速度向量成像技術(shù)評估胎兒心功能及其在復(fù)雜先天性心臟病的應(yīng)用研究.pdf

1、背景
　　 速度向量成像技術(shù)(velocity vector imaging,VVI)是一種定量評價心肌功能的新超聲技術(shù),能直觀地顯示心肌在縱向、徑向和環(huán)向上的運動特征,能夠無創(chuàng)、準確和快速評價心肌運動的協(xié)調(diào)性。國內(nèi)外大量研究顯示VVI能夠提供整體與局部的心肌功能分析,顯示心臟收縮、舒張、扭轉(zhuǎn)運動及心肌運動三維定量等重要信息。VVI在成人心臟疾病中已得到廣泛的研究[1-4]。
　　 近25年來,超聲心動圖的迅速發(fā)展也幫助

2、我們更好地了解了胎兒心臟生理。我們通過主觀評估心臟收縮舒張功能和觀察胎兒水腫來衡量心功能。但是,對于胎兒發(fā)育過程中心臟力學和功能學仍然缺乏準確理解[5]。早期對胎兒心肌的應(yīng)變和應(yīng)變率成像技術(shù)研究曾因胎兒心率過快和難以顯示心動周期而無法進行[5]。
　　 第一章 超聲速度向量成像技術(shù)對正常胎兒心肌運動的評價
　　 [目的]
　　 對于胎兒心臟生理機制的研究曾由于胎心率過快、胎位、胎動、檢查角度等諸多因素的影響而難以

3、進行,而新興的VVI技術(shù)可克服上述限制,用于胎兒心臟功能定量的研究。本研究旨在采用VVI技術(shù)測量正常胎兒心肌整體和局部應(yīng)變、應(yīng)變率、速度、室壁運動延遲時間等參數(shù),為進一步探索先天性心臟病胎兒心肌運動,并評價其心臟功能提供理論依據(jù)和參考。
　　 [方法]
　　 1.研究對象:2008年12月～2009年12月在深圳市婦幼保健院行中晚孕胎兒大體畸形篩查的正常孕婦。以上孕婦均有準確的停經(jīng)史,或經(jīng)早期超聲檢查證明胎齡與孕周相符,

4、孕婦均身體健康,無吸煙、嗜酒史,無高血壓、糖尿病、肝腎等慢性疾病,無心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病以及呼吸急促史,無先天性心臟病生育史及家族史,胎兒均為單胎妊娠,經(jīng)產(chǎn)科臨床及產(chǎn)前產(chǎn)后超聲檢查無明顯異常。
　　 2.圖像采集:使用Siemens Sequoia 512彩色超聲診斷儀,探頭型號6C2,頻率為4～6MHz,由從事產(chǎn)前超聲檢查的專業(yè)人員采集胎兒動態(tài)標準四腔心切面圖,心內(nèi)膜邊界顯示清楚連貫,幀頻維持在30 Hz以上,動態(tài)存儲于M

5、O盤。
　　 3.VVI檢測:用MO盤讀盤后,脫機進入Syngo US Workplace VVI分析軟件,導入胎兒動態(tài)標準四腔心切面圖,并在該圖像上選擇應(yīng)用VVI分析模式,設(shè)參照物于心尖部,在舒張末期順時針方向根據(jù)內(nèi)膜彎曲程度沿心內(nèi)膜手動描跡8-10個點,系統(tǒng)將自動追蹤心內(nèi)膜緣。
　　 4.記錄結(jié)果:
　　 4.1 記錄整體心肌的測量參數(shù):應(yīng)變(S)、應(yīng)變率(SR)、速度(V)、室壁運動延遲時間(Opposin

6、g wall delay)；記錄6個節(jié)段心肌(游離壁基底段、游離壁中間段、游離壁心尖段、室間隔基底段、室間隔中間段、室間隔心尖段)的應(yīng)變、應(yīng)變率、運動速度、室壁運動延遲時間的數(shù)據(jù)；獲得整體心肌的速度向量圖。
　　 4.2獲得心肌運動的應(yīng)變(S)-時間、應(yīng)變率(SR)-時間、運動速度(V)-時間曲線；分別獲得左心室游離壁、右心室游離壁和室間隔房室瓣瓣環(huán)處的縱向收縮期速度峰值(Vs)和舒張期速度峰值(Vd)測值,以及左心室游離壁、右

