em增加幅度較大，Am增加幅度較小，但在胎兒期Em/Am始終小于1。組織多普勒評估胎兒心臟功能簡單、敏感，局限性是對角度有明顯的依賴性，與聲束平行的心肌的運(yùn)動速度才能進(jìn)行分析[2]。

3 Tei指數(shù)對胎兒心臟功能整體評價

Tei等[11]提出評價心臟的整體功能有價值的指標(biāo)——Tei指數(shù)。左心室或右心室Tei指數(shù)公式為（等容收縮時間+等容舒張時間）/射血時間。Tei指數(shù)的優(yōu)勢在于簡便、敏感性高、影響因素少、重復(fù)性好，能夠綜合評估胎兒心臟的收縮和舒張功能，并且Tei指數(shù)被認(rèn)為是能夠早期評估胎兒心臟功能障礙的可靠參數(shù)，如早期慢性缺氧或是心臟負(fù)荷增加的雙胎輸血綜合征[7]。

3．1 Tei指數(shù)與孕周的相關(guān)性

儲晨等[12]計算了100例22～34歲正常孕婦的胎兒的左、右心室Tei指數(shù)，結(jié)果顯示左、右心室Tei指數(shù)在整個中、晚孕期保持穩(wěn)定，與孕周之間無相關(guān)性，和胎心率也無相關(guān)性。Eidem等[13]對125例正常胎兒心功能進(jìn)行檢測，研究發(fā)現(xiàn)左、右心室Tei指數(shù)與胎兒孕周、心率無相關(guān)性。Tsutsulni等[14]應(yīng)用脈沖多普勒血流法計算得出50例正常胎兒左、右心室Tei指數(shù)，結(jié)果顯示隨著孕周增加Tei指數(shù)逐漸減小，與孕周呈負(fù)相關(guān)。所以需要進(jìn)一步擴(kuò)大研究例數(shù)，來確定胎兒心室Tei指數(shù)的正常值范圍以及其與孕周的相關(guān)性，使其更好的應(yīng)用于產(chǎn)科臨床。

3．2 不同方法獲得Tei指數(shù)

Duan等[15]研究29例胎兒24～29W正常胎兒，分別應(yīng)用組織多普勒和脈沖多普勒比較方法獲得右室Tei指數(shù)。應(yīng)用脈沖多普勒，三尖瓣關(guān)閉到開放的時間為a，右室的射血時間為b，通過脈沖多普勒計算Tei指數(shù)的公式為（a-b）/b。應(yīng)用組織多普勒，心臟舒張的時間間期為a'，心臟收縮S波的時間間期為b'，經(jīng)過校正的Tei指數(shù)計算公式為（a'-b'）/b'，顯示時間a'與時間a呈高度相關(guān)，時間b'與時間b呈高度相關(guān)。結(jié)果證實在胎兒中組織多普勒測得的Tei指數(shù)與脈沖多普勒測得的Tei指數(shù)之間關(guān)聯(lián)性很好，預(yù)示著組織多普勒是成為評估胎兒右室功能的一種可行的方法。國內(nèi)有研究[16]比較和分析組織多普勒成像法所測胎兒的Tei指數(shù)高于相應(yīng)的脈沖多普勒技術(shù)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，兩種方法所測得的胎兒Tei指數(shù)呈顯著相關(guān)。組織多普勒成像測量Tei指數(shù)是一項簡便、快捷的檢測手段，值得在臨床工作中推廣應(yīng)用。

4 超聲心動圖對胎兒心功能的應(yīng)用

胎兒心臟功能檢測的技術(shù)有很多，主要包括M型超聲、二維超聲心動圖、二維斑點追蹤技術(shù)、時間-空間關(guān)聯(lián)成像技術(shù)（Spatiotemporal image correlation，STIC）及智能時間-空間相關(guān)成像技術(shù) （Intelligent spatiotemporal image correlation，iSTIC），各種技術(shù)的原理不同、方法不同，因此其臨床應(yīng)用價值及局限性亦有較大差別。

4．1 M型超聲心動圖

M型超聲心動圖可用于測定EF及FS，M型超聲心動圖高度依賴超聲的入射聲束和心室形態(tài)的幾何假設(shè)，因此準(zhǔn)確性低、重復(fù)性不佳[17-18]。M型超聲心動圖也應(yīng)用于心臟長軸切面評估二尖瓣和三尖瓣的位移，二尖瓣和三尖瓣的位移因反映心臟整體縱向功能而被認(rèn)為是評估心臟功能障礙的敏感參數(shù)[19-20]。

4．2 二維超聲心動圖

二維超聲心動圖可以定量分析心室容積和EF。二維超聲心動圖應(yīng)用Simpson法來估算心室容積，該方法對心臟結(jié)構(gòu)有一定程度假設(shè)，心室被分割為相應(yīng)等厚的層數(shù)，然后再計算累計的容積，這種方法非常適用于橢圓形的左心室，但是很少應(yīng)用于右心室[17]。通過Simpson法可以估算左、右室不同時相的容量，就可以計算EF。二維超聲心動圖可對胎兒心臟結(jié)構(gòu)上的缺損進(jìn)行診斷，但對于胎兒心臟功能的評估有局限性，如對于心室容積的測量，其準(zhǔn)確性與三維超聲測量比較要低[21-22]。

4．3 二維斑點追蹤技術(shù)

