早孕期胎儿心脏超声专家观点

赵胜; 赵博文; 吴青青; 李雪蕾; 熊奕; 谢红宁; 孙丽娟

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.01.001

中华医学超声杂志（电子版） >

2024 , Vol. 21 >Issue 01: 1 - 9

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.01.001

专家论坛

早孕期胎儿心脏超声专家观点

赵胜 ,
赵博文 ^,²^,^† ,
吴青青 ,
李雪蕾 ,
熊奕 ,
谢红宁 ,
孙丽娟

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^1.430070　武汉，湖北省妇幼保健院超声诊断科
^2.310016　杭州，浙江大学医学院附属邵逸夫医院超声科、浙江省胎儿心脏超声诊断技术指导中心、浙江大学邵逸夫临床医学研究所
^3.100026　北京，首都医科大学附属北京妇产医院、北京妇幼保健院超声科
^4.230001　合肥，安徽省妇幼保健院超声科
^5.518005　深圳，深圳市罗湖医院集团深圳市罗湖区人民医院超声科
^6.510062　广州，中山大学附属第一医院超声医学科

作者贡献分布：赵胜负责本文的选题、组织专家回答相关问题并回答了问题4，吴青青、李雪蕾、熊奕、谢红宁、孙丽娟、赵博文分别负责问题1、2和3、5、6和8、7、9的解答。赵胜和赵博文负责本文的修订和定稿

通信作者：赵博文，Email：zbwcjp@163.com

Copy editor: 吴春凤

收稿日期: 2023-11-13

网络出版日期: 2024-03-27

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收起

Expert opinions on fetal cardiac ultrasound in early pregnancy

Sheng Zhao ,
Bowen Zhao ^,^† ,
Qingqing Wu

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Received date: 2023-11-13

Online published: 2024-03-27

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摘要

早孕期胎儿心脏超声检查是产前诊断的一项关键技术，它能够帮助医师在胎儿发育的早期阶段发现潜在的心脏结构异常。这种早期检查为及时医疗干预提供了关键的时间窗口，从而提高了治疗效果，减少了严重心脏缺陷对胎儿健康可能造成的负面影响。尽管这项技术对于改善孕妇和胎儿的健康至关重要，但如何标准化地进行早孕期胎儿心脏超声检查仍面临着一些挑战。为了优化产前管理，本文详细讨论了早孕期胎儿心脏超声检查的相关问题，包括适应证、安全性、检查方法、标准切面、诊断难度、染色体问题、随访计划以及人工智能技术的应用等。本文旨在通过这些问题的综合讨论推动规范化地早期诊断和干预胎儿心脏缺陷，从而降低不良结局的风险，为孕妇和胎儿提供更优质的产前管理。

本文引用格式

赵胜 , 赵博文 , 吴青青 , 李雪蕾 , 熊奕 , 谢红宁 , 孙丽娟 . 早孕期胎儿心脏超声专家观点[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2024 , 21(01) : 1 -9 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.01.001

问题1：早孕期胎儿心脏超声检查有哪些适应证？

一、母体或家族性指征

母体代谢性疾病（糖尿病合并妊娠、妊娠糖尿病、苯丙酮尿症）；母体自身免疫性抗体（抗SSA/Ro抗体、抗SSB/La抗体）；母体致畸剂接触史：抗惊厥药物、血管紧张素转化酶抑制剂、异维A酸、非甾体抗炎药、选择性5-羟色胺再摄取抑制剂类药物、酒精；人工辅助生殖技术；一级亲属具有先天性心脏病或相关综合征；具有先天性心脏病相关的不良孕产史。

二、胎儿指征

孕早期（孕11~14周）产科超声检查怀疑胎儿心脏畸形；孕早期（孕11~14周）产科超声检查怀疑胎儿严重心外解剖畸形；孕早期胎儿绒毛膜穿刺显示染色体核型异常或无创产前筛查异常；持续性胎儿心律失常；胎儿颈项透明层（nuchal translucency，NT）增厚；胎儿静脉导管a波反向；孕早期（孕11~14周）超声提示胎儿心轴异常；胎儿三尖瓣反流；早期胎儿水肿或浆膜腔积液；单绒毛膜多胎妊娠。

