田 寧，陳 奕

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院產(chǎn)科,北京 100026)

電子胎兒心率監(jiān)測(cè)(electronic fetal monitoring，EFM)是目前應(yīng)用于產(chǎn)科評(píng)估胎兒宮內(nèi)健康狀況的最常用方法。EFM主要用于識(shí)別胎兒缺氧，以預(yù)防圍產(chǎn)期窒息和酸血癥的發(fā)生。胎兒酸血癥與新生兒癲癇發(fā)作、腦癱、多器官功能障礙、缺血缺氧性腦病和長(zhǎng)期神經(jīng)功能缺損都存在著相關(guān)性[1]。原始的EFM基于多普勒超聲檢查，對(duì)胎兒宮內(nèi)異常的預(yù)測(cè)價(jià)值并不理想，這可能與監(jiān)測(cè)時(shí)間短(通常為20～40min)、產(chǎn)婦心率的干擾、胎兒的睡眠周期、胎兒或產(chǎn)婦的運(yùn)動(dòng)以及醫(yī)務(wù)人員的主觀評(píng)估相關(guān)。20世紀(jì)以來，一種無創(chuàng)的胎兒心電(fetal electrocardiograph，F(xiàn)ECG)監(jiān)護(hù)儀已獲批準(zhǔn)進(jìn)行臨床研究，該監(jiān)護(hù)儀可通過測(cè)量胎兒心臟的電信號(hào)來連續(xù)監(jiān)測(cè)胎兒心率(fatal heart rate，F(xiàn)HR)。該方法具有良好的可行性和準(zhǔn)確性，盡管EFM已使用多年，但其預(yù)測(cè)酸血癥的能力有限，以致經(jīng)常導(dǎo)致潛在的錯(cuò)誤或非必要干預(yù)。雖然一些FHR的標(biāo)準(zhǔn)[2]被提出，但這些標(biāo)準(zhǔn)與臨床醫(yī)務(wù)人員的認(rèn)知之間存在差異，必須去尋找有效的基于生理的方法來更準(zhǔn)確地解密FHR數(shù)據(jù)。眾多學(xué)者提出了多種用于FHR分析的計(jì)算分析方法，旨在提供更可重復(fù)的以及更符合母胎生理的評(píng)估方法[3]。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們使用了基于FECG技術(shù)的母胎Holter監(jiān)護(hù)儀對(duì)我院產(chǎn)婦進(jìn)行了研究，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所得到的量化參數(shù)，對(duì)其中與胎兒心率變異相關(guān)的三個(gè)參數(shù)進(jìn)行了全面的分析和評(píng)估，認(rèn)為部分參數(shù)與胎兒神經(jīng)系統(tǒng)的整合能力高度相關(guān)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧分析2018年6月1日至2020年8月31日在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院產(chǎn)前檢查并住院分娩的孕婦75例。入組標(biāo)準(zhǔn)：?jiǎn)翁?；妊?7～41+6周；產(chǎn)時(shí)母胎Holter監(jiān)測(cè)時(shí)間≥14h；資料完整且胎兒心電信號(hào)數(shù)據(jù)記錄質(zhì)量(recording quality，RQ)≥60%。排除胎兒畸形、宮內(nèi)感染或胎兒心電信號(hào)RQ<60%者。共63例納入分析，所有參與者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法 (1)診斷標(biāo)準(zhǔn)：胎兒酸血癥診斷標(biāo)準(zhǔn)為臍動(dòng)脈血pH<7.20[4]。(2)分組：分娩后立即抽取臍動(dòng)脈血1mL，用STAT300血?dú)夥治鰞x(Abbott公司)進(jìn)行血?dú)夥治鰴z查，根據(jù)臍動(dòng)脈血(umbilical arterial blood，UAB)pH值,分為胎兒酸血癥組和UAB pH值正常的胎兒非酸血癥組。(3)監(jiān)護(hù)方法：由基于FECG技術(shù)的Monica AN 24監(jiān)護(hù)儀(Monica Healthcare公司)使用5個(gè)腹部電極以標(biāo)準(zhǔn)化方式記錄來自母胎的電生理信號(hào)(圖1)，除1個(gè)相對(duì)電極外，另外4個(gè)電極可從母親腹部的不同位置同時(shí)獲取母親和胎兒心電信號(hào)，心電信號(hào)經(jīng)內(nèi)置軟件的整合，以母胎心率的形式呈現(xiàn)于監(jiān)護(hù)儀屏幕(圖2)，并可同時(shí)無線傳輸?shù)结t(yī)生工作站個(gè)人計(jì)算機(jī)，進(jìn)行分析存儲(chǔ)。設(shè)備中的胎兒心率值每0.25s更新一次，所有胎兒心電數(shù)據(jù)均以數(shù)字方式記錄并以1.0cm/min的打印速度現(xiàn)場(chǎng)打印或隨后按需打印，設(shè)備同時(shí)根據(jù)胎兒心率、產(chǎn)婦心率和子宮收縮強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，提供胎兒心率相關(guān)監(jiān)測(cè)值：胎兒心率短變異、胎兒心率高/低變異周期所占比例。胎兒心跳記錄質(zhì)量RQ(%)明確定義為有效胎兒心跳數(shù)據(jù)在全部胎兒心跳數(shù)據(jù)中所占的百分比，即：RQ=100%-胎兒心跳數(shù)據(jù)丟失(%)。(4)胎兒心率參數(shù)選?。焊鶕?jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，從Monica AN 24監(jiān)測(cè)儀內(nèi)置軟件Monica VS中提取入組研究者的胎兒心率變異相關(guān)參數(shù)STV、PEHV、PELV，進(jìn)行進(jìn)一步的深入分析。通過軟件產(chǎn)生的各種測(cè)量值定義如下：①胎兒心率短變異(short-term variation,STV)是每個(gè)心跳之間的差異，肉眼無法觀測(cè)，只能通過計(jì)算機(jī)或FECG獲得[5]。Monica AN 24檢測(cè)儀每秒自動(dòng)提取四個(gè)R-R間期，并實(shí)時(shí)計(jì)算平均STV值，用ms表示。STV是從不包含胎兒心率減速或減速的一部分且無超過10s的信號(hào)損失的某分鐘作為起始開始計(jì)算，對(duì)于每個(gè)有效分鐘，STV被計(jì)算為FHR中相鄰3.75s周期之差的平均值。STV[6]使用以下公式計(jì)算：

