薛鴻　楊慧　朱琦　郭楠　陳嬌

(1.成都市第一人民醫(yī)院心功能科， 四川 成都 610041；2.四川大學華西第二醫(yī)院超聲科， 四川 成都 610041)

?

·論著·

超聲檢測三尖瓣環(huán)收縮期位移評估胎兒右室收縮功能的研究*

薛鴻1楊慧2朱琦2郭楠2陳嬌2

(1.成都市第一人民醫(yī)院心功能科， 四川 成都 610041；2.四川大學華西第二醫(yī)院超聲科， 四川 成都 610041)

【摘要】目的探討胎兒三尖瓣環(huán)收縮期位移(f-TAPSE)在正常胎兒右室收縮功能研究中的價值。 方法2013年12月～2014年3月在四川大學華西第二醫(yī)院行胎兒超聲心動圖檢查的154例正常中、晚孕孕婦，依孕周(GA)分為3組，分別測量f-TAPSE；收縮期峰值速度(S′)；右心室舒張末期面積(RVEDA)、右心室收縮末期面積(RVESA)，依公式計算右心室面積變化分數(shù)(RVFAC)。應用IBM-SPSS19.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析。結果f-TAPSE隨GA增加而增長, 兩者間有顯著正相關關系(P<0.001,r=0.81), f-TAPSE與胎心率間無相關性(P>0.05)。f-TAPSE與 S′、RVFAC間呈正相關關系(P<0.001,r值分別為0.45、0.38)。各組間f-TAPSE值與GA呈正相關關系(P<0.001)，各組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。重復性分析顯示操作者內(nèi)及操作者間差異小，相關性較好。 結論M型超聲心動圖測量f-TAPSE，可操作性強，可重復性好，對評估胎兒右室收縮功能具有較好的臨床參考價值。

【關鍵詞】胎兒； 右室收縮功能； 胎兒三尖瓣環(huán)收縮期位移

胎兒期部分病變可以影響到胎兒的心臟功能，如先天性心臟病、心律失常、胎兒生長受限、胎兒水腫等，其胎兒心功能均可能會出現(xiàn)不同程度的變化。若病情發(fā)展到心力衰竭階段，是導致胎兒宮內(nèi)死亡，新生兒高發(fā)病率、死亡率的主要原因之一。如果能在心功能不全早期，就對其進行評估,將對評價胎兒病情嚴重程度、指導臨床治療、評估疾病預后及優(yōu)生優(yōu)育有較大的幫助。本研究主要通過觀察f-TAPSE隨孕周(GA)變化情況，并分析與其他常規(guī)評價右室收縮功能的指標三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度(S′)、右室面積變化分數(shù)(RVFAC)的關系，探討其在胎兒右室功能研究中的價值,為產(chǎn)前監(jiān)測胎兒右室功能提供依據(jù)。

1資料與方法

1.1一般資料2013年12月～2014年3月在四川大學華西第二醫(yī)院行胎兒超聲心動圖檢查的中、晚孕孕婦154例。納入標準如下：①胎兒均為單胎妊娠。②孕齡20～40周。③有準確的停經(jīng)史，平素月經(jīng)周期規(guī)則。④經(jīng)孕早期第一次超聲檢查，證明胎齡與實際孕周相符。⑤經(jīng)產(chǎn)科臨床檢查均正常，胎兒系統(tǒng)彩超及心臟彩超無明顯異常發(fā)現(xiàn)，胎兒心臟圖像質量良好，檢查時無心律不齊。⑥孕婦均身體健康，無高血壓、糖尿病等病史。⑦簽署知情同意書。受檢胎兒共154例，孕婦年齡19～40歲，平均(28.92±5.13)歲，實際孕周22～38+6周，平均(29.6±4.35)周。共分三個孕周組：①22～27+6周組54人；②28～32+6周組51人；③33～38+6周組49人。

