超声心动图血流参数在早产儿动脉导管自然关闭预测中的应用价值

张 凤 李敬府 栾玉爽

胎儿期动脉导管被动开放是血液循环的重要通道，动脉导管未闭(patent ductus arteriosus，PDA)是小儿先天性心脏病常见类型之一，占先天性心脏病发病总数的15%。婴儿出生后10～15 h，动脉导管即开始功能性闭合，出生后2～12个月绝大多数已闭。PDA常见于早产儿，在妊娠满28周前出生的早产儿中发生率可占80%，出生后约15 h发生功能性关闭，出生后一年在解剖学上应完全关闭；若持续开放，并产生病理生理改变则称为PDA[1]。

超声心动图对诊断PDA极有帮助，而二维超声心动图可以直接探查到未闭合的动脉导管，为此常选用胸骨旁肺动脉长轴观或胸骨上主动脉长轴观。脉冲多普勒在动脉导管开口处探测到典型的收缩期与舒张期连续性湍流频谱。叠加彩色多普勒可见红色血流出自降主动脉，通过未闭导管沿肺动脉外测壁流动，在重度肺动脉高压时，当肺动脉压超过主动脉时，可见蓝色血流自肺动脉经未闭导管进入降主动脉[2]。本研究利用超声对PDA相关血流参数进行测定，评估早产儿动脉导管自然关闭情况。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2016年1月至2018年6月间于航空总医院出生的24 h内进行超声心动图检查的168例PDA早产儿(＜37周)，将33例出生8 d内动脉导管未闭的早产儿纳入PDA组，135例自然关闭的纳入关闭组。PDA组中男婴16例，女婴17例，出生时孕周为30～36周，平均孕周(34.78±2.03)周，平均体重(2134.59±467.92)g；关闭组中男婴66例，女婴69例；出生时孕周为29～37周，平均孕周(33.54±1.98)周，平均体重(2273.64±374.31)g。两组早产儿在性别、年龄、体重及一般临床资料等方面比较均无明显差异，具有可比性。本研究所有早产儿家长均知情同意，并获得医院医学伦理委员会批准。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：分娩后24 h内进行超声检查证实存在PDA的早产儿。

(2)排除标准：①患有肝、肾等重要脏器病变；②瓣膜反流及卵圆孔未闭的无先天性心脏病表现的早产儿；③患儿一般状态较差，不能支持完成本研究。

1.3 仪器与材料

选用S3000-1型多功能超声诊断仪(德国西门子公司)，以及配套的心脏超声探头。

1.4 检查方法

对入组早产儿在出生后24 h内均进行超声心动图检查，对大动脉短轴切面观察未闭合的动脉导管及其血流分流的方向，并运用频谱多普勒对收缩期肺动脉压(pulmonary artery systolic pressure，PASP)及降主动脉压(aorta systolic pressure，AOSP)间的脉压差进行测量，记为收缩期肺动脉与降主动脉间的脉压差(△Ps)，其计算为公式1：

若未存在左室流出道狭窄情况出现，由于肱动脉收缩压(brachial artery systolic pressure，BASP)此时同AOSP相近，因此可以在式中替换AOSP进行计算。另用频谱多普勒于剑突下两房心切面处对卵圆孔分流流速进行测量。

1.5 观察与评价指标

早产儿于出生后3 d及8 d时运用超声心动图对动脉导管是否已闭合进行观察，若于3 d时间点处观察出动脉导管已经闭合，则8 d时无需再进行超声心动图检查。血流指标情况均进行5个心动周期的测量，并对测量结果取平均值。本研究由为1名主治医师级以上职称的超声诊断人员使用一台超声诊断仪进行测试。

1.6 统计学方法

采用SPSS18.0软件对所有数据进行统计学分析，计量资料采用均值±标准差(±s)表示，采用组间t检验，计数资料比较采取x2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同时间动脉导管关闭情况对比

本研究168例动脉导管未闭早产儿于出生3 d时检测动脉导管有103例自然关闭，自然关闭率为61.31%(103/168)；于8 d时检测动脉导管有139例自然关闭，自然关闭率为82.74%(139/168)。不同时间情况下的动脉导管自然关闭率间存在差异，且具有统计学意义(x2=3.574，P＜0.05)。

2.2 两组24 h内超声心动图血流参数情况对比

PDA组△Ps明显低于关闭组，其差异有统计学意义(t=7.51，P＜0.05)；PDA组PASP明显高于对照组，其差异有统计学意义(t=5.483，P＜0.05)；PDA组卵圆孔分流流速明显低于关闭组，其差异有统计学意义(t=6.036，P＜0.05)，见表1。

表1 两组患儿24 h内超声心动图血流参数情况对比(±s)

表1 两组患儿24 h内超声心动图血流参数情况对比(±s)

