Value of multiple fetal echocardiographic quantitative parameters in assessing heart structure and function in fetuses with coarctation of the aorta

Fei Dai; Bowen Zhao; Mei Pan; Xiaohui Peng; Ran Chen; Yuanshi Tian; Ming Di

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.10.004

Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition) >

2024 , Vol. 21 >Issue 10: 950 - 958

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.10.004

Obstetric and Gynecologic Ultrasound

Value of multiple fetal echocardiographic quantitative parameters in assessing heart structure and function in fetuses with coarctation of the aorta

Fei Dai ¹^,² ,
Bowen Zhao ^,¹^,^† ,
Mei Pan ¹ ,
Xiaohui Peng ¹ ,
Ran Chen ¹ ,
Yuanshi Tian ¹ ,
Ming Di ¹

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1.Department of Diagnostic Ultrasound & Echocardiography，Sir Run Run Shaw Hospital，Zhejiang University College of Medicine，Technical Guidance Center for Fetal Echocardiography of Zhejiang Province & Sir Run Run Shaw Institute of Clinical Medicine of Zhejiang University，Hangzhou 310016，China
2.Department of Ultrasound，Hangzhou No.9 People's Hospital，Hangzhou 311225，China

Received date: 2024-07-03

Online published: 2024-12-23

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Fold

Abstract

Objective

To evaluate the value of fetal heart quantitation （fetal HQ） combined with other multiple fetal echocardiographic quantitative parameters in evaluating heart structure and function in fetuses with coarctation of the aorta （CoA）.

Methods

Fifty fetuses suspected of having CoA who underwent fetal echocardiography at the Department of Diagnostic Ultrasound & Echocardiography， Sir Run Run Shaw Hospital， Zhejiang University College of Medicine from January 2022 to January 2023 were selected as the study subjects. The fetuses diagnosed with CoA in the outpatient follow-up after delivery were included in a CoA group （18 cases）， and those with false-positive results as demonstrated during outpatient follow-up were included in a control group （32 cases）. Overall cardiovascular parameters of the two groups of fetuses were compared， including left ventricular fractional area change （LVFAC）， LVFAC Z-score， left ventricular global longitudinal strain （LVGLS）， right ventricular global longitudinal strain （RVGLS）， right ventricular area （RVA）/left ventricular area （LVA） ratio， aortic isthmus inner diameter （AI） and its Z score （AI Z-score），aortic isthmus inner diameter/descending aorta inner diameter ratio （AI/DAO ratio）， main pulmonary artery inner diameter/ascending aorta inner diameter ratio （MPA/AAO ratio）. The end diastolic transverse diameter（ED）， ED Z-score， short axis shortening rate （FS）， FS Z-score， sphericity index （SI）， and SI Z-score of the 24 segments of the left and right ventricle were also compared between the two groups. Multivariate Logistic regression analysis was performed to identify risk factors for CoA. Receiver operating characteristics（ROC） curve analysis was performed to test the diagnostic efficacy of LVFAC， LVFAC Z-score， AI， and the combination of the three for fetal CoA. Within-group correlation coefficients （ICCs） were used to judge the consistency of measured parameters within and between observers.

Results

LVFAC， LVFAC Z-score，LVGLS， RVGLS， AI， AI Z-score， and AI/DAO ratio were significantly lower in the CoA group than in the control group， while RVA /LVA ratio and MPA/AAO ratio of fetuses in the CoA group were significantly higher than those of the control group （P＜0.05）. The ED Z-score of the first segment of the left ventricle in the CoA group was significantly lower than that of the control group （P＜0.05）， and the FS Z-scores of the fourth to eighth segments of the left ventricle were significantly higher than those of the control group （P＜0.05）. LVFAC， LVFAC Z-score， and AI were identified to be risk factors for CoA （P＜0.05）. The area under the ROC curve values of LVFAC， LVFAC Z-score， AI， and their combination for diagnosing fetal CoA were 0.989 （0.969 ～ 1.000）， 0.966 （0.922 ～ 1.000）， 0.785 （0.731 ～ 0.859）， and 0.997 （0.987 ～ 1.000），respectively. The ICCs for intra-observer and inter-observer measurements of various fetal parameters ranged from 0.90 to 0.99.