7、心室游離壁和室間隔中部的應(yīng)變、應(yīng)變率的測值。
　　 [結(jié)論]
　　 本研究測量了正常胎兒整體和局部心肌應(yīng)變、應(yīng)變率、運動速度、室壁運動延遲時間等參數(shù),應(yīng)變率隨著胎心率的增加而增加,而應(yīng)變在中晚孕期和正常胎心率范圍內(nèi)維持穩(wěn)定,說明胎兒心肌形變能力在一定范圍內(nèi)具有代償功能,以保證其心功能的穩(wěn)定性。VVI技術(shù)作為測量分析心肌運動參數(shù)的工具,可克服檢查角度的限制,從而評價心室整體和局部節(jié)段功能,為進一步探索先天性心臟病胎兒心肌運

8、動,并為其心臟功能的定量評價提供理論依據(jù)和參考。
　　 第二章 超聲速度向量成像技術(shù)對左心發(fā)育不良綜合征心室縱向功能的研究
　　 [目的]
　　 左心發(fā)育不良綜合征(Hypoplastic left heart syndrome,HLHS),是一種少見而危及生命的復(fù)雜先天性心臟畸形,約占先天性心血管畸形的14％,主要為左心流入和/或流出道發(fā)育不良引起的一組病變,包括左心室狹小、二尖瓣閉鎖或狹窄、主動脈瓣閉鎖、升主

9、動脈發(fā)育不良等。本研究擬采用VVI技術(shù)對比測量分析正常胎兒和HLHS胎兒左、右心室的應(yīng)變、應(yīng)變率、速度及其室壁運動延遲時間等心肌運動參數(shù)來評價心肌運動,通過分析上述參數(shù)的變化探討HLHS胎兒心肌功能的異常變化,為該病臨床的產(chǎn)前遺傳咨詢、宮內(nèi)治療、出生后治療、預(yù)后提供理論依據(jù)和參考。
　　 [方法]
　　 1.研究對象:2007年12月～2009年12月在深圳市婦幼保健院行中晚孕胎兒大體畸形篩查的56例孕婦,經(jīng)產(chǎn)前超聲檢查

10、診斷為HLHS；正常對照組孕婦的入選條件同第一章。病例組和對照組按孕周以1:1配對。
　　 2.圖像采集和VVI檢測方法同第一章。
　　 3.記錄結(jié)果:獲得整體心肌的速度向量圖；記錄左心室和右心室整體心肌的測量參數(shù):應(yīng)變、應(yīng)變率、運動速度、室壁運動延遲時間；獲得局部心肌運動的應(yīng)變-時間、應(yīng)變率-時間、速度-時間曲線。
　　 4.產(chǎn)后隨訪和病理解剖追蹤出生后手術(shù)及預(yù)后情況；要求在深圳市婦幼保健院引產(chǎn)者并簽署胎兒尸體

11、病理解剖同意書后行尸解。
　　 [結(jié)論]
　　 HLHS胎兒左心發(fā)育不良,右心功能性代償,左、右心室心肌應(yīng)變、應(yīng)變率、速度均降低,心室室壁運動延遲時間增加,心室運動的同步協(xié)調(diào)性降低。孕周對左、右心室肌速度無明顯影響,胎心率對左、右心室肌應(yīng)變率無明顯影響,說明左心室肌發(fā)育不良,其心肌功能明顯降低；而對于功能性右心室而言,可能是由于長期代償下的心肌功能受損,或是我們沒有將代償期和失代償期的心功能進行分類分析,這些尚待更深入的

