陳慧赟 潘濤 李洪 徐秋琴 孫芳璨 韓冰 顧欣賢
(1.蘇州大學附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科,江蘇蘇州 215000;2.蘇州大學附屬兒童醫(yī)院新生兒科,江蘇蘇州 215000;3.蘇州大學附屬兒童醫(yī)院心超室,江蘇蘇州 215000;4.蘇州大學附屬獨墅湖醫(yī)院超聲科,江蘇蘇州 215000)
“健康和疾病的發(fā)育起源”學說認為不良宮內(nèi)環(huán)境使胎兒代謝、組織器官結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變,在生長發(fā)育過程中演變?yōu)槌扇似诩膊。?]。子癇前期是妊娠期特有疾病,發(fā)病機制復雜,子癇前期孕婦胎盤的缺血、低氧狀態(tài)能夠誘發(fā)過度的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),不良的宮內(nèi)環(huán)境可能誘發(fā)子代表觀遺傳修飾改變,各種機制相互作用損害子代血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)與功能,引起心肌損傷[2-3]。早期識別子代亞臨床心肌損傷有助于早期干預,減少其在成年后罹患心血管疾病的風險,提高子癇前期子代的生命健康水平。Russell等[4]提出了無創(chuàng)性測量左室壓力-應(yīng)變環(huán)(pressure-strain loop,PSL)面積來定量心肌做功的新方法,可反映心肌耗氧,是目前能夠評價早期心功能亞臨床改變的敏感指標。多項研究均表明,心肌做功參數(shù)在多種成人心臟疾病的診療中有很大的臨床應(yīng)用潛能[5-7]。本研究首次將心肌做功參數(shù)應(yīng)用于新生兒,來探索子癇前期子代在新生兒期心功能是否存在亞臨床損傷。
前瞻性收集2020年6月至2021年4月在蘇州大學附屬第一醫(yī)院產(chǎn)科由重度子癇前期孕婦分娩的早產(chǎn)兒25例作為重度子癇前期組,同時收集無嚴重妊娠期并發(fā)癥孕婦分娩的胎齡匹配的早產(chǎn)兒25例作為對照組。重度子癇前期組男性15例、女性10例,平均胎齡(33.4±1.8)周;對照組男性14例、女性11例,平均胎齡(34.3±1.9)周;兩組性別(χ2=0.082,P=0.774)和胎齡(t=-1.843,P=0.072)差異無統(tǒng)計學意義。新生兒體表面積計算采用Du Bois公式[8]:W0.425×H0.725×K,W為體重(kg),H為身長(cm),K為0.007184。
納入標準:(1)重度子癇前期組孕婦符合重度子癇前期診斷標準[9],即子癇前期孕婦出現(xiàn)下述任一表現(xiàn)為重度子癇前期:①血壓持續(xù)升高不可控制:收縮壓≥160 mm Hg和/或舒張壓≥110 mm Hg;②持續(xù)性頭痛、視覺障礙或其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常表現(xiàn);③持續(xù)性上腹部疼痛及肝包膜下血腫或肝破裂表現(xiàn);④轉(zhuǎn)氨酶水平異常:血丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移或天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平升高;⑤腎功能受損:尿蛋白定量>2.0 g/24 h;少尿(24 h尿量<400 mL,或每小時尿量<17 mL),或血肌酐水平>106μmol/L;⑥低蛋白血癥伴腹水、胸腔積液或心包積液;⑦血液系統(tǒng)異常:血小板計數(shù)呈持續(xù)性下降并低于100×109/L;微血管內(nèi)溶血,表現(xiàn)有貧血、血乳酸脫氫酶水平升高或黃疸;⑧心功能衰竭;⑨肺水腫;⑩胎兒生長受限或羊水過少、胎死宮內(nèi)、胎盤早剝等。(2)對照組孕婦血壓正常,無嚴重妊娠期并發(fā)癥。(3)均在我院建卡并規(guī)律產(chǎn)檢。(4)取得新生兒直系親屬對本研究的知情同意。排除標準:(1)孕期出現(xiàn)其他嚴重妊娠期并發(fā)癥;(2)妊娠合并嚴重內(nèi)外科疾??;(3)新生兒有先天性心臟病或其他畸形、窒息史或需要正壓通氣者;(4)心臟彩超圖像不佳、新生兒哭鬧不配合及患兒家長拒絕隨訪者。本研究經(jīng)蘇州大學附屬第一醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會(2020倫研批第052號)和蘇州大學附屬兒童醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會(2020KS005)批準通過。