问题2：早孕期胎儿心脏超声检查对胎儿是否安全？

一、不同超声成像模式的安全性

B模式成像和M模式成像的声输出量有限，因此，它们的使用通常是安全的，适用于妊娠的所有阶段^［1］。但频谱多普勒模式可能会产生显著的升温效应，特别是在骨骼附近，使用时可以通过调节热指数进行相关检查。多普勒超声与更大的功率输出相关，当感兴趣区域较小时，建议谨慎使用彩色多普勒模式，因为该模式具有更大的潜在生物效应。目前建议将热指数保持在1以下，多普勒的最大使用时长限制在5~10 min内^［2］。既往多项研究均显示了妊娠期超声应用的安全性，一项Meta分析包含了41项不同研究（16项对照试验、13项队列研究和12项病例对照研究）的数据，研究结果显示妊娠期超声检查与不良妊娠结局、新生儿神经系统发育异常、儿童恶性肿瘤风险增加、智力低下或精神疾病均无关^{［3,4,5,6］}。

二、早孕期胎儿心脏超声检查仪器的条件设置原则

国际妇产超声学会（International Society of Ultrasound in Obstetrics & Gynecology，ISUOG）2013年发表的《早孕期胎儿超声检查指南》中推荐^［7］，早孕期超声检查应尽量减少胎儿的暴露时间，检查时需使用ALARA原则（As Low As Reasonably Achievable，合理最低剂量），应以尽可能低的能量输出获得必需的临床诊断信息，即使用最短的扫描时间和尽可能小的功率输出，从而将对被检者的生物学效应减至最低。

超声分辨率的提高使得胎儿超声心动图能够在妊娠早期进行，目前的超声设备提供了更高的图像分辨率和更好的灰度清晰度。通常，在大多数超声检查期间，特别是在胎儿心脏检查中，可以通过利用更多的功能（如能量多普勒、谐波成像、高分辨率血流等）获得进一步的诊断信息，从而提高诊断准确性。使用时应注意调整输出功率，并充分考虑超声探头的停留时间，保持在最低限度，遵从ALARA原则^［8］。美国超声医学学会（American Institute of Ultrasound in Medicine，AIUM）2021年发表的《孕12⁺⁰—13⁺⁶周详细产科超声检查指南》^［9］指出：在妊娠<10周时使用适合软组织的热指数；当妊娠≥10周，骨化明显时，应使用适合骨的热指数。根据ALARA原则，使用M模式成像代替频谱多普勒成像来记录胚胎/胎儿心率。多普勒成像需运用于检查特定的临床问题，脉冲多普勒成像与较高的能量输出有关，可在评估异常胎儿时使用。将二维、彩色和脉冲多普勒的使用限制在获得必要信息所需的范围内，扇形扫查区域尽可能窄，优化深度设置（在视野中仅包括所要评估的图像），限制彩色血流取样框和脉冲多普勒取样门的大小。保持狭窄的扫描范围可以提高帧速率，这对获得胎儿心脏的高分辨率图像至关重要。

问题3：如何选择早孕期胎儿心脏超声检查的方法？经腹部/经阴道？二维/彩色多普勒？

一、早孕期胎儿心脏超声中经腹部方式与经阴道方式的选择

随着超声仪器分辨率的不断提高，早孕期胎儿心脏超声检查成为可能，检查的方法有经腹部和（或）经阴道的超声心动图2种模式。Gembruch等^［10-11］的一系列研究显示，13周之前使用高频的腔内探头可以很好地显示胎儿心脏的解剖结构；对于妊娠10~13周胎儿四腔心切面和大动脉交叉切面的显示，经阴道超声明显优于经腹部超声；至妊娠14周时，这两种方法几乎都可以成功显示上述两个切面；妊娠14周后，经腹部超声明显优于经阴道超声的显示。Hutchinson等^［12］的研究显示在绝大多数妊娠12周以后的胎儿中，经腹部途径通常足以获得完整的胎儿超声心动图（肺静脉评估除外，这在妊娠14周之前评估具有挑战性）。在妊娠11周之前，大多数情况下需要进行经阴道的超声检查才能进行全面评估，但阴道内的检查会出现心脏评估角度的受限，然而这可以通过胎儿的活动得到纠正。经阴道超声心动图可以为经腹部超声心动图提供更多的补充信息，但这会受到胎儿心脏与宫颈距离增加的影响^［12-13］，探头与胎儿间距离的增加降低了胎儿心脏结构的显示率。Smrcek等^［13］的研究中也显示了妊娠14周后，因胎儿的心脏位置离宫颈太远，经阴道的超声检查并不足以提供足够的图像分辨率。

很明显，运用目前的专业超声设备，胎儿超声心动图可以在早孕期进行。在这个妊娠期，超声检查使用的方法可能会有所不同，这在很大程度上也取决于检查者的偏好和经验，及患者的特征和胎儿大小。然而，无论使用何种途径，都必须熟悉不同检查方式的优势和局限性，以及胎儿心脏在妊娠这一阶段的正常表现。经腹部与经阴道超声检查这两种方法并不相互排斥，每种方式均可获得不同的超声平面，可提供互补信息^［14］。

