田瑞霞，陳訓(xùn)，王璨，裴紅，金秀英，崔智慧

由于胎兒心室容積小，室壁運(yùn)動(dòng)的固有差異，以及胎位變化等原因，使得胎兒心臟檢查及胎兒整體和節(jié)段心功能的評(píng)價(jià)存在一定困難。近年來，隨著斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，應(yīng)用速度向量成像技術(shù)(VVI)對(duì)成年人室壁進(jìn)行應(yīng)變和應(yīng)變率測(cè)定以心臟功能評(píng)估已獲得滿意結(jié)果，但在胎兒中采用此項(xiàng)技術(shù)測(cè)量心肌應(yīng)變及應(yīng)變率并對(duì)胎兒心臟機(jī)械功能進(jìn)行評(píng)估僅見少量報(bào)告[1-3]。本研究應(yīng)用VVI技術(shù)測(cè)量正常胎兒左心室不同節(jié)段心肌縱向整體和節(jié)段運(yùn)動(dòng)速度﹑應(yīng)變及應(yīng)變率，分析其心肌運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律，旨在探討VVI技術(shù)在定量分析胎兒左心功能方面的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 從2010年2月－2012年2月在解放軍105醫(yī)院門診產(chǎn)科常規(guī)檢查的孕婦中隨機(jī)觀察53例胎兒，胎齡20～34周，平均26周，均經(jīng)超聲心動(dòng)圖嚴(yán)格篩查，除外先天性心臟異常。

1.2 儀器設(shè)備 西門子公司生產(chǎn)的彩色多普勒超聲顯像儀Sequoia 512，探頭頻率2.0～4.0MHz及5.0～8.0MHz。設(shè)置為胎兒心臟條件，對(duì)每個(gè)胎兒應(yīng)用高幀頻﹑高分辨率進(jìn)行測(cè)量，采集四腔心切面，進(jìn)行圖像放大，至少記錄存儲(chǔ)一個(gè)完整心動(dòng)周期DICOM圖像，并用磁光盤(MO)拷貝數(shù)據(jù)。

1.3 VVI分析方法 采用西門子公司提供的VVI分析軟件Syngo USWP進(jìn)行脫機(jī)分析，因胎兒無法記錄心電圖，故采用多普勒或M型超聲記錄胎兒心率，輸入處理單個(gè)心動(dòng)周期的軟件，逐幀尋找舒張期和收縮期。用VVI評(píng)估心肌應(yīng)變是一種半自動(dòng)方法，

需要手動(dòng)標(biāo)記心肌邊界，經(jīng)過定義的心臟周期，在舒張期末，根據(jù)靜止圖像的左室心內(nèi)膜邊界，手動(dòng)繪出心肌邊界并進(jìn)行追蹤。由于胎兒在母體中的體位不同，其心臟位置也不同，本研究采用的心內(nèi)膜逐點(diǎn)勾畫順序?yàn)椋簭亩獍昵叭~瓣環(huán)開始，沿室間隔擴(kuò)展到心尖部，再?gòu)膫?cè)壁延伸到二尖瓣后瓣瓣環(huán)處結(jié)束。分別對(duì)胎兒左室六節(jié)段(室間隔基底段﹑中間段﹑心尖段；左室側(cè)壁基底段﹑中間段﹑心尖段)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，主要分析參數(shù)為胎兒左室縱向心肌應(yīng)變﹑應(yīng)變率和峰值速度，分別得出收縮期應(yīng)變﹑收縮期及舒張期應(yīng)變率﹑收縮期及舒張期峰值速度。如果自動(dòng)追蹤的室壁運(yùn)動(dòng)軌跡與肉眼觀察的不一致，再手動(dòng)調(diào)整感興趣區(qū)直至獲得最佳的追蹤效果。將所有節(jié)段向量數(shù)據(jù)的平均值作為左室整體收縮期峰值應(yīng)變﹑整體收縮期及舒張期應(yīng)變率和整體收縮期及舒張期峰值速度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料結(jié)果以±s表示，正常胎兒心臟整體縱向應(yīng)變﹑應(yīng)變率﹑峰值速度及各節(jié)段測(cè)量值比較采用雙側(cè)t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

在53例正常胎兒中，除4例因母體肥胖及胎兒運(yùn)動(dòng)致圖像質(zhì)量不佳外，對(duì)其余49例解剖和心功能正常的胎兒進(jìn)行了分析研究，由四腔心切面獲得較滿意的圖像，應(yīng)用VVI技術(shù)精確地完成對(duì)左室心內(nèi)膜的追蹤，并測(cè)量心臟縱向應(yīng)變﹑應(yīng)變率和峰值速度，成功率達(dá)92.4%。胎兒左室各節(jié)段峰值速度﹑應(yīng)變﹑應(yīng)變率相應(yīng)的時(shí)間曲線見圖1。

圖1 胎兒左室基底部﹑中部﹑心尖部速度，應(yīng)變及應(yīng)變率相對(duì)應(yīng)的時(shí)間曲線Fig. 1 Velocity, strain and strain rate curves of the basal, middle and apical segments of fetus left ventricle

2.1 正常胎兒左室整體和左室各節(jié)段心肌應(yīng)變測(cè)量值 左室整體心肌應(yīng)變?yōu)楱C13.72%±3.99%，與左室各節(jié)段比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05，表1)。

表1 正常胎兒左室整體和節(jié)段應(yīng)變測(cè)值比較(%，n=49)Tab. 1 Global and segmental longitudinal strain of left ventricle in normal fetuses (%, n=49)

