先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）是最常见的胎儿结构畸形之一，在活产婴儿中发生率为0.8%~1.0%［1-2］。右心室流出道梗阻性疾病（right ventricular outflow tract obstruction，RVOTO）是常见的CHD类型，是在胚胎发育过程中，心脏及大血管发育异常，导致肺动脉狭窄及闭锁的一组疾病，包括漏斗部、肺动脉瓣及瓣环、肺动脉干及其分支狭窄。RVOTO胎儿多合并其他心血管畸形，最常见的复合畸形为动脉圆锥干畸形（conotruncal defects，CTD），包括法洛四联症（tetralogy of Fallot，TOF）、右心室双出口（double outlet of right ventricle，DORV）、法洛四联症伴肺动脉闭锁（tetralogy of Fallot with pulmonary atresia，TOF/PA）、肺动脉闭锁伴室间隔缺损（pulmonary atresia with ventricular septal defect，PAVSD）和室间隔完整的肺动脉闭锁（pulmonary atresia with intact ventricular septum，IVS/PA）等［3］。RVOTO在胎儿期亦可逐渐进展，孕7~8周发病，至孕7个月左右发展为轻中度肺动脉狭窄（pulmonary stenosis，PS）或者重度PS，甚至肺动脉闭锁（pulmonary atresia，PA）［4-5］。随之肺动脉内的血流量将会越来越少，导致肺血管发育不良，右心的发育会越来越差，最终影响胎儿的预后及后期手术方式的选择［5-6］。超声心动图是胎儿心脏的首选检查方法。RVOTO的产前诊断及评估可为产前干预提供重要信息，降低预后不良心血管畸形胎儿的出生率，减少新生儿的死亡率，提高新生儿术后的存活率。本研究通过对比分析RVOTO胎儿与正常胎儿的相关超声心动图测量参数，评估RVOTO右心功能变化，以期为临床采取相应的干预措施提供重要参考依据。
资料与方法
一、对象
选取2021年2月至2022年8月在浙江大学医学院附属邵逸夫医院超声科接受胎儿超声心动图检查诊断为RVOTO的胎儿28例作为RVOTO组（其中14例经出生后超声心动图或手术证实），孕妇年龄24~41岁，平均年龄（31.20±6.05）岁，诊断孕龄为孕20~35周（中孕期18例，晚孕期10例），平均孕龄为（25.29±3.84）周。另选取同期孕龄相匹配、未见明显心脏畸形的胎儿114例作为对照组，孕妇年龄22~39岁，平均年龄（30.75±5.29）岁，孕 18~37周（中孕期73例，晚孕期41例），平均孕龄（25.82±3.60）周。对照组纳入标准：（1）孕妇体健，月经规律，有准确的停经史，无高血压、糖尿病、自身免疫性疾病等病史；（2）单胎妊娠；（3）估测胎儿大小与孕龄相符；（4）胎儿心脏超声检查未见明显异常。本研究纳入的PS包括肺动脉瓣狭窄和肺动脉狭窄，诊断标准参考既往文献［7］。本研究为前瞻性研究，经浙江大学医学院附属邵逸夫医院医院伦理委员会审批同意（批件号：20200210-78）。入选的所有孕妇检查前均仔细阅读纸质版“胎儿超声心动图检查知情同意书（CON157 10/13）”，并对此次研究知情同意后签署知情同意书。
二、仪器与方法
1.仪器：应用Philips iE33及GE Voluson E10彩色多普勒超声成像仪，采用S8-3、S5-1心脏相控阵探头，C2-9腹部凸阵探头及三维容积探头RM6C，频率分别为3~8 MHz、1~5 MHz、2~9 MHz及2~7 MHz。扫描速度为150 mm/s。所有超声图像的采集均由一位具有丰富专业经验的高年资胎儿超声心动图医师完成。
2.胎儿超声心动图检查：启用产科检查程序，嘱孕妇侧卧位或仰卧位，确定胎位，测量胎儿双顶径、股骨长径及腹围，核实胎儿孕龄；启用胎儿超声心动图检查模式，参照美国超声心动图学会胎儿超声心动图检查指南［8］，全面评价胎儿心脏结构和功能，由2名经验丰富的医师共同判定胎儿心脏畸形。
