自动心肌运动定量分析技术联合血清NT-proBNP评定子痫前期左心形态及功能

孟晓涛 ,任超 ,陈浩 ,秦超 ,李敏 ,杨洁

包钢集团第三职工医院 内蒙古 包头市014010

摘要：目的:自动心肌运动定量分析技术联合血清NT-proBNP评估子痫前期患者左心形态及功能。方法选择，2021年01月-2022年03月在包钢集团第三职工医院（包头妇产医院）超声科接受超声心动图检查的正常妊娠组（40例）和临床确诊子痫前期（40例）两组患者。两组患者，患者均知情且通过医学伦理委员会讨论，检查前连接心电图，采集超声图像数据，脱机后对左心形态及功能进行处理分析，抽取外周血进行血清NT-proBNP水平检测，二者联合评价正常妊娠组和临床确诊子痫前期组左心形态及功能。对照组和观察组的血清学指标的比较，对照组年龄（岁）28.82±4.25，观察组30.45±4.08。对照组NT-proBNP(pg/ml)73.85±63.41，观察组NT-proBNP(pg/ml)157.82±110.03。

关键词：自动心肌运动定量分析，血清NT-proBNP，子痫前期，左心形态及功能

自动心肌运动定量分析（Automated Cardiac motion quantifica-tion，aCMQ）技术是一项无创性超声心动图新技术，aCMQ技术运用自动分析系统得到的定量数据对心肌运动情况进行评测，所得的结果敏感，准确，可重复性高，较传统的左室收缩功能测量技术更具有优势。对阶段性运动异常的心肌组织非常敏感且准确，可以对局部及整体心肌功能进行定量分析，能将心肌的运动情况早起更准确地反映出来。

   血清N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）是非活性氨基酸片段，当心室容量或压力负荷增加时可大量释放，可敏感反映心脏功能状态，被证实为诊断心血管疾病可靠生物标志物。

子痫前期患者左心功能和形态早期发生变化时，血清NT-proBNP的升高，aCMQ技术可以早期全面地评价左室整体及局部心肌功能。血清NT-proBNP水平与左室收缩功能呈负相关，自动心肌运动定量分析联合血清NT-proBNP检测有助于早期发现子痫前期患者左心形态和功能损伤。为临床早期诊断与治疗提供更多有价值的信息。

研究内容：

选择2021年01月-2022年03月在包钢集团第三职工医院（包头妇产医院）超声科接受超声心动图检查的正常妊娠组（40例）和临床确诊子痫前期（40例）两组患者，患者均知情且通过医学伦理委员会讨论，检查前连接心电图，采集超声图像数据，脱机后对左心形态及功能进行处理分析，抽取外周血进行血清NT-proBNP水平检测，二者联合评价正常妊娠组和临床确诊子痫前期组左心形态及功能。

目标：

自动心肌运动定量分析联合血清NT-proBNP检测对正常妊娠与子痫前期两组患者心脏的左心形态及功能进行分析。子痫前期患者左心功能和形态早期发生变化时，血清NT-proBNP的升高，aCMQ技术可以早期全面地评价左室整体及局部心肌功能。血清 NT-proBNP水平与左室收缩功能呈负相关，自动心肌运动定量分析联合血清NT-proBNP检测有助于早期发现子痫前期患者左心形态和功能损伤。为临床早期诊断与治疗提供更多有价值的信息。

方法及技术路线：

设备：PHILIPSEP1Q7G 彩色多普勒超声诊断仪，探头S5-1：罗氏412型免疫定量分析仪：

选择标准：正常组选择标准，所有入选孕妇均为单胎妊娠，没有心血管、肾脏等孕前疾病；没有妊娠期糖尿病等产科合并症。任何有超声心动图异常或胎儿异常者均不能能入选本研究。妊娠时间依据早孕期超声检查结果来确定。每次检查时，首先在我院产前门诊评估了解孕期常规情况，测量孕妇体重及血压等指标，然后行超声心动图检查。