患兒于靜息狀態(tài)下,在超聲心動圖檢查開始前使用GEB4Oi心電監(jiān)護儀進行右上肢無創(chuàng)血壓測量。袖帶氣囊寬度為上臂長的40%,氣囊長度為上臂周長80%為宜,根據(jù)患兒上臂圍選擇合適袖帶[10]。測量3次取平均值,以右上肢測得的無創(chuàng)收縮壓作為左室壓力曲線峰值[4]。
應(yīng)用GEVivid E90彩色多普勒超聲診斷儀,使用6S-D探頭(頻率為6 MHz)進行經(jīng)胸超聲心動圖檢查?;純浩脚P位,連接心電圖,于胸骨旁采集胸骨旁左室長軸及短軸切面二維及彩色多普勒血流圖像,于心尖采集心尖四腔心、兩腔心和三腔心切面二維及彩色多普勒圖像,四腔心、兩腔心和三腔心的二維圖像各連續(xù)采集3個心動周期,調(diào)節(jié)頻幀70~100幀/s在最佳灰度下進行采集,各圖像采集時患兒心率最大波動差值≤5次/min。按美國超聲心動圖學會房室腔測量指南標準[11]在胸骨旁長軸切面啟動M型超聲,于二尖瓣腱索水平測量室間隔舒張末期厚度(interventricular septum end-diastolic thickness,IVST)、左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVED)、左室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter,LVES)、左室后壁舒張末期厚度(left ventricular posterior wall end-diastolic thickness,LVPWd)、左室射血分數(shù)(leftventricular ejection fraction,LVEF)及左室短軸縮短分數(shù)(left ventricular fraction shortening,LVFS)。脈沖多普勒模式下,分別于心尖四腔心和五腔心切面將取樣框置于二尖瓣口和主動脈瓣口獲取各瓣口血流頻譜。組織多普勒模式下,在心尖四腔心切面將取樣框置于側(cè)壁瓣環(huán)處獲得組織多普勒頻譜。
脈沖多普勒二尖瓣口血流頻譜測量二尖瓣口舒張早期血流速度峰值(mitral early diastolic peak velocity,E)、二尖瓣口舒張晚期血流速度峰值(mitral late diastolic peak velocity,A),計算E/A值。組織多普勒頻譜上分別測量二尖瓣環(huán)側(cè)壁收縮期速度峰值(mitral annular peak systolic velocity,Sa)、二尖瓣環(huán)側(cè)壁舒張早期速度峰值(mitral annular early diastolic peak velocity,Ea),計算E/Ea值[11]。測量左室等容收縮時間、等容舒張時間及射血時間,計算心肌做功指數(shù)=(左室等容收縮時間+左室等容舒張時間)/左室射血時間[12]。在胸骨旁左室長軸切面測量左室流出道(left ventricular outflowtract,LVOT)內(nèi)徑,在主動脈血流頻譜測量每搏量及心輸出量[11]。
