早期预测早产儿动脉导管未闭的临床指标研究

曾雅丽，黄鹏，刁诗光，刘晓燕，邱建武，陈亚丽

动脉导管连接于主动脉弓降部与肺动脉之间，是胎儿期血液循环的重要通道。动脉导管未闭(patent ductus arteriosus,PDA)是指生后72 h动脉导管仍持续开放，是新生儿常见的先心病之一。早产儿因动脉导管组织发育不成熟，更易出现PDA。早产儿症状性PDA(significant PDA，sPDA)左向右持续分流量大，心肺负荷增加，体循环灌注不足，可引起各种并发症(如慢性肺疾病、早产儿视网膜病变、脑室内出血，坏死性小肠结肠炎等)，甚至导致死亡[1]，因此早期诊断、干预有重要意义。超声心动图是诊断sPDA的金标准，但不能单独预测sPDA的结局，并且床边检查不易普及，存在操作人员主观因素等。因此有必要选择简便、安全、客观的临床指标早期评估早产儿动脉导管预后。近年一些生物标志物成为预测PDA的热点，国内关于这方面的报道少，研究的临床指标单一，本研究旨在探讨血浆B型脑钠肽(BNP)、肌钙蛋白T(cTnT)、降钙素原(PCT)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、血小板计数(PLT)在早期评估早产儿动脉导管预后的临床应用价值，为早产儿PDA早期预防、治疗提供新的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1—12月生后24 h内入住汕头大学医学院附属粤北人民医院新生儿重症监护病房的61例早产儿(胎龄<37周)作为研究对象。所有研究对象出生后3～7 d行超声心动图检查，根据超声结果分为观察组(sPDA，26例)和对照组(无sPDA，35例)。sPDA诊断标准[2-3]为超声心动图证实有PDA(动脉导管直径大于1.5 mm)，存在左向右分流，并具有以下临床表现之一者：(1)胸骨左缘上方可闻及连续性或收缩期杂音；(2)心前区搏动明显；(3)心率持续大于160次/分；(4)水冲脉；(5)脉压差大于25 mmHg；(6)胸部X线示心脏扩大，肺纹理增多。布洛芬为非甾体抗炎药，通过抑制前列腺素的合成，促进动脉导管关闭。观察组给予布洛芬混悬液(扬州市三药制药有限公司，生产批号20160808-2至20170703-2)口服治疗，3 d后复查超声心动图检查，仍存在sPDA的为持续开放组，无sPDA的为关闭组。对照组无须使用布洛芬治疗。排除标准：病儿有染色体疾病或合并有其他心脏畸形的早产儿；合并有消化道出血，颅内出血，血小板减少症病儿，不能接受布洛芬口服治疗病儿；提前出院及死亡的病儿。

1.2 方法 采用前瞻性观察研究。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。病儿监护人对研究方案签署知情同意书。

1.2.1 超声心动图 汕头大学医学院附属粤北人民医院超声科美国GE LOGIQ E便携式多普勒彩超诊断仪，超声科专人操作。

1.2.2 sPDA药物治疗 符合sPDA诊断标准的早产儿，排除药物禁忌证，布洛芬混悬液口服首剂10 mg/kg，每间隔24 h给予第2、3剂，均为5 mg/kg。第1个疗程结束后进行超声判定及临床评估，如仍符合sPDA，进行第2疗程布洛芬治疗。

1.2.3 观察指标 记录胎龄，出生体质量，性别，分娩方式，生后1 d采集静脉血1 mL检测血细胞计数(采用日本希森美康全自动血液体液分析仪XN-2000，参考值为100×109/L～300×109/L)，生后2～3 d采集静脉血2 mL检测BNP、cTnT 、PCT、NSE(均采用瑞士Roche cobas 8000全自动化学发光免疫分析仪，参考值分别为0～100 pg/mL、0～14 pg/mL、0～0.05 ng/mL、0～15.2 ng/mL)。