子痫前期组选择标准：所有孕妇均为单胎妊娠。妊娠时间依据早孕期超声检查结果来确定。每次检查时，首先在我院住院患者评估了解孕期常规情况，测量孕妇体重及血压等指标，然后行超声心动图检查。入选标准按照国际妊娠期高血压研究协会的规定执行。

研究内容

2021年01月-2022年03月在包钢集团第三职工医院（包头妇产医院）超声科接受超声心动图检查的正常妊娠组（40例）和临床确诊子痫前期（40例）两组患者

入选标准：1．年龄18-35岁；2．孕周28-40周；3．单胎妊娠；4．心功能分级（NYHA分级）I-II级。

排除标准：1．心血管疾病史2．既往高血压、糖尿病病史3．合并严重贫血或甲功异常4．严重肝肾疾病5．自身免疫性疾病或反复流产史6．图像采集不清

方法及技术路线：

自动心肌运动定量分析技术：患者连接心电图。由具有丰富超声心动图检查经验的医师对患者进行图像采集，嘱患者取左侧卧位或平卧位，使用S5-1探头置于心尖部，将整个左窒包括在图像范围内，获得清晰心尖四腔切面观后，无须屏气，分别采集4个心动周期的左室心尖四腔切面观（AP4）、心尖两腔心切面观（AP2）及心尖三腔心切面观（AP3）的两态图像进行存储。

通过QLab软件10.0版本对存储的图像进行脱机处理。调出存储的AP4、AP2及AP3图像，启动aCMQ分析软件，图像自动停帧于收缩末期，在上述3个切面上软件自动勾画出左心室心内膜及心外膜轮廓，必要时适当调整勾画线，使其与心内膜及心外膜边界重合，运行程序自动计算出左室整体纵向应变（LVGLS）及节段斑点追踪心尖两腔心纵向应变（LVAP2LS）、心尖四腔心纵向应变（LVAP4LS）及心尖三腔心纵向应变（EVAPSIS）：同时软件自动算得出左室舒张末期容量（LVEDV）、左室收缩末期容量（LVESV）、LVEF。自动生成18段纵向应变“牛眼图”对正常妊娠期与子痫前期两组患者的心脏左室收缩功能进行定量分析。

血清学指标检测：所有患者均采集清晨空腹静脉血，室温静置凝固后取上液离心取上层液，采用罗氏412型免疫定量分析仪检测血清NT-proBNP水平，选用专用试剂盒。对正常妊娠期与子痫前期两组患者的血清NT-proBNP进行对比量分析。

本项目应达到的技术指标和参数

观察正常妊娠组（40例）与子痫前期组（40例）患者的左心及形态指标

测量左室舒张末内径（LVIDd）、左室收缩末内径（LVIDs）、左室射血分数（LVEF），自动心肌运动定量分析（aCMQ）技术相关指标：左室整体纵向应变（LVGLS）及节段追踪分析心尖两腔心纵向应变（LVAP2LS）、心尖四腔心纵向应变（LVAP4LS）及心尖三腔心纵向应变（LVAP3LS）；同时软件自动算得出左室舒张末期容量（LVEDV）、左室收缩末期容量（LVESV）、LVEF；血清 NT-proBNP的测量值；以正常组数据作为对照，对子痫前期患者的自动心肌运动定量分析（aCMQ）技术相关指标及血清 NT-proBNP的数据进行定量分析，比较组间差异，为临床早期治疗和干预提供影像依据：

自动心肌运动定量分析（Automated Cardiac motion quantification， aCMQ）技术是一项无创性超声心动图新技术，对节段性运动异常的心肌组织非常敏感且准确，可以对局部及整体心肌功能进行定量分析，能将心肌的运动情况早期更准确地反映出来。

血清N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）是非活性氨基酸片段，当心室容量或压力负荷增加时可大量释放，可敏感反应心脏功能状态，被证实为诊断心血管疾病可靠生化标志物。

