超聲多參數Z-評分聯合模型評估胎兒生長受限的價值研究

王超 王啟榮 安立強 賈建軍 楊艷艷 王璇

1濱州市第二人民醫院超聲二科 山東濱州 256800;2濱州市沾化區婦幼保健計劃生育服務中心婦產科;3濱州市第二人民醫院新生兒重癥監護病房

胎兒生長受限(fetal growth restriction,FGR)是胎兒不能達到其生長潛力的一種病理狀態,是導致胎兒和新生兒死亡和患病的重要原因[1]。孕期篩查FGR并盡早采取干預措施具有重要臨床價值。超聲檢查是篩查、診斷和監測FGR的有效手段,但目前超聲評價FGR的方法尚未完全統一。1984年以來Hadlock標準廣泛用于胎兒體質量估算 (Estimated fetal weight,EFW),對于評估FGR具有較高的準確度[2-5]。但根據Hadlock標準所構建的百分位數法正常參考值范圍為半定量法,存在當目標參數實測值超出正常參考值范圍上界值或低于下界值時無法描述其離散趨勢等弊端。Z-評分(Z-score)是近年快速發展和應用的一種數據規范化且具有度量偏倚標準化的良好處理方法,可以彌補百分位數法的應用缺陷。本研究統計出生后確診為FGR胎兒的超聲參數并計算Z-評分,采用Logistic回歸方程構建胎兒超聲單參數Z-評分與多參數Z-評分聯合預測模型,通過與Hadlock標準比較,探討各模型評估胎兒FGR的價值。

1 對象和方法

1.1一般資料 回顧性分析2017年1月～2020年12月我院收治的88例單胎、孕22～29周的FGR孕婦臨床資料,選取同期年齡、產次、妊娠合并癥等一般資料基本匹配的非FGR孕婦作為對照。納入標準:(1)所有孕婦均有明確末次月經日期或早孕期根據頭臀長估算孕周;(2)孕期排畸檢查均未發現胎兒存在結構畸形;(3)孕婦年齡為22～35周歲;(4)孕22～29周;(5)所有孕婦檔案和臨床資料均完整且均順利分娩;(6)所有孕婦均為首次診斷為FGR。排除標準:(1)年齡>35周歲的高齡產婦;(2)孕期并發嚴重妊娠疾病導致無法繼續妊娠者或孕期死胎或新生兒出生后存活但出院前未存活;(3)新生兒出生后診斷患有重大疾病者。

1.2胎兒體質量估算方法 檢索超聲PACS系統中入組胎兒的雙頂徑(biparietal diameter,BPD)、股骨長度(femur length,FL)、腹圍(abdominal circumference,AC)以及頭圍(head circumference,HC),按照Hadlock-I公式對胎兒體質量進行估算。Hadlock-I公式:Log10EFW=1.3596-0.00386×AC×FL+0.0064×HC+0.00061×BPD×AC+0.0424×AC+0.174×FL[g,cm][2-5]。EFW百分位數(estimated fetal weight centile,EFWc)是指EFW與同胎齡胎兒標準體重比較的百分位數。

1.3胎兒一般生物學參數、多普勒血流參數測量及Z-評分計算 分析所有孕婦22～29孕周的超聲測量參數,超聲設備為Philips IU22,凸陣探頭,中心頻率3.5MHz,由2名主治醫師進行測量。胎兒一般生物學超聲參數包括BPD、HC、AC和FL,根據ISUOG指南測量[6]。胎兒多普勒血流參數包括:大腦中動脈搏動指數(middle cerebral artery pulsatility index,MCA-PI)、臍動脈搏動指數(umbilical artery pulsatility index,UA-PI)和腦-胎盤比(cerebroplacental ratio,CPR),根據ISUOG的產科多普勒超聲實踐指南測量[7]。測量過程嚴格遵守ISUOG指南及標準,各參數取三次測量均值。將所獲取的胎兒BPD、HC、AC、FL和MCA-PI、UA-PI、CPR測量參數,根據其相應胎齡正常胎兒超聲參數的總體均數和標準差計算Z-評分。Z-評分計算公式如下:Z-評分=(各參數實際測量值-相應胎齡各參數總體均數)/相應胎齡各參數標準差。

1.4研究方案的倫理批準 本研究參考《個體預后與診斷的多因素預測模型的透明報告》(TRIPOD)[8]進行,經濱州市第二人民醫院醫學倫理委員會批準(編號:2021-1001),為充分保護入組孕婦和新生兒的信息及隱私,免除書面知情同意。

2 結果

2.1兩組胎兒Hadlock標準和超聲參數Z-評分比較 FGR組EFW、EFWc及CPR、AC、HC/AC各參數的Z-評分均明顯低于非FGR組,UA-PI、MCA-PI的Z-評分高于非FGR組,差異均具有統計學意義(P<0.001)。見表1。

表1 兩組胎兒Hadlock標準和超聲參數Z-評分比較

2.2二分類Logistic回歸聯合預測模型的構建 采用二分類Logistic回歸評估胎兒超聲參數Z-評分對發生FGR的影響。結果顯示,UA-PI[OR=1.77,95%CI:(1.403,2.233)],P=0.002]、MCA-PI[(OR=4.496,95%CI:(2.324,8.697),P<0.001]均為發生FGR的影響因素,UA-PI-Z-評分和MCA-PI-Z-評分每增加1個指數,患FGR的風險分別增加0.77倍、3.496倍。見表2。

表2 Logistic回歸方程中的變量及OR值

以FGR發生情況為因變量(發生=1,未發生=0), Z-評分(UA-PI、MCA-PI)為自變量,進行Logistic 回歸擬合,得到回歸方程為:Logit(P)=1.685+0.548(UA-PI-Z-評分)+0.654(MCA-PI-Z-評分),進一步以回歸方程中概率值P擬合聯合預測模型。

