脑钠肽联合速度向量成像技术评估胎儿心功能的研究

摘要

背景：脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)是一种主要来源于心室心肌分泌的利钠多肽,由32个氨基酸组成。当心室的容量负荷和压力负荷增大而引起室壁张力增加时,BNP被高度激活,具有血管扩张、利钠利尿、阻断肾素-血管紧张素-醛固酮系统及交感神经系统活性作用。近年来研究证明,BNP在成人心血管疾病的诊断、治疗及预后评估等方面均有重要的临床价值。BNP血浆水平与左心室舒张末期压力及左心室室壁张力呈线性关系,也与心力衰竭时的心功能分级及预后密切相关。目前,临床上对BNP的定量检测可以作为超声心动图检查的补充,应用于小儿和成人心脏病心功能的检测,而其在胎儿心血管领域的临床研究及应用相对较少。最近有动物实验表明羊水BNP水平和心室肥大程度有关,而且出现水肿胎的羊水BNP水平显著高于代偿性心室肥大胎的羊水BNP水平,这表明羊水BNP水平与其心功能的恶化程度密切相关。然而人类胎儿心功能损伤时BNP的变化相关研究报告较少。先天性心脏病(congenitalheart disease,CHD)是胎儿时期最常见的畸形之一,随着医疗设备和技术的提高,非致死性先天性心脏病胎儿出生率增高。先天性心脏病胎儿心功能的变化可反映胎儿的状况并进一步影响胎儿的预后,因此了解和评价胎儿先心病对胎儿心功能的影响有其重要意义。
　　 速度向量成像技术(velocity vector imaging,ⅤⅥ)是一种定量评价心肌功能的新超声技术,能直观地显示心肌在纵向、径向和环向上的运动特征,能够无创、准确和快速评价心肌运动的协调性。这一技术在成人心脏疾病中已得到广泛的研究。本研究的前期试验结果已证实ⅤⅥ技术在评估先天性心脏病胎儿心功能中有其重要作用。本研究在前期试验的基础上,主要目的是探讨BNP水平评估胎儿心功能的临床价值及其在胎儿先天性心脏病中的应用。
　　 第一章、中孕期羊水正常BNP值初步探讨
　　 目的：探讨妊娠17～24周羊水正常BNP值及其与孕周之间的关系。为进一步评估先天性心脏病胎儿心功能提供理论依据和参考。
　　 方法：
　　 1.研究对象纳入标准:2010年4月～2010年12月在深圳市妇幼保健院行羊膜腔穿刺术染色体正常的胎儿(羊水穿刺指征参考妇产科学第七版)；以上孕妇均有准确的停经史,或经早孕超声检查证明胎龄与孕周相符,孕妇均身体健康,无吸烟、嗜酒史,无高血压、糖尿病、肝肾等慢性疾病,无心血管疾病、呼吸系统疾病以及呼吸急促史,胎儿均为单胎妊娠且脐动脉血流正常；已排除胎儿结构异常及对BNP含量有潜在性影响的胎儿疾病如NT≥3mm、胎儿肿瘤、神经系统异常、感染、贫血和水肿等。
　　 2.所有参与羊膜腔穿刺的孕妇签署羊膜腔穿刺术同意书且无手术禁忌症。
　　 3.羊水收集方法:通过羊膜腔穿刺术收集羊水15ml注入含有蛋白酶抑制剂(罗氏,德国)的离心管中,充分混合,在4℃下以1600 r离心15min,取上清液分装在冷冻管中,并放置于-70℃冰箱保存至待测。
　　 4.BNP测定方法:根据Peptide Enzyme Immunoassay BNP-32[Human](Biochem,德国)试剂盒实验说明,应用酶联免疫吸附试验(ELISA)竞争法测定羊水中BNP含量。