利用正常妊娠组作为对照，验证子痫前期组左心功能和形态早期发生变化时，血清NT-proBNP的升高，aCMQ技术可以早期全面地评价左室整体及局部心肌功能。血清NT-proBNP水平与左室收缩功能呈负相关，自动心肌运动定量分析联合血清NT-proBNP检测有助于早期发现子痫前期患者左心形态和功能损伤。为临床早期诊断与治疗提供更多有价值的信息。

自动心肌运动定量分析联合血清NT-proBNP检测分析子痫前期患者心脏左心形态和功能可脱机定量分析，可重复性高，准确性好，操作方便，价格便宜，无放射性等优势。能够早期全面地评价左室整体及局部心肌功能，有助于早期发现子痫前期患者左心形态和功能损伤在妊娠期特殊阶段，临床早期的干预与治疗，减少患者严重并发症的发生及妊娠期精神压力，从而达到更好的效果，为医院提高经济效益，由于超声检查价格便宜，为减少患者的部分经济负担。超声检查联合血清NT-proBNP检测在子痫前期患者的心脏定量分析中值得推广应用。

研究成果及讨论

对照组和观察组的血清学指标的比较
血清学指标	对照组（n=40）	观察组（n=40）	t	P
Hcy（mmol/L）	7.22±4.79	8.81±4.94	1.398	0.166
BNP（pg/ml）	73.85±63.41	157.82±110.03	3.928	＜0.001
HGB(g/L)	114.82±10.22	113.48±12.18	-0.511	0.611
ALT（U/L）	11.32±0.87	10.12±9.86	0.945	0.338
AST（U/L）	12.55±6.51	14.65±6.38	-1.39	0.168

Hcy：同型半胱氨酸，HGB:血红蛋白，ALT谷丙转氨酶，AST：谷草转氨酶

一般资料
组别	对照组（n＝40）	观察组（n＝40）	t	P
年龄（岁）	28.82±4.25	30.45±4.08	1.676	0.098
BMI(kg/㎡)	26.37±3.53	27.74±5.33	1.284	0.203
孕周（周）	32.84±1.49	33.64±2.07	1.879	0.064

对照组和观察组的血清学指标的比较
血清学指标	对照组（n＝40）	观察组（n＝40）	t	P
ALB(g/L)	33.66±2.51	33.91±2.61	0.416	0.678
SCr(umol/L)	59.70±8.76	60.24±44.18	-0.075	0.940
CK(U/L)	70.58±24.36	93.45±65.31	1.929	0.580
CK-MB(U/L)	14.73±8.26	10.56±3.64	2.724	0.008
UA(umol/L)	322..37±17.78	388.50±19.20	2.494	0.015
TC(mmol/L)	6.01±0.27	6.22±0.20	0.605	0.547
TG(mmol/L)	3.21±0.16	3.78±0.24	1.923	0.058
LDL-C(mmol/L)	3.36±0.12	3.38±0.13	0.106	0.916
GLU(mmol/L)	4.98±0.19	4.74±0.13	1.06	0.293

对照组和观察组的超声指标的比较
超声单位	对照组（n＝40）	观察组（n＝40）	t	P
升主动脉内径(mm)	27.56±4.80	26.28±3.05	-1.393	0.168
左房内径（mm）	41.68±4.32	44. 18±4.65	2.379	0.020
LVPWd(mm)	8.62±0.82	8.63±1.29	0.029	0.977
IVS(mm)	8.44±0.89	8.68+1.21	0.933	0.354
LVESV(ml)	38.21+5.89	41.73±9.98	1.808	0.075
LVEDV(ml)	113.25±15.77	116.02±12.43	0.845	0.401
EF(%)	66.21±3.15	64.08±6.94	-1.657	0.102
LVESV’(ml)	41.12±6.73	43.58±9.61	1.252	0.215
LVEDV’(ml)	119.25±15.63	121.18±12.18	0.595	0.554
EF’(%)	65.56±3.01	64.13±6.28	-1.214	0.229
两腔心纵向应变值（％）	18.40±0.75	16.84±1.15	-6.746	<0.001
三腔心纵向应变值（％）	18.40±0.85	17.16±1.02	-5.623	<0.001
四腔心纵向应变值（％）	18.51±0.66	17.22±1.02	-6.297	<0.001
左室整体纵向应变（％）	18.44±0.56	17.08±0.98	-7.177	<0.001

