


摘要:目的" 探討斑點追蹤技術評估胎兒不同程度三尖瓣反流時右心室功能的變化。方法" 選擇2019年1月~2023年5月在中國科學技術大學附屬第一醫院(安徽省立醫院)經產前超聲心動圖檢查未見明顯心臟畸形的101例胎兒,根據三尖瓣反流程度將其分為無反流對照組(n=41)、輕度反流組(n=30)、中度反流組(n=30)。計算左、右心室心內膜下心肌整體縱向應變,左、右心室面積變化率,右室游離壁應變,三尖瓣環位移及左心室射血分數。比較不同程度三尖瓣反流對胎兒左、右心室收縮功能的影響。結果" 輕度反流組與對照組的右心室功能各項指標差異無統計學意義(Pgt;0.05);中度反流組右心室功能各指標均比對照組減小(Plt;0.05);中度反流組與輕度反流組比較,右心室心內膜下心肌整體縱向應變、右室游離壁應變數值減小(Plt;0.05),右心室面積變化率和三尖瓣環位移差異無統計學意義(P>0.05);各組胎兒左心室功能各指標差異無統計學意義(Pgt;0.05)。結論" 斑點追蹤技術可評價單純三尖瓣反流胎兒右室功能是否受損,右心室心內膜下心肌整體縱向應變、右室游離壁應變是較為敏感的指標。
關鍵詞:胎兒;右心室功能;斑點追蹤技術;應變
Speckle tracking imaging for assessing right ventricular function in tricuspid regurgitation fetus
HU Qianru1, WANG Yuting1, HE Xiaoyan1, WANG Chunlin1, WANG Jing2, MAO Kui1, LIAO Fengqin1, YANG Dongmei1
1Department of Echocardiography, 2Obstetrics and Gynecology, The First Affiliated Hospital of USTC, University of Science and Technology of China (Anhui Provincial Hospital), Hefei 230001, China
Abstract: Objective To investigate the changes in fetal right ventricular function associated with tricuspid regurgitation by speckle tracking imaging. Methods A total of 101 fetuses without obvious cardiac malformations detected by prenatal echocardiography from January 2019 to May 2023 at the First Affiliated Hospital of the University of Science and Technology of China (Anhui Provincial Hospital) were selected. The fetuses were divided into a control group with no tricuspid regurgitation (n=41), a mild regurgitation group (n=30) , and a moderate regurgitation group (n=30) based on the degree of tricuspid regurgitation. The left and right ventricular global longitudinal strain of endocardial layers (LV/RV-EndoGLS), fractional area change in the left and right ventricles (LV/RV-FAC), right ventricular free wall strain (RVFWLS), tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), and left ventricular ejection fraction (LVEF) were computed to compare the impact of different degrees of tricuspid regurgitation on biventricular systolic function in fetuses. Results There was no significant difference in right ventricular function between the mild regurgitation group and the control group (Pgt;0.05). The right ventricular function indicators in the moderate regurgitation group were all lower than those in the control group (Plt;0.05). The RV-EndoGLS and RVFWLS in the moderate regurgitation group were lower than those in the mild regurgitation group (Plt;0.05), while RVFAC and TAPSE showed no significant difference (Pgt;0.05). There was no significant difference in LV-EndoGLS, LV-FAC, and LVEF among all the groups (Pgt;0.05). Conclusion The speckle tracking imaging can evaluate whether the fetal right ventricular function is impaired in isolated tricuspid regurgitation. RV-EndoGLS and RVFLS are more sensitive indicators.