　　 5.统计学分析:Excel电子表格建立患者病历资料数据库。统计学处理采用SPSS13.0统计软件,用单样本K-S检验来检验样本的分布是否服从正态分布,若样本数据服从正态分布,计量资料以均数±标准差((X)±S)表示；若不服从正态分布,计量资料以中位数(M)及四分位数间距(Q)表示。若是正态性分布多组比较采用方差分析,非正态性分布采用非参数检验。统计两者之间的相关性采用双变量相关分析与线性回归分析。P<0.05统计学认为有显著性差异。
　　 结果：
　　 1.正常胎儿羊水304例。统计学分析数据表明羊水中BNP浓度呈非正态性分布(P=0.000,偏度系数为1.966,峰度系数为6.004,K-S Z统计量为2.146)。17～24周羊水中正常BNP浓度值为:0.28ng/ml～3.123ng/ml;BNP中位数为1.007ng/ml,四分位数间距0.652ng/ml。
　　 2.17～24周不同孕周正常胎儿羊水BNP值:17～18+6周羊水中正常BNP浓度值为:0.374ng/ml～4.267ng/ml,BNP中位数为1.154ng/ml;19～19+6周羊水中正常BNP浓度值为:0.199ng/ml～2.467ng/ml,BNP中位数为1.040ng/ml；20～20+6周羊水中正常BNP浓度值为:0.294ng/ml～3.387ng/ml,BNP中位数为1.073ng/ml；21～21+6周羊水中正常BNP浓度值为:0.270ng/ml～3.725ng/ml,BNP中位数为0.930ng/ml；22～24周羊水中正常BNP浓度值为:0.113ng/ml～2.200ng/ml,BNP中位数为0.801ng/ml。
　　 3.胎儿羊水BNP浓度与孕周的关系:中孕期不同孕周胎儿羊水BNP水平有显著性差异(F=14.714,P=0.005)。胎儿羊水BNP浓度与羊水穿刺孕周的相关关系有统计学意义(P=0.001；Spearman相关系数为-0.182),即胎儿羊水BNP浓度随着羊水穿刺孕周的增加而降低。
　　 4.胎儿羊水BNP浓度与胎心率之间无显著性相关性(P=0.293)。
　　 结论：本研究获得了中孕期不同孕周羊水正常BNP值。试验结果表明不同孕周羊水BNP水平有显著性差异,且BNP浓度与羊水穿刺孕周的相关关系有统计学意义,即羊水BNP浓度随着羊水穿刺孕周的增加而降低。因此在评估羊水BNP水平时,应将孕周作为一个评估标准。
　　 第二章、脑钠肽联合速度向量成像技术评估胎儿心功能及其在胎儿先天性心脏病中的应用研究
　　 目的：探讨脑钠肽联合速度向量成像技术评估胎儿心功能的临床价值及其在胎儿先天性心脏病中的应用。
　　 方法：
　　 1.实验分组:病例组纳入2010年4月～2010年12月在深圳市妇幼保健院行超声心动图检查诊断为胎儿先天性心脏病并行羊膜腔穿刺术的胎儿；正常对照组:与第一章入选病例相同。
　　 2.所有参与羊膜腔穿刺的孕妇签署羊膜腔穿刺术同意书且无手术禁忌症。
　　 3.羊水收集方法及BNP测定方法同第一章。
　　 4.图像采集:使用Siemens Sequoia512彩色超声诊断仪,探头型号6C2,频率为4～6MHz,由从事产前超声检查的专业人员采集胎儿动态标准四腔心切面图,心内膜便捷显示清楚连贯,帧频维持在30Hz上,动态存储于MO盘。
　　 5.ⅤⅥ检测:用MO盘读盘后,脱机进入Syngo US WorkplaceⅤⅥ分析软件,导入胎儿动态标准四腔心切面图,并在该图像上选择应用ⅤⅥ分析模式,设参照物于心尖部,在舒张末期顺时针方向根据内膜弯曲程度沿心内膜手动描迹8～10个点,系统将自动追踪心内膜缘。
　　 6.记录结果:记录病例组与正常对照组BNP浓度值；记录左心室整体心肌的测量参数:应变、应变率、运动速度。