3.三尖瓣环收缩期位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE）：获得标准胎儿四腔心切面，调整探头，将M型取样线尽量垂直于三尖瓣瓣环水平线，取样点位于三尖瓣前叶瓣环与右心室游离壁交界处，测量三尖瓣环从舒张末期至收缩末期之间的垂直运动距离。
4.组织多普勒（tissues Doppler imaging，TDI）频谱图像采集：于胎儿胸部进行横切面扫查，获得标准的心底四腔心切面或心尖四腔心切面，将取样容积调节至2~4 mm，在三尖瓣前叶瓣环与右心游离壁交界处获取脉冲组织多普勒成像（pulsed wave tissues Doppler imaging，PW-TDI）流速曲线（图1a），取样线与三尖瓣环运动方向夹角<20°，在获得3个以上连续完整频谱时存图。每个频谱包含收缩期速度S'，舒张早期速度E'，舒张晚期速度A'，测量E'及A'，并计算E'/A'值。测量等容收缩时间（isovolumic contraction time，ICT），即A峰终点至S峰起点的时间间期；等容舒张时间（isovolumic relaxation time，IRT），即S峰终点至E峰起点的时间间期；充盈时间（filling time，FT），即E峰起点至A峰终点的时间间期；射血时间（ejection time，ET），即S峰起点至S峰终点的时间间期，心动周期（circle time，CT），即S峰起点至S峰起点的时间间期（图1b），所有数据均测量3个心动周期，取平均值。然后采用公式分别计算右心室做功指数（right ventricle myocardial performance index，RVMPI）=（ICT+IRT）/ET，右心收缩-舒张时间间期指数（systolic to diastolic time index，SDI）=（ICT+IRT+ET）/FT，右心收缩-舒张时间比（systolic to diastolic duration ratio，SDR）=（ICT+ET）/（IRT+FT），右心室充盈时间分数（filling time fraction，FTF）=FT/CT，右心室射血时间分数（ejection time fraction，ETF）=ET/CT。
三、统计学分析
采用SPSS 23.0软件对相关数据进行统计分析。符合正态分布的计量资料以
表示，2组间比较采用独立样本t检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。
表示，2组间比较采用独立样本t检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。结果
一、2组一般资料比较
中孕期对照组与RVOTO组胎儿比例约为4.0（73/18），晚孕期为4.1（41/10）；对照组胎儿中孕期与晚孕期的比例约为1.78；RVOTO组胎儿中孕期与晚孕期的比例约为1.80。2组孕妇年龄及孕龄差异均无统计学意义（P均>0.05），具有可比性。
二、RVOTO组胎儿基本资料及妊娠结局
RVOTO组胎儿28例，其中TOF 15例，DORV伴PS 2例，PA/IVS 7例，单纯PS 4例。所有胎儿均有不同程度的三尖瓣反流，其中轻度反流21例，中度反流2例，重度反流5例。妊娠结局随访：28例ROVOT病例中，14例终止妊娠（未行尸检），其中TOF 8例，DORV伴PS 1例，PA/IVS 5例。14例继续妊娠，出生后均经超声心动图检查，其中TOF 7例，择期进行TOF根治术；DORV伴PS 1例，出生后直接手术，术后恢复良好；PA/IVS 2例，出生后行经皮球囊肺瓣狭窄成形术，术后恢复良好；单纯PS 4例，出生后一般情况良好，随访观察。
三、RVOTO组与对照组胎儿右心功能各参数比较