二維斑點追蹤技術(shù)通過跟蹤明亮的心肌區(qū)域斑點進(jìn)而評估心肌形變。二維斑點追蹤需要后處理和離線分析測量二維圖像心肌應(yīng)變和心肌應(yīng)變率[23-24]。二維斑點追蹤技術(shù)通過與磁共振心臟成像技術(shù)對比，已經(jīng)在成年人和兒童心臟得到證實，是一種評估心室心肌功能的可靠方法。Kapusta等[25]獲取75名正常胎兒（20～24W）二維四腔心切面離線應(yīng)用二維斑點追蹤技術(shù)，測得中期妊娠正常胎兒心肌應(yīng)變和應(yīng)變率的正常值范圍，進(jìn)而評估胎兒心室功能的變化。二維斑點追蹤技術(shù)的準(zhǔn)確性取決于圖像質(zhì)量，圖像質(zhì)量好有利于對心內(nèi)膜的追蹤，由于胎兒的心臟體積小，降低了準(zhǔn)確率[26]。

4．4 STIC

近幾年評估胎兒心室容積應(yīng)用較多的是STIC技術(shù)，其原理是通過機(jī)械探頭獲取大量的二維切面，二維切面通過時間順序排列構(gòu)成連續(xù)的三維圖像。STIC技術(shù)聯(lián)合虛擬器官計算機(jī)輔助分析（VOCAL）程序在胎兒的左、右心室的收縮末期和舒張末期可分別獲得左、右心室的收縮末期和舒張末期容積，進(jìn)而可以算出左、右心室SV、CO及EF等心功能參數(shù)，然后可對胎兒心功能進(jìn)行評價。姬宏娟等[27]應(yīng)用STIC技術(shù)測量110例孕20～27+6W正常胎兒的心室SV、CO、EF，評價SV、CO、EF與孕齡的相關(guān)性。結(jié)果顯示110例胎兒中，左、右心室SV和CO隨孕齡增加而增加，與孕齡呈正相關(guān)，左、右心室EF與孕齡無明顯相關(guān)性。孫微等[28]應(yīng)用STIC技術(shù)研究顯示胎兒期左、右心室收縮末期容積、舒張末期容積均隨孕周增加而增大，與孕周呈正相關(guān)，左、右心室EF與孕周無線性關(guān)系。Zheng等[1]、Simioni等[29]也有相似的研究結(jié)論。然而孫麗娟等[30]應(yīng)用STIC技術(shù)評估孕21～32+6W正常胎兒，得出左心室和右心室EF與孕齡呈負(fù)相關(guān)性。Hamill等[31]利用STIC技術(shù)發(fā)現(xiàn)左、右心室EF值均隨孕周增加而略減小。因此胎兒期心室EF的變化趨勢尚有爭議，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。STIC技術(shù)有潛在的局限性，STIC技術(shù)采用機(jī)械容積探頭，圖像采集的時間較長，一般為7．5～15 s，而且成像質(zhì)量的影響因素也較多，如胎齡的問題、胎動的問題、胎兒的位置、產(chǎn)婦的體型及下腹部手術(shù)史等[32]。

4．5 iSTIC

iSTIC技術(shù)是一種專用于胎兒心臟的實時三維成像技術(shù)，iSTIC的原理是通過矩陣探頭聲束能夠多方向地實時地獲取連續(xù)的容積圖像，因此采集時間明顯縮短，僅為2 s，采集過程中幾乎不受胎兒運(yùn)動偽影的影響，且操作容易，降低了對操作者技術(shù)的依賴性，圖像清晰，為操作者提高診斷信心[1，33]。Zhu等[34]研究iSTIC技術(shù)評估兔心在體外制成胎兒心臟模型的左心室的容積和質(zhì)量的可行性和準(zhǔn)確性，結(jié)果證實了此技術(shù)能夠準(zhǔn)確地評估胎兒心臟模型左心室的容積和質(zhì)量，具有較好的重復(fù)性。Zhu等[35]還進(jìn)一步驗證此技術(shù)在活體實驗評估胎兒心臟模型左心室的容積和質(zhì)量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，選擇與胎兒心臟相似的兔心作為模型，在活體兔開胸的狀態(tài)下進(jìn)行活體實驗，結(jié)果顯示此技術(shù)在活體實驗中也具有較好的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。iSTIC技術(shù)成為胎兒心功能檢查的一種新方法，值得進(jìn)一步探討和研究。

5 展望

產(chǎn)前超聲檢查中的胎兒心功能受到越來越多的關(guān)注，盡管各種超聲技術(shù)有相應(yīng)的局限性，對于心功能的評估有偏差，但相信隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，會有更多更準(zhǔn)確的方法深入地研究和評估胎兒的心功能，更好地應(yīng)用于臨床診斷。

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Research progress of echocardiography on fetal cardiac function

WANG Chao,XIE Li-mei
(Department of Ultrasound,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China)

R322．11；R540．45

B

1008-1062（2015）12-0894-03隨著超聲技術(shù)和超聲儀器的不斷發(fā)展，產(chǎn)前的超聲診斷越來越重要。超聲對于產(chǎn)前胎兒心臟的檢查起著至關(guān)重要的作用，不但能發(fā)現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)性的缺損，還能檢測出功能性的改變。應(yīng)用超聲心動圖評價胎兒心功能對于疾病的發(fā)展、疾病的預(yù)測都是必不可少的，接下來對于其應(yīng)用作以綜述。

2015-06-01；眼

2015-06-22

王超（1989-），女，遼寧普蘭店人，在讀碩士研究生。

解麗梅，中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，110004。

遼寧省科技廳科學(xué)技術(shù)計劃項目（2012225019）。