Keywords: fetus; right ventricular function; speckle tracking imaging; strain
胎兒超聲心動圖是一種無創、安全的產前診斷技術,可用于探測胎兒心血管畸形[1] 。隨著科技和設備的不斷進步,檢查者能夠更精確地發現胎兒三尖瓣反流情況。臨床發現大多數胎兒的三尖瓣反流并不合并其他心臟畸形,有報道顯示大部分功能性三尖瓣反流對胎兒或嬰兒無明顯影響[2] ,而少數嚴重的三尖瓣反流則會顯著增加右心房容量負荷,最終導致右心功能受損、甚至發展為右心衰竭,并引起胎兒水腫以及對外周血流動力學產生影響[3, 4] ,極個別情況下,由于心力衰竭惡化而導致少數胎兒死亡[5] 。在產前超聲心動圖中準確診斷和評估胎兒三尖瓣反流及其對心臟功能變化的影響具有重要意義。
近年來產前超聲心動圖對胎兒心臟功能的量化研究逐步引起大家的重視[6] ,傳統評估右心功能的方法包括Tei指數、靜脈導管血流參數以及時間-空間相關成像M型技術等[7, 8] ,然而這些技術存在頻移及角度依賴性的缺點。二維斑點追蹤技術(2D-STI)是在胎兒四腔心切面通過識別心肌組織的斑點信號,評估心室心肌的形變特征,不依賴組織多普勒技術,能夠更加準確和全面的反映心肌整體和局部的功能,對心肌功能異常有早期識別的作用[9, 10] 。已有研究探討了斑點追蹤技術在產前超聲中評價心臟結構異常胎兒右室形變的相關應用[11, 12] ,然而目前尚未有關于2D-STI在無心臟結構異常的單純三尖瓣反流胎兒心功能評估的相關研究。基于此,本研究針對不同程度單純三尖瓣反流的胎兒使用2D-STI技術評估其右室功能并進行量化比較,旨在為臨床提供更準確的診斷和預后判斷依據。
1" 資料與方法
1.1" 一般資料
選擇2019年1月~2023年5月在中國科學技術大學附屬第一醫院經產前超聲心動圖檢查未見明顯胎兒心臟畸形的101例胎兒。納入標準:胎兒無結構性心臟異常;四腔心切面圖像清晰。排除標準:胎兒存在其他心臟畸形;圖像質量差、心肌和心內外膜顯示欠佳者。孕婦年齡22~45(30.33±4.29)歲,孕22~38(26.99±13.57)周。根據收縮期三尖瓣反流面積占右房的比值,將其分為不同程度的反流組別:輕度反流定義為lt;30%,中度反流定義為30%~49%,重度反流定義為≥50%;其中41例胎兒無明顯三尖瓣反流,納入對照組,輕度反流組30例,中度反流組30例,未見重度三尖瓣反流胎兒。不同組別的孕婦年齡和孕周的差異無統計學意義。所有孕婦檢查前均簽署胎兒超聲心動圖檢查知情同意書。本研究通過醫院醫學研究倫理委員會審批(審批號:2023-RE-300)。
1.2" 儀器與方法
采用Philips 7C、IE Elite、IE33的C5-1探頭及GE Voluson E10的C1-6探頭,選擇胎兒心臟預設。
常規行胎兒超聲心動圖檢查,獲取四腔心切面,通過縮小掃查角度及增加局部放大來提高圖像幀頻,并存儲至少3 s連續穩定的標準動態二維圖像。利用彩色多普勒功能來評估是否存在三尖瓣反流,并測量胎兒右心房的面積及三尖瓣反流束的面積。
將留取的動態圖像以Dicom格式導入TOMTEC-ARENA脫機軟件中分析。選擇“2D CARDIAC PERFORMANCE ANALYSIS(fetal)”,根據軟件自帶的解剖M型超聲確定心動周期,分別描記二尖瓣環間隔側、側壁側、左室心尖及三尖瓣環間隔側、游離壁側、右室心尖,軟件進行心內膜自動描記,獲得左、右心室心內膜下心肌整體縱向應變(LV/RV-EndoGLS),左、右心室面積變化率(LV/RV-FAC),右室游離壁應變(RVFWLS),三尖瓣環位移(TAPSE)及左心室射血分數(LVEF)。分析3個心動周期取平均值(圖1)。
1.3" 統計學分析
采用SPSS26.0軟件進行統計學分析,符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用方差分析,事后比較采用LSD-t法;不符合正態分布的計量資料以中位數(四分位數)表示,組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗。以Plt;0.05為差異有統計學意義。
2" 結果
2.1" 各組胎兒右心室功能相關指標比較
輕度反流組與對照組比較,RVEndoGLS、RVFAC、RVFWLS、TAPSE各項指標的差異無統計學意義(Pgt;0.05);中度反流組右心室相關指標均小于對照組(Plt;0.05);中度反流組與輕度反流組相比,RVEndoGLS和RVFWLS數值均減小(Plt;0.05),RVFAC和TAPSE的差異無統計學意義(Pgt;0.05,表1)。
2.2" 各組胎兒左心室功能相關指標比較
各組胎兒左心室功能相關指標的差異無統計學意義(Pgt;0.05,表2)。
3" 討論