1.2儀器與方法選用GE vivid 7超聲診斷儀，M3S探頭，頻率為2.0～4.0MHz，掃描速度為100 mm/s。孕婦取仰臥位或側臥位, 首先選用胎兒產(chǎn)科超聲常規(guī)檢查，測量胎兒股骨長度及雙頂徑，判斷胎兒大小是否與孕周相符。常規(guī)胎兒心臟檢查確定胎兒心臟無異常。

1.2.1M型超聲心動圖(M-mode echocardiography，M)測量f-TAPSE。調整探頭位置,獲取縱向心臟四腔心觀,顯示標準四腔心切面,運用M型超聲在三尖瓣前葉瓣環(huán)與右心室游離壁交界處取樣，測量時盡量使M型取樣線與右室長軸運動方向一致，夾角<20°，可獲得三尖瓣環(huán)運動(Tricuspid annular motion，TAM)曲線，在TAM曲線上測量三尖瓣瓣環(huán)收縮末期至舒張末期的縱向位移即為f-TAPSE，取連續(xù)3個心動周期的平均值，見圖1。

1.2.2組織多普勒顯像 (Tissue Doppler imaging，TDI)測量三尖瓣環(huán)運動頻譜。顯示標準四腔心切面,探查深度為可觀察到心室全部和心房近心室部為宜。在TDI脈沖多普勒頻譜模式下,根據(jù)心臟大小調節(jié)脈沖取樣容積的大小，盡量使多普勒取樣線與右室長軸運動方向一致，夾角<20°，將脈沖取樣容積置于三尖瓣前葉瓣環(huán)與右心室游離壁交界處，獲取三尖瓣環(huán)的運動頻譜，測量收縮期峰值速度(S′)。所有數(shù)據(jù)連續(xù)測量三個心動周期,取平均值。

圖1M型超聲測量f-TAPSE

Figure 1The measurement of f-TAPSE with M-mode echocardiography

1.2.3二維超聲心動圖(two-dimensional echocardiography，2DE)測量右心室面積變化分數(shù)( right ventricular fractional area change，RVFAC)。顯示標準四腔心切面, 動態(tài)存儲三個心動周期。利用回放功能，于右心室舒張末期，三尖瓣即將關閉前瞬間，右心室顯示最大時，勾畫心內(nèi)膜邊界，測定右心室舒張末期面積(Right ventricular end-diastolic area RVEDA)。 于右心室收縮末期，三尖瓣即將開放前瞬間，右心室顯示最小時，勾畫心內(nèi)膜邊界，測定右心室收縮末期面積(Right ventricular end-systole area RVESA)。勾畫心內(nèi)膜時應注意將右室調節(jié)束和乳頭肌作為右心室腔的一部分包含進右室腔內(nèi)。利用以下公式即可得出:右心室面積變化分數(shù) RVFAC=(RVEDA-RVESA) /RVEDA×100%。所有數(shù)據(jù)連續(xù)測量三個心動周期,取平均值。

1.3重復性試驗對測量醫(yī)師進行規(guī)范化培訓，所有測量均由同一名醫(yī)師完成。隨機抽取20%受檢者，由同一名醫(yī)生對同一名受檢者測量兩次f-TAPSE值(時間間隔大于一周)，以及由對此結果未知的另一名醫(yī)生重復測量一次。

2結果

2.1正常中晚孕胎兒孕周、胎心率之間及f-TAPSE與孕周、胎心率之間的關系各孕組胎心率121～157次/分，平均(140.47±9.37)次/分,隨孕周增長逐漸減慢，孕周、胎心率之間呈負相關(P<0.05,r=-0.17)。 f-TAPSE測值范圍為(7.81±1.54)mm，隨孕周增加而增長, 兩者間有顯著正相關關系(P<0.001，r=0.81),見圖2。 f-TAPSE與胎心率間無相關性(P>0.05)。

圖2f-TAPSE與GA相關性分析散點圖

Figure 2Correlation analysis scatter diagram between f-TAPSE and GA

2.2不同孕周組的f-TAPSE值比較各孕周組f-TAPSE值均與孕周呈正相關關系(P<0.001)；經(jīng)單因素方差分析，P<0.001，認為各孕周組f-TAPSE值不等或不全相等，經(jīng)SNK法兩兩比較，各組間差異均有統(tǒng)計學意義，P<0.05，見表1。