二、早孕期胎儿心脏超声中二维超声及彩色多普勒超声的应用

通常来说，孕早期胎儿心脏的检查方法与孕中晚期类似；但目前的检查者更多地依赖彩色多普勒去提供诊断的关键信息^{［12，15-16］}。左、右室流出道在妊娠11至11⁺⁶周时通过二维超声可识别72%，通过彩色多普勒超声可识别91%；96%的胎儿在妊娠12至12⁺⁶周间即可通过彩色多普勒显示主动脉弓和动脉导管弓，但应用二维超声至妊娠13周后才有94%的胎儿能够清晰显示^［12］。

AIUM发表的《孕12⁺⁰—13⁺⁶周详细产科超声检查指南》^［9］中指出，彩色多普勒成像的应用对早孕期的胎儿心脏评估至关重要，四腔心切面的彩色多普勒有助于判断心轴的改变；与灰阶成像相比，它更好地定义了室间隔的位置。此外，彩色多普勒成像可以评估心室的对称性，并在舒张期显示二尖瓣和三尖瓣血流。在技术可行的情况下，应使用彩色多普勒和灰阶成像来共同评估三血管气管切面，在此切面中，在气管左侧可显示主动脉横弓部/峡部与肺动脉主干/动脉导管的并行血流。在疑似心脏异常的胎儿中，对主动脉弓和导管弓长轴切面的血流显示，以及对三尖瓣口和静脉导管的频谱多普勒评估，可以更全面地了解胎儿心脏结构及功能变化的情况^{［17,18,19］}。但需要注意的是，出于安全考虑，彩色多普勒超声并不应该在常规检查时应用^［7］，而应更多地运用于异常胎儿的评估。

问题4：早孕期胎儿心脏超声检查应观察哪些切面？

一、早孕期胎儿超声检查指南对胎儿心脏的要求

ISUOG 2013年发表的《早孕期胎儿超声检查指南》^［7］中关于胎儿心脏的内容包括：必须确定胎儿心脏位于左侧胸腔（左位心）；孕11—13⁺⁶周观察胎儿心脏解剖结构是可行的，但是不推荐常规使用。AIUM 2020年发表的《孕12⁺⁰—13⁺⁶周详细产科超声检查指南》^［9］指出：正常胎儿心脏占据胸腔约1/3，四腔心切面显示左心房和右心房、左心室和右心室大小一致，心尖朝左，心轴45°±15°；彩色多普勒有助于显示室间隔、左右心腔是否对称，以及二、三尖瓣舒张期血流；二维超声及彩色多普勒显示三血管气管切面是可行的，可见主动脉横弓/主动脉峡部与肺动脉主干/动脉导管汇合成V型结构，均位于气管左侧，血流均为正向。怀疑先天性心脏病时可以增加切面，如主动脉弓长轴、动脉导管长轴、三尖瓣口频谱多普勒、静脉导管频谱多普勒等。早孕期胎儿超声检查规范以NT检查为中心，同时要求观察心脏位置、四腔心及三血管气管切面，但是左/右室流出道切面及其他中孕期胎儿心脏超声检查需要观察的切面并不要求显示。

二、早孕期显示胎儿心脏切面的可行性

Krapp等^［20］研究了690例早孕期胎儿（头臀长45~84 mm），发现四腔心切面、肺静脉切面、左室流出道切面、三血管切面和主动脉弓切面的显示率分别为96%、23%、97%、98%和72%；检出17例心脏畸形（13例心内膜垫缺损，2例主动脉狭窄，1例主动脉弓离断和1例肺动脉瓣缺如综合征），并认为早孕期很难显示胎儿右室流出道切面，而且该切面不能提供诊断信息。Hutchinson等^［12］应用经腹部及经阴道超声研究了202例孕6~13周的胎儿（166例单胎、33例双胎和3例三胎），发现从孕8周至孕13周，四腔心显示率由52%逐步提高到100%，心室流出道显示率由83%提高到100%，彩色多普勒可以显著提高左/右室流出道的显示率；但是至孕13周肺静脉显示率仍然很低（二维超声显示率为23%，彩色多普勒超声显示率为42%）。Quarello等^［17］应用彩色多普勒和能量多普勒观察597例早孕期胎儿（头臀长45~84 mm）的四腔心切面和三血管切面，发现其中86%的胎儿四腔心切面可显示而且是正常的，79%的胎儿三血管切面可显示而且是正常的，73%的胎儿四腔心和三血管切面均可显示而且是正常的；同时发现影响切面显示率的因素包括体质量指数、胎儿脊柱的方位和头臀长。随着学习曲线的获得，切面显示率可进一步提高。

