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房室间隔缺损胎儿的超声心动图定量参数分析

2024-08-06 38 上传者：管理员

摘要：目的通过对胎儿超声心动图(FE)结构化数据的定量分析寻找产前诊断房室间隔缺损(AVSD)的关键筛查参数。方法回顾性收集首都医科大学附属北京安贞医院胎儿心脏病母胎医学会诊中心数据库2016年1月至2021年12月诊断的370例正常胎儿和96例AVSD胎儿的112个FE结构化参数。根据受试者工作特征曲线下面积(AUC),筛选出筛查效果最好的前6位参数并对6个参数的产前筛查效能进行评估。结果筛选出的6个参数均从FE的舒张末期四腔心切面获得；AUC最大的前6位参数依次为：舒张末期房室长度比值、舒张末期房室长度比值的Q值、收缩末期房室长度比值的Q值、收缩末期房室长度比值、舒张末期心室长度的Q值和舒张末期心室长度，AUC分别为0.92、0.92、0.86、0.84、0.84和0.81;在假阳性率为20%的范围内，6个参数对于AVSD产前筛查的敏感度依次为82%、82%、75%、67%、65%和71%。结论舒张末期房室长度比值及其Q值可以作为产前筛查AVSD的关键筛查参数，其中，舒张末期房室长度比值获取更容易且计算更方便。

关键词：
AVSD
房室间隔缺损
结构化参数
胎儿
超声心动图
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房室间隔缺损(AVSD)是由于胚胎发育时期十字交叉结构的异常发育导致的[1-2],包括唐氏综合征、异构综合征在内的综合征类疾病常合并AVSD[3-4]。对于完全型AVSD,房室瓣的修复具有挑战性[5]。此外，心室的发育也影响手术的选择和患者的生存率[6]。因此，AVSD的早期筛查和诊断有助于产前咨询和围产期管理。目前对AVSD的产前筛查和诊断主要依赖胎儿超声心动图(FE)的影像学表现，而对于这些病变的显示严重依赖操作者的手法和经验[7-9]。对FE结构化参数的充分分析和利用可能为开发更精确、更通用的AVSD定量诊断模型提供了机会。本研究旨在通过分析FE的结构化数据筛选出产前诊断AVSD的关键筛查参数。

1、对象与方法

1.1 对象

回顾性收集首都医科大学附属北京安贞医院胎儿心脏病母胎医学会诊中心数据库2016年1月至2021年12月诊断的402例正常胎儿(对照组)和103例AVSD胎儿(AVSD组)的FE资料。经过严格的筛查后，对照组和AVSD组胎儿分别为370、96例。本研究符合《赫尔辛基宣言》(2013年修订)的原则，由首都医科大学附属北京安贞医院伦理委员会批准(2020016X)。所有孕妇在本中心行FE检查之前均签署了知情同意书，所有接受尸检的父母均签订了尸检知情同意书。

1.2 纳入及排除标准

对照组的纳入标准：①中晚孕单胎妊娠，且生长发育在正常范围；②具有完整的FE影像及结构化数据；③胎儿心脏结构无肋骨、胎盘等遮挡，FE影像学资料清晰。排除标准：孕妇合并有对胎儿心脏产生影响的相关因素，如糖尿病、自身免疫性疾病、吸烟、饮酒、贫血等。AVSD组的纳入标准：①经FE诊断为AVSD;②患儿出生、引产后经尸检或引产后经铸型等方法证实，或经2位副主任以上职称的医师检查确认后意见一致；③FE资料完整且影像学数据清晰。排除标准：房室连接不一致及单心房和单心室的胎儿。

1.3 仪器与方法

1.3.1 仪器

所有FE检查采用配备型号为4C-D、C1-5-D及RAB4-8-D等探头的Voluson E10、Voluson E8及Aloka 10-UST-9130等彩色多普勒超声诊断仪，探头容积为2D或3D,频率为2～8 MHz。最终所有FE图像、结构化数据及临床资料均存档于本中心数据库中。

1.3.2 FE的检查方法

遵循美国超声心动图学会、国际妇产科超声学会、美国超声医学研究所和2022年我国颁布的胎儿超声产前筛查指南和标准[10-13]对胎儿的生物学及心脏结构和血流频谱进行测量，并按照顺序节段分析法[14]对胎儿心脏结构进行分析。

1.3.3 FE结构化参数的收集

本研究中FE结构化参数除纳入48个常规测量参数，通过参考既往文献[15]及结合该病的解剖学特点，拟在常规测量参数基础上补充测量8个特殊参数，希望通过分析FE的结构化参数实现AVSD的产前筛查。本研究中，8个特殊参数包括舒张末期和收缩末期四腔心切面的心脏长度、心室长度、心房长度和房室长度比值。

