超聲心動圖血流參數在早產兒動脈導管自然關閉預測中的應用價值

張 鳳 李敬府 欒玉爽

胎兒期動脈導管被動開放是血液循環的重要通道，動脈導管未閉(patent ductus arteriosus，PDA)是小兒先天性心臟病常見類型之一，占先天性心臟病發病總數的15%。嬰兒出生后10～15 h，動脈導管即開始功能性閉合，出生后2～12個月絕大多數已閉。PDA常見于早產兒，在妊娠滿28周前出生的早產兒中發生率可占80%，出生后約15 h發生功能性關閉，出生后一年在解剖學上應完全關閉；若持續開放，并產生病理生理改變則稱為PDA[1]。

超聲心動圖對診斷PDA極有幫助，而二維超聲心動圖可以直接探查到未閉合的動脈導管，為此常選用胸骨旁肺動脈長軸觀或胸骨上主動脈長軸觀。脈沖多普勒在動脈導管開口處探測到典型的收縮期與舒張期連續性湍流頻譜。疊加彩色多普勒可見紅色血流出自降主動脈，通過未閉導管沿肺動脈外測壁流動，在重度肺動脈高壓時，當肺動脈壓超過主動脈時，可見藍色血流自肺動脈經未閉導管進入降主動脈[2]。本研究利用超聲對PDA相關血流參數進行測定，評估早產兒動脈導管自然關閉情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2016年1月至2018年6月間于航空總醫院出生的24 h內進行超聲心動圖檢查的168例PDA早產兒(＜37周)，將33例出生8 d內動脈導管未閉的早產兒納入PDA組，135例自然關閉的納入關閉組。PDA組中男嬰16例，女嬰17例，出生時孕周為30～36周，平均孕周(34.78±2.03)周，平均體重(2134.59±467.92)g；關閉組中男嬰66例，女嬰69例；出生時孕周為29～37周，平均孕周(33.54±1.98)周，平均體重(2273.64±374.31)g。兩組早產兒在性別、年齡、體重及一般臨床資料等方面比較均無明顯差異，具有可比性。本研究所有早產兒家長均知情同意，并獲得醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：分娩后24 h內進行超聲檢查證實存在PDA的早產兒。

(2)排除標準：①患有肝、腎等重要臟器病變；②瓣膜反流及卵圓孔未閉的無先天性心臟病表現的早產兒；③患兒一般狀態較差，不能支持完成本研究。

1.3 儀器與材料

選用S3000-1型多功能超聲診斷儀(德國西門子公司)，以及配套的心臟超聲探頭。

1.4 檢查方法

對入組早產兒在出生后24 h內均進行超聲心動圖檢查，對大動脈短軸切面觀察未閉合的動脈導管及其血流分流的方向，并運用頻譜多普勒對收縮期肺動脈壓(pulmonary artery systolic pressure，PASP)及降主動脈壓(aorta systolic pressure，AOSP)間的脈壓差進行測量，記為收縮期肺動脈與降主動脈間的脈壓差(△Ps)，其計算為公式1：

若未存在左室流出道狹窄情況出現，由于肱動脈收縮壓(brachial artery systolic pressure，BASP)此時同AOSP相近，因此可以在式中替換AOSP進行計算。另用頻譜多普勒于劍突下兩房心切面處對卵圓孔分流流速進行測量。

1.5 觀察與評價指標

早產兒于出生后3 d及8 d時運用超聲心動圖對動脈導管是否已閉合進行觀察，若于3 d時間點處觀察出動脈導管已經閉合，則8 d時無需再進行超聲心動圖檢查。血流指標情況均進行5個心動周期的測量，并對測量結果取平均值。本研究由為1名主治醫師級以上職稱的超聲診斷人員使用一臺超聲診斷儀進行測試。

1.6 統計學方法

采用SPSS18.0軟件對所有數據進行統計學分析，計量資料采用均值±標準差(±s)表示，采用組間t檢驗，計數資料比較采取x2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同時間動脈導管關閉情況對比

本研究168例動脈導管未閉早產兒于出生3 d時檢測動脈導管有103例自然關閉，自然關閉率為61.31%(103/168)；于8 d時檢測動脈導管有139例自然關閉，自然關閉率為82.74%(139/168)。不同時間情況下的動脈導管自然關閉率間存在差異，且具有統計學意義(x2=3.574，P＜0.05)。

2.2 兩組24 h內超聲心動圖血流參數情況對比

PDA組△Ps明顯低于關閉組，其差異有統計學意義(t=7.51，P＜0.05)；PDA組PASP明顯高于對照組，其差異有統計學意義(t=5.483，P＜0.05)；PDA組卵圓孔分流流速明顯低于關閉組，其差異有統計學意義(t=6.036，P＜0.05)，見表1。

表1 兩組患兒24 h內超聲心動圖血流參數情況對比(±s)

表1 兩組患兒24 h內超聲心動圖血流參數情況對比(±s)

