超声心动图检查参数预测早产儿动脉导管早期自然关闭

何敏瑜，杨正春，冉素真，张 焜

(重庆市妇幼保健院超声科，重庆 401147)

近年来，早产儿发生率持续上升，约占新生儿的6%～12%，同时早产儿也是新生儿重症监护的主要群体[1]。动脉导管未闭(patent ductus arteriosus， PDA)是早产儿常见先天性心脏病之一，约占先天性心脏病的10%～15%，且早产儿发病率高于足月儿，其发病率与胎龄呈负相关[1]。当动脉导管持续开放时，肺血流增多，体循环血流减少，可诱发早产儿心力衰竭、支气管发育不良、肺出血、脑室内出血、异常脑灌注、坏死性小肠结肠炎等并发症[2-3]，甚至导致死亡[4]，故采取早期干预手段引导动脉导管关闭尤为重要，而目前尚缺乏可预测动脉导管是否自然关闭的临床或超声参考指标[5]。本课题组前期研究[6-7]发现，早产儿动脉导管在1周内自发关闭率为78.2%～78.5%。本研究旨在进一步探讨早产儿出生后24 h首次超声心动图参数预测动脉导管早期自然关闭的价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2014年7月—2016年6月我院新生儿病房收治的早产儿165例。纳入标准：胎龄<37周，且出生后24 h首次心脏超声检查发现存在PDA。排除标准：7天内死亡、合并其他先天性心脏病(除卵圆孔未闭、三尖瓣生理性反流)及7天内需接受药物治疗或手术关闭的PDA患儿。分别于早产儿出生后24 h、72 h及7天行超声心动图检查，其中37例出生后7天内动脉导管仍开放(PDA组)，男16例，女21例，胎龄29+5～36+6周，平均(33.51±1.48)周、体质量(2 236.93±326.67)g；128例7天内动脉导管自然关闭(对照组)，男63例，女65例，胎龄29+5～36+6周，平均(34.10±1.22)周，体质量(2 248.54±307.47)g。

1.2仪器与方法 采用GE Vivid i彩色多普勒超声诊断仪，心脏6S探头，频率3～7 MHz。于早产儿出生后24 h，使其在安静状态仰卧，在左心室长轴切面以M型超声测量主动脉根部内径(aortic root inside diameter， AOD)、左心房收缩末期内径(left atrial diameter， LAD)、左心室舒张末内径(left ventricular end-diastolic dimension， LVIDd)、左心室收缩末内径(left ventricular end-systolic dimension, LVIDs)、左心室射血分数(left ventricular ejection fraction， LVEF)、短轴收缩率(fractional shortening， FS)及每搏输出量(stroke volume, SV)，并计算LAD/AOD；于四腔心切面测量三尖瓣反流面积；于大动脉短轴切面观察动脉导管，记录动脉导管血液分流方向，测量其最细处分流速宽度及导管处最大分流速度(Vmax)，根据简化伯努利方程计算降主动脉与肺动脉压差(ΔPs=4 Vmax2)，并计算肺动脉压(pulmonary artery systolic pressure， PASP)，PASP=主动脉压(aortic systolic blood pressure， AOSP)-ΔPs，无左心室流出道及主动脉狭窄时，AOSP与肱动脉收缩压相近，可替代计算AOSP；于剑突下两腔心切面频谱多普勒测量卵圆孔分流速度。由同1名超声医师完成全部图像采集及数据测量，均测量3个心动周期，计算平均值。

1.3统计学分析 采用SPSS 17.0统计分析软件，计量资料以±s表示，采用独立样本t检验比较2组早产儿出生后24 h首次超声超声各参数，采用χ2检验比较计数资料，P<0.05为差异有统计学意义。选取差异有统计学意义的参数进行多因素Logistic逐步回归分析，PAD组赋值为1，对照组为0。

2 结果

2.1早产儿动脉导管早期自然关闭率 165名早产儿，出生后72 h动脉导管自然关闭率及未关闭率分别为71.52%(118/165)及28.48%(47/165)，出生后7天动脉导管自然关闭率及未关闭率分别为77.58%(128/165)及22.42%(37/165)。72 h与7天动脉导管自然关闭率差异无统计学意义(χ2=1.60，P=0.21)。PDA声像图见图1。

2.2 超声心动图参数比较 PDA组LAD/AOD、分流束最细处宽度及PASP均高于对照组(P均<0.05)，Vmax、ΔPs及卵圆孔分流速度低于对照组(P<0.05)，见表1。

2.3Logistic逐步回归分析 LAD/AOD、分流束最细处宽度、PASP、Vmax、ΔPs及卵圆孔分流速度纳入Logistic逐步回归分析，其中LAD/AOD、分流束导管最细处宽度及Vmax、PASP及卵圆孔分流速度与早产儿出生后7天内动脉导管早期自然关闭无相关(P>0.05)，仅ΔPs与早产儿出生后7天内动脉导管早期自然关闭相关(P=0.02)，见表2。

表1 2组出生后24 h超声心动图参数比较(±s)

表1 2组出生后24 h超声心动图参数比较(±s)

组别LAD/AODLVIDd(mm)LVIDs(mm)LVEF(%)FS(%)SV(ml)PDA组1.35±0.0514.95±2.509.22±2.5370.70±10.1533.11±5.203.29±1.10对照组1.20±0.1015.97±3.2010.32±3.0266.45±12.0533.74±7.223.50±1.25t值8.80-1.79-2.021.95-0.49-0.92P值<0.010.070.050.060.620.36组别三尖瓣反流面积(mm2)分流束最细处宽度(mm)Vmax(cm/s)ΔPs(mmHg)PASP(mmHg)卵圆孔分流速度(cm/s)PDA组16.22±6.153.30±0.60176.16±42.1512.70±4.0641.33±15.7046.30±21.20对照组18.53±8.772.10±0.30216.30±45.1018.53±4.7726.18±6.0573.80±40.30t值-2.1516.62-4.84-6.768.91-3.99P值0.05<0.01<0.05<0.01<0.01<0.05

