早产新生儿心脏几何形态学和血流动力学的超声影像学评估

刘鸿，周洁，顾海涛，章晔，周玉丽，武昊，周群芳，唐家伟，周伟

早产新生儿心脏几何形态学和血流动力学的超声影像学评估

刘鸿，周洁，顾海涛，章晔，周玉丽，武昊，周群芳，唐家伟，周伟

目的：探讨不同胎龄早产新生儿心脏几何形态学及血流动力学的超声心动图征象及影响因素。

方法：本研究共纳入150例早产儿（试验组）和150例足月新生儿（对照组），以胎龄为界将试验组新生儿分为3个亚组即28～32+6周亚组（n=48）、33～34+6周亚组（n=56）和35～36+6周亚组（n=46），对照组分为37～38+6周亚组（n=80）和39～41+6周亚组（n=70）。采用Philips iE33型彩色多普勒超声心动图诊断仪测量左心室舒张末期内径、左心室收缩末期内径、室间隔厚度、左心室后壁厚度、左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积、每搏输出量、左心室射血分数、左心室缩短分数及心输出量，并计算测算心搏指数及心脏指数、舒张期心肌质量、左心室质量指数（LVMI）、左心室相对厚度、左心室重构指数（LVRI）及舒张末期容积指数。

结果：在体表面积校正后，各亚组的心脏几何形态学及血流动力学参数差异均无统计学意义（P＞0.05）。日龄（P=0.001）、身长（P=0.001）及体重（低出生体重儿：P=0.012；正常出生体重儿：P=0.003；巨大儿：P=0.016）是新生儿LVMI的独立影响因素。人体测量学指标及基本的生命体征指标对新生儿LVRI的影响在各胎龄亚组间的差异无统计学意义（χ2=42.88，P=0.076），但对LVMI影响在各亚组间的差异有统计学意义（χ2=123.6，P＜0.001）。

结论：超声心动图评估早产儿心脏几何形态学和血流动力学指标对新生儿心脏的发育及成熟程度的评价具有重要临床意义。

早产儿；新生儿；超声心动图；形态学；血流动力学

Methods: A total of 150 premature infants and 150 full-term control infants were enrolled in this study. Based on gestational age, premature infants were divided into 3 groups: ①(28-32+6) weeks, ②(33-34+6) weeks, ③(35-36+6) weeks; and full term control infants were divided into 2 groups: ①’(37-38+6) weeks and ②’ (39-41+6) weeks respectively. An iE33 Philips ultrasound examination was conducted to measure left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD), LVESD, interventricular septum thickness, posterior wall thickness, left ventricular end-diastolic volume (LVEDV), LVESV, stroke volume, LVEF, left ventricular fractional shortening (LVFS), cardiac output, stroke index, cardiac index, left ventricular mass, left ventricular mass index (LVMI), left ventricular relative wall thickness, left ventricular remodeling index (LVRI) and LVEDVI.

Results: With adjusted body surface area, all parameters for cardiac geometric morphology and hemodynamics were similar among different groups, P＞0.05. The day-old age (P=0.001), height (P=0.001) and body weight for low

weight born infant (P=0.012), for normal weight born infant (P=0.003), for giant infant (P=0.016) were the independent infuencing factors for LVMI. The impact of anthropometry and the basic life indexes were similar on LVRI among groups (χ2=42.88, P=0.076), while the covariates were different on LVMI among groups (χ2=123.6, P＜0.001).

Conclusion: Cardiac morphology and hemodynamics measured by echocardiography has important clinical meaning for assessing the development and maturity of neonatal hearts in premature infants.

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:1081.)

新生儿期是宫内胎儿至婴幼儿的过渡阶段，早产新生儿各系统尤其是心肺结构和功能尚未完全发育成熟[1]，肺血管压力仍然较高，卵圆孔及动脉导管尚未完全闭合，以右向左分流为特征的“胎儿循环” 持续存在，并常伴有肺动脉高压，加之心肺间的转换亦需适应性变化[2]，心血管系统疾病往往成为最常见的新生儿疾病和急危重症之一，是新生儿入住重症监护病房的重要原因，也是早产新生儿死亡的主要因素[3]。因此，及时有效地对早产新生儿心脏结构性异常和功能性异常作出明确的诊断及有效的评估，能显著提高早产新生儿生存率、降低致死率、有效提高内外科治疗水平和极大改善预后[4]。本研究以早产新生儿为试验组，并以足月新生儿为对照，进行超声心动图检测，旨在探讨早产新生儿心脏几何形态学及血流动力学的超声征象及影响因素。

1 资料与方法

研究对象：选择南京医科大学第一附属医院、江苏省妇幼保健院以及暨南大学第二附属医院等医院的150例早产新生儿作为试验组，选择同期150例足月新生儿作为对照组。以胎龄为界将试验组新生儿分为28～32+6周亚组（n=48）、33～34+6周亚组（n=56）、35～36+6周亚组（n=46），对照组分为37～38+6周亚组（n=80）及39～41+6周亚组（n=70）。