注：表中△Ps為收縮期肺動脈與降主動脈間的脈壓差；PASP為肺動脈收縮壓

組別 △Ps PASP 卵圓孔分流流速PDA組 13.54±7.62 41.37±9.96 47.01±10.28關閉組 27.95±7.33 28.03±6.97 73.03±36.97 t值 7.541 5.483 6.036 P值 0.001 0.09 0.006

2.3 PDA影像學表現

PDA組卵圓孔分流流速明顯低于關閉組(圖1)，其△Ps明顯低于關閉組(圖2)。

圖1 兩組卵圓孔分流流速

圖2 兩組△Ps情況

2.4 各指標24 h內超聲心動圖血流參數預測關閉情況

根據入組早產兒測得的參數結果整理后繪制出受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，可以得出：收縮期△Ps預測早產兒動脈導管自然關閉的臨界點為20.13 mmHg；PASP預測早產兒動脈導管自然關閉的臨界點為34.16 mmHg；卵圓孔分流流速預測早產兒動脈導管自然關閉的臨界點為58.62 cm/s。△Ps預測靈敏度為87.78%、特異度為93.42%、陽性似然比為13.34、陰性似然比為0.13；PASP預測靈敏度為84.42%、特異度為85.97%、陽性似然比為6.02、陰性似然比為0.18；卵圓孔分流流速預測靈敏度為65.37%、特異度為69.98%、陽性似然比為2.18、陰性似然比為0.49，見表2。

表2 各指標24 h內超聲心動圖血流參數預測關閉情況

3 討論

正常胎兒在肺動脈及降主動脈之間存在一條通道，即為動脈導管[3]。正常胎兒肺部28周開始發育，在出生前幾乎無循環，大多數胎兒肺部處于壓縮狀態，其內的血管網也處于關閉狀態，此時，肺循環內壓力明顯高于主動脈循環內壓力，使得由右心室流向肺動脈的血液經由動脈導管注入主動脈中，完成血液的循環交換。常規情況下，當胎兒娩出后，肺部開始舒張，進行肺部循環，其內部血管壓力迅速下降，并低于主動脈內壓力，由肺動脈經由動脈導管流向主動脈的血流逐漸減少，此時由于動脈導管內不再有血液充盈，便形成了早期的動脈導管功能性關閉[4]。但在某些特殊的因素影響下，極少數新生兒會出現動脈導管關閉延遲甚至出現無法關閉，其中早產兒PDA是其常見誘發因素之一。由于早產兒尚未發育成熟就已分娩出，使得其機體各項技能均處于較低水平，動脈導管也會由于發育不完全，致使管壁變薄，同時其對相應活性物質敏感度低下，因此早產兒較足月兒更易出現動脈導管未閉。以往有學者使用二維超聲心動圖聯合彩色多普勒對早產兒動脈導管未閉者進行預后的評估及藥物治療效果的評價，但目前為止對于能否使用超聲心動圖血流參數對該類型早產兒早期動脈導管能否自然閉合進行判定的研究報道較少[5]。

在本研究中，PDA組早產兒與關閉組相比，肺動脈收縮壓明顯增高，究其原因可能與早產兒血流動力學的改變關系密切。通常情況下，早產兒心動周期中主動脈壓力始終高于肺動脈壓力，使得在此過程中，經過主動脈的血流源源不斷的通過尚未閉合的動脈導管流向肺動脈，該現象使得肺動脈在接受右心室流出的血液的同時接受由主動脈返流的血液，大量血液涌入肺動脈中，使得肺動脈內壓力急劇上升，從而導致左心房內的血液也隨之增多，很大程度上加重了左心的負擔[6-8]。同時，由于主動脈中部分血流量經由未閉的動脈導管分流到了肺動脈當中，使得體循環內血流量相對不足，機體為了維持正常的體循環，進一步加重左心負擔，使得左心室擴張，一旦左心室發生擴張，主動脈流向肺動脈的血流量也愈發增多，形成惡性循環，最終引起右心室的肥厚及肺動脈高壓產生[9]。本研究結果發現，PDA組新生兒肺動脈與降主動脈壓力的差值明顯低于關閉組新生兒，這種現象發生的原因[10]是當PDA存在時，肺動脈壓力會相應增高，相對應的壓差也會明顯增大，而關閉組新生兒肺動脈壓力明顯小于PDA組新生兒，使得此種現象出現[11]。

本研究結果表明，PDA組與關閉組新生兒相比，卵圓孔分流速度明顯降低，因多數正常新生兒卵圓孔在出生一周內尚未閉合，此時多表現為左向右分流，而左右心房間的壓力差值直接影響分流的速度與數量，一旦肺動脈壓力增高，右心負擔隨之加重，從而導致該現象的產生[12-13]。由結果中ROC曲線可知，卵圓孔分流速度、肺動脈壓力及肺動脈與降主動脈壓力差值最佳臨界值為58.62 cm/s、34.16 mmHg及20.13 mmHg，與以往文獻報道基本一致[14-15]。

超聲心動圖血流參數指標在預測早產兒動脈導管是否自然關閉中有較好的應用效果，具有臨床應用價值。