Conclusion

Fetal HQ combined with other multiple fetal echocardiographic quantitative parameters can effectively evaluate the changes of heart structure， size， and function in fetuses with CoA，providing reference information for improving prenatal detection of CoA.

Key words： Fetus; Coarctation of the aorta; Fetal heart quantification; Echocardiography; Congenital heart disease

Cite this article

Fei Dai , Bowen Zhao , Mei Pan , Xiaohui Peng , Ran Chen , Yuanshi Tian , Ming Di . Value of multiple fetal echocardiographic quantitative parameters in assessing heart structure and function in fetuses with coarctation of the aorta[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2024 , 21(10) : 950 -958 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.10.004

主动脉缩窄（coarctation of the aorta，CoA）是常见的先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）之一，约占所有CHD的4%～6%，是主动脉韧带区的离散型主动脉弓部缩窄，可累及主动脉峡部和弓部，前者约占CoA的98%，伴有左心室流出道梗阻、主动脉弓发育不全、房室间隔缺损、二叶式主动脉瓣等心脏畸形^［1］。胎儿出生后，随着动脉导管的关闭，主动脉随着肌性组织的收缩和纤维化出现局限性狭窄，继而导致新生儿远端脏器灌注不良和心功能恶化的发生，增加新生儿早期充血性心力衰竭和死亡风险，因此，严重的CoA是新生儿早期威胁生命的重要疾病之一^［2］。随着超声心动图技术的发展和应用，CoA的产前诊断率明显提高，但其诊断的假阳性率较高，诊断准确性仍有待进一步提高，以明确产后新生儿是否需要进行早期干预保证CoA远端脏器充分血容量灌注，CoA的准确诊断对于胎儿宫内监测和管理计划也具有重要意义。

胎儿心脏定量分析技术（fetal heart quantification，fetal HQ）是近年来基于斑点追踪超声心动图（speckle tracking echocardiography，STE）研发出的可全面评估胎儿心脏的软件，能够自动追踪识别胎儿心内膜面，通过24节段法定量评估胎儿心脏的大小、结构和功能^［3］。目前，国内外已有报道应用fetal HQ评估生长受限、左心室流出道梗阻、控制良好的母体妊娠糖尿病等胎儿的心脏结构和功能^［4-6］，但目前关于fetal HQ在CoA胎儿中的应用研究报道较少。本研究分析fetal HQ技术在CoA胎儿心脏结构和功能中的应用价值，以期在提高CoA产前诊断准确性、指导制定干预措施、降低新生儿死亡率方面为临床提供参考信息。

资料与方法

一、对象

选取2022年1月至2023年1月于浙江大学医学院附属邵逸夫医院行胎儿超声心动图检查疑诊CoA的50例胎儿作为研究对象，通过门诊随访将出生后经超声心动图确诊为CoA的胎儿纳入CoA组（18例），将出生后经超声心动图检查排除CoA的胎儿纳入对照组（32例）。孕妇年龄23～39岁，平均年龄（30.40±3.97）岁，孕龄21～37周，平均孕龄（28.32±4.04）周。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）”，并签署电子版知情同意书。本研究经医院伦理委员会审批同意（批件号：20200210-78）。

纳入标准：（1）符合产前疑诊CoA的超声心动图标准^［7-8］。左右心大小不对称：右心大，左心小，右心室横径（right ventricle width，RVW）/左心室横径（left ventricle width，LVW）≥1.2；肺动脉瓣环直径（pulmonary value annular diameter，PA）/主动脉瓣环直径（aortic value annular diameter，AO）＞1.4；主动脉峡部内径（aortic isthmus diameter，AI）变细，AI Z-评分＜-2；主动脉弓走行僵直，呈“缩窄环”“支架征”；主动脉峡部可及反向血流。（2）单胎妊娠。（3）临床资料完整。排除标准：（1）合并左心发育不良综合征、房室间隔缺损、完全型大动脉转位等严重心内畸形；（2）超声检查图像不清晰；（3）胎儿宫内生长受限、宫内缺氧；（4）胎儿持续性心律失常；（5）宫内死亡或流产；（6）产后失访。