將所采集的標準心尖四腔心、兩腔心和三腔心二維圖像導入GEEchoPAC 203工作站進行分析。首先在二維圖像收縮末期分析縱向應(yīng)變,手動描記左室心內(nèi)膜邊界,系統(tǒng)自動生成感興趣區(qū),如有必要,手動調(diào)節(jié)感興趣區(qū)寬度,在各切面上進行二維斑點追蹤,得出左室心肌應(yīng)變參數(shù)。然后工作站根據(jù)二維超聲圖像上主動脈瓣和二尖瓣開閉事件的時間確定左室等容收縮期和左室射血期的持續(xù)時間,利用左室心肌二維應(yīng)變聯(lián)合無創(chuàng)測得的左室收縮壓構(gòu)建無創(chuàng)PSL,根據(jù)PSL面積計算左室整體心肌做功參數(shù)[4]:(1)心肌整體做功指數(shù)(global work index,GWI):從二尖瓣關(guān)閉到二尖瓣打開計算的左室PSL范圍內(nèi)的總功;(2)整體有用功(global constructive work,GCW):在收縮期由左室完成的有助于左室射血做功,包括收縮期心肌細胞縮短、等容舒張期心肌細胞延長所做的功;(3)整體無用功(global waste work,GWW):對左室射血沒有貢獻的做功,包括收縮期心肌細胞的延長和等容舒張期心肌細胞縮短所做的功;(4)整體做功效率(global work efficiency,GWE):GCW/(GCW+GWW);這些值均不受左室峰值壓力影響。
應(yīng)用SPSS26.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料服從正態(tài)分布時以均數(shù)±標準差(±s)表示,組間比較采用兩樣本t檢驗;若不服從正態(tài)分布以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)[M(P25,P75)]表示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗;計數(shù)資料用頻數(shù)和率(%)表示,率的比較采用χ2檢驗。P<0.05示差異有統(tǒng)計學意義。
與對照組相比,重度子癇前期組的身長和體表面積在出生后24 h內(nèi)、48~72 h及14~28 d均更短更?。≒<0.05),體重在出生后24 h內(nèi)和48~72 h更輕(P<0.05),LVOT內(nèi)徑在出生后24 h內(nèi)降低,IVST在出生后48~72 h和14~28 d減小(P<0.05)。2組間體重指數(shù)、收縮壓、舒張壓、心率、肺動脈內(nèi)徑、LVED、LVES及LVPWd在新生兒期所選取的3個時間點差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 一般資料及常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較 [±s或M(P25,P75)]
表1 一般資料及常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較 [±s或M(P25,P75)]
項目出生后24 h內(nèi)對照組(n=12)重度子癇前期組(n=21)t/Z值 P值出生后48~72 h對照組(n=18)重度子癇前期組(n=19)t/Z值 P值出生后14~28 d對照組(n=14)重度子癇前期組(n=24)t/Z值 P值身長(cm)-3.227 0.001-3.227 0.001-2.362 0.024體重(g)體表面積(m2)體重指數(shù)(kg/m2)46.0(44.0,48.0)2 318±491 0.164±0.022 10.4(9.9,12.2)42.0(39.8,43.0)1 716±432 0.134±0.021 9.6(8.7,10.9)-3.668 0.001-2.810 0.008-1.918 0.055-3.920<0.001-3.106 0.004 47.3±2.1 2 050(1 932,2 498)0.163±0.016 45.5±2.4 1 870(1 725,2 125)0.151±0.015-2.432 0.020-1.834 0.067 47.0(44.0,48.3)2 096±518 0.156±0.024 9.9±1.5 42.0(40.0,44.0)1 657±428 0.133±0.021 9.3±1.4-1.403 0.170 9.7±1.3 9.3±1.1-1.031 0.309
表1(續(xù))
