首届安贞母胎会诊中心微信培训班第五讲

胎儿心脏功能评估的技术（一）

目前，用于胎儿心脏功能评估的技术包括胎儿超声心动图技术、多普勒技术对静脉血流分析以及胎儿心脏磁共振成像技术。

（一）胎儿超声心动图技术

1．M型超声心动图20世纪80年代中期，实时二维超声作为参考的M型超声心动图用于正常和先天性心脏病胎儿的心室短轴内径、室壁厚度、房室瓣活动以及流出道内径的测量，获取横位四腔心或双心室短轴切面，在乳头肌水平将取样线垂直于右室前壁、室间隔及左室后壁，取得心室波群后，测量左、右心室收缩末期内径及舒张末期内径，可以简捷地计算胎儿心室短轴缩短率＝（心室舒张末期内径－心室收缩末期内径）/心室舒张末期内径，同时可采用立方体法或Teichholz法得到心室容积和射血分数（EF）。M型超声心动图要求测量目标与取样线垂直，这在一些胎儿应用时受到限制。

近来的研究采用M型曲线获得房室瓣环位移（atrial-ventricularannulardisplacement/excursion，AVAD/AVAE），方法是在显示标准四腔心切面后，调整探头位置，使心尖朝前或朝后，获得最大心室显示切面,运用M-型超声心动图将取样线置于三尖瓣前叶瓣环与右室游离壁交界处或二尖瓣后二尖瓣后叶根部与左室游离壁交界处，测量时尽量使声束平行于心脏纵向，减少两者之间的夹角（夹角20°），测量三尖瓣环或二尖瓣环从舒张末期至收缩末期最大的运动位移距离，即为三尖瓣环位移（tricuspidannulardisplacement/excursion，TAD/TAE）和二尖瓣环位移（mitralannulardisplacement/excursion，MAD/MAE）。研究显示TAD及MAD值随孕周增加而增长，与心率无相关性。由于右室以纵行方向的浅层螺旋状肌肉为主，因此TAD能够非常好地反映右心室长轴方向纵向收缩功能。

2．二维超声心动图－新的定量分析参数：Z-评分（Z-Score）20世纪90年代开始采用实时二维胎儿超声心动图测量心腔及流出道的内径，克服了M型超声心动图的局限性。年Sharlan和Allan报道采用二维切面超声心动图测量胎儿心室及流出道多个参数，将胎儿心血管参数进行多元回归方程分析，建立与孕周相关的多个心血管测值的95％可信区间。随后，Tan等报道更多的胎儿心血管测量参数，以孕周作为独立变量，通过线性和多元回归方程计算多种心血管测量参数的均值及标准误差。年Shapiro等测量更大样本的胎儿心脏及大血管参数。年Schneider等首先报道胎儿超声心动图定量测量指标——Z评分，首次将17个胎儿超声心动图测量的心腔大血管参数与胎儿非心血管生物测量参数（双顶径、股骨长度及孕周）进行相关比较并建立回归方程，结果显示通过测量胎儿非心血管生物参数（双顶径、股骨长度及孕周）能够准确可靠地定量估测多个反映胎儿心血管发育状态的心血管参数。年Lee通过测量例大样本胎儿的双顶径、股骨长度及孕周作为独立变量，预测主动脉、肺动脉瓣环内径，左、右心室舒张末期内径及舒张末期心脏面积，建立了上述心血管参数的线性回归方程计算Z-评分。Z-评分将所有测量的胎儿心血管定量指标以标准差的倍数表示，可以通过与正常胎儿参考值范围进行定量比较，定量反映一个具体的心血管参数高于或低于特定的正常人群均数的程度，因此可以准确提供心血管疾患部位和病变程度的定量信息。目前已有研究将胎儿超声心动图定量新指标——Z-评分用于几种围产期预后不良的胎儿心血管病变的心功能严重程度的定量评估以及预后预测。Z-评分计算方法：Z-评分＝（实际测量值－预测值）/预测标准差。研究显示，胎儿超声心动图心血管评分特别适合那些心血管病理生理变化遵循一定规律且病理生理改变趋于一致的胎儿。最近，Stirnemann等对例双胎输血综合征胎儿的研究显示，与传统的Quintero分级相比，胎儿心脏功能评分能够区分心脏做功指数增大，左、右心室短轴缩短率减小以及静脉导管多普勒血流脉动指数增加的三组双胎输血综合征的胎儿，提示这类胎儿存在进行性心脏功能改变，超声心动图获得的胎儿心脏功能评分能够为临床提供更为便捷和精准的定量信息。

心室容积计算：取心尖两个正交平面，即二腔心和四腔心切面，人工或计算机自动描绘左、右心室心内膜的轮廓，测量二腔心和四腔心的心室长径，运用双平面Simpson法可得心室容积和EF。

3.房室瓣口舒张期多普勒血流频谱分析获得标准四腔心切面后，将脉冲多普勒取样容积置于房室瓣口，可以获得两个特征性的舒张期房室瓣口血流频谱：E峰：出现在舒张早期，心室主动松弛，心室压力下降，心房压力超过心室，血液由心房快速充盈进入心室形成。A峰：出现在心室舒张晚期，心房主动收缩，再次使心房压力超过心室，促使血液由心房充盈心室形成。胎儿期E峰小于A峰，随着孕周增加，E峰逐渐增加，A峰随孕周变化不明显，在整个孕期维持相对恒定，因此，胎儿期E/A比值小于1，但随着孕周的增加E/A比值逐渐增加，足月时E/A比值接近1。E峰随孕周增加反映胎儿心室松弛功能的逐渐完善，因为心室舒张才能够确保冠状动脉血流的运行，但研究显示整个孕周冠状动脉血流量维持恒定。