二、仪器与方法

1. 仪器：采用GE Voluson E10彩色多普勒超声诊断仪，探头选择腹部凸阵探头C6-1及C9-2，频率分别为1～6 MHz和2～8 MHz。

2. 胎儿超声检查及参数测量：进行常规胎儿二维超声检查，测量胎儿头围、双顶径、股骨长等胎儿生长参数，估算孕龄。在胎儿心脏超声模式下进行常规胎儿超声心动图检查，全面评估胎儿的心脏结构，并测量参数包括RVW、LVW、右心室纵径（right ventricle length，RVL）、左心室纵径（left ventricle length，LVL）、右心室面积（right ventricular area，RVA）、左心室面积（left ventricular area，LVA）、AO及其Z-评分（AO Z-评分）、升主动脉内径（ascending aortic diameter，AAO）及其Z-评分（AAO Z-评分）、降主动脉内径（descending aortic diameter，DAO）及其Z-评分（DAO Z-评分）、AI及其Z-评分（AI Z-评分）、PA及其Z-评分（PA Z-评分）、主肺动脉内径（diameter of main pulmonary artery，MPA）及其Z-评分（MPA Z-评分）、三尖瓣环收缩期位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE），计算RVW/LVW、RVL/LVL、RVA/LVA、AI/AAO、AI//DAO、AI/AO和MPA /AAO的比值。所有检查均由2名高年资超声医师进行，每个参数均测量3次取平均值。

3. fetal HQ图像采集与参数测量：（1）fetal HQ图像采集：获得胎儿心脏四腔心切面图像，通过放大图像、调节深度、缩小扇角等方式优化图像质量，使帧频≥ 80 Hz，尽量减少肋骨声影，每个胎儿在安静状态时存取3～4个2～3 s的动态视频（图1）。（2）fetal HQ图像分析与参数测量：①四腔心切面心脏大小和结构参数测量：在心室舒张末期测量心脏纵径和横径，计算面积及面积Z-评分、整体球形指数（global spherical index，GSI）和球形指数（spherical index，SI）Z-评分。②左、右心室功能参数测量：选择心内膜边界显示清晰的二维四腔心切面动态图像，进入收缩功能分析界面，测量左心室功能参数，包括射血分数（ejection fraction，EF）、EF Z-评分、心排血量（cardiac output，CO）、CO Z-评分；测量心室整体收缩功能参数，包括左心室面积变化率（left ventricular fraction area change，LVFAC）、LVFAC Z-评分、右心室面积变化率（right ventricular fraction area change，RVFAC）、RVFAC Z-评分；测量心室纵向收缩功能参数，包括左心室整体纵向应变（global longitudinal strain of left ventricle，LVGLS）和右心室整体纵向应变（global longitudinal strain of right ventricle，RVGLS）。③心室结构和大小参数：心室结构参数包括左、右心室24节段SI、SI Z-评分；心室大小参数包括左、右心室24节段舒张末期横径（end-diastolic transverse diameter，ED）、ED Z-评分、短轴缩短率（fractional shortening，FS）、FS Z-评分。

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图1 超声心动图fetal HQ图像数据采集。图a为三尖瓣环收缩期位移的测量；图b为心室舒张末期测量心脏纵径和横径，计算面积、整体球形指数；图c为M模式下确定收缩舒张节点；图d为描迹心室收缩末期心内膜面；图e为描迹心室舒张末期心内膜面；图f为fetal HQ自动计算出各项参数并显示结果