Table 1 F-TAPSE values between groups and correlation analysis between of-TAPSE and GA

孕周組nf-TAPSE(mm)r22～27+6周組546.49±1.250.7528～32+6周組517.97±1.030.5933～38+6周組499.11±1.010.56

2.3正常中晚孕胎兒孕周與右心室舒張末期面積、右心室收縮末期面積之間的關系 RVEDA及RVESA的均值及標準差分別為(2.17±0.82)cm2和(1.23±0.43)cm2，與GA間有正相關性(P<0.001 )，r值分別為0、86和0.81，見圖3。

圖3RVEDA、RVESA與GA相關性分析散點圖

Figure 3Correlation analysis scatter diagram among RVEDA, RVESA and GA

表2　f-TAPSE、S′、RVFAC的均值及標準差

f-TAPSE與S′、RVFAC間呈正相關性(P<0.001 ),r值分別為0.45、0.38，見圖4、圖5。

圖4f-TAPSE與S′相關性分析散點圖

Figure 4Correlation analysis scatter diagram between f-TAPSE and S′

圖5f-TAPSE與RVFAC相關性分析散點圖

Figure 5Correlation analysis scatter diagram between f-TAPSE and RVFAC

2.5重復性檢驗對20%受檢者(共38例)的f-TAPSE值進行重復性測量，同一測量者及不同測量者的ICC值分別為0.93和0.90，均顯示可重復性較好，見表3。

表3測量者內(nèi)及測量者間的重復性檢驗

Table 3Intra-observer reproducibility and Inter-observer reproducibility

重復性檢驗ICC95%可信區(qū)間同一測量者0.930.88～0.97不同測量者0.900.81～0.95

3討論

胎兒左、右心之間的關系，并不同于成人串聯(lián)的關系,而為并聯(lián)的關系，故胎兒心輸出量應該以聯(lián)合心輸出量表示[1，2], 而右心輸出量占聯(lián)合心輸出量的60%[3]。應用超聲心動圖、電磁流量傳感器，評估人類及動物(羊)胎兒的左、右心室輸出量研究均證實，胎兒期右心室功能在心臟功能中占有主導的地位[4，5]，右心室每搏輸出量大于左心室[6，7]，因此，找到一個便捷、簡單、重復性好的指標，來評價胎兒的右心室收縮功能是非常重要的。

心肌中70%是由縱向心肌纖維而構成，縱向運動占據(jù)右室心肌運動的主導地位，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)約80%的右心搏出量是由右室游離壁縱向運動產(chǎn)生的[8]，房室環(huán)的運動最能代表心室的縱向運動情況[9，10]。TAPSE反映的是右心室的縱向收縮功能，用于評價右室局部功能，其代表的是三尖瓣環(huán)側壁在心臟長軸方向上，收縮期向心尖部的運動[11]。國內(nèi)外研究證實：三尖瓣環(huán)收縮期位移不依賴于右心室的幾何形態(tài)，與MRI所測的右室EF結果具有顯著相關性，是評價右心室功能簡單、可靠的指標[12，13]。而TAPSE通過測量右心縱向收縮來評價右室的收縮功能，已被證明較評價右室橫向收縮的短軸縮短率SF更加可靠[14]。近年來國內(nèi)外部分學者，對運用f-TAPSE評價胎兒右心室收縮功能進行了初步研究：Gardiner[15]等認為f-TAPSE可以評價胎兒心臟長軸方向的功能。Messing[16]等認為 f-TAPSE測量簡單易行，適用于所有的超聲儀，建議在胎兒超聲產(chǎn)前檢查中常規(guī)添加f-TAPSE測量，作為胎兒右心功能的評價指標。