由于早孕期胎儿心脏体积小，心腔及大动脉流速较低，显示心脏结构对超声仪器和超声医师的手法要求均很高，结合国内现状，采用四腔心和三血管切面筛查常见的心脏畸形可行性更高。此外，孕11~13周NT增厚合并三尖瓣反流及静脉导管A波反向时，胎儿罹患先天性心脏病的风险增高^［21］，也要求超声医师在发现NT增厚时应进一步观察胎儿四腔心切面确定有无三尖瓣反流。

三、早孕期胎儿心脏超声常用切面的应用

四腔心切面可显示心尖朝向、心脏十字交叉结构、左心房/右心房及左心室/右心室大小基本一致等解剖信息，因此，四腔心明显异常的先天性心脏病有可能被检出，如心尖朝右（镜像右位心、心房异构等）、无十字交叉结构（完全性心内膜垫缺损）、左心小（左心发育不良综合征）、右心小（肺动脉闭锁+完整室间隔）、房室瓣异常（三尖瓣下移畸形）等^［22］。三血管切面可显示主动脉和肺动脉的内径比例关系、血流方向、与气管的左右位置关系等解剖信息，因此，三血管切面明显异常的先天性心脏病有可能被检出，如一支大动脉血流反向（肺动脉闭锁、主动脉闭锁）、一支大动脉变窄（肺动脉狭窄、主动脉狭窄、主动脉缩窄）、仅见一支大动脉（永存动脉干），以及大动脉与气管位置异常（右位主动脉弓、迷走右侧锁骨下动脉等）。

问题5：早孕期哪些先天性心脏病较容易诊断？

根据ISUOG 2013年发表的《早孕期胎儿超声检查指南》^［7］，早孕期胎儿超声检查规范以NT检查为中心，同时要求观察心脏位置、四腔心及三血管气管切面，因此，涉及四腔心切面和三血管气管切面异常的一些心脏畸形较容易被检查出来。然而，应用二维超声显示四腔心切面和三血管气管切面的成功率仍较低，因此，涉及四腔心切面和三血管气管切面血流异常的胎儿心脏畸形容易被检出，如单心室、二尖瓣闭锁、三尖瓣闭锁、完全性心内膜垫缺损、左心发育不良综合征、右心发育不良、三尖瓣下移畸形、肺动脉瓣闭锁、主动脉瓣闭锁、永存动脉干、右位主动脉弓、迷走右侧锁骨下动脉等^［22］。

由于血流有外溢现象，并非所有涉及血流异常的胎儿心脏畸形都能在早中孕期被检查出，有些心脏畸形仍然需要依据二维超声才能被准确地显示。例如，在早中孕期由于胎儿心脏较小，二维超声显示四腔心切面上十字交叉结构和室间隔较困难，因此对于不典型心内膜垫缺损，往往有看似正常的共同房室瓣，其四腔心切面可能显示两股房室瓣血流，并不显示为一股房室瓣血流，容易漏诊；对于有2个心房的单心室，四腔心切面也可以显示二股血流而容易漏诊。

较易被检出的胎儿心脏畸形，具体如下。

1. 二尖瓣闭锁和三尖瓣闭锁：四腔心切面仅显示一股房室瓣血流信号，失去正常四腔心切面二股房室瓣血流特征，容易在早中孕期被检出。

2. 主动脉瓣闭锁和肺动脉瓣闭锁：三血管气管切面可显示主动脉和肺动脉，如果有主动脉瓣闭锁或肺动脉瓣闭锁，其三血管气管切面必然会出现三血管气管切面反向血流，因而容易在早中孕期被检出。

3. 左心发育不良综合征和右心发育不良：左心发育不良综合征有二尖瓣重度狭窄或闭锁和（或）主动脉瓣严重狭窄或闭锁，同时合并左心室明显缩小；而右心发育不良有三尖瓣重度狭窄或闭锁和（或）肺动脉瓣严重狭窄或闭锁，同时合并右心室明显缩小。因此，它们在四腔心切面或三血管气管切面上会出现血流异常，从而容易在早中孕期被检出。

4. 左侧或右侧优势型单心室：不同于不定心室型单心室有2个心房，左侧或右侧优势型单心室仅有一股房室瓣血流，从而容易在早中孕期被检出。

5. 典型完全性心内膜垫缺损：由于十字交叉缺失和共同房室瓣，四腔心切面上仅见一股房室瓣血流，因此容易在早中孕期被检出。

6. 三尖瓣下移畸形：四腔心切面上会出现右心房明显增大合并大量三尖瓣反流，以及二尖瓣和三尖瓣开口水平一高一低，因而容易在早中孕期被检出。

7. 迷走右锁骨下动脉：其核心特征是右锁骨下动脉起源于降主动脉，并在气管后方走向右肩，因而容易在三血管气管切面上出现气管后方走向右肩的特征性血流信号，因而容易在早中孕期被检出。