4. 出生后超声心动图诊断CoA的标准如下^［9-10］：（1）二维超声心动图：①主动脉弓长轴切面显示主动脉局部狭窄，后壁可见强回声隔膜状结构，缩窄远端主动脉扩张。②头臂干与左颈总动脉之间血管内径≤升主动脉内径的60%；左颈总动脉与左锁骨下动脉之间血管内径≤升主动脉内径的50%，或左锁骨下动脉开口后的降主动脉内径≤升主动脉内径的40%。③左心室肥厚。（2）彩色多普勒血流显像（color Doppler flow imaging，CDFI）：缩窄部位可见高速湍流信号及五彩血流汇聚。（3）连续多普勒在CDFI显示的局部血流加速区探及高速血流信号；剑突下切面腹主动脉内血流频谱明显异常：收缩期血流速度减低、舒张期持续低速血流频谱、达峰时间延长及平均加速度减小。

三、重复性检验

在50例胎儿中随机抽取20例，分别由同一位研究者在不同时间（间隔2周后）及另外一位研究者应用fetal HQ软件进行重复测量，分析观察者内及观察者间测量参数的一致性。

四、统计学分析

数据分析采用SPSS 22.0统计软件。所有计量资料均符合正态分布，以

表示，2组间比较采用独立样本t检验；应用多因素Logistic回归分析CoA的危险因素；应用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析LVFAC、LVFAC Z-评分、AI及三者联合对胎儿CoA的诊断效能；采用组内相关系数（intra-group correlation coefficient，ICC）判断观察者内及观察者间测量参数的一致性。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

一、CoA组与对照组胎儿整体心血管参数的比较

比较CoA组与对照组胎儿的整体心血管参数，结果显示，CoA组的RVA/LVA、MPA/AAO明显高于对照组，LVFAC、LVFAC Z-评分、LVGLS、RVGLS、AI、AI Z-评分、AI/DAO明显低于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05），2组间其余参数差异无统计学意义（P＞0.05，表1）。

表1 CoA组与对照组胎儿整体心血管参数比较（）

参数	CoA组（n=18）	对照组（n=32）	t值	P值
年龄（岁）	31.56±3.94	29.75±3.90	1.569	0.123
孕龄（周）	28.39±4.91	28.28±3.55	0.091	0.928
TAPSE（mm）	7.40±0.86	7.09±0.57	1.532	0.132
纵径（mm）	35.92±7.73	36.54±6.68	0.298	0.767
横径（mm）	30.83±7.67	30.32±5.06	0.283	0.778
面积（mm²）	894.65±418.50	891.54±296.56	0.031	0.976
面积Z评分	0.02±1.15	0.05±1.16	0.088	0.930
GSI	1.18±0.12	1.21±0.13	0.805	0.425
SI Z评分	-0.53±1.18	-0.20±1.30	0.890	0.378
EF（%）	57.67±9.64	53.56±5.59	1.914	0.061
EF Z-评分	-0.63±1.44	-1.22±0.80	1.869	0.068
LVFAC（%）	35.82±2.90	44.94±2.68	-11.20	＜0.001
LVFAC Z-评分	-0.48±1.51	-1.19±0.81	-8.955	＜0.001
CO（mL/min）	103.21±96.62	103.56±51.58	0.017	0.987
CO Z-评分	-0.70±1.53	-0.91±0.70	0.666	0.509
LVGLS（%）	20.91±3.69	23.66±4.42	2.235	0.030
RVFAC（%）	35.82±10.93	37.59±4.85	0.792	0.432
RVFAC Z-评分	-1.14±2.15	-0.78±1.13	0.779	0.440
RVGLS（%）	20.87±3.40	22.72±2.32	2.282	0.027
RVW/LVW	1.51±0.39	1.38±0.26	1.413	0.164
RVL/LVL	0.01±0.02	0.01±0.03	0.000	1.000
RVA/LVA	1.76±0.77	1.38±0.44	2.228	0.030
AO	3.72±1.08	3.87±1.08	0.471	0.639
AO Z-评分	-1.71±1.61	-1.31±1.48	0.889	0.378
AAO（mm）	3.95±1.31	4.13±0.94	0.563	0.576
AAO Z-评分	-2.41±1.72	-1.86±1.32	1.266	0.211
AI（mm）	1.88±0.51	2.24±0.58	2.197	0.033
AI Z-评分	-4.32±1.12	-3.30±1.10	3.127	0.003
AI/AAO	0.48±0.15	0.54±0.09	1.773	0.083
AI/DAO	0.43±0.09	0.59±0.12	4.923	＜0.001
AI/AO	0.53±0.15	0.59±0.10	1.695	0.096
MPA/AAO	1.79±0.31	1.57±0.34	2.265	0.028