注：表中△Ps为收缩期肺动脉与降主动脉间的脉压差；PASP为肺动脉收缩压

组别 △Ps PASP 卵圆孔分流流速PDA组 13.54±7.62 41.37±9.96 47.01±10.28关闭组 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影像学表现

PDA组卵圆孔分流流速明显低于关闭组(图1)，其△Ps明显低于关闭组(图2)。

图1 两组卵圆孔分流流速

图2 两组△Ps情况

2.4 各指标24 h内超声心动图血流参数预测关闭情况

根据入组早产儿测得的参数结果整理后绘制出受试者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线，可以得出：收缩期△Ps预测早产儿动脉导管自然关闭的临界点为20.13 mmHg；PASP预测早产儿动脉导管自然关闭的临界点为34.16 mmHg；卵圆孔分流流速预测早产儿动脉导管自然关闭的临界点为58.62 cm/s。△Ps预测灵敏度为87.78%、特异度为93.42%、阳性似然比为13.34、阴性似然比为0.13；PASP预测灵敏度为84.42%、特异度为85.97%、阳性似然比为6.02、阴性似然比为0.18；卵圆孔分流流速预测灵敏度为65.37%、特异度为69.98%、阳性似然比为2.18、阴性似然比为0.49，见表2。

表2 各指标24 h内超声心动图血流参数预测关闭情况

3 讨论

正常胎儿在肺动脉及降主动脉之间存在一条通道，即为动脉导管[3]。正常胎儿肺部28周开始发育，在出生前几乎无循环，大多数胎儿肺部处于压缩状态，其内的血管网也处于关闭状态，此时，肺循环内压力明显高于主动脉循环内压力，使得由右心室流向肺动脉的血液经由动脉导管注入主动脉中，完成血液的循环交换。常规情况下，当胎儿娩出后，肺部开始舒张，进行肺部循环，其内部血管压力迅速下降，并低于主动脉内压力，由肺动脉经由动脉导管流向主动脉的血流逐渐减少，此时由于动脉导管内不再有血液充盈，便形成了早期的动脉导管功能性关闭[4]。但在某些特殊的因素影响下，极少数新生儿会出现动脉导管关闭延迟甚至出现无法关闭，其中早产儿PDA是其常见诱发因素之一。由于早产儿尚未发育成熟就已分娩出，使得其机体各项技能均处于较低水平，动脉导管也会由于发育不完全，致使管壁变薄，同时其对相应活性物质敏感度低下，因此早产儿较足月儿更易出现动脉导管未闭。以往有学者使用二维超声心动图联合彩色多普勒对早产儿动脉导管未闭者进行预后的评估及药物治疗效果的评价，但目前为止对于能否使用超声心动图血流参数对该类型早产儿早期动脉导管能否自然闭合进行判定的研究报道较少[5]。

在本研究中，PDA组早产儿与关闭组相比，肺动脉收缩压明显增高，究其原因可能与早产儿血流动力学的改变关系密切。通常情况下，早产儿心动周期中主动脉压力始终高于肺动脉压力，使得在此过程中，经过主动脉的血流源源不断的通过尚未闭合的动脉导管流向肺动脉，该现象使得肺动脉在接受右心室流出的血液的同时接受由主动脉返流的血液，大量血液涌入肺动脉中，使得肺动脉内压力急剧上升，从而导致左心房内的血液也随之增多，很大程度上加重了左心的负担[6-8]。同时，由于主动脉中部分血流量经由未闭的动脉导管分流到了肺动脉当中，使得体循环内血流量相对不足，机体为了维持正常的体循环，进一步加重左心负担，使得左心室扩张，一旦左心室发生扩张，主动脉流向肺动脉的血流量也愈发增多，形成恶性循环，最终引起右心室的肥厚及肺动脉高压产生[9]。本研究结果发现，PDA组新生儿肺动脉与降主动脉压力的差值明显低于关闭组新生儿，这种现象发生的原因[10]是当PDA存在时，肺动脉压力会相应增高，相对应的压差也会明显增大，而关闭组新生儿肺动脉压力明显小于PDA组新生儿，使得此种现象出现[11]。

本研究结果表明，PDA组与关闭组新生儿相比，卵圆孔分流速度明显降低，因多数正常新生儿卵圆孔在出生一周内尚未闭合，此时多表现为左向右分流，而左右心房间的压力差值直接影响分流的速度与数量，一旦肺动脉压力增高，右心负担随之加重，从而导致该现象的产生[12-13]。由结果中ROC曲线可知，卵圆孔分流速度、肺动脉压力及肺动脉与降主动脉压力差值最佳临界值为58.62 cm/s、34.16 mmHg及20.13 mmHg，与以往文献报道基本一致[14-15]。

超声心动图血流参数指标在预测早产儿动脉导管是否自然关闭中有较好的应用效果，具有临床应用价值。