2 结果

2.1 两组早产儿一般资料 两组早产儿在胎龄、体质量、性别、分娩方式等一般情况比较，均差异无统计学意义(P>0.05)。61例早产儿有26例(42.6%)发生sPDA，经第1个疗程布洛芬治疗后复查超声心动图，有13例(50%)PDA仍大于1.5 mm，经第2个疗程治疗后，均未发生sPDA。见表1。

表1 两组早产儿的一般资料对比

2.2 两组早产儿各临床指标的比较 两组早产儿中，观察组血浆BNP、cTnT、NSE均大于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，PCT、PLT在两组中差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3 血浆NSE、BNP、cTnT用于早期预测早产儿sPDA的ROC分析结果 血浆NSE、BNP、cTnT的ROC曲线下面积分别为0.696、0.736、0.752，提示这三项临床指标用于早期预测早产儿sPDA差异有统计学意义(均P<0.05)，面积的95%置信区间分别为(0.560～0.832)、(0.603～0.869)、(0.621～0.882)。NSE处于57.28 ng/mL时，灵敏度为0.600，特异度为0.618;BNP处于2 430.00 pg/mL 时，灵敏度为0.800，特异度为0.618；cTnT处于67.70 pg/mL 时，灵敏度为0.680，特异度为0.618，结合超声心动图及临床表现结果，可诊断sPDA，需要药物干预。

2.4 关闭组与持续开放组各临床指标比较 观察组中，经第1个疗程布洛芬治疗后，关闭组与持续开放组病儿各临床指标比较均差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

3 讨论

新生儿出生后随呼吸建立、动脉血氧分压升高及前列腺素分泌减少，动脉导管平滑肌收缩，于生后10～15 h动脉导管发生功能性关闭，3个月达解剖学关闭。早产儿因动脉导管肌层发育不成熟，对氧诱导平滑肌收缩的机制不成熟，对血管活性物质的反应敏感性降低，导致生后动脉导管不能及时关闭。PDA的左向右分流，可导致肺循环血流量过多和体循环血流量减少，早产儿重要器官对低灌注敏感常引起一系列并发症，甚至死亡[4]。早产儿胎龄越小，出生体质量越低，PDA的发生率越高，体质量小于1 500 g的极低出生体质量儿PDA的发生率50%～70%。胎龄小于28周早产儿PDA发生率高于75%[5]。在本研究中，早产儿PDA的发生率为42.6%，考虑与本研究对象中体质量小于1 500 g的早产儿占比小有关。

超声心动图是诊断PDA的金标准，目前临床上认为超声提示PDA直径大于1.5 mm为sPDA诊断指标之一[6]。 但是超声心动图不能预测PDA的结局，也不能指导临床更早期干预。选择适当的临床指标早期判断早产儿动脉导管预后及指导早期干预非常重要[7]。

早产儿出生往往合并宫内窘迫，缺氧窒息，宫内感染，新生儿呼吸窘迫综合征等，均可加重早产儿动脉导管的持续开放，有血流动力学改变的PDA可进一步加重心脏负荷及颅脑损伤等。BNP可以反映左心室功能的变化，cTnT可以早期反映心肌损伤，NSE在新生儿窒息引起神经元损伤后可大量释放，新生儿感染可引起PCT升高及PLT减少。故通过早期检测上述临床指标，可了解早产儿窒息、脏器功能损害、感染等程度，从而进一步判断早产儿动脉导管预后，达到早期干预的目的。