右心室形狀復雜、不規則,在應對容量負荷變化方面表現出較強的適應性,在應對壓力負荷變化方面則稍顯不足,在循環系統中主要承擔著容量泵的作用。近年來,組織多普勒技術、時空相關成像技術以及2D-STI已逐漸替代傳統的多普勒超聲、M型超聲和心血管狀況評分等方法,成為對胎兒心臟功能進行評估的新手段[13] 。研究顯示2D-STI測量右心室應變通過逐幀追蹤不同心肌區域,分析并量化心肌變形,對于捕捉右心室功能的細微變化和異常有較高的敏感度,可早期發現右心功能障礙,更加精確評估右心功能狀況[14-16] 。對于亞臨床期心血管疾病的診斷較常規超聲心動圖的敏感度更高[17] 。有學者通過實時三維超聲心動圖聯合2D-STI評估甲亢患者右心功能,發現右室整體縱向應變和RVFWLS兩個指標可以更敏感的發現右室功能地早期改變[18] ;右心室以縱向的淺層螺旋狀肌肉為主,由心室基底部到心尖的縱向心肌纖維收縮引起右室收縮,徑向做功較少[19, 20] ,且游離壁心肌的運動不受左心室心肌收縮運動影響,研究認為右心室內膜的應變對于右室功能的評價比心外膜或整體應變值更加準確和敏感[21] 。因此,也可以通過評估右室心內膜下心肌整體縱向應變和游離壁應變來評價右心室的收縮功能。
本研究發現輕度組與對照組的4組右心室功能指標的差異無統計學意義;而中度組與對照組相比則降低,這與既往研究[7, 8] 結果一致,表明輕度三尖瓣反流的反流量較小,對胎兒的生長發育沒有顯著影響,并且不會對胎兒右心功能產生負面影響[22] ;而隨著三尖瓣反流的程度的增加,右心容量負荷進一步增加,并導致右心收縮功能下降。有研究顯示中度三尖瓣反流胎兒臍動脈和靜脈導管血流頻譜參數發生改變,提示胎兒胎盤功能受損,致血氧降低并進一步影響右心室心肌供血[23] 。中度反流組相較于輕度反流組,RVEndoGLS和RVFWLS值呈現下降趨勢,而RVFAC和TAPSE則沒有顯著差異,這可能與右室負荷過重時心肌僵硬度增加、形變能力下降有關,提示RVEndoGLS、RVFWLS對右室功能變化更為敏感。
由于共同存在于心包內,且左、右心室共用室間隔,右心室的容積和壓力變化會對左心室產生影響,同時左心室的收縮也會對右心室每搏輸出量和收縮壓的20%~40%造成影響[24] 。既往有研究顯示胎兒出現心功能不全時,右心損害較左心更顯著[4] ;且左心室收縮是心肌纖維縱向、環向和徑向的協同作用[20] ;研究表明當右心室容量負荷過重時,右心明顯增大,室間隔平坦甚至向左室側隆起,這種機械構型變化以及左室容量負荷的減少是引起左心功能減低的主要機制[25] ;本研究中正常組和不同程度三尖瓣反流組胎兒的左心功能指標差異無統計學意義,原因可能為單純三尖瓣反流對胎兒右心功能的影響更敏感,且不足以引起左心功能減低,左心功能尚處于正常水平。
本研究不足之處在于:本研究僅對妊娠中晚期不同程度的單純三尖瓣反流胎兒進行分析,出生后隨著肺循環的建立,可能出現新的變化,后續應進一步加入出生后的對比研究;2D-STI作為一項評價胎兒心臟功能的新技術,仍需更多的經驗積累和操作。
綜上所述,2D-STI技術可以評價單純三尖瓣反流胎兒右室功能是否受損,RVEndoGLS、RVFWLS是較為敏感的指標,在產前超聲篩查及隨訪中有重要意義,為臨床是否需要進一步干預提供可靠依據。
參考文獻:
[1]" "Lou Y, Zhao BW, Pan M, et al. Quantitative analysis of morphology and function in the fetal heart with severe tricuspid regurgitation by speckle tracking imaging[J]. Pediatr Cardiol, 2024, 45(4): 740-8.
[2]" " 孫玲玲. 超聲評價孕中晚期胎兒三尖瓣反流的臨床意義[J]. 中國醫師進修雜志, 2020, 43(5): 401-5.
[3]" "Freud LR, Escobar-Diaz MC, Kalish BT, et al. Outcomes and predictors of perinatal mortality in fetuses with ebstein anomaly or tricuspid valve dysplasia in the current era: a multicenter study[J]. Circulation, 2015, 132(6): 481-9.
[4]" " 黃志平, 楊" 潔, 劉" 敏, 等. 胎兒心功能不全的彩色多普勒超聲研究[J]. 中國現代醫學雜志, 2015, 25(18): 46-9.
[5]" " 戰鴻雁, 劉傳璽, 尹" 虹. 胎兒功能性三尖瓣反流的超聲隨訪觀察[J]." 中華超聲影像學雜志, 2014(11): 979-82.
[6]" "Enzensberger C, Achterberg F, Graupner O, et al. Wall-motion tracking in fetal echocardiography?Influence of frame rate on longitudinal strain analysis assessed by two-dimensional speckle tracking[J]. Echocardiography, 2017, 34(6): 898-905.