RVOTO组胎儿右心IRT、ICT、FT均小于正常组（P均<0.05），ET大于正常组（P>0.05），计算所得RVOTO组胎儿RVMPI、SDI及SDR均大于正常组（P均<0.001）。RVOTO组胎儿FTF小于正常组（P<0.001），而ETF大于正常组（P>0.05）。RVOTO组TAPSE小于正常组，但2组间差异无统计学意义（P>0.05）。三尖瓣环E'值、E'/A'值正常组大于RVOTO组，2组间比较差异有统计学意义（P均<0.001，表1）。
表1 RVOTO组与正常组胎儿超声心动图右心时间间期及其他心功能参数比较（ |
）
| 测量参数 | RVOTO组（n=28） | 正常组（n=114） | t值 | P值 |
|---|---|---|---|---|
| IRT（ms） | 43.21±4.88 | 45.71±5.12 | 0.00 | 0.021 |
| ICT（ms） | 42.79±5.59 | 47.82±7.09 | 1.70 | <0.001 |
| IRT+ICT（ms） | 87.29±7.78 | 93.51±10.48 | 2.37 | <0.001 |
| FT（ms） | 124.46±4.70 | 142.00±15.77 | 24.73 | <0.001 |
| ET（ms） | 183.07±16.56 | 179.64±9.66 | 16.37 | 0.301 |
| RVMPI | 0.52±0.06 | 0.48±0.07 | 0.53 | <0.001 |
| SDI | 2.17±0.18 | 1.95±0.24 | 3.47 | <0.001 |
| SDR | 1.35±0.12 | 1.22±0.12 | 0.05 | <0.001 |
| FTF | 0.31±0.02 | 0.34±0.03 | 3.31 | <0.001 |
| ETF | 0.45±0.35 | 0.44±0.27 | 4.76 | 0.076 |
| E'（cm/s） | 5.59 ±1.96 | 6.38±1.82 | 0.23 | <0.001 |
| A'（cm/s） | 10.63±2.56 | 10.33±2.02 | 2.44 | 0.503 |
| E'/A' | 0.51±0.12 | 0.62±0.11 | 0.30 | <0.001 |
| TAPSE（mm） | 6.45±1.19 | 6.53±1.99 | 12.10 | 0.845 |
注：RVOTO为右心室流出道梗阻性疾病；IRT为等容舒张时间；ICT为等容收缩时间；FT为充盈时间；ET为射血时间；RVMPI为右心室做功指数；SDI为收缩-舒张时间间期指数；SDR 为收缩-舒张时间比；FTF为充盈时间分数；ETF为射血时间分数；E'为三尖瓣环舒张早期E峰速度；A'为三尖瓣环舒张晚期A峰速度；E'/A'为三尖瓣环舒张早期E峰速度与三尖瓣环舒张晚期A峰速度比值；TAPSE为三尖瓣环收缩期位移 |
讨论
胎儿期存在卵圆孔和动脉导管，血流动力学较儿童及成人更为复杂，且以右心为优势，右心输出量约占联合心输出量的60%［9］。正常胎儿肺循环血流量较小，右心室进入肺动脉的血液约90%通过动脉导管直接进入降主动脉，以供给全身器官组织。当存在RVOTO时，右心室排出受阻，长此以往胎儿的右心功能会出现变化，且胎儿心输出量无法满足全身所需，对胎儿生长发育有较大影响，故评价胎儿右心功能的变化，对于宫内干预及预后评估和降低围产儿死亡率等方面都具有非常重要的意义。
当胎儿肺动脉出现重度狭窄甚至闭锁时，胎儿右心室后负荷增大，血液流出受阻，肺组织内的血管长期处于低血流灌注状态，最终将导致肺血管的发育不良［10］。本研究中胎儿RVOTO最常见的为TOF。张笑一等［11］应用速度向量成像（velocity vector imaging，VVI）技术评估24例TOF胎儿的右心整体及局部心肌功能，研究结果显示TOF胎儿右心室整体及局部心肌应变及应变率均较正常胎儿组明显降低，说明TOF胎儿的收缩及舒张功能均减低，与本研究得出的结论一致。TOF及DORV若伴有严重的PS或PA，出生后须及时手术治疗，否则会有严重的紫绀及缺氧表现。即便是轻中度PS，若不能早期干预治疗，随着年龄的增长会使右心负荷进一步加重，出现右心衰的症状，故准确评估胎儿的右心功能对评估胎儿宫内状况以及胎儿预后等有重要的作用［12］。