问题6：早孕期哪些先天性心脏病很难诊断？

随着超声探头分辨力的提高，彩色多普勒技术的改进，以及经阴道超声检查的应用，部分严重的或心脏结构改变明显的胎儿心脏畸形可以在早孕期筛查出来甚至获得诊断^［23］。但是，影响先天性心脏病早孕期超声检出率的因素较多，各类先天性心脏病的检出取决于超声仪器设置、人员意识、扫查手法等多种因素。另外早孕期胎儿心脏非常小、跳动快，且先天性心脏病种类繁多，病变具有随孕周变化的特征，仍然有较多种类的先天性心脏病难以在早孕期被发现，早期检出率低，多数需待后期复查获得诊断。2021年Karim等^［24］通过分析63项前瞻性和回顾性研究，对高、低风险孕妇中孕11~14周胎儿心脏超声检查先天性心脏异常的诊断准确性进行了系统性评估，对早孕期超声检查各种类型心脏异常的效能进行总结，数据证实了不同种类的先天性心脏病在早孕期检出的敏感度有很大差异。

早孕期难以发现和获得正确诊断的先天性心脏病主要有几种情况，一是病变早期即已出现，但四腔心结构正常，流出道常受宫内条件和仪器设置等影响显示困难，导致筛出困难；二是先天性心脏病的病理生理改变是渐进性的，早期未能表现出来，从而无法检出；三是病灶较小，低于超声探头分辨力，早期无法识别^［23］。

结构畸形早期已形成，但四腔心切面多数正常，受探头角度和仪器彩色血流设置等影响，流出道筛查困难，超声声像图变化不明显，早孕期胎儿心脏常规检查无法检出或极易漏诊的先天性心脏病：（1）大动脉转位：由于四腔心结构无异常表现、流出道显示困难、大动脉交叉关系变化不明显^［25］，早孕期检出的敏感度为45.05%（95%CI：29.29%~61.35%）^［24］。（2）法洛四联症：四腔心结构多为正常，早期可以仅有流出道型室间隔缺损，肺动脉狭窄不明显^［26］，主动脉、肺动脉比例变化不明显，仅约40.95%（30.16%~52.2%）较严重的类型可以在早孕期被发现^［24］。

病变呈进展性，多数至中孕期才出现较明显超声声像改变^［27］，仅部分病例早孕期出现异常的先天性心脏病主要包括血管狭窄、瓣膜病变、肿瘤、心律失常等。（1）主动脉缩窄：虽然部分病例早孕期可以出现左心室小、主动脉血流细小的表现，但是多数病例妊娠早期没有特征性表现，诊断主动脉缩窄非常困难，且常常出现假阳性^［28］。早孕期发现主动脉缩窄的敏感度为37.23%（23.96%~51.56%）^［24］。（2）主动脉瓣狭窄：早孕期瓣膜观察困难，仅早发和严重的病例可在早孕期检出，敏感度为38.81%（15.77%~64.90%）^［24］。（3）三尖瓣下移畸形：多数病例在早孕期仅表现为三尖瓣反流，难以获得瓣膜病变的直接征象，早孕期检出率为25.03%（4.83%~54.08%）^［24］。（4）肺动脉狭窄：包括瓣膜狭窄及主肺动脉狭窄，早孕期检出率为19.45%（8.99%~32.74%）^［24］。（5）心脏横纹肌瘤：多数在中孕期才出现病灶，因此早孕期难以被发现，检出率仅为4.87%（0.19%~22.09%）^［24］。

病灶较小、超声分辨力难以或无法分辨的先天性心脏病：（1）部分性心内膜垫缺损：病变较隐匿，房室瓣在早孕期显示困难，因此部分性心内膜垫缺损检出率低，为21.53%（6.78%~41.66%）^［24］。（2）室间隔缺损：早孕期单纯性室间隔缺损多数没有左右心室比例改变，其检出取决于缺损的大小和彩色多普勒的预设条件，检出的敏感度为23.92%（14.41%~34.97%）^［24］。（3）体静脉和肺静脉异常：妊娠早期胎儿体、肺静脉极细小，无法在灰阶超声上显示，对彩色多普勒的要求很高，目前常规早孕期超声筛查难以检出静脉系统异常^［23］。