因心室壁的縱行肌纖維在心臟中分布并不均勻[17]，所以在三尖瓣環(huán)不同位置取樣，測量得到的右室壁心肌運動信息有可能存在較大差異。因為縱行肌纖維主要分布在右心室游離壁，故以統(tǒng)一標準取樣測量，可以盡量減少測量誤差，本研究的所有測量均以三尖瓣前葉瓣環(huán)與右心室游離壁交界處作為測量點，測量時取樣線與右室長軸運動方向一致，使二者之間夾角<20°，以獲得最大的TAM曲線。

本研究表明正常中晚孕胎兒f-TAPSE隨GA增加而增長，f-TAPSE在不同GA間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。本研究通過對154例正常中晚孕胎兒的f-TAPSE的測量，建立了妊娠中期至妊娠晚期胎兒f-TAPSE的正常值范圍為：(7.81±1.54)mm，研究結果顯示f-TAPSE與GA呈直線正相關，r為0.81，相關性良好。各組間f-TAPSE值與孕周呈正相關關系(P<0.001)，這與現(xiàn)有研究基本一致[15，16]。

f-TAPSE與S′、RVFAC呈正相關，分析原因考慮：胎兒軸向功能是隨孕周的變化而逐步發(fā)育成熟，隨著孕周的增大，胎兒心肌逐步發(fā)育，心臟逐漸增大，胎兒心臟的軸向收縮及舒張功能逐步發(fā)育成熟。f-TAPSE是三尖瓣環(huán)區(qū)域的心肌組織，隨右心室充盈變化而移動的距離，間接的反映了右心室充盈壓。以上指標的變化表明：隨著GA的增加，胎兒三尖瓣瓣環(huán)區(qū)域的長軸功能在不斷完善和成熟。 S′反映的是三尖瓣瓣環(huán)區(qū)心肌組織，在長軸方向的收縮功能[18，19]；RVFAC評價的是胎兒右室整體收縮功能，進一步說明f-TAPSE也可以間接地反映右室長軸方向的收縮功能。

因為右室特殊的幾何構型，造成現(xiàn)有醫(yī)學條件下對右室心功能評價困難，其解剖結構復雜很難用數(shù)學模型模擬。MRI是評價右心室功能的“金標準”，可不受右室?guī)缀涡螒B(tài)影響而精確評價右室功能[20]，然而，這種檢查方法昂貴、費時，并且大多數(shù)情況下需要給予胎兒鎮(zhèn)靜，所以其臨床應用受到一定限制。本研究提供了一種簡單、方便、重復性好的測量右心室收縮功能的方法。M型超聲心動圖測量f-TAPSE優(yōu)勢在于，應用簡單的M型就可以獲得，受圖像質量的影響相對較小，即使內(nèi)膜顯示欠清的胎兒也可以測量，應用時應注意減小超聲束的夾角。TDI測量胎兒右室功能時，圖像質量欠佳時S′波不易辨認，胎兒心臟本身的整體運動、聲束角度、增益問題、超聲儀器設備等諸多因素的影響，限制了其廣泛應用于臨床。而在二維超聲測量右室面積變化分數(shù)時[21]，因其需要分別描繪右室舒張及收縮末期面積，對胎兒心臟二維圖像要求質量較高，右心室小梁部肌小梁粗亂,準確描記心內(nèi)膜邊界對檢查者要求較高，舒張及收縮末期面積的勾畫時點選擇，測量誤差的累積效應，直接影響RVFAC測量右心室功能的準確性，故重復性較差。

本研究探討了M型超聲心動圖測量f-TAPSE在評估胎兒右室收縮功能方面的臨床價值。初步建立了不同GA胎兒的正常值范圍,在胎兒右心室收縮功能評價中，提供有價值的參考標準，有助于胎兒右心室收縮功能異常的早期發(fā)現(xiàn)。f-TAPSE測量簡單、耗時少，具有可操作性強、重復性好、對儀器要求不高等優(yōu)點。