與對照組相比,重度子癇前期組在出生后24 h內(nèi)每搏量降低,E/A值和E/Ea值增加(P<0.05)。在出生后48~72 h,2組左室收縮和舒張功能各基本參數(shù)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。在出生后14~28 d重度子癇前期組E峰、A峰和E/Ea值均高于對照組(P<0.05)。2組新生兒的心輸出量、射血分數(shù)、縮短分數(shù)、左室做功指數(shù)、Ea峰和Sa峰在所選取的3個時間點差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 左心室收縮及舒張功能比較 [±s或M(P25,P75)]
表2 左心室收縮及舒張功能比較 [±s或M(P25,P75)]
注:[E]二尖瓣口舒張早期血流速度峰值;[A]二尖瓣口舒張晚期血流速度峰值;[Ea]二尖瓣環(huán)側(cè)壁舒張早期速度峰值;[Sa]二尖瓣環(huán)側(cè)壁收縮期速度峰值。
出生后24 h內(nèi)出生后14~28 d項目對照組(n=12)t/Z值出生后48~72 h對照組(n=18)P值重度子癇前期組(n=19)t/Z值P值t/Z值P值對照組(n=14)重度子癇前期組(n=24)重度子癇前期組(n=21)3.50(3.00,5.00)0.45(0.34,0.67)63±6 32(30,35)0.36±0.08 0.46±0.11 0.52±0.11 0.89±0.15 0.060±0.017 8.0±2.2 0.04(0.03,0.04)2.74±0.87每搏量(mL)-2.203 0.028 3.06±1.00-1.036 0.307-0.340 0.734心輸出量(L/min)射血分數(shù)(%)縮短分數(shù)(%)心肌做功指數(shù)E峰(m/s)A峰(m/s)E/A值Ea峰(m/s)E/Ea值Sa峰(m/s)-1.722 1.222-0.886-0.822 1.462-0.432 2.360-0.721 2.696-0.952 0.085 0.231 0.376 0.417 0.154 0.669 0.025 0.476 0.011 0.341 0.45±0.15 69±6 36.4±4.6 0.38±0.10 0.43(0.40,0.55)0.50±0.09 0.95±0.20 0.06(0.05,0.08)8.2±1.9 0.04(0.04,0.05)0.37±0.12 70±6 36.2±4.6 0.34±0.12 0.52(0.43,0.60)0.56±0.11 0.95±0.16 0.06(0.04,0.07)9.5±3.2 0.04(0.03,0.05)-1.893 0.099-0.155-0.927-1.461 1.797 0.052-0.895 1.566-0.952 0.067 0.922 0.878 0.360 0.144 0.081 0.959 0.371 0.128 0.341 3.50(2.75,4.00)0.54(0.42,0.63)67±5 33.9±4.0 0.38±0.08 0.52±0.11 0.54±0.14 0.97±0.15 0.064±0.012 8.2±2.4 0.04(0.04,0.05)3.00(3.00,5.00)0.46(0.41,0.69)69±5 35.7±3.8 0.34±0.07 0.63±0.14 0.68±0.15 0.94±0.13 0.061±0.012 10.7±3.0 0.05(0.03,0.05)0.820 0.212 0.175 0.130 0.024 0.020 0.581 0.398 0.024 0.506 3.00(2.00,3.00)0.36(0.28,0.49)66±7 34(30,36)0.32±0.15 0.52±0.12 0.51±0.10 1.03±0.18 0.055±0.019 10.2±2.2 0.04(0.03,0.04)-0.227 1.271 1.384-1.551 2.385 2.469-0.557-0.854 2.390-0.665
2組新生兒的左室心?。ㄐ膬?nèi)膜下、中層、心外膜下)縱向分層應(yīng)變和整體縱向應(yīng)變在所選取的3個時間點差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。在出生后24 h內(nèi),重度子癇前期組GWI和GCW低于對照組(P<0.05);在出生后48~72 h GWW高于對照組,GWE低于對照組(P<0.05);在出生后14~28 d GWE仍低于對照組(P<0.05)。見表3。