综上所述，受早孕期宫内条件、胎儿先天性心脏病特点、仪器设备等条件的限制，仍然有部分先天性心脏病难以在早孕期获得诊断，同时，即使是同一种类的异常，由于病变程度的个体化差异，检出率也会有很大的不同。但是需要强调的是，早孕期筛查的重点应放在检出可能影响产前决策和出生后干预的先天性心脏异常。

问题7：早孕期心脏畸形与染色体异常关系如何？

孕期胎儿心脏畸形与胎儿染色体异常密切相关，有报道指出先天性心脏病合并非整倍体染色体异常的概率为9%~18%^［29］。王晓玉等^［30］研究显示胎儿心脏异常发生染色体异常概率相对较高，心脏异常者发生染色体异常的概率约为19.61%（40/204）。有研究表明早孕期检出的胎儿心脏畸形发生染色体异常的概率升高，可能与早孕期能够检出的心脏畸形类型相关。吴坚柱等^［31］研究了159例早孕期（孕11~14周）超声发现异常的胎儿，11例胎儿有心脏畸形，其中合并胎儿染色体异常的检出率为72.7%（8/11），以21三体和18三体为主。

产前染色体微阵列分析（chromosomal microarray analysis，CMA）检测染色体拷贝数变异对先天性心脏病的病因检出具有帮助，基于临床和科研的研究表明，拷贝数变异对遗传学病因的贡献率为10%~15%^［32］。也有研究指出CMA技术对核型正常的先天性心脏病胎儿具有重要的应用价值，能够提高染色体异常检出率约3.53%^［33］。郑菊等^［34］发现早孕期检出的胎儿结构畸形中染色体核型异常的风险较高，CMA可进一步检出致病性拷贝数变异，但阳性检出率相对较低。

对于染色体核型正常且拷贝数检测未发现致病性拷贝数变异的先天性心脏病胎儿，可对其家系进行基因检测，进一步探索遗传学病因。谷孝艳等^［35］对47例房室间隔缺损的胎儿进行基因检测，发现产前超声发现房室间隔缺损时应行遗传学检测，二代测序技术有助于发现不同水平基因异常。然而，目前国内外对于早孕期心脏畸形的胎儿进行基因检测的研究尚缺乏。

问题8：早孕期怀疑先天性心脏病应如何随访观察？

早孕期应用灰阶超声联合彩色多普勒超声检查，通过观察胎儿心脏四腔心左、右心室，两条流出道交叉关系和三血管切面血流束，可以筛查或诊断一些结构改变明显的先天性心脏畸形^［23-24］。这些早期发现的严重结构改变的心脏异常多数预后不良，及时诊断对妊娠管理具有重要意义。但是，由于早孕期超声检查胎儿心脏较中孕期具有更大的技术局限性，难以避免假阳性，可能导致不必要的干预。研究显示，在早期诊断的先天性心脏病中有较高的终止妊娠率，加上难以获得解剖确认，选择继续妊娠的比例相对低，因此，在早孕期超声检查可疑心脏异常时，非常有必要遵循完善合理的随访制度^{［7，23-24，36］}。

早孕期心脏超声检查可疑心脏结构异常时，在大多数情况下，应尽快复查或转诊至专业人员处，尽可能早地明确诊断^［7］。早孕期胎儿心脏超声检查可能出现以下几种情况，一是发现较明确的重大心脏异常；二是可疑有复杂心脏异常，但难以明确具体类型；三是发现不确定的超声声像改变。以上不同的情况，根据有无病史、有无合并其他异常超声指标，需有针对性的随访措施。

1. 早孕期筛查有较明确的重大心脏畸形：多种严重的心脏畸形在早孕期有较明显超声表现，如完全性房室间隔缺损、单心室或功能性单心室、单一大动脉、心脏外翻等，基于目前的超声技术有较高的检出率，达60%以上^［24］，而这些早孕期发现的心脏畸形与胎儿染色体异常，尤其与染色体非整倍体异常密切相关，染色体异常率、合并心外异常率明显高于在妊娠中期筛查所发现心脏畸形。因此，对此类病例建议直接行介入性产前诊断（绒毛穿刺或羊膜腔穿刺术）、胎儿染色体核型检测^［37］。

2. 可疑有复杂心脏异常，但难以明确具体类型：一些复杂心脏畸形，尤其是动脉椎干异常，如法洛四联症、右心室双出口、大动脉转位等，早孕期在四腔心切面和三血管气管切面可能有相似表现，难以鉴别具体类型^［24］，然而此类异常的鉴别诊断对于预后的判断有重要的意义。对于此类异常，除了应尽早行介入性产前诊断、胎儿染色体核型检测外，有必要在中孕期（孕18~22周）进行胎儿心脏超声专项检查，获得最佳诊断效果^［38］，以有效评估预后、指导妊娠管理。