　　 7.产后随访和病理解剖追踪出生后手术及预后情况；要求在深圳市妇幼保健院引产者并签署胎儿尸体病理解剖同意书后行尸解。
　　 8.统计学分析方法:Excel电子表格建立患者病历资料数据库。统计学处理采用SPSS13.0统计软件,单样本K—S检验样本的分布服从正态分布,计量资料以均数±标准差((X)±S)表示；病例组与对照组胎儿羊水BNP浓度值比较采用协方差分析,羊水穿刺孕周为协变量。病例组与对照组胎儿左心室心肌运动参数比较采用两样本T检验。统计两者之间的相关性采用双变量相关分析与线性回归分析。P<0.05统计学认为有显著性差异。
　　 结果：
　　 1.CHD病例组和正常对照组羊水中BNP的表达及比较CHD病例组(n=47)BNP平均水平为1.523±1.133ng/ml；正常对照组(n=304)BNP浓度为1.141±0.665ng/ml；两组羊水中BNP水平比较有显著性差异(F=4.032,P=0.045),CHD病例组与正常对照组相比BNP浓度较高。
　　 2.不同羊水穿刺孕周与胎心率对CHD病例组及正常对照组羊水BNP水平的影响CHD病例组胎儿羊水BNP水平与羊水穿刺孕周的相关关系有统计学意义(r=0.289,P=0.049),即CHD病例组胎儿羊水BNP水平随着羊水穿刺孕周的增加而升高；正常对照组羊水穿刺孕周与胎儿羊水BNP浓度呈显著负相关性(P=0.002；Spearman相关系数为-0.178)。CHD病例组与正常对照组胎儿羊水BNP水平与胎心率均无显著相关性(P=0.492,P=0.293)。
　　 3.CHD病例组及正常对照组胎儿左心室心肌测量参数的变化CHD病例组(n=26)左心室心肌整体运动速度、应变、应变率分别为(0.280±0.180 cm/s、-3.925±1.639％、-0.368±0.135/s),正常对照组(n=52)左心室心肌整体运动速度、应变、应变率分别为(0.366±0.153 cm/s、-5.965±1.974％、-0.628±0.382/s)。CHD胎儿和正常对照组胎儿左心室整体运动速度、应变、应变率的比较均有显著性差异(P=0.029；P=0.000；P=0.000),CHD胎儿左心室心肌测量参数较正常胎儿降低,与我们前期试验结果一致。
　　 4.CHD病例组及正常对照组羊水BNP水平与胎儿左心室心肌测量参数的相关性经统计学分析表明:正常对照组胎儿羊水中BNP水平与胎儿左心室心肌整体运动速度的相关性有统计学意义(r=-0.347,P=0.012),即正常对照组胎儿羊水中BNP水平随着胎儿左心室心肌整体运动速度的增加而降低；先天性心脏病胎儿羊水中BNP浓度与左心室心肌整体运动参数:速度、应变、应变率均无显著性相关性(P=0.977；P=0.975；P=0.387)。
　　 5.随访结果:
　　 5.1 本研究47例先天性心脏病胎儿中有3例未行引产(2例胎儿诊断为右位主动脉弓、右位动脉导管及1例诊断为室间隔缺损),出生后行超声检查均与产前超声一致；41例引产；3例病例失访。
　　 5.2 18例先天性心脏病胎儿在我院行染色体检查,结果显示15例染色体正常,2例为21三体综合征(47,XN,+21),1例为Turner综合征(45,XO)。
　　 结论：先天性心脏病胎儿与正常胎儿相比羊水中BNP水平增高,且BNP水平随着胎儿孕周的增加而增加,另外胎儿左心室心肌整体运动参数下降,说明先天性心脏病随着胎儿孕周的增加,胎儿左心室室壁张力增加,胎儿心功能降低。因此BNP水平可作为产前评价胎儿心功能的一个生物学指标,在评估先天性心脏病胎儿心功能中有重要临床应用价值。