E/A比值在儿童和成人的研究提示能够反映心室舒张功能异常，特别是充血性心力衰竭患者。E/A比值在双胎输血综合征的胎儿研究显示，受血胎儿的二尖瓣口和三尖瓣口E/A比值均明显降低。但在宫内发育迟缓和先天性囊性腺瘤样畸形导致的心脏功能异常的胎儿的研究却显示E/A比值增加。研究还显示E/A比值与等容舒张时间及静脉血流频谱变化之间无明显相关性。但如果显示房室瓣口特征性的双峰波形消失，代之为单峰波形，提示心输出量明显异常，见于主动脉狭窄、双胎输血综合征，对于宫内发育迟缓的胎儿，房室瓣口单峰改变提示预后不良。但单峰改变也见于胎儿心率加快时的E峰与A峰相互融合，易与病理状态下的单峰改变相鉴别。

E/A比值是反映心室舒张功能变化的指标，通过左、右房室瓣口可以独立进行左、右心室功能评估。

4.房室瓣口舒张期彩色M型血流传播速度（Vp）房室瓣口舒张期彩色M型血流传播速度（colorM-modepropagationvelocity,Vp），测定方法：获得标准四腔心切面后，开启CDFI，调节CDFI的基线，使房室瓣口彩色血流出现部分色彩倒错（一般为E峰速度的75%），此时启动M型超声心动图，尽量使M型取样线与房室瓣口舒张期彩色血流束方向平行（夹角小于15°），Vp通过测定M型彩色多普勒频谱图像的第1个色彩倒错的彩色分彩面斜率获得。M型彩色多普勒频谱图横轴代表时间，纵轴代表深度，图像的色彩亮度代表速度大小，故图像上的每一个点都包含着时间、空间和速度三方面的信息。由于同一色彩代表了相同的血流流速，因此，Vp代表了血流自房室瓣口到心尖达到相同速度的距离和时间的比值。在成人和儿童的研究显示，Vp与定量评价心室舒张功能的金标准——心室等容弛缓常数（tau）密切相关。与传统的房室瓣口舒张期血流流频谱相比，Vp受心脏前后负荷的影响小，不会出现“伪正常化”，且Vp值的测定不受心率增快的限制，可能是评价胎儿心室舒张功能的较好指标。对中、晚孕期正常胎儿的研究显示：胎儿左、右心室Vp分别为（24.7±6.8）cm/s和（14.7±4.7）cm/s，左、右心室的Vp在整个中、晚孕期维持恒定，与心率无明显相关。Vp可能在先天性心脏病胎儿、妊娠期糖尿病胎儿、水肿胎儿的心功能评估中具有重要价值。

5.组织多普勒成像技术组织多普勒成像技术（tissuedopplerimaging,TDI）是在传统的CDFI基础上，通过改变多普勒滤波系统，以速度模式、加速度模式和能量模式实时展现心肌运动的超声心动图技术，TDI可以实现胎儿心肌运动速度的无创定量测定，有助于正确理解胎儿心肌活动以及多种疾病状态下心脏的病理生理变化，准确评估胎儿心脏收缩舒张功能，对心律失常做出可靠的诊断，临床已应用TDI技术对胎儿心律失常进行分型和定位及测量时间间歇，并能够分析心肌活动和监测心脏整体和局部功能。随着TDI软硬件技术（高帧频TDI、三维TDI等）的发展，TDI在胎儿心脏超声检查中的运用会越来越方便和广泛，显示出了广阔的发展前景。

心脏节律规则的胎儿的二尖瓣及三尖瓣环TDI运动速度曲线可见典型的三峰曲线：收缩期S波：代表心室收缩；舒张早期E波：代表心室早期舒张；舒张晚期A波：代表心房收缩。另外，还可显示心动周期的两个重要时相：等容收缩期（IVCT）：A波终点至S波起点之间的间歇；等容舒张期（IVRT）：S波终点至E波起点之间的间歇。

采用TDI对水肿胎儿的右室功能研究显示，水肿胎儿三尖瓣环TDIEa明显降低，TDI-S￠波明显减低，而三尖瓣口血流频谱E峰速度明显增加，RV-S￠/LV-S￠明显增加，因此，反映右室充盈功能的指标E/Ea明显增加，通过TDI获得的心脏做功指数（MPI）也明显增加。最近的研究显示，TDI获得的MPI比常规房室瓣口获得的频谱多普勒MPI能够更加敏感地反映IUGR胎儿的收缩与舒张功能。

近来开发的DTI新技术高帧频QTVI可以选择不同的取样点分别置于房室瓣环、心房壁和心室壁取得房室瓣环、心房和心室的运动速度曲线，从DTI衍生的心肌运动速度梯度（myocardialvelocitygradient）可以评价胎儿心室心肌运动速度梯度，了解胎心室壁运动速度在中、晚孕期的生理变化特点及规律，继而有助于更加准确可靠地评估胎儿心功能的相应变化。

TDI技术可以将取样容积置于胎儿左、右房室瓣环，获得一个心动周期的MPI，克服了频谱多普勒技术测量胎儿右心室MPI时的不足（测量胎儿左室PMI时可以将取样容积置于左室流入道和流出道交界处，获得一个心动周期的流入道（二尖瓣口）频谱和流出道（主动脉瓣口）频谱。

DTI的主要局限性包括仅反映特定局部心肌在特定时间的速度信息，存在明显的角度依赖性，仅能分析与声束平行的心肌的运动速度。