3. 发现不确定的超声声像图改变：包括早孕期左右心腔大小不对称、肺动脉干与主动脉比例改变、轻度心轴改变、血流方向改变等，而此类声像图改变多数是一些进展性先天性心脏病由轻向重的演变过程，在中孕期甚至晚孕期才表现出典型声像，例如心脏瓣膜病变、三尖瓣下移畸形、肺动脉狭窄、主动脉缩窄等，但也可以是正常心脏的一过性超声表现。因此，对于此类不确定的超声图像异常，更需要进行中孕期（孕18~22周）超声随访诊断，甚至晚孕期持续评估^［36］。

早孕期胎儿心脏超声检查结果的咨询，应包括对检查结果的准确性把握度、严重畸形的预后、进展性病变的诊断局限性等，因此全面的咨询离不开后期的有针对性的随访。

问题9：三维/四维超声、人工智能技术可以用于早孕期心脏超声检查吗？

一、三维、四维超声在胎儿心脏超声检查中是否有附加价值？

胎儿先天性心脏病是产前超声筛查最容易漏诊的结构畸形^［38］。二维超声结合彩色多普勒血流成像（color Doppler flow imaging，CDFI）是胎儿超声心动图的常规模式，虽然超声成像技术的不断发展使胎儿超声心动图图像质量不断提升，但二维超声仍存在一定的局限性^［39］。四维超声应用时间空间相关成像技术（spatio-temporal image correlation，STIC）通过获取1个完整心动周期的胎儿心脏三维容积数据，即可完成四维胎儿心脏容积成像^［39-40］。通过表面成像模式、多平面重建断层超声显像技术、反转成像模式、灰阶血流、胎儿心脏超声容积计算机辅助诊断技术（sonography-based volume computer-aided diagnosis，Sono-VCAD）^［41］、胎儿心脏导航技术（fetal heart navigation，FHN）、胎儿心脏超声智能导航技术（fetal intelligent navigation echocardiography，FINE）^［42］、胎儿心脏自动容积导航技术（smart-planes fetal heart，S-planes FH）^［43］、虚拟器官计算机辅助定量分析技术（virtual organ computer aided analysis，VOCAL）及自动超声容积定量技术（sonographic-automatic volume calculation，Sono-AVC）^［44］等成像与定量分析技术可对胎儿心脏容积数据进行标准化和序列化显示与分析，显示标准化诊断切面、立体血流，并能够对胎儿心功能进行定量分析。

四维胎儿心脏超声有助于胎儿心脏形态及结构的显示^［39］：包括通过多平面重建对心耳形态鉴别；表面成像模式显示房室瓣结构；三个正交平面显示模式对心室形态的观察；整个室间隔、房间隔及卵圆孔的显示；显示左、右室流出道并进行主动脉与肺动脉内径的正确测量，包括主动脉弓的观察与测量；反转模式观察主动脉缩窄及主动脉弓离断等。VOCAL技术能够定量分析胎儿心功能，包括心室容量、射血分数等^［44］。另外，四维胎儿心脏超声在离线分析、远程医疗、教学与培训及科研方面具有一定的潜在应用价值^［39］。研究显示四维STIC技术对胎儿先天性心脏病诊断的准确性、敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为91.6%、94.8%、88.1%、89.7%和94.0%^［45］。