既往评估胎儿右心功能应用最多的参数是RVMPI，其是评价心脏收缩和舒张功能的综合指标，由于RVMPI不受心室几何形状、心率、右心室压力、右心室舒张功能和三尖瓣反流的影响，因此可用于妊娠期糖尿病、妊娠期高血压疾病及CHD胎儿心功能的评估［13,14,15］。本研究应用TDI技术测量三尖瓣环流速曲线，这一方法可在同一心动周期测量ICT、IRT、ET，由此获得的RVMPI可降低心率波动带来的测量误差，因此重复性更好。其次，本组28例RVOTO胎儿中，7例伴发PA，此时无法通过频谱多普勒获得肺动脉瓣口的收缩期血流频谱，故无法获得右心室的射血时间，因此无法通过传统的方法获得RVMPI，而通过TDI则可以通过测定收缩期S'峰的持续时间获得ET。同时由于TDI反映的是心脏结构的运动，受前负荷影响小，因而采用TDI测得的RVMPI同样受前负荷的影响小。由于右心室特殊的几何形态以及肺循环为低压和低阻力系统，这均造成了前后负荷对左右心室功能的影响不同，右心室功能受前负荷影响较小而受后负荷影响较大。RVOTO使胎儿右心室后负荷增高，所以右心室功能受影响较大，右心后负荷增加亦会导致右心室血液经三尖瓣口反流进入右心房，长期三尖瓣反流可加重右心容量负荷，长期处于这种高负荷状态，会影响胎儿的右心功能，甚至出现右心衰竭［16］。本研究结果显示，RVOTO组胎儿右心RVMPI指数大于对照组，提示RVOTO胎儿右心处于高压力负荷状态，心肌受损导致右心功能减低。
一个完整CT由4个时间间期组成，通过其中的3个时间间期ET、ICT、IRT即可计算得出比值：心肌做功指数（myocardial performance index，MPI），但该比值并未涉及FT。理论上评价心功能应该包括收缩期及舒张期全部时间间期的综合多普勒参数，但目前关于研究FT胎儿时间间期的研究较少［17-18］。本研究采用了新的评估右心室功能的参数，即右心室SDI及SDR，由于这些参数中包含了FT，因此SDI及SDR可能在评估胎儿右心舒张功能方面更为敏感［17］。Nawaytou等［19］对78例正常胎儿及78例左心发育不良综合征（hypoplastic left heart syndrome，HLHS）胎儿的研究结果显示，与对照组相比，HLHS胎儿的右心室SDI增加，并且在检测右心室心功能障碍方面SDI比RVMPI更为敏感。Nawaytou等［19］测得的正常胎儿右心室SDI参考值为1.66±0.31，Peixoto等［17］用同样方法测得的右心室SDI 参考值范围为1.53~1.59，本组正常胎儿右心室SDI为1.95±0.24，虽然略高于既往研究，但与RVOTO组胎儿的右心室SDI值2.17±0.18存在明显差异。提示右心室SDI是评估RVOTO胎儿右心室舒张功能受损的可靠指标。与MPI相似，对儿童的研究表明SDR亦可作为评价整体心室功能的指标［18］，与任何其他基于心脏周期成分的指标相似，SDR可能由于ICT和ET（收缩功能）或FT和IRT（舒张功能）的变化而“异常”。因此，分析心脏周期的不同时间间期对于确定胎儿心功能障碍的类型（收缩期、舒张期或两者兼而有之）至关重要。Peixoto等［18］对374例正常胎儿的研究显示右心室SDR的参考值为1.02±0.21。本研究正常组右心室SDR为1.22±0.12，与正常胎儿相比，RVOTO组胎儿的右心室SDR值1.35±0.12明显增加。Friedberg等［20］的研究显示，在心功能障碍甚至心力衰竭时，收缩期延长，舒张期缩短，表明右心室SDR值在心力衰竭时会较正常增大，本组对RVOTO胎儿的研究获得了相似的结果，进一步提示SDR与SDI能够用于RVOTO胎儿心功能的评估。