②胎兒心率高/低變異周期所占比例[(proportion of episodes of high variation,PEHV)/(proportion of episodes of low variation,PELV)][7]：胎兒心率在連續(xù)5min及以上時(shí)間內(nèi)的每分鐘胎兒心動(dòng)周期間隔≥32ms的時(shí)間段定義為胎兒心率高變異周期，高變異周期時(shí)長(zhǎng)在總監(jiān)護(hù)時(shí)間中所占比例為PEHV，見圖3。胎心率在連續(xù)5min及以上的更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的每一分鐘胎兒心動(dòng)周期間隔≤30ms的時(shí)間段定義為胎兒心率低變異周期，低變異周期時(shí)長(zhǎng)在總監(jiān)護(hù)時(shí)間中所占比例為PELV，見圖3。

圖1 母胎Holter電極放置位置示意圖電極1(白)位于臍上3cm處，電極2(紅)位于臍左5cm處，電極3(綠)位于臍右10cm處，電極4(黃)位于恥骨聯(lián)合上方6cm處，相對(duì)電極(黑)位于臍左10cm處

圖2 母胎Holter監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測(cè)界面

圖3 母胎Holter監(jiān)測(cè)胎兒心率高變異周期與低變異周期示意圖

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0軟件。組間采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，并采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析敏感度、特異度及ROC曲線下面積值(area under the curve，AUC)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 酸血癥組及非酸血癥組的母體和新生兒一般情況 根據(jù)新生兒UAB pH值將新生兒分為酸血癥組(pH<7.20，n=16)和非酸血癥組(pH≥7.20，n=47)。兩組的UAB pH值和新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房(neonatal intensive care unit,NICU)入住率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其它母嬰特征無顯著差異。見表1。