二、三维/四维超声能用于早孕期胎儿心脏超声检查吗？

ISUOG 2013《胎儿心脏超声检查指南》推荐的胎儿心脏超声检查时间为18~22周^［38］，随着技术进展，早孕期胎儿心脏超声检查已在临床开展^［7］。Vinals等^［46］通过远程指导无胎儿心脏超声检查经验的超声医师进行了11⁺⁰~13⁺⁶周胎儿心脏四维STIC超声容积数据的采集，然后远程传输至2位胎儿心脏超声专家进行图像分析与解读，结果显示49例胎儿中35例（71.4%）获得满意的容积数据，通过分析能够显示大部分胎儿心脏超声切面及重要的心脏大血管结构。Turan等^［47］对107例11~13⁺⁶周低风险妊娠胎儿进行研究，应用四维STIC结合CDFI获取胎儿心脏容积数据，通过断层超声显像技术以标准四腔心切面为起始切面分析胎儿心脏解剖结构，包括四腔心切面、心轴、心腔大小及对称性、房室瓣、大动脉及升主动脉等，结果显示四维STIC技术结合断层超声显像技术能够在91例（85%）胎儿同屏回放显示所有胎儿要素化结构，各个要素化结构的显示率为89.7%~99.1%。Tudorache等^［16］对100例12⁺⁰~13⁺⁶周正常胎儿分别采用二维超声（联合CDFI）和四维STIC（包括CDFI）技术，比较11个指标的显示情况，探讨2种方法的重复性及四维STIC联合CDFI在胎儿心脏超声检查中的应用价值，结果显示四维STIC显示成功率（11个指标中成功显示8个）为78%，二维超声为89%。四维STIC与二维超声观察者间及观察者内一致性良好（Kappa值>0.6）；2种方法整体符合率为95%。Bennasar等^［48］研究了四维STIC在16周之前（11⁺¹~15⁺⁵周）胎儿的应用可行性及准确性，以获得四腔心切面、显示大动脉起源及交叉关系为判定图像获取和显示成功，并结合CDFI观察心内分流及瓣膜反流。四维STIC结果与常规胎儿超声心动图进行比较，以出生后超声心动图检查结果及尸检结果为“金标准”。结果显示69例胎儿中65例（94.2%）四维STIC获得成功，检出先天性心脏病11例，四维STIC诊断的准确性、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为90.9.6%、96.2%、88.3%、98.1%和95.3%。Votino等^［49］通过经腹/经阴道三维容积探头采集139例11~14⁺⁶周先天性心脏病高风险胎儿的243个四维STIC胎儿心脏超声容积数据（包括灰阶及CDFI），通过离线分析并与胎儿超声心动图进行比较，研究结果显示经阴道超声检查有助于四腔心切面的显示，四维STIC联合CDFI有助于心室流出道、主动脉弓及室间隔的观察。139例胎儿中127例获得随访结果，27例确定诊断为先天性心脏病。139例胎儿中130例（95%）可以通过四维STIC诊断，四维STIC诊断先天性心脏病的准确率为88.7%。二维胎儿超声心动图可以在所有139例胎儿确定诊断，对先天性心脏病的诊断准确率为94.2%。

三维/四维STIC技术在早孕期胎儿心脏超声检查中的局限性：（1）早孕期胎动较中晚孕期频繁，图像质量也较差，均会对四维STIC的容积数据的采集产生影响^［49］。（2）尽管有研究^{［46，48］}显示胎儿心脏超声经验不足的医师能够完成早孕期胎儿心脏三维/四维STIC容积数据的采集，但在日常临床实践中，从事常规产前筛查超声工作、胎儿心脏超声经验不足的超声技师或医师完成早孕期胎儿心脏三维/四维STIC容积数据采集仍非常困难。（3）早孕期三维/四维STIC技术在临床工作中诊断胎儿先天性心脏病的准确性有待大样本研究进一步确定，现有的研究显示早孕期获取满意的容积数据的成功率仅约70%^［46］，且多数研究包含的先天性心脏病胎儿样本量较小^{［46，48-49］}。

三、人工智能技术可以用于早孕期胎儿心脏超声检查吗？

目前人工智能已经应用于中晚孕期胎儿心脏超声研究及临床，临床应用中代表性后处理及分析软件包括FINE（5D Heart）^{［42，50-51］}、Sono-VCAD^［41］、FHN及S-planes FH^［43］，这些胎儿心脏超声三维容积数据分析软件均是基于STIC成像技术的新方法，能够对三维/四维超声探头获取的胎儿心脏STIC容积数据进行分析、通过简单操作生成标准化胎儿心脏超声切面、同屏动态回放4~9个动态胎儿心脏诊断切面，部分软件可以自动标识切面及标识解剖结构，也可以同时显示CDFI^［52］。人工智能在胎儿心脏超声领域的研究主要通过机器深度学习模型对胎儿关键诊断切面的识别及标注^［53］。Bridge等^［54］通过人工智能辅助的自动图像系统对胎儿心脏四腔心切面、三血管切面及左室流出道切面进行自动注释和图像特征提取，并与胎儿心脏超声专家解读结果对比，结果显示在重复性方面，人工智能辅助的图像识别系统获得与专家判读相近的结果。Xu等^［55］将多任务卷积神经网络方法应用于胎儿心尖四腔心观的研究，对7个重要解剖结构进行分段定位与识别，与传统深度学习方法比较，新的研究方法识别成功率高，获得临床应用医师的首肯。

由于早孕期胎儿心脏结构微小，目前尚无人工智能在早孕期胎儿心脏领域的研究与临床应用，随着超声成像及分析技术的不断发展，相信在不久的将来，人工智能技术能够在早期胎儿心脏超声检查中发挥重要的作用^［53］。

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原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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