本研究局限性：首先，本研究納入的樣本量較小，且局限于本院。若要得到本地區(qū)，甚至全國胎兒f-TAPSE的正常值范圍，需要多中心并增加樣本量和擴大受檢人群的分布范圍。本研究對胎兒f-TAPSE與孕周、胎心率的關系進行了分析，如果要得到更準確、更全面地正常值范圍，還需要對更多相關因素進行分析和比較。其次，受現(xiàn)有診斷水平的限制，以及對母親、胎兒自身安全的考慮,目前并無可以證實f-TAPSE與右心室收縮功能之間關系的其他有創(chuàng)性檢查。

4結論

M型超聲心動圖測量f-TAPSE，相較于其他常規(guī)的胎兒右室收縮功能評價指標更為簡單、方便，可操作性強，可重復性好，對評估胎兒右室收縮功能具有較好的臨床參考價值。也為本地區(qū)不同孕周胎兒f-TAPSE建立了的正常值范圍，可為胎兒右室收縮功能異常診斷提供參考依據(jù)。

【參考文獻】

[1]Hernandez-Andrade E, Benavides-Serralde JA, Cruz-Martinez R,etal. Evaluation of conventional Doppler fetal cardiac function parameters: E/A ratios, outflow tracts, and myocardial performance index [J]. Fetal Diagn Ther, 2012,32(1-2):22-29.

[2]Vimpeli T, Huhtala H, Wilsgaard T,etal. Fetal cardiac output and its distribution to the placenta at 11-20 weeks of gestation [J]. Ultrasound Obstet Gynecol, 2009,33(3):265-271.

[3]Gardiner HM. Response of the fetal heart to changes in load: from hyperplasia to heart failure [J]. Heart,2005,91: 871-873.

[4]Mielke G, Benda N. Cardiac output and central distribution of blood flow in the human fetus [J].Circulation,2001,21:103(12):1662-1668.

[5]Willruth AM, Geipel AK, Berg CT,etal. Comparison of global and regional right and left ventricular longitudinal peak systolic strain, strain rate and velocity in healthy fetuses using a novel feature tracking technique [J]. J Perinat Med,2011,39(5):549-556.

[6]Huhta JC. Right ventricular function in the human fetus [J]. J Perinat Med, 2001,29(5):381-389.

[7]Koestenberger M, Raith W, Ravekes W. Importance of quantifiable right heart systolic function evaluation using tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE) in fetuses and neonates [J]. Ultrasound Obstet Gynecol, 2013,42(3):367.

[8]Carlsson M, Ugander M, Heiberg E,etal. The quantitative relationship between longitudinal and radial function in left, right, and total heart pumping in humans [J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol,2007,293(1):636-644.

[9]Tutschek B, Zimmermann T, Buck T,etal. Fetal tissue Doppler echocardiography: detection rates of cardiac structures and quantitative assessment of the fetal heart [J].Ultrasound Obstet Gynecol,2003,21(1):26-32.

[10] Meluzin J,Spinarova L,Bakala J,etal. Pulsed Doppler tissue imaging of the velocity of tricuspid annular systolic motion-a new,rapid,and noninvasive method of evaluating right ventricular systolic function [J]. Eur Heart J,2001,22(4):340-348.

[11] 李錦麗,石偉元,鄧斌華.三尖瓣環(huán)位移評價右室收縮功能的價值探討[J].中國醫(yī)師雜志, 2011,13(2):191-193.

[12] Hugues T, Ducreux D, Bertora D,etal. [Interest of tricuspid annular displacement (TAD) in evaluation of right ventricular ejection fraction][J].Ann Cardiol Angeiol (Paris),2010,59(2):61-66.

[13] Karaye KM, Habib AG, Mohammed S,etal. Assessment of right ventricular systolic function using tricuspid annular-plane systolic excursion in Nigerians with systemic hypertension[J]. Cardiovasc J Afr, 2010,21(4):186-190.

[14] Pinedo M, Villacorta E, Tapia C,etal. Inter- and intra-observer variability in the echocardiographic evaluation of right ventricular function[J]. Rev Esp Cardiol, 2010,63(7): 802-809.