表1 胎兒酸血癥與非酸血癥產(chǎn)科特征的比較

2.2 酸血癥組和非酸血癥組胎心變異相關(guān)量化參數(shù)的比較 胎兒酸血癥和非酸血癥組的STV、PELV比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3 胎心變異量化參數(shù)對(duì)酸血癥的預(yù)測(cè)價(jià)值 ROC曲線顯示，STV、PELV對(duì)于胎兒酸血癥的預(yù)測(cè)能力優(yōu)于PEHV(表3)。PEHV的AUC值>0.50，但P>0.05，預(yù)測(cè)性較弱。

表2 胎兒酸血癥與非酸血癥FECG胎心變異量化參數(shù)比較

表3 產(chǎn)時(shí)胎心率變異相關(guān)參數(shù)AUC、敏感度、特異度、約登指數(shù)比較

圖4 STV、PELV和PEHV用以預(yù)測(cè)酸血癥的受試者工作特征曲線

3 討 論

胎兒酸血癥的發(fā)生是由于氧氣供應(yīng)不足和胎兒代謝需求增加之間急性或進(jìn)行性失衡所致，是導(dǎo)致新生兒窒息、新生兒缺血缺氧性腦病和新生兒死亡的主要原因。許多不同的機(jī)制可能導(dǎo)致胎兒酸血癥的發(fā)生，包括植物神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)，如迷走神經(jīng)興奮性異常增高或降低、腎上腺素能系統(tǒng)與膽堿能系統(tǒng)平衡的任何破壞、胎兒運(yùn)動(dòng)、胎齡以及妊娠并發(fā)癥等；還包括胎盤/胎兒的血液和氣體交換功能障礙，如先兆子癇、血栓性疾病、妊娠期糖尿病、羊水過少、臍帶扭曲和纏繞、胎盤位置異常或胎盤早剝等，以上原因均可能最終導(dǎo)致低氧血癥、高碳酸血癥和代謝性酸中毒[8]。本研究的主要目的是探討胎兒心率變異量化參數(shù)和胎兒酸血癥之間的關(guān)系。

近年，研究者一直致力于基于多普勒技術(shù)對(duì)于胎心監(jiān)測(cè)方法的改良，Bailey等[1]認(rèn)為子宮動(dòng)脈多普勒波形提供了一種可靠且可行的方法，可推導(dǎo)出胎兒心率的STV。Katebi等[9]首次描述了用一維超聲識(shí)別心跳的算法，與胎兒心電圖衍生的搏動(dòng)密切匹配，以實(shí)現(xiàn)胎兒心率短變異分析。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，UA多普勒衍生的STV尚不能與計(jì)算機(jī)胎心監(jiān)護(hù)得出的測(cè)量值互換。在多普勒范疇之外，很多研究者正在研究更多新的輔助方法，如使用產(chǎn)時(shí)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)iPREFACE綜合評(píng)分、胎兒再灌注時(shí)間監(jiān)測(cè)、產(chǎn)時(shí)胎兒心率頻譜分析系統(tǒng)評(píng)價(jià)等方法，以便更容易辨識(shí)胎兒心率及其異常變化，以區(qū)分具有代謝性酸血癥的胎兒和健康的胎兒[1,3,10]。本研究所采用的母胎Holter監(jiān)測(cè)方法與傳統(tǒng)EFM相比較，具有以下特點(diǎn)：(1)極少出現(xiàn)胎兒心率減半、加倍即母兒心率混合的情況，減少了臨床誤判；(2)監(jiān)測(cè)期間孕婦可隨意活動(dòng)，有助于促進(jìn)產(chǎn)程進(jìn)展；(3)可持續(xù)監(jiān)護(hù)，有助于長(zhǎng)時(shí)間獲知胎兒心率的變化情況；(4)母胎Holter監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理為直接獲取來自胎兒的心電信號(hào)，通過計(jì)算RR間期來計(jì)算胎兒心率。與常規(guī)胎心監(jiān)護(hù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)如胎心率基線、基線變異、加速及減速等非量化評(píng)價(jià)指標(biāo)相比較，該監(jiān)測(cè)方法可直接提取STV值及PEHV、PELV等參數(shù)，快速、方便，且可基本消除母體肥胖、母親心率和胎兒心率易混淆的不利影響。本研究共進(jìn)行了16例酸血癥胎兒和47例正常胎兒的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，認(rèn)為基于該監(jiān)測(cè)方法所得到的胎兒心率變異量化參數(shù)STV、PEHV和PHLV中，STV和PELV可預(yù)測(cè)胎兒酸血癥這種不良圍產(chǎn)結(jié)局的發(fā)生。