四腔心切面上8个特殊参数的具体测量方法如下：通过使用超声仪器的滚动球，寻找舒张末期和收缩末期四腔心切面。舒张末期为收缩期的前一帧，此时房室瓣和半月瓣处于关闭状态且心室最大；收缩末期为舒张期的前一帧，此时房室瓣和半月瓣处于关闭状态且心室最小。不论在舒张末期还是收缩末期，心脏长度、心室长度和心房长度的测量方式是相同的。在对照组中，心脏长度的测量为从心尖心外膜处至心房顶部心内膜处的距离；心室长度的测量是保持心尖心外膜处的光标不动，挪动心房顶部的光标到二尖瓣前叶与室间隔的附着点处，二者之间的距离为心室长度；心房长度的测量为二尖瓣前叶与室间隔的附着点处至心房顶部心内膜处的距离(图1A)。在AVSD胎儿中，位于心尖心外膜处及心房顶部心内膜处的标注点与正常对照组中的位置一致，而正常组中原位于二尖瓣前叶与室间隔附着点处的标注点在AVSD胎儿中是位于沿室间隔延长线与关闭的房室瓣的交点处(图1B)。房室长度比值为心房长度和心室长度的比值。所有测量值均由2位具有8年FE检查经验的医师测量2次后取平均值。

图1正常胎儿和房室间隔缺损胎儿心脏舒张末期超声心动图四腔心切面图像A为正常胎儿；B为房室间隔缺损胎儿

最终，本研究共收集FE中48个常规参数和8个特殊参数。以胎儿孕周作为自变量，FE定量参数作为因变量，通过分位数回归方法[16],计算正常组和AVSD组56个参数的Q值。因此，本研究最终纳入了包括48个常规参数、8个特殊参数及48个常规参数和8个特殊参数的Q值在内的112个参数。

1.4 统计学方法

使用IBM SPSS 20.0和Medcale 19.0统计学软件对所有变量进行统计学分析。不符合正态分布的计量资料以M(Q1,Q3)表示，两组间比较采用Mann-Whitney非参数检验，多组间比较采用Kruskal-Wallis非参数检验。符合正态分布的计量资料以

表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析。计数资料以例(%)表示。采用受试者工作特征(ROC)曲线计算56个参数及其各自Q值的曲线下面积(AUC),选择AUC排名前6位的参数并分析相关参数。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 一般资料

孕妇在行FE检查时的年龄为(29±4)岁、范围19～41岁，按照孕妇的末次月经，对照组与AVSD组胎儿在行FE检查时的孕周分别为(26.3±4.3)和(27.2±3.5)周、范围17.3～36.2和19.1～36.1周，2组孕周比较差异无统计学意义(P>0.05)。

AVSD组胎儿中，完全型46例(其中均衡型30例、不均衡型16例)、部分型29例、过渡型21例，完全型、部分型和过渡型3组孕周分别为(26.4±4.1)、(27.5±3.4)和(27.2±2.4)周，组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。AVSD组胎儿中不合并心内外畸形者44例(45.8%),同时合并心内、外畸形胎儿16例(16.7%),单纯合并心内结构畸形者31例(32.3%),单纯合并心外畸形者5例(5.2%)。

2.2 超声心动图参数比较

AVSD组舒张末期房室长度比值、舒张末期房室长度比值的Q值、收缩末期房室长度比值、收缩末期房室长度比值的Q值均高于对照组，舒张末期心室长度、舒张末期心室长度的Q值均低于对照组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

2.3 ROC曲线分析

112个参数中，AUC排名前6位的参数依次为舒张末期房室长度比值、舒张末期房室长度比值的Q值、收缩末期房室长度比值的Q值、收缩末期房室长度比值、舒张末期心室长度的Q值和舒张末期心室长度，AUC分别为0.92、0.92、0.86、0.84、0.84和0.81(图2);在假阳性率为20%的范围内，6个参数对于AVSD产前筛查的敏感度依次为82%、82%、75%、67%、65%和71%。

图2曲线下面积排名前6位的胎儿超声心动图参数在产前筛查房室间隔缺损时效能的受试者工作特征曲线

舒张末期房室长度比值的AUC最大，为0.919(95%置信区间：0.885～0.954),当选择0.53作为截断值时，约75%的AVSD胎儿可以在产前被检出，此时的特异度为91.76%;舒张末期房室长度比值的Q值的AUC为0.917(95%置信区间：0.880～0.953),截断值为0.80时，在假阳性率为9%的范围内，超过75%的AVSD胎儿可被检出。其余4个参数的AUC均小于0.9。见表2。