表2 早产儿出生后24 h超声参数Logistic回归分析结果

图1 患儿女，出生后3天4 h PDA声像图 A.二维图像; B.CDFI图像 (MPA:主肺动脉；LPA：左肺动脉；RPA：右肺动脉；PDA:未闭合的动脉导管)

3 讨论

动脉导管是连接降主动脉和左肺动脉起始部[8]的血管结构，是胎儿在母体内时赖以生存的生理性通道。胎儿动脉导管的持续开放受多种因素影响[9]，其中针对离子通道诱导和前列腺素E2(prostaglandin E2， PGE2)诱导动脉导管功能性关闭的研究[10]较多。新生儿第一次呼吸，肺脏开始气体交换，胎儿到新生儿血液循环发生一系列改变，肺循环阻力下降，PASP降低，AOSP升高，流经动脉导管的血液逐渐减少，动脉导管功能性关闭，80%新生儿约在生后3个月完成动脉导管解剖闭合，成为动脉韧带[11]。但在某些因素影响下，动脉导管可延迟甚至不关闭[12]，足月儿出生后动脉导管一般可在48 h内发生功能性关闭[10]，而早产儿的动脉导管平滑肌相对发育不良，内径大，管壁薄，对氧分压的反应敏感性低。研究[13]表明胎龄和体质量与发生PDA密切相关。

早产儿PDA发生率高，但随着临床研究的进展，有学者[14]提出过于积极的药物治疗并不能改善PDA早产儿近期及远期预后，大部分患儿动脉导管最终可自发性关闭。因此，早期预测动脉导管能否自然关闭，对减少不必要的临床干预有重要意义，但目前国内外均鲜见采用无创方法预测早产儿动脉导管早期自然关闭的相关报道。本研究对早产儿出生后24 h超声心动图各参数分别进行单因素和多因素分析，所获结果对临床具有重要参考意义；因本研究72 h与7天动脉导管自然关闭率差异无统计学意义，且临床一般不会过早干预PDA，故选取7天作为预测PDA的时间点。

LAD/AOD能较好地反映肺血液循环。早产儿收缩期和舒张期AOSP均高于PASP，使主动脉血液持续不断地通过动脉导管分流至肺动脉，导致肺循环血流量增加，回流至左心房的血流量也增加，从而加重左心前负荷；LAD/AOD值越大，肺循环血流越多，左心前负荷越重，动脉导管早期自然关闭的可能性越小。

研究[1]表明评估未闭合的动脉导管最好是测量其内径和Vmax。研究[15]发现患儿生后第1天测量动脉导管内径对预测动脉导管是否闭合有很高的敏感度和特异度。本研究单因素分析结果也显示2组动脉导管分流束最细处宽度的差异有统计学意义。当动脉导管小、PASP正常时，动脉导管分流量小，此时对心功能影响较小，常可自发关闭；当动脉导管内径较大时，导管分流量增大，肺动脉不仅接受从主动脉分流的血液，还接受来自右心室的血液，引起肺循环血流量明显增加，回流至左心房的血流量增加，左心室前负荷加重；同时主动脉通过动脉导管的大量分流使体循环血流量锐减，为保持体循环的正常供给，左心室肥厚、扩大。以上改变均使得动脉导管自发关闭的可能性降低。另外，笔者推测，与动脉导管闭合患儿比较，PDA患儿动脉导管管壁平滑肌发育欠佳，管壁薄，收缩力较差，进一步降低早期动脉导管自发关闭的可能性。根据流体力学原理，流体在管内稳定流动时，流速与管内径呈反比。本研究PDA组动脉导管Vmax低于对照组，提示分流速度越低，导管内径越宽，导管自发关闭可能性越低。

卵圆孔常在生后1年内闭合，大部分早产儿在PDA之外常伴有卵圆孔未闭。卵圆孔分流速度受左右心房压力差的影响，PDA时，肺动脉压增高，右心室后负荷增加，右心房随之压力增加，左心容量负荷增大，左心房压力增高。推测右心压力增加高于左心，左右心房的压差减小，从而使卵圆孔流速减慢。本研究中PDA组卵圆孔分流速度低于对照组。

本研究经Logistic逐步回归分析，发现早产儿 24 h首次超声心动图参数中，LAD/AOD、分流束导管最细处宽度、动脉导管Vmax、PASP及卵圆孔分流速度与动脉导管早期自然关闭无相关性(P>0.05)，可能因这些参数之间具有交互作用，如导管内径影响导管Vmax，PASP增高间接影响左右心房压力，导致卵圆孔分流速度变化，同时也影响房室及动脉内径。PAD时，PASP大于AOSP，引发动脉导管右向左分流(艾森曼格综合征)；如PASP过高，临床将以药物控制，未纳入本研究范畴；当AOSP大于PASP时，左向右分流，未闭的动脉导管管径粗，分流量大，左心超容量负荷引起左心衰竭，继发PASP升高，引起导管两端压差减小。本研究单因素分析结果显示PDA组ΔPs低于对照组，多因素Logistic逐步回归分析发现ΔPs与动脉导管的早期自然关闭相关。

综上所述，早产儿出生后24 h首次超声心动图参数对于预测早产儿动脉导管早期自然关闭具有重要意义，尤其ΔPs与动脉导管早期自然关闭相关。