试验组及对照组入选标准：早产儿胎龄（28～36+6周），超声心动图检查日龄（0～28天），单胎；对照组入选标准：足月新生儿胎龄（37～41+6），超声心动图检查日龄（0～28天），单胎，除外围产期窒息、新生儿呼吸窘迫综合征、慢性心力衰竭、吸入或感染性肺炎及胸部X线检查异常者。排除标准：双胎，胎龄＜28周或＞42周，未能完成超声心动图检查及超声心动图采集图像质量较差者。

仪器与方法：参照美国超声心动图学会儿科心脏测量指南的方法[5,6]和美国超声心动图学会的评估指南[7-9]，采集新生儿心脏的超声学参数并综合评估。采用Philips iE33型彩色多普勒超声心动图诊断仪（YZB/USA2489-2011），配备xMATRIX传感器，2D探头S8-3 或S5-1，频率1～8 MHz。全部受检者均在睡眠或安静状态下检查，同步记录心电图并获取4～5个连续心动周期动态图像存储，进行回放测量。

应用M型超声心动图在胸骨旁长轴切面测量：左心室舒张末期内径（LVDD）、左心室收缩末期内径（LVSD）、舒张期室间隔厚度（IVST）和左心室后壁厚度（LVPWT）。在心电图监测下，二维成像模式下于心尖四腔切面和心尖两腔切面，采用双平面Simpson法分别测量左心室舒张末期容积（LVDV）、左心室收缩末期容积（LVSV），并计算每搏输出量（SV：左心室舒张末期容积与左心室收缩末期容积之差值）、左心室射血分数（LVEF：每搏输出量与左心室舒张末期容积之比）、左心室缩短分数（LVFS）、心输出量（CO：每搏输出量与心率之乘积）、心搏指数（SI：每搏输出量与体表面积之比）及心脏指数（CI：心输出量与与体表面积之比）。应用二维法在胸骨旁长轴切面测量：左心房收缩末期内径（LAD）及主动脉内径（AoD）。应用Devereux`s公式法[10]测算舒张期左心室心肌质量（LVM），并用Du Bois法计算体表面积（BSA）并标准化心肌质量计算左心室质量指数（LVMI）。左心室相对厚度（LVRWT) 按照公式（IVST+LVPWT）/ LVDD计算，左心室质量容积比即左心室重构指数（LVRI）按照公式LVM /LVDV计算，舒张末期容积指数（LVDVI）按照LVDV/BSA公式计算。所有超声心动图测量结果都是基于连续四个心脏周期的平均值。

统计学处理：所有数据应用SPSS 18.0软件进行统计处理。所有定量资料均以Kolmogorov-Smirnov法进行正态分布检测，服从正态分布者以均数±标准差表示，非正态分布者以中位数及四分位数间距表示。定性资料及等级资料以百分比表示。定量资料两组组间的比较采用基于性别配对的t检验；多个亚组间的比较基于方差分析的Bonferroni校正检验。分类资料的比较采用χ2检验或确切概率法，等级

资料的比较采用Wilcoxon或Kruskal-Wallis秩和法。对所有新生儿的身长、体重、头围、胸围及Apgar评分等因素，基于采用Cox比例风险回归模型，采用log-rank检验法，自变量的标准化回归系数越大，对因变量的影响越大。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组新生儿的基线特征比较（表1）

人体测量学指标如身长、体重、体表面积、胸围、头围； 1 min、5 min及10 min Apgar评分，在各亚组间差异均有统计学意义（P＜0.05），且随着胎龄的增加而增加；其余各项指标差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 心脏的几何形态学和血流动力学特征（表2）

在各亚组间，在校正体表面积前，LVRWT、LVEF、LVFS及LVSI的组间差异均无统计学意义（P＞0.05），其余参数的组间差异均有统计学意义（P＜0.05）；在BSA校正后，所有参数均无统计学意义（P＞0.05）。在试验组与对照组之间，在校正BSA后，所有参数的组间差异均无统计学意义（P＞0.05）。

表1 试验组与对照组的人体测量学及临床资料的基线参数比较

表1 试验组与对照组的人体测量学及临床资料的基线参数比较

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表1 试验组与对照组的心脏几何形态学与血流动力学的基线参数比较

2.3 新生儿形态和血流动力学的影响因素（图1、2）

以人体测量学及基本的生命体征指标作为协变量，以LVRI和LVMI为特征的心脏几何形态学及血流动力学为因变量进行Cox风险回归分析。在人体测量学中，所有协变量均不是LVRI的独立影响因素；但日龄（P=0.001）、身长（P=0.001）及体重（低出生体重儿：P=0.012；正常出生体重儿：P=0.003；巨大儿：P=0.016）是新生儿LVMI的独立影响因素。基于所有协变量均值对新生儿心功能影响的回归分析表明，各协变量对新生儿LVRI的影响在各亚组间的差异无统计学意义（χ2=42.88，P=0.076），但对LVMI影响在各亚组间的差异有统计学意义（χ2=123.6，P＜0.001）。