3.1 胎心率短變異 STV是臨床胎兒心率監(jiān)測(cè)中很重要的一個(gè)參數(shù)。STV代表瞬時(shí)胎兒心率的變化，即每一搏胎心率數(shù)值與下一搏胎心率數(shù)值之差，這種變異估測(cè)的是2次心臟收縮時(shí)間的間隔[2]，STV在預(yù)測(cè)胎兒缺氧、代謝性酸中毒甚至胎死宮內(nèi)、早期新生兒死亡時(shí)優(yōu)于長(zhǎng)變異。研究者[2]還得出結(jié)論，存在至少1h以上的微小變異/無變異可作為對(duì)于胎兒酸血癥的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)，而在無加速情況下與晚期減速共同出現(xiàn)也可作為胎兒酸血癥的預(yù)測(cè)指標(biāo)。當(dāng)?shù)脱鯛顟B(tài)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)時(shí)，首先由上位中樞興奮而使STV增大，繼之則發(fā)生中樞機(jī)能抑制，使短變異減少乃至消失，同時(shí)伴隨著STV值的降低。然而在目前的臨床工作中，STV很難得到量化值，而僅僅憑借臨床醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行基線變異的判斷,這使獲得STV量化值具有非常重要的臨床價(jià)值。

本研究結(jié)果表明，胎兒酸血癥組的STV明顯低于非酸血癥組，與前述研究相符。STV的AUC值、敏感性、特異性和約登指數(shù)分別為0.84、0.94、0.26、0.68，表明其對(duì)于預(yù)測(cè)胎兒酸血癥的準(zhǔn)確度和敏感性較高，而特異性不理想。

3.2 低變異和高變異周期所占比例 PELV和PEHV分別顯示了胎兒心率低變異和高變異在持續(xù)胎兒心電監(jiān)測(cè)中的分布情況。孕28周以上的健康胎兒會(huì)出現(xiàn)活躍睡眠-安靜睡眠的循環(huán)周期，其醒睡周期與新生兒相似(20～70mins)，活躍睡眠周期伴隨胎兒心率加速、胎兒心率顯著變異以及活躍胎動(dòng)，安靜睡眠周期伴隨胎兒心率變異降低以及少量胎動(dòng)。PELV和PEHV兩個(gè)參數(shù)分別對(duì)應(yīng)胎兒安靜睡眠周期及活躍睡眠周期。健康胎兒隨著妊娠的發(fā)展，胎心率加速,短變異和長(zhǎng)變異、高變異的持續(xù)時(shí)間以及高變異周期所占比例逐漸增加，孕28～40周正常胎兒的PELV均低于發(fā)生慢性低氧血癥和代謝性酸中毒胎兒。

本研究預(yù)實(shí)驗(yàn)以胎兒窘迫作為靶疾病，窘迫組和非窘迫組孕婦的胎兒PEHV、PELV比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中窘迫胎兒的PEHV明顯降低，而PELV明顯升高，即窘迫胎兒的監(jiān)測(cè)具有高變異明顯減少而低變異明顯增加的特點(diǎn)。本研究以胎兒酸血癥代替胎兒窘迫作為靶疾病，具有更為明確的診斷標(biāo)準(zhǔn)和臨床意義。較高的PELV與較高的胎兒酸血癥發(fā)生率相關(guān)，具有預(yù)測(cè)價(jià)值，而PEHV則無明確相關(guān)性。因此，尚需更大的樣本量進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以深入解讀PELV和PEHV與胎兒酸血癥之間的關(guān)聯(lián)。

綜上所述，母胎Holter監(jiān)測(cè)方法及其衍生的量化參數(shù)在產(chǎn)科的臨床研究雖然有了一些初步的進(jìn)展和結(jié)論，但仍處于初步階段，尚需進(jìn)一步研究STV、PEHV、PELV或更多量化參數(shù)與新生兒酸中毒及新生兒遠(yuǎn)期預(yù)后的相關(guān)性，探尋FECG技術(shù)及其量化參數(shù)更廣闊和深入的臨床意義。