2.3Hadlock-EFWc、超聲單參數Z-評分和聯合模型預測FGR的能力比較 Hadlock-EFWc、超聲單參數Z-評分和聯合模型預測FGR的靈敏度、特異度、陽性預測值(positive predictive value,PPV)、陰性預測值(negative predictive value,NPV)、約登指數和ROC曲線下面積(AUC)詳見表3、圖1。

圖1 Hadlock-EFWc、超聲單參數Z-評分和聯合模型預測FGR的ROC曲線

表3 Hadlock-EFWc、超聲單參數Z-評分和聯合模型預測FGR效能比較

聯合模型預測FGR的靈敏度為82.95%、PPV為69.52%、NPV為83.52%、約登指數為0.533、AUC為0.897,95%CI:(0.795,0.956),均高于Hadlock-EFWc和各單參數Z-評分。聯合模型預測FGR的特異度與HC/AC-Z-評分相同,均為70.37%。

3 討論

早期準確診斷FGR、進行宮內動態監測并及時終止妊娠,對改善胎兒和新生兒圍產期妊娠結局和遠期并發癥至關重要[9-10]。但目前針對FGR的診斷標準一直存在爭議,臨床上尚未發現孕期可以準確評估FGR的方法,往往是在胎兒出生后才能確診。有研究顯示約75%的FGR在出生前無法預測其發生風險,在低危妊娠中,由于對胎兒FGR的警惕性較低,出生前診斷率更是低至15%[11-12]。超聲檢查是觀察胎兒宮內生長發育的最常用手段,但常規超聲測量胎兒生長發育指標仍存在較大的誤差。Z-評分是一種對偏倚進行標準化度量的數據規范化處理方法,可以明確測算出原始數據在參照人群平均水平中的偏離程度,因此比百分位數法更為準確的判斷數據準確性[13]。本研究運用Z-評分對各超聲參數進行分析,以評估其偏離相應孕齡均值程度,并構建多參數預測模型,以期可以準確評估FGR。

本研究通過比較Hadlock標準和超聲單參數Z-評分預測FGR的評估效能,發現Hadlock-EFWc預測FGR的截斷值為14.56th%,高于國內外指南中推薦的10%[9-10]?？赡芘c本研究入組孕婦的民族和地域較為局限、樣本量較小、新生兒體質量標準制定方法以及樣本屬性存在差異有關。

UA血流參數作為重要的胎兒超聲監測指標,對于預測FGR具有重要臨床意義。超聲發現臍動脈舒張末期血流缺失(absent end-diastolic velocities,AEDV)和舒張末期血流反向(reversed end-diastolic velocities,REDV)提示胎兒已發生嚴重缺氧,是胎兒循環系統惡化征象,其罹患APO的風險顯著增加,同時新生兒死亡率也顯著增加[9-10,14]。UA-AEDV和UA-REDV多發生于早發型FGR,而少見于晚發型FGR[14];與晚發型FGR相比,UA血流參數預測早發型FGR的準確性和臨床價值更高[15-17]。MCA屬于大腦Willis環的主要分支,可以準確反映大腦組織的血氧供給情況。當胎兒發生FGR時,常表現為MCA-PI降低,是胎兒機體為增加其腦組織血液供應以保護大腦組織的補償機制,為缺氧時的腦保護效應[18-19]。CPR為代表供應大腦和腹部臟器的兩條主要血管阻抗和速度反比關系的指數,作為比值參數,共同干擾因素被同步消除,其預測效能優于單一UA或MCA,成為胎兒發育狀況的最佳預測指標[20]。研究結果顯示CPR-Z-評分的AUC為0.832,95%CI:(0.759,0.918),評估價值明顯高于UA-PI、MCA-PI的Z-評分,與上述研究結果一致。

AC和HC/AC是與胎兒體質量估測具有相關性的指標,一定程度上可以反映胎兒在子宮內的生長發育狀況。孕32周以后,AC可較好地反映脂肪堆積和肝糖原儲備兩個過程,是評估胎兒生長發育的敏感參數,此時期評估FGR的靈敏度和準確性最佳[21]。HC/AC比值同步反映了胎兒顱腦和腹部的生長速率,對預測FGR有一定意義。應用HC/AC能夠發現對稱型和非對稱型FGR兩種表型,但預測非對稱型的價值更大。非對稱型FGR其HC正常,而AC低于正常,HC/AC比值增高明顯。Riyami NA等[22]納入107例早發型FGR,對胎齡<33孕周的數據進行回顧性分析,有62例(58%)的HC/AC比值升高(≥第95th%),提示早發型FGR更容易出現非對稱表型,HC/AC對早發型FGR具有良好的預測效能。本研究選用AC、HC/AC的Z-評分對FGR進行預測,結果顯示FGR組兩項評分均明顯低于非FGR組,ROC曲線分析顯示兩者均具有較佳預測價值,AC、HC/AC的AUC分別為0.814,95%CI:(0.734,0.846)和0.846和95%CI:(0.767～0.921),與前人研究結果一致[21-22]。

本研究在各超聲單參數預測FGR的基礎上構建了多參數Z-評分聯合預測模型,與Hadlock-EFWc及各超聲單參數Z-評分比較,其預測FGR的靈敏度為82.95%、特異度為70.37%、PPV為69.52%、NPV為83.52%、約登指數為0.533、AUC為0.897,95%CI:(0.795,0.956),其預測效能最佳。

綜上所述,Hadlock-EFWc和各超聲單參數Z-評分預測FGR均具有較高的臨床價值,但聯合模型的預測效能優于Hadlock-EFWc和各超聲單參數,為預測FGR提供了更好的方法。