研究背景妊娠期,孕妇心脏会随心血管负荷的改变出现适应性变化。这些变化对妊娠的顺利进展是必需的,但也有可能给孕妇带来额外的心血管负担。另外,妊娠前原本存在的心脏疾病,如先天性心脏病、风湿性心脏病、心肌病、高血压性心脏病等,由于孕期激素水平变化及心脏负荷的加重,可能进一步发生恶化。不仅如此,合并心血管并发症风险的孕妇数量也呈现逐年上升的趋势。目前,心脏疾病是妊娠期妇女死亡的主要原因,居非产科死亡因素的首位。因此,正确理解和评价孕期妇女心血管系统生理性变化对于全面估测孕期心血管病风险以及妊娠期妇女的心血管临床分级管理是十分重要的。子痫前期(Preeclampsia,PE)是妊娠期特有的疾病,由于血液处于高凝状态,易发生心力衰竭以及肝、肾、脑的继发性损害,PE是造成孕期及围生期母体死亡的主要原因。PE可导致心脏冠状动脉水肿痉挛、造成心绞痛、心肌梗死等心血管疾病。尸检资料表明,PE患者心肌收缩带坏死的发生率是妊娠期其他原因死亡者的10倍以上。然而,目前有关超声心动图评价PE患者心脏损害的报道并不一致。根据疾病发生的时间,PE分为早发型和晚发型。越来越多的证据表明早发型和晚发型PE具有不同的临床特点,应作为两种不同类型的疾病对待。已经有报道发现早发型及晚发型PE的血流动力学不相同,但对于心腔形态及心肌功能是否存在差异未见有详细报道。超声心动图是目前临床首选的心脏影像学检查手段。传统超声心动图检查具有负荷依赖性等诸多不足之处,而妊娠期妇女恰恰正处于心血管负荷急剧变化的时期,因此,传统超声心动图技术对于孕期妇女心脏形态及功能的评价更有局限性。由于使用不同的技术方法、观测指标以及研究对象的不同等原因,目前有关正常妊娠及PE妇女心脏形态及功能的研究结果并不一致。新近的实时三维超声斑点追踪成像技术(three-dimensional speckle-tracking echocardiography,3D STE)是基于超声斑点追踪成像的实时三维超声心动图技术(real time three-dimensional echocardiograph,RT-3DE),该技术通过在三维立体空间内追踪小于入射超声波长的细小结构所产生的声学散射斑点信息,不仅可以显示心脏的三维立体空间,而且可以区分心肌在长轴、轴向、圆周等各方向的主动变形能力及被动运动,在敏感、准确地评价心肌运动以及收缩、舒张功能方面显示出独特的优势。有研究证明,除了测量三个方向上的心肌应变,3D STE还可以通过独特的面积应变指标对左心室整体和局部的功能做出全面的评估,可以克服传统二维超声等技术的缺点,从而更为准确、可靠地评价心脏形态及功能。本课题利用3D STE技术研究PE妇女左心房室重构、心功能及心肌变形能力,对比分析早发型和晚发型PE患者的左心腔形态及心功能差异;评价正常妊娠妇女左心室及左心房的形态、功能特点,建立妊娠妇女在不同孕周心脏结构及功能指标的三维超声心动图正常值范围。这项研究丰富了PE及正常妊娠妇女的心血管相关信息,为该类患者的临床心血管分级管理提供了可靠的参考依据。第一部分3D STE技术评价正常妊娠妇女左心结构及功能的研究1研究目的利用3D STE评估正常妊娠妇女左心室形态、功能以及左心房的容积、功能随着孕周的变化,建立妊娠妇女在不同孕周心脏结构及功能指标的三维超声心动图正常值范围,初步探讨正常妊娠期左心重构的机制,为临床正确评价妊娠妇女左心功能提供影像学依据。2研究方法 2.1研究对象所有研究对象均来源于2012年1月~2013年2月在郑州大学第三附属医院门诊就诊及住院的女性。