表3 左室心肌應(yīng)變及做功參數(shù)比較 [±s或M(P25,P75)]
表3 左室心肌應(yīng)變及做功參數(shù)比較 [±s或M(P25,P75)]
注:[GLS-endo]心內(nèi)膜下心肌整體縱向應(yīng)變;[GLS-mid]中層心肌整體縱向應(yīng)變;[GLS-epi]心外膜下心肌整體縱向應(yīng)變;[GLS]整體縱向應(yīng)變;[GWI]整體做功指數(shù);[GCW]整體有用功;[GWW]整體無用功;[GWE]整體做功效率。
出生后24 h內(nèi)出生后48~72 h 出生后14~28 d項目t/Z值對照組(n=12)P值t/Z值P值對照組(n=18)重度子癇前期組(n=19)t/Z值P值重度子癇前期組(n=21)對照組(n=14)重度子癇前期組(n=24)-24.0±2.0-21.3±1.6-18.9±1.6-21.3±1.7 939±145-25.5±2.0-22.0±1.8-19.7±1.8-22.4±1.9 853±97-25.0±2.8-22.0±2.9-19.6±2.6-22.1±2.6 886±209 GLS-endo(%)GLS-mid(%)GLS-epi(%)GLS(%)GWI(mm Hg%)GCW(mm Hg%)GWW(mm Hg%)GWE(%)-25.0±4.2-21.9±3.4-19.4±3.2-21.8±3.4 799±126-0.959-0.540-0.514-0.460-2.917 0.345 0.593 0.611 0.648 0.007 0.681 0.032 0.076 0.404 0.616 0.501 0.974 0.940 0.689 0.543-25.6±2.7-22.0±2.3-19.4±1.9-22.3±2.2 817±132-25.5±2.3-22.4±2.0-19.6±1.8-22.3±2.0 793±151 0.141-0.457-0.355-0.108-0.479 0.888 0.650 0.724 0.915 0.635-2.314 1 339±210 28.0(21.3,51.5)97.0(95.0,98.0)1 162±212 30.5(21.3,35.8)97.0(95.8,97.3)0.027 0.614 1 291±177 26.0(20.0,33.0)97.0(97.0,98.0)1 336±266 34.0(23.0,78.0)96.0(94.0,98.0)0.544-0.582 0.564-0.431 0.667-1.993 0.046-1.948 0.051 1 364±244 21.0(13.5,27.5)97.6±0.9 1 318±241 29.5(19.3,49.8)96.8±1.7 0.044-0.906 0.365-2.288 0.022-2.085
既往多項研究觀察到子癇前期孕婦的子代在胎兒期及新生兒期均存在亞臨床心功能受損證據(jù)[13-15],早期的心臟結(jié)構(gòu)功能改變可能增加子癇前期子代未來患心血管疾病的風險。但傳統(tǒng)超聲心動圖不易早期識別子癇前期子代的亞臨床心肌損傷,心肌做功是能夠評價早期心功能亞臨床改變的良好指標[4]。既往研究中,將心肌做功參數(shù)應(yīng)用在胸痛、高血壓病及擴張型心肌病患者中,發(fā)現(xiàn)在早期心肌應(yīng)變正常時心肌做功參數(shù)已有顯著改變,反映了心肌做功參數(shù)對于心肌損害早期識別的敏感性[5-7]。
本研究中,重度子癇前期孕婦所分娩的早產(chǎn)兒的生長發(fā)育在新生兒期均落后于對照組早產(chǎn)兒。心臟的生長依賴血管生成,子癇前期母體循環(huán)中抗血管生成因子水平增加和血管內(nèi)皮生長因子減少,可能通過胎盤-胎兒循環(huán)影響胎兒血管生成能力[16],從而影響暴露于宮內(nèi)不良環(huán)境的子代的心臟生長。本研究顯示,重度子癇前期子代在出生后24 h內(nèi)IVST與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義,而出生后48~72 h及14~28 d IVST均較對照組減小,說明子代在脫離母體不良宮內(nèi)環(huán)境后的新生兒期心臟生長發(fā)育也受影響。