[15] Gardiner HM, Pasquini L, Wolfenden J，etal. Myocardial tissue Doppler and long axis function in the fetal heart [J]. Int J Cardiol, 2006,113(1):39-47.

[16] Messing B, Gilboa Y, Lipschuetz M,etal. Fetal tricuspid annular plane systolic excursion (f-TAPSE): evaluation of fetal right heart systolic function with conventional M-mode ultrasound and spatiotemporal image correlation (STIC) M-mode [J].Ultrasound Obstet Gynecol, 2013,42(2):182-188.

[17] 賈化平,段云友,曹鐵生,等.正常人三尖瓣環(huán)組織多普勒速度成像[J].第四軍醫(yī)大學學報,2004, 25(23),2155-2158.

[18] Tutschek B, Zimmermann T, Buck T,etal. Fetal tissue Doppler echocardiography: detection rates of cardiac structures and quantitative assessment of the fetal heart [J].Ultrasound Obstet Gynecol,2003,21(1):26-32.

[19] Watanabe S, Hashimoto I,Saito K,etal. Characterization of ventricular myocardial performance in the fetus by tissue Doppler imaging [J]. Circ J,2009,73(5):943-947.

[20] Tandri H, Daya SK, Nasir K,etal. Normal reference values for the adult right ventricle by magnetic resonance imaging [J]. Am J Cardiol, 2006,98(12):1660-1664.

[21] Goldinfeld M, Weiner E, Peleg D,etal. Evaluation of fetal cardiac contractility by two-dimensional ultrasonography[J].Prenat Diagn,2004,24(10):799-803.

Ultrasonic testing of tricuspid annular plane systolic excursion to evaluate right ventricular systolic function

XUE Hong1,YANG Hui2,ZHU Qi2,et al

(1.DepartmentofHeartFunction,TheFirstPeople′sHospitalofChengdu,Chengdu610041,China;2.DepartmentofUltrasound,WestChinaSecondHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,China)

【Abstract】ObjectiveTo investigate the value of fetal tricuspid annular plane systolic excursion (f-TAPSE) in evaluating normal fetal right ventricular systolic function. MethodsBetween December 2013 and March 2014, 154 pregnant women in second and third trimester underwent fetal echocardiography in our hospital were recruited in the present study. They were divided into three groups according to the gestational age. M-mode echocardiography was applied to obtain the longitudinal excursion f-TAPSE. Tissue Doppler imaging (TDI) was applied to obtain the dynamic spectrum of tricuspid annular and then the tricuspid annular peak systolic velocity (S′) was measured. The two-dimensional echocardiography was used to measure the RVEDA、RVESA and calculate the RVFAC. Using the IBM-SPSS19.0 statistical software, the correlations between f-TAPSE and GA，S′ and RVFAC were determined by Pearson correlation analysis, and differences between different groups were determined by the analysis of variance. A 2-tailed p value <0.05 was chosen as the level of significance. ResultsThe f-TAPSE increased with the GA and showed a significant positive correlation to the GA (P<0.001, r=0.81), while there was not a significant correlation between f-TAPSE and fetal heart rate (P>0.05). The f-TAPSE was positively correlated to S′ and RVFAC (P<0.001, r=0.45, 0.38, respectively). There were significant differences for the f-TAPSE between different groups (P<0.001). Repeatability analysis shows the tiny difference between experiments of one operator, and the excellent correlation among operators as well. ConclusionThe measurement of f-TAPSE with M-mode echocardiography is well operable and repeatable. The f-TAPSE has a significant value in evaluating normal fetal right ventricular systolic function.

【Key words】Fetus； Right ventricular systolic function； Fetal tricuspid annular plane systolic excursion

(收稿日期：2015-11-09； 編輯： 陳舟貴)

【中圖分類號】R 445.1; R 714.51

【文獻標志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2016.04.024

通訊作者：朱琦，教授，E-mail：zhuqidq101@163.com。

基金項目：四川省科技廳軟科學計劃項目(2014ZR0209)