其中,Na组:健康妊娠妇女68人,分别在妊娠第12~14周、24~27周、36~39周以及分娩后6~9周利用二维超声及3D STE进行左心室形态及功能的研究。Nb组:43例正常Nb组妊娠的孕妇分别在孕11~14周,24~32周和35~39周利用RT-3DE进行左心房容积、功能的研究。Ca组与Cb组分别为30例年龄匹配的健康非孕育龄女性。2.2仪器及图像采集受试者左侧卧位,应用GE vivid E9超声诊断仪,M5S探头行常规二维超声心动图检查,包括胸骨旁及心尖观的脉冲多普勒检查。V4探头进行三维全容积扫查。全部影像数据利用Echo PAC GE Healthcare软件包进行分析。2.3记录指标分别测量二维室间隔厚度、左室后壁厚度、左室壁相对厚度、左室舒张末期内径及收缩末期内径;三维左室舒张末期容积、收缩末期容积、每搏输出量、心输出量、射血分数以及左心室球形指数。Nb组M型超声测量左心房的前后径,进行左心房形态三维重建,获取左心房的最大容积,收缩前容积和最小容积,计算左心房总排空分数、主动及被动排空分数。2.4统计分析描述性数据由均数±标准差(x±s)表现。队列研究采用单因素方差分析结合Bonferroni校正的方法,数值比较采用独立样本t检验。实时三维应变率与二维应变率比较采用配对t检验。3结果1.随着妊娠的延续,Na组心脏指数逐渐升高,左心室发生离心性重构;晚孕期,左室整体心肌纵向应变、圆周应变、面积应变及径向应变轻微下降,伴随左心室射血分数轻微降低(P<0.05),但是这些变化在产后均恢复至产前水平。2.Nb组E/e逐渐升高,左心房容量逐渐增大,左心房总排空分数、被动及主动排空分数均逐渐增高;到孕晚期,左心房最大容积及排空分数达到最高值,最小容积达到最低值。4结论随着妊娠进展,正常妊娠妇女心脏生理性肥大,心肌应变轻微下降,左心房容积增大、房泵功能逐渐加强。本部分研究利用3D STE提供了正常妊娠妇女在早、中、晚孕期左心房室形态及功能生理变化的三维超声影像数据以及三维心肌应变的数据。第二部分3D STE技术评价子痫前期患者左心室结构及收缩功能的研究1研究目的旨在利用3D STE研究PE患者左心室形态及功能变化情况,与正常妊娠妇女进行对比分析;并进一步评价早发型和晚发型PE患者是否存在心腔形态及心肌功能差异,为产科临床心血管疾病的分级管理提供参考信息。2研究方法 2.1研究对象所有研究对象均来源于2012年1月~2013年2月在郑州大学第三附属医院门诊就诊及住院的女性。其中,PEa组:84例PE患者,其中,43例早发型PEa(孕周<34周)为PEa1组,41例晚发型PEa(发病孕周≥34周)为PEa2组;PE入选标准按照国际妊娠期高血压研究协会的规定执行。从Na组挑选与PEa组年龄、孕周匹配的健康妊娠妇女,分别称为Na1及Na2组。Ca组:30例年龄匹配的健康非孕育龄妇女作为空白对照组。2.2仪器及图像采集受试者左侧卧位,应用GE vivid E9超声诊断仪,M5S探头行常规二维超声心动图检查,包括胸骨旁及心尖观的脉冲多普勒检查。V4探头进行三维全容积扫查。全部影像数据利用Echo PAC GE Healthcare软件包进行分析。2.3记录指标分别测量二维室间隔、左室后壁及左室壁相对厚度,左室舒张末期内径及收缩末期内径;三维左室舒张末期容积、收缩末期容积、每搏输出量、心输出量、射血分数以及左心室球形指数;三维左室整体心肌纵向、圆周、面积及径向应变等指标。2.4统计分析应用SPSS 17.0软件,所有计量资料以均数±标准差(x±s)表示。