图1 基于各协变量均值的心室重构指数的回归曲线

图2 基于各协变量均值的左心室质量指数的回归曲线

3 讨论

世界卫生组织（WHO）将胎龄在37孕周前或早于259天出生的活产婴儿称为早产儿或未成熟儿，在我国指妊娠满28周至不满37周间分娩的婴儿。早产新生儿的心脏几何形态学特征及血流动力学的动态征象为：肺脏尚未完全膨胀[11]，肺血管阻力较大且压力高，正处于从以右室优势的“胎儿循环”转向以左室优势的由体循环和肺循环构成的“心肺循环”的适应性过渡阶段[12,13]。本研究聚焦于不同胎龄的新生儿的心脏发育及成长特征，通过对早产儿心脏心脏几何形态学和血流动力学的超声影像学评估，并与新生儿的人体测量学、围生期特征及生命体征相关联，以期对新生儿的心脏结构及功能的变化规律及特征作一较全面的探讨和揭示。

本研究通过对出生后4～6 天的新生儿心脏几何形态学和血流动力学的变化的监测表明，不同胎龄新生儿的心脏几何形态学和血流动力学的基线参数中，心脏发育的绝对性参数LVDD、LVSD、LAD、Aod、IVST、PWT、LVM、LVDV、LVSV、LVCO及LVSV随着胎龄的增加而增加，但是相对性参数如LVRWT、LVEF、LVFS及LVSI在不同胎龄组间呈现不同的特征，且各亚组间无显著性差异。这对于临床上在监测新生儿的心脏结构及功能时，对于超声影像学参数的评估要充分结合特定的胎龄及考虑到由体重和身长所决定的体表面积的影响，以提高临床诊断和筛查的敏感度和特异度，以降低超声诊断的误诊率和漏诊率，尤其在伴随可能对心脏形态和功能造成影响的其他系统疾病时更加具有临床意义[14, 15]。

本研究基于对协变量分析后表明LVMI影响在各亚组间的差异有统计学意义，这提示在新生儿中不论是早产儿还是足月儿尚未有发生心室重构的趋势，但因心室质量指数由心肌质量及体重和身长所决定，因此心肌质量指数会伴随新生儿体重及身长的变化而发生变化，可作为心脏的发育及成熟程度的重要参数，对临床评估心脏形态学和功能学有重要意义[16-18]。

鉴于新生儿期循环系统变化规律的特殊性及重要性，加之新生儿胸壁薄且透声好，因此早期对早产新生儿心脏几何形态学和血流动力学改变的超声评估，不仅可早期辅助筛查心脏先天性缺陷以及排除新生儿心脏结构或功能的异常，而且对心肺疾病

的疗效评价及预后评估均有重要的临床意义；另外，在高危患儿的监护、评定心血管手术及药物疗效等方面也可提供更为客观的超声影像学和血流动力学变化参数，有利于指导临床决策。

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Echocardiographic Evaluation of Cardiac Geometric Morphology and Hemodynamics in Premature Infants

LIU Hong, ZHOU Jie, GU Hai-tao, ZHANG Ye, ZHOU Yu-li, WU Hao, ZHOU Qun-fang, TANG Jia-wei, ZHOU Wei.
Department of Cardiothoracic Surgery, First Affliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing (210036), Jiangsu, China

Objective: To explore the echocardiographic cardiac geometric morphology and hemodynamics in premature infants at different gestational age with the infuencing factors.

Premature; Infant; Echocardiography; Morphology; Hemodynamics

2015-04-12）

（编辑：许 菁）

国家重点基础研究发展计划（2015CB755500）；江苏省高校优势学科建设工程项目（JX10231081）；江苏省普通高校研究生实践创新计划项目（CXSJ14-0118）

210036 江苏省南京市，南京医科大学第一附属医院 胸心外科（刘鸿、顾海涛），超声心动图室（周洁），新生儿重症医学科（章晔）；暨南大学第二临床医学院附属深圳市人民医院 超声科（周玉丽）；南方医科大学第三附属医院 超声科（武昊），第二军医大学附属广州军区广州总医院 超声科（周群芳、唐家伟）；中国科学院 深圳先进技术研究院 超声医学成像中心（周伟）

刘鸿 硕士研究生 主要从事心血管外科工作 Email: dr.hongliu@hotmail.com 通讯作者：周洁 Email: zhoujiegrm@sina. com 顾海涛

Email: dr.htgu@hotmail.com

R54

A

1000-3614（2015）11-1081-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.11.012