ALB：白蛋白，sCr：血肌酐，CK：肌酸激酶，CK-MB:肌酸激酶同工酶，UA:尿酸，

TC：血清总胆固醇，TG：甲状腺球蛋白，LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇，GLU：血糖，LVPWd：左室后壁厚度，IVS：室间隔厚度，LVESV：辛普森法左室收缩期容积，LVESV:辛普森法左室舒张期容积，LVESV’:aCMQ法左室收缩期容积，LVEDV’：aCMQ法左室舒张期容积，EF：辛普森法射血分数，EF’:aCMQ法射血分数。

辛普森组和aCMQ组的的超声结果的一致性比较
	ICC	95% CI	F
LVESV & LVESV’	0.903	0.667-0.959	30.750	<0.001
LVEDV & LVEDV’	0.836	0.407-0.934	19.231	<0.001
EF%&EF%’	0.908	0.858-0.941	20.691	<0.001

BNP和心肌应变值的相关性分析
	n	相关系数r	P
两腔心纵向应变值	80	-0.339	0.003
三腔心纵向应变值	80	-0.290	0.012
四腔心纵向应变值	80	-0.340	0.003
左室整体纵向应变值	80	-0.352	0.002

研究不足：

1. 此次研究样本均来源于包钢第三职工医院，样本来源局限，样本量相对较小。
2. 入组病例主要来源于妊娠后期，且未对子痫前期的高血压疾病进行更为具体的分类。
3. 超声心动图自动心肌运动定量技术采集图像结果受BMI影响较大，妊娠期妇女体脂含量高，有些图像结果的准确性较正常健康人测量结果可能存在一定偏差。

综合上述结果分析：

1. 通过BNP、尿酸、CK-MB等重要指标观察，具有子痫前期风险的妊娠患者，年龄偏大，BMI指数增大，BNP数值较非子痫前期患者增高，当BNP＞100pg/ml时，提示心室容量增大，压力增高，联合超声心动图的左房内径，左室收缩期容量及舒张期容量，EF等指标可以对妊娠期高血压疾病患者的心脏功能进行早期诊断、监测，如果产妇伴有下肢水肿，呼吸困难或夜间阵发性呼吸困难时，则可能已经有心衰表现，尿酸及CK-MB等指标在子痫前期改变并不明显，所以BNP在子痫前期反应心脏功能具有不可替代的作用，因子痫前期对于产科是一类比较难处理的疾病，持续的血压进展会导致胎儿及母体一系列不可逆损伤，所以在发病早期将血压控制在正常范围，对于胎儿顺利娩出，母体心功能恢复有着很好的效果。
2. 超声心动图自动心肌运动定量技术可早期发现心肌应变能力的改变，其中两腔心纵向应变值，三腔心纵向应变值，四腔心纵向应变值，左室整体应变值几项指标的观察，具有子痫前期风险的妊娠患者相较于非子痫前期的妊娠患者以上几项应变值均稍减低，可提示心房、心室稍增大，室壁运动减弱，存在心功能受损的可能，在心功能受损的前提下，临床应选择恰当时期终止妊娠，避免过早终止妊娠，致胎儿发育不成熟，又可避免过晚终止妊娠而对母体伤害过大，造成不可逆的心脏损害。
3. BNP联合aCMQ技术共同评估心功能，即避免的单一的彩超检查或实验室检查的片面性和局限性，多方联合检测，可相互印证结果的准确性，相辅相成，对妊娠患者的早期心功能评估更具有意义，可以让子痫前期的妊娠患者了解可能面临的风险，提前降低临床操作风险，保证胎儿在母体最低风险的情况下顺利娩出最成熟的胎儿。

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