PEa组、Na组与Ca组数值比较采用独立样本t检验,PEa1与PEa2患者资料的比较采用了协方差分析。数值相关性采用Pearson相关分析。以α=0.05为检验水准。3结果1.PEa组与Na组相比,其左心室的内径及容积增大,左室壁增厚以及室壁相对厚度增加,同时,PE患者的左心室质量指数及球形指数升高;PEa组比Na组左心室射血分数、缩短分数及组织多普勒心肌收缩期运动s峰显著下降,同时三维心肌应变指标出现下降。2.与PEa2组相比,PEa1组患者的左室容积及左心室质量指数增加更明显,三维心肌圆周、面积及径向应变明显降低,而且,发生局部应变减低的心肌节段数目较晚发型多。3.所有的实时三维应变指标与孕周呈相关关系(P<0.01);和其他指标相比,GAS与射血分数、球形指数呈较好的相关性(r分别为0.549、0.328),是唯一与左室质量指数相关的指标(r=0.22)。4结论1.PE患者比正常妊娠妇女的心脏后负荷增加,左心室呈离心性肥大;心脏泵功能降低,三维心肌应变减低。2.与晚发型PE相比,早发型PE发生了更严重的左心室重构及心肌损害。第三部分RT-3DE技术定量分析子痫前期患者左心房容积和功能的研究1研究目的本研究使用RT-3DE技术研究PE患者左心房的容积及功能特点;对比分析早发型和晚发型PE的左心房形态和功能差异,并结合左心室舒张功能特点初步探讨PE时左心房重构的机制。2研究方法 2.1研究对象所有研究对象均来源于2012年1月~2013年2月在郑州大学第三附属医院门诊就诊及住院的女性。其中,PEb组:本研究共纳入70例PE患者,其中,36例早发型(PEb1组)和34例晚发型PE(PEb2组)。从Nb组挑选与PEb组年龄、孕周匹配的健康妊娠妇女,分为Nb1组和Nb2组,进行超声心动图和血流动力学检查。30例年龄匹配的健康非孕育龄女性作为空白对照组(Cb组)。2.2仪器及图像采集受试者左侧卧位,应用GE vivid E9超声诊断仪,M5S探头行常规二维超声心动图检查,包括胸骨旁及心尖观的脉冲多普勒检查。V4探头进行三维全容积扫查。全部影像数据利用Echo PAC GE Healthcare软件包进行分析。2.3记录指标分别测量二维室间隔厚度、左室后壁厚度、左室壁相对厚度、左室舒张末期内径及收缩末期内径;三维左室舒张末期容积、收缩末期容积、每搏输出量、心输出量、射血分数以及左心室球形指数。M型超声测量左心房的前后径,进行左心房形态三维重建,获取左心房的最大容积,收缩前容积和最小容积,计算左心房总排空分数、主动及被动排空分数。2.4统计分析描述性数据由均数±标准差(x±s)表现。PEb、Nb与Cb组间数值比较采用独立样本t检验。PEb1与PEb2组资料的比较采用了协方差分析的方法。各参数之间的关系采用Pearson相关系数分析。以α=0.05为检验水准。3结果1.PEb组与Nb组相比,其舒张早期二尖瓣血流E峰流速与组织多普勒二尖瓣环运动速度e的比值,即E/e比值,明显升高;同时,所有左心房容积指数明显增高,排空分数显著降低。2.PEb1与PEb2组相比,其舒张晚期血流速度A波及E/e升高,左心房收缩前容积减小、主动排空分数降低。3.左心房的最大容积和所有排空分数与孕周呈正相关。左心房容积指标与心率、心输出量及二尖瓣环舒张早期运动速度呈负相关;与左心室质量、左心室充盈压呈正相关。然而,左心房排空分数和以上指标的关系恰恰相反。4结论1.PE患者较正常妊娠妇女心室充盈压明显升高、心肌舒张功能障碍,导致左心房的明显扩张和房泵功能降低。2.与晚发型相比,早发型PE患者左心房的容积较小、主动排空的能力明显降低。