12、研究。綜上述,應(yīng)變、應(yīng)變率、速度、室壁運動延遲時間是可以用來評估HLHS胎兒心肌功能的可靠參數(shù),結(jié)合不同孕周和胎心率對這些參數(shù)的影響,可以更好的分析胎兒心肌所處的功能狀態(tài)。
　　 第三章 超聲速度向量成像技術(shù)對右心發(fā)育不良綜合征心室縱向功能的研究
　　 [目的]
　　 右心發(fā)育不良綜合征(Hypoplastic right heart,HRH),是一種少見的復(fù)雜先天性心臟畸形,它包括各種以右心室發(fā)育不良為共同特征

13、的先天性心臟異常,主要為肺動脈瓣和/或三尖瓣的發(fā)育不良(閉鎖或重度狹窄)。本研究擬采用VVI技術(shù)對比測量分析正常胎兒和HRH胎兒左心室和右心室的應(yīng)變、應(yīng)變率、速度及其室壁運動延遲時間等心肌運動參數(shù)來評價心肌運動,通過分析上述參數(shù)的變化探討HRH胎兒心肌功能的異常變化,為該病臨床的產(chǎn)前遺傳咨詢、宮內(nèi)治療、出生后治療、預(yù)后提供理論依據(jù)和參考。
　　 [方法]
　　 1.研究對象:2007年12月～2009年12月在深圳市婦幼

14、保健院行中晚孕胎兒大體畸形篩查的12例孕婦,經(jīng)產(chǎn)前超聲檢查診斷為HRH；正常對照組孕婦的入選條件同第一章。病例組和對照組按孕周以1:3配對。
　　 2.圖像采集、VVI檢測、記錄結(jié)果、隨訪的方法同第二章。
　　 [結(jié)論]
　　 HRH胎兒右心發(fā)育不良,左心功能性代償,左、右心室心肌應(yīng)變、應(yīng)變率、速度均降低,心室室壁運動延遲時間增加,心室運動的同步協(xié)調(diào)性降低。孕周對左、右心室肌速度無明顯影響,胎心率對左、右心室肌應(yīng)

15、變率無明顯影響,說明右心室肌發(fā)育不良,其心肌功能明顯降低；而對于功能性左心室而言,仍需將代償期和失代償期的心功能進行分類分析,這些尚待更深入的研究。綜上述,應(yīng)變、應(yīng)變率、速度、室壁運動延遲時間是可以用來評估HRH胎兒心肌功能的可靠參數(shù),結(jié)合不同孕周和胎心率對這些參數(shù)的影響,可以更好的分析胎兒心肌所處的功能狀態(tài)。
　　 第四章 超聲速度向量成像技術(shù)對心肌致密化不全心室縱向功能的研究
　　 [目的]
　　 心肌致密化

16、不全(noncompaction of the ventricular myocardium,NVM)是由于胚胎初期正常心內(nèi)膜和心肌發(fā)育停止所致的先天性心肌病,由于基因突變等因素使心肌的致密化過程失敗,室壁肌層保留疏松狀態(tài)。本研究旨在采用超聲產(chǎn)前診斷NVM,結(jié)合VVI技術(shù)測量NVM產(chǎn)前心肌運動速度、應(yīng)變、應(yīng)變率、室壁運動延遲時間,通過測量研究上述參數(shù)來探討NVM心肌功能的異常變化。
　　 [方法]
　　 1.研究對象:2

17、007年12月～2009年12月在深圳市婦幼保健院行中晚孕胎兒大體畸形篩查的9例孕婦,經(jīng)產(chǎn)前超聲檢查診斷為NVM,并由產(chǎn)后病理解剖證實的孕婦為病例組；正常對照組孕婦的入選條件同第一章。病例組和對照組按孕周以1:3配對。
　　 2.圖像采集、VVI檢測、記錄結(jié)果、隨訪的方法同第二章。
　　 [結(jié)論]
　　 NVM胎兒局部病變和整體心肌的應(yīng)變、應(yīng)變率、速度均降低,心室室壁運動延遲時間增加,心室運動的同步協(xié)調(diào)性降低。孕