二、CoA组与对照组胎儿左心室及右心室24节段ED、ED Z-评分、FS、FS Z-评分、SI、SI Z-评分比较

CoA组左心室第1节段的ED Z-评分显著低于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05），2组间其余节段的ED Z-评分差异无统计学意义（P＞0.05）；CoA组左心室第4～8节段的FS、FS Z-评分均显著高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05），2组间其余节段的FS、FS Z-评分差异均无统计学意义（P＞0.05）。2组间左心室所有节段的ED、SI、SI Z-评分，右心室所有节段的ED、ED Z-评分、FS、FS Z-评分、SI、SI Z-评分差异均无统计学意义（P＞0.05，表2～4）。

表2 CoA组与对照组胎儿左心室24节段ED Z-评分比较（）

组别	例数	EDZ1	EDZ2	EDZ3	EDZ4	EDZ5	EDZ6	EDZ7	EDZ8
CoA组	18	-0.77±1.17	-0.61±1.19	-0.44±1.25	-0.28±1.33	-0.23±1.27	-0.18±1.34	-0.17±1.41	-0.21±1.49
对照组	32	-0.06±1.15	-0.03±1.10	0.02±1.06	0.05±1.02	0.04±0.93	0.03±0.96	0.00±0.98	-0.05±1.01
t值		2.083	1.738	1.381	0.983	0.862	0.642	0.501	0.452
P值		0.043	0.088	0.174	0.330	0.393	0.524	0.618	0.653
组别	例数	EDZ9	EDZ10	EDZ11	EDZ12	EDZ13	EDZ14	EDZ15	EDZ16
CoA组	18	-0.28±1.56	-0.38±1.61	-0.48±1.65	-0.57±1.68	-0.63±1.70	-0.64±1.70	-0.64±1.70	-0.66±1.68
对照组	32	-0.11±1.02	-0.17±1.01	-0.22±0.99	-0.28±0.96	-0.34±0.92	-0.41±0.87	-0.50±0.83	-0.59±0.81
t值		0.466	0.568	0.698	0.779	0.786	0.635	0.392	0.199
P值		0.643	0.573	0.488	0.439	0.436	0.529	0.697	0.843
组别	例数	EDZ17	EDZ18	EDZ19	EDZ20	EDZ21	EDZ22	EDZ23	EDZ24
CoA组	18	-0.73±1.67	-0.87±1.65	-1.05±1.62	-1.19±1.54	-1.27±1.44	-1.31±1.37	-1.32±1.33	-1.33±1.30
对照组	32	-0.71±0.83	-0.87±0.89	-1.02±0.99	-1.13±1.08	-1.17±1.15	-1.19±1.18	-1.19±1.20	-1.19±1.21
t值		0.057	0.000	0.081	0.161	0.269	0.326	0.354	0.382
P值		0.955	1.000	0.935	0.872	0.789	0.746	0.725	0.704