窒息是早产儿的常见死因，可引起多脏器功能损害，其中心脏是最易受损的主要脏器之一，窒息又可以加重动脉导管持续开放，加重肺血容量和左心室容量负荷。BNP主要由心室肌细胞合成与分泌，但心室的储备量很少。当心室容量和压力负荷增加时，心肌细胞受到牵张刺激，促使BNP合成，并释放入血，故血浆BNP能敏感而特异地反映心室功能尤其是左室功能变化。胎儿时期BNP即有表达，生后1周内血浆BNP水平生理性升高，与宫内窘迫、生后失去胎盘低压力系统、心室容量及压力负荷增加等有关[8]。PDA引起心脏容量及压力负荷升高，刺激BNP进一步上升[9]。近年来文献报道，BNP已成为评价早产儿有显著血流动力学影响的PDA(hsPDA)严重程度的有效的生物标志物[10]。Mine等[11]研究显示，出生24～96 h早产儿hsPDA组血BNP水平显著高于非hsPDA组。Holmström等[9]结合临床及超声心动图的研究后，认为血浆BNP水平在PDA的早产儿异常偏高，并能反映导管的分流程度。Sanjeev等[12]将临床怀疑hsPDA的早产儿纳入研究，发现高BNP水平与hsPDA具有相关性，同时进一步证明BNP水平在动脉导管闭合后显著下降。本研究显示，早产儿sPDA的血浆BNP水平高于无sPDA病儿，与文献结果一致，BNP对于早期预测早产儿动脉导管预后有重要提示意义，当BNP大于2 430.00 pg/mL 时，建议尽早药物治疗。Choi等[13]在一项前瞻性队列研究中测定66例早产儿出生第3天的BNP水平，同时进行超声评价，依据临床和超声心动图的标准定义，发展成为hsPDA的早产儿，血浆BNP水平(2 896 ng/L)与无hsPDA早产儿(489 ng/L)及DA已闭合早产儿(82 ng/L)相比较差异有统计学意义。黄慧洁等[14]研究表明氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)值为2 478 pmol/L时其对诊断PDA的特异性是86%，敏感性是86%。各项研究中BNP、NT-proBNP的临界值制定的范围不一致，可能与研究对象纳入标准、检测日龄、检测方法和试剂不同有关，需要临床进一步行前瞻性研究完善诊断标准。

表2 两组早产儿临床指标的比较

注：BNP为B型脑钠肽、cTnT为肌钙蛋白T、PCT为降钙素原、NSE为神经元特异性烯醇化酶、PLT为血小板计数

表3 早产儿动脉导管未闭26例经布洛芬混悬液口服治疗后动脉导管关闭组与持续开放组临床指标比较

注：BNP为B型脑钠肽、cTnT为肌钙蛋白T、PCT为降钙素原、NSE为神经元特异性烯醇化酶、PLT为血小板计数

cTnT特异性存在于心肌细胞内，2002年公布的“心肌损伤标志物的应用准则”中建议，将cTnT或心肌肌钙蛋白I(cTnI)取代肌酸激酶同工酶(CK-MB)成为检出心肌损伤的金标准[15]。新生儿窒息后心肌损伤或心功能障碍发生率高达50%～78%[16]。有研究表明血清cTnT水平能评估围产窒息新生儿心肌细胞损伤严重程度，cTnT持续升高预示着严重的心血管问题和较差的预后[17]。国外一项研究结果显示：cTnT水平与PDA导管内径、左心房/主动脉内径比密切相关；布洛芬促进动脉导管关闭或结扎动脉导管后，cTnT水平也随之显著下降；cTnT水平的升高提示PDA对心肌的潜在损害[18]。国内杨长仪等[19]研究显示cTnT水平与动脉导管直径呈正相关，治疗前PDA组早产儿的血清cTnT高于非PDA组。通过测定cTnT可以了解早产儿PDA的心肌损伤程度。本研究中，sPDA组cTnT水平高于非sPDA组，考虑研究对象中包括一部分窒息早产儿，窒息引起心肌缺血缺氧，发生变性、坏死和细胞膜破损时，cTnT因其分子量较小而弥散进入细胞间质，较早地出现在外周血中，并且其清除较慢，血中浓度持续较长。相对于临床常用的心肌损伤检测指标CK-MB，cTnT的敏感性和特异性更高，能更早地提供诊断依据。故对于合并心肌损伤的PDA病儿，cTnT在早期预测早产儿动脉导管预后方面具有重要意义，cTnT大于67.70 pg/mL时，建议尽早药物治疗促进动脉导管关闭。