心脏周期可分为舒张期（IRT和FT）和收缩期（ICT和ET）。这些间隔时间的变化可以反映与不良负荷相关的心室收缩力或舒张能力受损，在这些时间间期中，心脏主要做功时间间期为FT和ET，所以评估FT及ET在整个心动周期时间中所占的比例，亦可以反映心室收缩及舒张功能状态。本研究以FTF及ETF作为变量，探讨RVOTO胎儿右心室功能参数中更为敏感的评价指标。结果显示与正常胎儿比较，RVOTO胎儿FTE降低，差异有统计学意义。Soveral等［21］应用脉冲多普勒分析了低危单胎妊娠602例及高危胎儿54例（包括单绒毛膜重度双胎输血综合征9对，主动脉狭窄胎儿16例，主动脉缩窄胎儿20例），测量并计算上述胎儿的FTF及ETF值，其研究显示主动脉狭窄胎儿左心室FTF降低和ETF增加。基于上述研究，本研究应用TDI技术在同一心动周期测量了右心室的FT、ET、CT，降低了心率对测量的影响，结果显示RVOTO组胎儿的右心室FTF降低，说明了RVOTO组胎儿舒张期时间在整个心动周期中所占的比例减少，虽然本研究中RVOTO组胎儿的ETF与正常胎儿比较差异无统计学意义，但数值显示RVOTO组胎儿的ETF较正常胎儿有变大的趋势，以上结果表明RVOTO胎儿右心室心功能（包括收缩及舒张功能）较正常胎儿有所降低，其中舒张功能受到的影响可能较收缩功能大。当RVOTO胎儿舒张功能受到较大影响时，右心室回心血量减少，且右心室排出受阻，又因右心室血液90%通过动脉导管进入降主动脉供给全身，所以当肺动脉狭窄较重甚至闭塞时，除右心功能降低外，全身脏器都将受到较大影响。
已有研究证实，TDI技术测得三尖瓣环舒张期运动速度及其比值是评价心脏舒张功能的指标［22］。本研究结果显示，RVOTO组胎儿三尖瓣环运动速度E'值及E'/A'比值均小于对照组，说明RVOTO的胎儿右心舒张功能较正常胎儿减低。
本研究结果显示，RVOTO组胎儿右心整体功能及舒张功能均减低。而TAPSE是反映胎儿右心收缩功能的常用参数，本研究测得RVOTO组胎儿TAPSE为（6.45±1.19）mm，而对照组为（6.53±1.99）mm，2组比较差异虽无统计学意义，但数值上RVOTO组较低，说明RVOTO组胎儿右心收缩功能有所减低。RVOTO会导致右心室血液难以进入肺动脉，右心室后负荷增加，长此以往会使右心室心肌增厚，弹性减低，导致右心室心肌顺应性减低［23］，继而右心收缩功能减低，甚至导致右心功能衰竭。
当超声检查诊断胎儿RVOTO时，不仅需了解胎儿是单纯的RVOTO（比如单纯性PS）还是有合并其他心血管畸形的严重复杂的胎儿CHD（比如PA），还需要进一步了解该心血管畸形对胎儿心功能的影响，因为发现心血管畸形仅仅是胎儿心脏形态学上的改变，而进一步定量评估该CHD所致的心血管形态学畸形对胎儿血流动力学及心功能的影响至关重要，其可为进一步随访观察宫内疾病的进展及预测预后提供重要的参考信息。一般而言，单纯性轻中度RVOTO对胎儿右心功能可能仅产生轻微的影响，出生后可无明显临床症状，可正常生长发育并有正常的生活能力，通常这部分胎儿可产后随诊观察或产后择期进行手术治疗［24］。黎颖［25］研究了75例复杂CHD胎儿，根据诊断时间分为产前诊断组和产后诊断组，比较两组患儿随访情况、手术治疗及治疗结局等情况，该研究显示产前明确诊断的复杂CHD胎儿，及时评估其心功能，可明显改善胎儿出生后治疗结局。本研究通过对右心时间间期的测量和计算，定量评估了RVOTO胎儿右心收缩及舒张功能的变化，为进一步深入了解RVOTO胎儿心脏功能改变提供了新的分析方法，有望为此类胎儿的预后分析及出生后治疗提供重要的参考信息，并为进一步对不同程度RVOTO胎儿心功能研究奠定基础。
本研究的局限性在于：（1）RVOTO组胎儿样本量小，本研究获得的时间间期结果有待大样本研究结果进一步证实；（2）胎儿RVOTO均基于超声心动图诊断，在随访过程中存在部分病例失访，缺乏最终病理结果证实；（3）日后需要对心功能改变的RVOTO胎儿及不同分型RVOTO胎儿时间间期进行比较研究，阐明胎儿心脏功能改变对RVOTO胎儿妊娠结局的影响，进一步揭示这些参数在不同类型RVOTO胎儿右心室功能评估中的应用价值。
综上所述，胎儿超声心动图定量右心室MPI、SDI、SDR、FTF及三尖瓣环E'值和E'/A'比值可用于对RVOTO胎儿右心功能的评估，且对胎儿当前疾病状态及估测预后有潜在的临床应用价值。