表3 CoA组与对照组胎儿左心室24节段FS比较（）

组别	例数	FS1	FS2	FS3	FS4	FS5	FS6	FS7	FS8
CoA组	18	15.01±12.94	17.68±10.29	20.08±9.19	22.22±9.26	24.09±9.56	25.71±9.53	27.05±9.35	28.03±9.31
对照组	32	12.90±11.01	14.31±9.30	15.63±8.11	16.92±7.43	18.23±7.12	19.63±7.02	21.08±7.13	22.54±7.38
t值		0.611	1.184	1.775	2.214	2.465	2.580	2.537	2.296
P值		0.544	0.242	0.082	0.032	0.017	0.013	0.014	0.026
组别	例数	FS9	FS10	FS11	FS12	FS13	FS14	FS15	FS16
CoA组	18	28.57±9.39	28.59±9.45	28.26±9.62	27.83±10.08	27.59±10.74	27.80±11.31	28.32±11.76	28.91±12.16
对照组	32	23.92±7.64	25.15±7.86	26.23±8.12	27.19±8.41	28.08±8.58	28.93±8.64	29.68±8.87	30.22±9.39
t值		1.901	1.381	0.794	0.240	0.177	0.397	0.462	0.425
P值		0.063	0.174	0.431	0.811	0.860	0.693	0.646	0.673
组别	例数	FS17	FS18	FS19	FS20	FS21	FS22	FS23	FS24
CoA组	18	29.34±12.57	29.40±13.22	29.15±14.49	28.72±16.33	28.24±18.30	27.88±19.83	27.64±20.85	27.51±21.43
对照组	32	30.44±9.99	30.27±10.54	29.76±11.46	29.06±12.94	28.36±14.67	27.83±16.12	27.49±17.13	27.29±17.72
t值		0.340	0.255	0.164	0.081	0.025	0.010	0.027	0.039
P值		0.735	0.799	0.870	0.936	0.980	0.992	0.978	0.969

表4 CoA组与对照组胎儿左心室24节段FS Z-评分比较（）

组别	例数	FSZ1	FSZ2	FSZ3	FSZ4	FSZ5	FSZ6	FSZ7	FSZ8
CoA组	18	-0.39±1.54	-0.15±1.26	0.07±1.16	0.23±1.21	0.37±1.24	0.42±1.21	0.36±1.22	0.21±1.27
对照组	32	-0.64±1.31	-0.56±1.14	-0.49±1.02	-0.46±0.97	-0.39±0.92	-0.35±0.89	-0.41±0.93	-0.54±1.01
t值		0.608	1.175	1.774	2.207	3.217	2.575	2.508	2.295
P值		0.546	0.246	0.082	0.032	0.002	0.013	0.015	0.026
组别	例数	FSZ9	FSZ10	FSZ11	FSZ12	FSZ13	FSZ14	FSZ15	FSZ16
CoA组	18	-0.03±1.30	-0.31±1.28	-0.60±1.26	-0.85±1.24	-1.01±1.24	-1.09±1.23	-1.11±1.20	-1.10±1.17
对照组	32	-0.67±1.06	-0.78±1.07	-0.87±1.06	-0.93±1.04	-0.95±0.99	-0.97±0.94	-0.97±0.91	-0.98±0.90
t值		1.888	1.389	0.808	0.244	0.188	0.387	0.465	0.406
P值		0.065	0.171	0.423	0.809	0.852	0.700	0.644	0.687
组别	例数	FSZ17	FSZ18	FSZ19	FSZ20	FSZ21	FSZ22	FSZ23	FSZ24
CoA组	18	-1.12±1.14	-1.17±1.14	-1.23±1.18	-1.32±1.28	-1.34±1.34	-1.35±1.39	-1.35±1.42	-1.35±1.44
对照组	32	-1.02±0.91	-1.10±0.91	-1.18±0.93	-1.30±1.01	-1.33±1.08	-1.35±1.13	-1.36±1.16	-1.37±1.19
t值		0.340	0.238	0.165	0.061	0.029	0.000	0.027	0.053
P值		0.735	0.813	0.869	0.952	0.977	1.000	0.979	0.958

三、多因素Logistic回归分析CoA的相关危险因素

将CoA发生情况作为因变量，将CoA组与对照组患者间差异具有统计学意义的指标作为自变量纳入多因素Logistic回归分析中，结果显示LVFAC、LVFAC Z-评分、AI是CoA的独立危险因素（P＜0.05，表5）。

表5 多因素Logistic回归分析CoA的独立危险因素

因素	β	SE	Wald χ²	P值	OR（95%CI）
LVFAC	1.450	0.566	6.567	＜0.001	4.265（1.406～12.928）
LVFAC Z-评分	1.464	0.518	7.990	＜0.001	4.324（1.566～11.933）
LVGLS	0.506	0.527	0.923	0.415	1.659（0.590～4.660）
RVGLS	0.614	0.537	1.305	0.238	1.847（0.645～5.294）
RVA/LVA	0.859	0.519	2.740	0.167	2.361（0.854～6.529）
AI	1.166	0.435	7.181	＜0.001	3.208（1.368～7.528）
AI Z-评分	0.758	0.421	3.242	0.106	2.134（0.935～4.870）
AI/DAO	0.725	0.468	2.401	0.233	2.065（0.825～5.167）
MPA/AAO	0.427	0.562	0.576	0.418	1.532（0.509～4.611）