2.2 正常胎兒左室整體和左室各節(jié)段心肌收縮期及舒張期應(yīng)變率測(cè)量值 左室整體收縮期應(yīng)變率為–2.59±0.44/s，舒張期應(yīng)變率為2.43±0.38/s，與各節(jié)段的收縮期及舒張期應(yīng)變率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05，表2)。

2.3 正常胎兒左室整體和各節(jié)段收縮期和舒張期峰值速度 各節(jié)段收縮期及舒張期峰值速度從室間隔和側(cè)壁基底部到心尖逐漸降低，其中室間隔及側(cè)壁基底段﹑心尖段的收縮期和舒張期峰值速度與左室整體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，表3)。

表2 正常胎兒左室整體和節(jié)段心肌收縮期及舒張期應(yīng)變率(/s，n=49)Tab. 2 Global and segmental longitudinal strain rate of systolic and diastolic phase of left ventricle in normal fetuses (/s, n=49)

表3 正常胎兒左室收縮期及舒張期整體和節(jié)段峰值速度(cm/s，n=49)Tab. 3 Global and segmental longitudinal peak velocity of systolic and diastolic phase of left ventricle in normal fetuses (cm/s, n=49)

3 討 論

心肌峰值速度﹑應(yīng)變與應(yīng)變率是目前評(píng)估心臟機(jī)械功能的有效指標(biāo)[4-6]。速度是反映單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)距離的參數(shù)，單位是cm/s。應(yīng)變是反映心肌形變的參數(shù)，用百分率表示，應(yīng)變值可以為正值或負(fù)值，反映心肌節(jié)段的延長(zhǎng)或縮短程度。應(yīng)變率是心肌單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生形變的速度，是心肌收縮能力的反映。應(yīng)變與應(yīng)變率反映了心肌在張力作用下發(fā)生形變的能力和程度。Watanabe等[7]采用組織多普勒測(cè)定心肌應(yīng)變和應(yīng)變率，但僅能評(píng)價(jià)某些較小的心肌節(jié)段，對(duì)心臟整體功能的評(píng)估作用有限。近期有研究應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)功能，用區(qū)域匹配的方法逐幀追蹤斑點(diǎn)區(qū)域或核心運(yùn)動(dòng)(一幀圖像內(nèi)同時(shí)顯示多個(gè)部位)，可以獲得局部速度﹑應(yīng)變和應(yīng)變率的數(shù)據(jù)，此外還可計(jì)算出即刻速度向量，并將其顯示于疊加的動(dòng)態(tài)圖像上[6,8-9]，VVI技術(shù)就是基于這種方法，直接從原始的二維圖像中獲取心肌運(yùn)動(dòng)信息，定量測(cè)定任何方向上的應(yīng)變和應(yīng)變率。胎兒心臟檢查受到多種因素干擾，如胎兒的運(yùn)動(dòng)﹑較快的胎心搏動(dòng)以及孕婦掃查窗口的限制等，而VVI技術(shù)不受超聲角度的影響，能全方位計(jì)算心肌節(jié)段的應(yīng)變﹑應(yīng)變率以及峰值速度，可克服心臟鄰近器官及呼吸運(yùn)動(dòng)造成的干擾，故可用于評(píng)估胎兒心臟功能。

本研究在應(yīng)用VVI技術(shù)檢測(cè)胎兒心臟時(shí)發(fā)現(xiàn)采集圖像非常重要，應(yīng)采用較高的幀頻率以避免心動(dòng)過速造成的取樣不足。為改善圖像質(zhì)量，應(yīng)將聚焦點(diǎn)置于圖像中間，同時(shí)調(diào)整圖像的深度和寬度以盡量減少心肌以外組織產(chǎn)生的干擾。有報(bào)告用組織多普勒測(cè)量胎兒心肌峰值速度，檢測(cè)心肌應(yīng)變成功率為63%[10]，相比之下，應(yīng)用VVI技術(shù)可觀察到心肌的所有節(jié)段，對(duì)胎兒心肌節(jié)段應(yīng)變﹑應(yīng)變率和峰值速度檢查的成功率明顯提高，本研究檢測(cè)53例胎兒心臟，成功率為92.4%，與文獻(xiàn)報(bào)道相似[11-12]。

本研究結(jié)果表明，正常胎兒心臟整體應(yīng)變與節(jié)段應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果相一致，與既往的研究相似[13]。然而，本組資料與以往采用組織多普勒方法檢測(cè)的結(jié)果相比較數(shù)值偏低[10]，可能是由于未對(duì)房室瓣環(huán)進(jìn)行測(cè)量的緣故。本研究中VVI技術(shù)所測(cè)左心室各節(jié)段心肌峰值速度由基底段向心尖段遞減，符合心室同步性運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，而各節(jié)段心肌的應(yīng)變﹑應(yīng)變率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明胎兒心室各節(jié)段的形變能力并未發(fā)生明顯改變。

既往研究表明，胎兒心肌速度隨胎齡的增長(zhǎng)而增加，但應(yīng)變與應(yīng)變率一直保持穩(wěn)定[11-12]，本研究未進(jìn)行這方面的評(píng)價(jià)。本研究結(jié)果表明應(yīng)用VVI技術(shù)測(cè)量胎兒整體和局部心肌功能是可行的，是一種很有前景的研究胎兒心臟生理學(xué)及評(píng)價(jià)心功能的檢查技術(shù)。但本研究樣本量偏小，且未根據(jù)胎齡進(jìn)行分組，也未與出生后嬰兒進(jìn)行對(duì)照，同時(shí)胎兒期因體位﹑心臟大小及母體因素對(duì)二維圖像也有一定影響，故尚需改進(jìn)后進(jìn)行進(jìn)一步研究。

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