NSE是糖酵解途径中的关键酶，主要位于神经元及神经内分泌细胞，可作为神经损伤的特异性标志物[20]。有研究显示新生儿缺血缺氧性脑损伤后血液、脑脊液中NSE峰值出现在损伤后8 h，在损伤后2～11 d，血液中NSE再出现升高趋势[21]。围生期窒息的早产儿，NSE的血清浓度可间接反映窒息的严重程度，窒息可加重动脉导管的持续开放，从而进一步加重脑细胞损伤[22]。国内也有研究表明早产儿PDA血流速度大小与超声显像侧脑室灰度值呈正相关，有血流动力学的PDA早产儿容易发生脑白质损伤，需要及时干预[23]。因为NSE不是心肌损伤及心脏负荷增大的生物标志物，所以国内外几乎没有关于NSE和早产儿PDA预后相关性的研究报道。NSE是预测神经元损伤的标志物，可以反映新生儿窒息的程度，同样也可尝试用来预测早产儿PDA引起的血流动力学影响。在本研究中，早产儿sPDA组NSE水平高于非sPDA病儿，提示sPDA早产儿相比于非sPDA早产儿存在脑损伤的机会更大，NSE对早期预测动脉导管预后有一定的临床价值，指导早产儿PDA的早期干预。

在本研究中，sPDA组早产儿经治疗后，持续开放组与关闭组的血浆BNP、cTnT、NSE水平均无明显差异，生后早期血浆BNP、cTnT、NSE水平不能预测sPDA治疗后的转归，考虑研究中未监测治疗前后的临床指标变化，另外还可能存在引起BNP、cTnT、NSE进一步升高的其他原发性疾病，如新生儿呼吸窘迫综合征、肺动脉高压、心力衰竭、败血症等。

PCT是临床常用且指导意义较大的重要细菌感染生物标志物，可早期诊断，敏感性和特异性都高。血清PCT在细菌感染2～3 h迅速升高，6～12 h达高峰，临床通常将PCT>0.5 ng/mL作为严重细菌感染或脓毒血症的阈值。细菌感染可引起血中前列环素的代谢产物升高，影响早产儿动脉导管关闭。而对于年龄小于72 h的新生儿，建议PCT>10 ng/mL才考虑严重的细菌感染[24]。本研究显示，早产儿生后2～3 d的PCT水平在sPDA及非sPDA病儿中差异无统计学意义，在两组早产儿中，PCT的均数小于10，考虑入选早产儿中极少合并早发型感染，对本试验无明显指导意义。

国外有血小板驱使动脉导管闭合的概念，新生鼠动脉导管收缩时，内皮细胞功能障碍、剥蚀，导致胶原纤维暴露，可使血小板立即聚集至动脉导管的腔面，形成血小板栓子，封闭动脉导管原发性收缩遗留的残腔。使用非甾体类抗炎药物时，可提高血小板介导的血栓形成过程。故出生血小板水平可能影响早产儿动脉导管的关闭[25]。但本研究中的早产儿出生PLT在sPDA及非sPDA中差异无统计学意义，两组病儿PLT均数大于100×109/L，处于正常范围。宫内感染、窒息、免疫性因素是常见引起新生儿早发型血小板减少的原因，窒息/缺氧所致血小板减少程度轻，很少为重症。血小板减少程度与感染严重程度及预后密切相关[26]。本研究中早产儿血浆PCT均数处于正常范围值，提示严重的先天性感染病例少。仍需更大样本的研究来证实PLT水平对动脉导管的影响。进一步研究可选择早发型败血症早产儿作为研究对象，探讨PCT及PLT水平对PDA的预测作用。

综上所述，生后检测血浆BNP、cTnT、NSE对于早期预测早产儿PDA具有重要意义，根据ROC曲线结果，可指导早期药物治疗，尽早关闭动脉导管。但是本研究结果对于早产儿sPDA药物治疗后的疗效评估缺乏指导意义，下一步研究可监测药物治疗前后的临床指标变化。本研究样本量偏小，在今后的工作中，需加大样本量进一步研究。