二維多普勒方法下E/A值與舒張功能呈“U”型關(guān)系,較難鑒別正常和假性正常,且存在角度依賴性,需結(jié)合組織多普勒等指標綜合判定。子癇前期子代在出生后24 h內(nèi)和14~28 d E/Ea高于對照組,提示其仍存在心肌亞臨床損傷,此時顯著升高的二尖瓣血流峰值提示心室舒張功能因代償呈現(xiàn)顯著增加。子癇前期子代在出生48~72 h時,GWW增加,GWE降低,而GWI和GCW與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義,提示在此時期存在功能代償。
二維斑點追蹤成像技術(shù)通過識別聲學斑點追蹤心肌運動,在此技術(shù)測得心肌應(yīng)變基礎(chǔ)上,聯(lián)合無創(chuàng)測得的左室收縮壓獲得PSL面積來定量分析心肌做功的新方法,同時克服了角度依賴性和負荷依賴性[4]。本研究應(yīng)用心肌做功參數(shù)觀察到重度子癇前期分娩的早產(chǎn)兒在出生后24 h內(nèi)GWI和GCW降低,說明在早產(chǎn)兒脫離母體24 h內(nèi)不良宮內(nèi)環(huán)境對其心肌仍有損害。出生后48~72 h,子癇前期子代GWW增加、GWE降低。無用功的增加可能是心肌纖維化和心肌重構(gòu)所致心室收縮不同步,而心室肌收縮不同步也可降低心室的機械效率。Armstrong等[2]研究的小鼠模型探索了其中可能存在的機制,患妊娠期高血壓疾病的小鼠后代高表達轉(zhuǎn)錄因子P300/Gata4/Gata6,可能通過激活某種轉(zhuǎn)錄機制誘導心肌肥大,促進心肌重構(gòu)。本研究應(yīng)用心肌做功參數(shù)定量分析結(jié)果表明重度子癇前期的不良宮內(nèi)環(huán)境對子代亞臨床心肌損傷在新生兒期持續(xù)存在,且在常規(guī)參數(shù)表現(xiàn)出代償性正常值甚至高值時,心肌做功參數(shù)能早期反映其心肌損傷。值得注意的是,在出生后14~28 d,重度子癇前期子代GWE雖降低,但GWW與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義,子癇前期子代的亞臨床心肌損傷在未來的生長發(fā)育中將持續(xù)存在、逐漸進展還是隨著脫離不良宮內(nèi)環(huán)境而逐漸恢復,尚需進一步密切隨訪至成年期甚至老年期。
《妊娠期高血壓疾病診治指南(2020)》[9]建議,有妊娠高血壓和子癇前期并發(fā)嚴重癥狀時分娩時機應(yīng)在孕34周,不應(yīng)為等待促胎肺成熟而推遲分娩,因此本研究選取胎齡相匹配的早產(chǎn)兒作為對照觀察重度子癇前期后代的心功能變化。但既往研究多以足月新生兒心功能作為對照,僅Lewandowski等[17]一項針對早產(chǎn)兒在成年期的心臟結(jié)構(gòu)和功能的研究發(fā)現(xiàn),早產(chǎn)與心肌重構(gòu)有關(guān)。該研究同時還注意到,與正常早產(chǎn)兒相比,子癇前期孕婦分娩的早產(chǎn)兒在成年期表現(xiàn)出更低的收縮期縱向峰值應(yīng)變,說明在控制早產(chǎn)這一因素后,子癇前期的不良宮內(nèi)環(huán)境對子代心臟仍表現(xiàn)出不良影響。本研究首次開展針對重度子癇前期分娩的早產(chǎn)兒在新生兒期的心功能研究,并以胎齡相匹配的早產(chǎn)兒作為對照,研究結(jié)果與既往研究[13-15]相一致。
本研究的不足之處在于研究對象局限于蘇州地區(qū),樣本量較小,有待于開展多中心研究,擴大樣本量對心肌做功參數(shù)早期識別重度子癇前期子代心肌損傷的臨床應(yīng)用價值進行評估,以深入研究其在圍生醫(yī)學的臨床意義。
綜上所述,重度子癇前期孕婦分娩的早產(chǎn)兒在新生兒期生長發(fā)育落后于正常早產(chǎn)兒,心肌做功參數(shù)可早期識別重度子癇前期子代在新生兒期持續(xù)存在亞臨床心肌損傷,為臨床診斷治療提供一種新的參考指標,曾有重度子癇前期宮內(nèi)暴露的后代早期進行合理膳食、適量運動等心血管疾病危險因素管理不容忽視。
利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。