四、ROC曲线分析LVFAC、LVFAC Z-评分、AI及三者联合对CoA的诊断效能

ROC曲线分析结果显示，LVFAC、LVFAC Z-评分、AI的截断值分别为42.12%、-0.89和1.96 mm，LVFAC、LVFAC Z-评分、AI及三者联合的曲线下面积（area under curve，AUC）分别为0.989（0.969 ～ 1.000）、0.966（0.922 ～ 1.000）、0.785（0.731 ～ 0.859）和0.997（0.987 ～ 1.000），敏感度分别为92.2%、94.2%、94.1%和94.4%，特异度分别为87.6%、87.5%、53.6%和96.3%，三者联合诊断的AUC、敏感度、特异度均高于3项参数单独诊断（图2）。

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图2 LVFAC、LVFAC Z-评分、AI及三者联合诊断主动脉缩窄的ROC曲线

五、重复性检验

胎儿各参数的观察者间ICC为0.90～0.98，观察者内的ICC为0.93～0.99，一致性好。

讨论

CoA的发病机制较为复杂，目前主要有血流动力学理论和组织胚胎学理论，前者认为当胎儿存在主动脉瓣狭窄、左心室发育不良、卵圆孔血流受限、室间隔缺损等疾病时，左心容量减少，流入主动脉峡部和主动脉弓的血流量减少，从而导致CoA的发生；后者认为，随着产后动脉导管闭合，主动脉内的动脉导管平滑肌细胞发生移位，促进肌性组织的纤维化和收缩，进而发生CoA^［11-14］。目前临床上诊断CoA的方法较多，包括二维超声参数、彩色多普勒参数、主动脉弓部形态学评估、间接征象、血流动力学模型等，公认的超声标准诊断切面包括四腔心切面、三血管气管切面、右心室流出道切面、主动脉弓矢状切面等。由于胎儿具有独特的血流动力学特征，在妊娠中晚期，随着胎盘循环阻力的增加和胎儿肺部的发育，主动脉弓降部的结构发生改变，临床上难以将其与CoA的“支架征”进行准确鉴别，导致CoA产前筛查诊断的敏感度低，为50%～72%，假阳性率高达27%，真阳性率低于50%^［15-17］。目前，敏感度低、假阳性率高成为CoA诊断面临的主要挑战。因此，本研究针对胎儿超声心动图疑诊的CoA进行分析，探讨能够有效提升CoA诊断效能的指标参数，这对于CoA的准确诊断、产后病情监测及手术矫治时机的选择具有重要意义。

fetal HQ可基于二维动态四腔心切面图像自动生成包括左、右心室ED、FS、SI的24节段分析报告，能够定量评估胎儿心脏大小、结构、面积、收缩力及心功能，通过结合Z-评分等多项定量指标综合评估胎儿心脏功能，具有图像容易获得、不受角度限制、离线状态下可重复多次测量数据等优势。多种CHD均可使胎儿的左、右心室或心脏整体大小和结构发生改变，更趋球形或扁平状，从而影响胎儿心脏功能^［18-19］。目前，关于出生后确诊CoA胎儿与产前疑诊CoA但出生后无CoA的胎儿心脏大小、结构等的比较研究较少。本研究通过fetal HQ技术比较了18例产后随访超声心动图明确诊断为CoA胎儿和32例假阳性胎儿的心脏大小、结构和功能，结果显示，CoA胎儿与对照组胎儿心室舒张末期长径、横径、面积、GSI差异无统计学意义，表明出生后存在CoA的胎儿与产前疑诊CoA但出生后不存在CoA的胎儿比较，心脏大小、结构等发生的改变相似。DeVore等^［20］通过fetal HQ技术，对产后超声证实且需要在1周内接受外科手术的50例CoA胎儿与200例正常胎儿进行对照研究，结果显示与正常对照组胎儿相比，CoA组胎儿四腔心切面呈球形，表现为横径、面积增加，纵径减小，GSI反映其左心室变平，右心室变圆。本研究结果与DeVore等^［20］的研究结果存在差异，两项研究纳入的研究对象不同，本研究的主要对象是分析胎儿超声心动图显示可能存在CoA的胎儿，包括左、右心室比例异常、肺动脉/主动脉比例异常及三血管气管切面主动脉峡部血流异常等超声表现的胎儿，并未对胎儿超声心动图表现无异常的胎儿进行对照分析^［7］；而DeVore等^［20］的研究，是以产前、产后检查均正常的胎儿作为对照，这可能也是导致两项研究结果存在差异的重要原因，但仍需大量的临床数据进一步验证。