3、讨论

本研究对AVSD组和正常组胎儿112个FE定量参数的研究结果显示，AUC排名前6位参数分别为舒张末期房室长度比值、舒张末期房室长度比值的Q值、收缩末期房室长度比值、收缩末期房室长度比值的Q值、心室长度和心室长度的Q值。这6个产前筛查AVSD效能最高的参数均为特殊参数而非常规参数与AVSD的病理解剖学特点有关。AVSD疾病具有共同的病理解剖学特点，即左心室与右心房之间的房室间隔和/或周围的房间隔组织和/或室间隔组织的缺失，致室间隔嵴部呈现“汤匙”状形态[17],因此导致房室瓣至心尖的距离缩短，在超声心动图四腔心切面上表现为心室长度缩短。本研究结果中筛出的6个参数均可以反映该病的病理解剖学改变的特点。此外，由于本研究病例合并其他心内畸形，且完全型AVSD病例中也涵盖心室均衡型和不均衡型，因此常规参数对AVSD产前筛查的效果不如特殊参数。

表1对照组和AVSD组曲线下面积排名前6位的胎儿超声心动图参数数据比较[M(Q1,Q3)]

表2曲线下面积排名前6位的胎儿超声心动图参数在产前筛查AVSD时的受试者工作特征曲线相关参数

研究显示6个参数中，舒张末期房室长度比值和其Q值筛查效能最好，二者的AUC均可以达到0.9以上，因此均可以作为产前筛查AVSD的关键参数。舒张末期房室长度比值是由Machlitt等[15]提出的一种简单有效的对AVSD进行产前筛查的指标。本研究通过增加样本量，再次验证其在AVSD诊断中的有效性。

本研究中的Q值被定义为在给定的孕周基础上，使用分位数回归模型在该孕周的分位数线上计算的任意测值的百分位数，是一种对非正态分布的定量数据进行标准化的方法[18]。有研究[19-21]通过使用百分位数计算人体的大小来判断心脏是否异常以及异常的程度，也有研究者通过使用分位数和分位数方法来管理儿童血压[22-23]。在FE领域，Q值已被证明可以为正常胎心测量提供更准确的参考范围，并已用于大室缺和法洛四联症的鉴别诊断[24]。本研究中通过对正常胎儿和AVSD胎儿中112个参数进行分析，发现虽然舒张末期房室长度比值Q值的产前诊断效能与舒张末期房室长度比值相似，但Q值的计算方法较为繁琐复杂，且目前Q值的应用不如Z值普遍[25]。

AVSD的影像学特征诊断主要依靠超声医师的经验，容易造成漏诊[8-9,26-28]。使用定量参数可以尽量消除主观因素的影响，这对于在FE上早期、快速、有效地诊断AVSD具有重要意义，特别是在部分未实行先天性心脏病产前筛查的地方。此外，本研究中的筛查参数仅在四腔心切面上获取，降低了获取切面的难度。

本研究的局限性在于仅对对照组和AVSD组的FE参数进行研究，因此筛选出的参数仅为关键筛查参数，且本研究并未在不同亚型AVSD之间进行分析。在未来的研究中，一方面将对不同亚组间的参数进行分析，观察筛查参数对不同亚组AVSD的产前筛查效果；另一方面，将纳入鉴别诊断组来判断筛查参数对疾病的鉴别诊断效果，从而筛选AVSD的关键诊断参数。

综上所述，心脏舒张末期房室长度比值及其Q值在产前筛查AVSD时具有较好的筛查效能，其中前者获取容易、计算简便。

参考文献:

[13]中华医学会超声医学分会妇产超声学组,国家卫生健康委妇幼司全国产前诊断专家组医学影像组.超声产前筛查指南[J].中华超声影像学杂志,2022,31(1):1-12.

[26]谷孝艳,杨喜惠,郝晓艳,等.产前超声诊断胎儿房室间隔缺损及基因检测分析[J].中国医学影像技术,2020,36(6):918-922.

[27]韦国雄,严坤,梁均强,等.经胸实时三维超声心动图对房室间隔缺损的诊断价值[J].中国心血管病研究,2012,10(4):263-265.

[28]李云桃,闫亚妮,杨振娟,等.产前超声在房室间隔缺损分型中的诊断及应用价值[J].中国超声医学杂志,2023,39(8):918-921.

基金资助:国家自然科学基金(82170301､U21A20523); 北京市自然科学基金(L222152); 北京市属医院科研培育项目(PX2022026､PX2023023); 胎儿心脏病母胎医学研究北京重点实验室(BZ0308)~~;

文章来源:周小雪,阮燕萍,张烨,等.房室间隔缺损胎儿的超声心动图定量参数分析[J].中国医药,2024,19(08):1150-1154.