[7]" " 羅" 兵, 楊" 賀, 張力維, 等. Tei指數聯合靜脈導管血流參數評價三尖瓣反流胎兒右心功能[J]. 中國臨床醫學影像雜志, 2019, 30(1): 15-7, 41.
[8]" " 羅" 兵, 王義成, 溫德惠, 等. 時間-空間相關成像M型技術聯合組織多普勒成像技術評價三尖瓣反流胎兒右心功能[J]. 中國臨床醫學影像雜志, 2019, 30(1): 18-20.
[9]" "Clavero Adell M, Ayerza Casas A, Jiménez Monta?és L, et al. Evolution of strain and strain rate values throughout gestation in healthy fetuses[J]. Int J Cardiovasc Imaging, 2020, 36(1): 59-66.
[10] van Oostrum NHM, van der Woude DAA, Clur SB, et al. Right ventricular dysfunction identified by abnormal strain values precedes evident growth restriction in small for gestational age fetuses[J]. Prenat Diagn, 2020, 40(12): 1525-31.
[11]" 張" 俊, 潘" 琦, 殷林亮, 等. 斑點追蹤技術評估肺動脈瓣狹窄胎兒右室功能的應用[J]. 中國臨床醫學影像雜志, 2022, 33(5): 363-5, 368.
[12]" 靳" 坤, 董鳳群, 張" 園, 等. 斑點追蹤成像技術對胎兒圓錐動脈干畸形心功能的研究[J]. 中國臨床醫學影像雜志, 2022, 33(7): 498-501.
[13]" 李" 樉, 張慧婧, 范麗欣, 等. 胎兒超聲心動評估心臟功能的研究進展[J]. 中華圍產醫學雜志, 2021, 24(12): 939-44.
[14]" 李" 一, 郭" 穎, 夏辰兮, 等. 超聲心動圖二維應變評價健康成年人右心室功能[J]. 中華心血管病雜志, 2024, 52(1): 58-63.
[15]" Houard L, Militaru S, Tanaka K, et al. Test-retest reliability of left and right ventricular systolic function by new and conventional echocardiographic and cardiac magnetic resonance parameters[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging, 2021, 22(10): 1157-67.
[16] Seo J, Jung IH, Park JH, et al. The prognostic value of 2D strain in assessment of the right ventricle in patients with dilated cardiomyopathy[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging, 2019, 20(9): 1043-50.
[17] Cameli M, Mandoli GE, Lisi E, et al. Left atrial, ventricular and atrio-ventricular strain in patients with subclinical heart dysfunction[J]. Int J Cardiovasc Imaging, 2019, 35(2): 249-58.
[18]" 閆天慧, 湯" 敏, 蘇陳程, 等. 實時三維聯合斑點追蹤技術定量評估甲亢患者右心功能[J]. 分子影像學雜志, 2023, 46(6): 1021-7.
[19] Chang WT, Tsai WC, Liu YW, et al. Changes in right ventricular free wall strain in patients with coronary artery disease involving the right coronary artery[J]. J Am Soc Echocardiogr, 2014, 27(3): 230-8.
[20] DeVore GR, Klas B, Satou G, et al. Quantitative evaluation of fetal right and left ventricular fractional area change using speckle-tracking technology[J]. Ultrasound Obstet Gynecol, 2019, 53(2): 219-28.
[21]" 商" 聰, 任衛東, 姜" 鑌, 等. 二維斑點追蹤技術評價慢性阻塞性肺疾病患者右心室收縮功能[J]. 中國醫學影像技術, 2015, 31(10): 1523-7.
[22] Russo M, Zilberszac R, Werner P, et al. Isolated tricuspid valve regurgitation: old concepts, new insights and innovation[J]. J Cardiovasc Med, 2020, 21(6): 406-14.
[23]" 羅" 兵, 王義成, 楊" 賀, 等. 超聲監測三尖瓣反流胎兒臍動脈及靜脈導管血流頻譜參數的臨床價值[J]. 河北醫科大學學報, 2019, 40(5): 579-82.
[24]" 劉修穎, 孫" 陽, 冉海濤, 等. 二維斑點追蹤技術評價不同等級左心室舒張功能不全心力衰竭患者的右心室功能[J]. 中華超聲影像學雜志, 2020, 29(7): 564-70.
[25]" 周小雪, 韓艷麗, 張" 燁, 等. fetal HQ軟件定量評價不同原因所致胎兒中重度三尖瓣反流時雙心室收縮功能[J]. 中國醫學影像學雜志, 2020, 28(10): 746-50.
(編輯:郎" 朗)