本研究结果提示，产前超声显示的胎儿心脏结构、大小及面积的改变，可以出现在出生后真正存在CoA的胎儿，也可能见于假阳性的胎儿。而本研究进一步显示，CoA组胎儿的LVFAC、LVFAC Z-评分、LVGLS、RVGLS、AI、AI Z-评分、AI/DAO明显低于对照组，RVA /LVA、MPA/AAO明显高于对照组，表明真正存在CoA的胎儿其左、右心室发育明显不平衡，RVA较LVA明显增加，这是由于CoA胎儿左心室压力负荷增加，由右心房进入左心房的血流减少，进入右心室的血量增加，右心搏出量增多，故左心室减小，右心室增大，提示CoA胎儿心室大小的改变是由左、右心室面积变化引起的。大血管内径的变化与心室大小的改变相一致，左心系统中的AI、AI Z-评分随着LVA的减小而降低，右心系统中的MPA、DAO随着RVA增加而增大。此外，本研究还显示，CoA胎儿与对照组胎儿比较，左心室第1节段的ED Z-评分均＜0，且前者显著小于后者，说明CoA胎儿左心室的基底段横径明显减小。FS、FS Z-评分是反映心室收缩功能的敏感指标，本研究中CoA胎儿左心室第4～8节段的FS、FS Z-评分均显著高于对照组胎儿，而2组间右心室各节段的FS、FS Z-评分比较差异无统计学意义，提示CoA胎儿左心室中段向心室中央移位的距离较对照组胎儿增加。

多因素Logistic回归分析结果显示，LVFAC、LVFAC Z-评分、AI是CoA的独立危险因素。DeVore等^［17］等对分娩前最后一次接受胎儿心动图检查的产前疑诊CoA的108例胎儿进行研究，分析了fetal HQ对CoA的诊断价值，结果显示，四腔心切面心尖大小、左右心室大小及结构以及左右心室收缩功能异常等均是鉴别真假CoA的重要指标。本研究证实，LVFAC、LVFAC Z-评分、AI对CoA均具有较高的诊断效能（AUC均＞0.7），且三者联合的诊断效能最高，敏感度可达96.37%，因此，临床上可通过多个定量指标联合获得可靠的诊断结果，从而提高诊断准确性。

本研究尚存在一定局限性：首先，样本量较小，孕龄范围局限，可能存在个体差异对本研究统计分析结果的影响；第二，目前fetal HQ操作尚未实现全自动化内膜追踪，对操作者的要求较高，检查结果的准确性受到图像质量及操作者经验的影响；第三，本研究并未选择产前正常的胎儿作为对照组，研究对象均为产前疑诊CoA胎儿，因此并不能判断fetal HQ诊断的假阴性等情况，有待在后续的研究中进一步对此进行探讨分析。最后，本研究仅为单中心研究，fetal HQ获得的多个反映胎儿心脏结构、大小及功能的定量参数在胎儿CoA中诊断效能的精准评价，尚有待多中心、更大样本的研究结果进行验证。

综上所述，fetal HQ能够有效评估CoA胎儿心脏结构、大小及功能改变，为进一步提高CoA胎儿的诊断准确性提供参考信息。

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