超聲心動圖對新生兒動脈導(dǎo)管未閉的預(yù)測及指導(dǎo)治療

陳 琳，何少茹

［廣東省人民醫(yī)院（廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院）新生兒科，廣州 510080］

超聲心動圖對新生兒動脈導(dǎo)管未閉的預(yù)測及指導(dǎo)治療

陳 琳，何少茹

［廣東省人民醫(yī)院（廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院）新生兒科，廣州 510080］

動脈導(dǎo)管未閉（patent ductus arteriosus，PDA）是新生兒中較常見的一種先天性心臟病，在早產(chǎn)兒尤為常見，它會增加新生兒尤其是早產(chǎn)兒的病死率及對早產(chǎn)兒的遠(yuǎn)期結(jié)局影響大。因此，對于新生兒動脈導(dǎo)管的早期預(yù)測及進(jìn)一步認(rèn)識尤為重要。但由于臨床癥狀和體征在PDA的診斷上缺乏特異性，故超聲心動圖是目前診斷PDA特別是血流動力學(xué)改變顯著的PDA的重要手段，同時也是評估療效可靠且重要的手段。近些年，國內(nèi)、外進(jìn)行了一些前瞻性和回顧性研究，通過對超聲心動圖等多個參數(shù)的分析，評估推斷動脈導(dǎo)管的自然閉合或發(fā)展成為血流動力學(xué)改變顯著的PDA的可能性，同時利用這些參數(shù)指導(dǎo)臨床治療。本文著重于對新生兒PDA的超聲診療新進(jìn)展作一綜述。

動脈導(dǎo)管未閉；新生兒；超聲心動圖；診斷；治療

動脈導(dǎo)管（ductus arteriosus，DA）是連接于主動脈弓降部和肺動脈分叉（近左肺動脈）之間的胎兒循環(huán)的正常通道，在生后不久發(fā)生功能性關(guān)閉，并最終完成DA解剖關(guān)閉［1］。動脈導(dǎo)管未閉（patent ductus arteriosus，PDA）是最常見的先心畸形之一，占先天性心臟病總發(fā)病數(shù)的15%～ 20%［2］。脈沖多普勒超聲心動圖表明，24 h內(nèi)幾乎50%的足月兒發(fā)生功能性DA閉合，48 h內(nèi)90%的足月兒以及72 h內(nèi)全部足月兒發(fā)生功能性DA閉合［3］。對于早產(chǎn)兒，DA閉合的速度延遲、感染、液體量過多等各種因素均會導(dǎo)致DA持續(xù)開放。小于30周的早產(chǎn)兒PDA的發(fā)病率為1/3，小于28周的早產(chǎn)兒PDA的發(fā)病率為60%［2］。PDA的臨床結(jié)果取決于其左向右分流的程度，從而引起肺臟、腎臟和腸道血流的相應(yīng)變化［4-5］。對于血流動力學(xué)改變顯著，出現(xiàn)相應(yīng)臨床表現(xiàn)且可能發(fā)生上述并發(fā)癥者，稱為血流動力學(xué)顯著的PDA（haemodynamically significant patent ductus arteriosus，HSPDA）［6］。HSPDA無論對于足月兒或是早產(chǎn)兒都有影響，對早產(chǎn)兒影響更大，易致早產(chǎn)兒支氣管肺發(fā)育不良、肺出血、充血性心力衰竭、腦室周圍白質(zhì)軟化、壞死性小腸結(jié)腸炎、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病、早產(chǎn)兒骨發(fā)育不良。因此，對于DA走向的預(yù)測和判定尤為重要。

PDA的臨床體征通常比超聲心動圖的表現(xiàn)出現(xiàn)得晚，對確定左向右分流程度的敏感性較弱，且缺乏特異性，同時胸片和心電圖對診斷PDA的用處不大。因此，診斷評估PDA分流程度和方向的“金標(biāo)準(zhǔn)”是二維超聲、彩色多普勒影像。近些年，國內(nèi)、外對于HSPDA的超聲研究進(jìn)一步深入，通過對超聲心動圖參數(shù)的分析，來預(yù)測PDA的走向及指導(dǎo)臨床治療。

1 超聲心動圖對于血流動力學(xué)顯著的動脈導(dǎo)管未閉的預(yù)測

學(xué)者們最早用來描述HSPDA的超聲心動圖參數(shù)是左心房-主動脈根比（LA/AO）、DA大小。在中國，有學(xué)者在2005年提出DA大小預(yù)測DA自然關(guān)閉或無法自然關(guān)閉的敏感性較左心房-主動脈根比高，其他如左心室舒張期容積-主動脈根比（LVIDd/AO）、最大分流速度等值敏感性均不如前兩者。當(dāng)彩色血流最細(xì)處寬度＜0.29 cm預(yù)測DA可以自然關(guān)閉，DA彩色血流最細(xì)處寬度＞0.33 cm預(yù)測DA無法自然關(guān)閉［7］。同年，國外有學(xué)者提出導(dǎo)管直徑≥1.5 mm，左心房-主動脈根比≥1.5，心臟舒張期降主動脈血液倒流，以及舒張末期左肺動脈的流速≥0.20 m/s等跡象符合HSPDA診斷，其中仍然沿用了導(dǎo)管直徑及左心房-主動脈根比作為參考值，但是提出了心臟舒張期降主動脈血流方向和舒張末期左肺動脈的流速作為聯(lián)合參考，這些值必須結(jié)合在一起診斷，不能獨(dú)立診斷。

隨著時間的推移，McNamara等［8］在2007年制定了PDA的超聲診斷標(biāo)準(zhǔn)，并指出中重度的HSPDA出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀時需要藥物或手術(shù)干預(yù)。中度的HSPDA標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)管直徑1.5～3.0 mm；非限制性脈沖式的導(dǎo)管血流，速度<2 m/s；左心房-主動脈根比為1.5～2：1；二尖瓣E/A比值>1.0或等容舒張時間（IVRT）為50～60 s；腸系膜上動脈、大腦中動脈、腎動脈舒張期無血流或血流減少。重度HSPDA標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)管直徑>3.0 mm；非限制性脈沖式的導(dǎo)管血流；左心房-主動脈根比為2:1；二尖瓣反流速度為2.0 m/s；二尖瓣E/A比值>1.5或等容舒張時間為60 s；腸系膜上動脈、大腦中動脈、腎動脈舒張期逆向血流。當(dāng)DA血流減少或消失，且導(dǎo)管直徑<1.5 mm預(yù)示DA自然閉合可能性大。相較于之前，對于HSPDA的預(yù)測參考值有了更進(jìn)一步的研究。除了將導(dǎo)管直徑、左心房-主動脈根比分級，提出了除主動脈外的大動脈的血流方向、DA血流類型、二尖瓣E/A比值、等容舒張時間等新參考值，并明確了具體數(shù)值。

2009年國外學(xué)者對生后1周新生兒的導(dǎo)管血流類型進(jìn)行了深入研究，通過區(qū)分DA中的血流類型可以來預(yù)測HSPDA［9］。文章中提出分為4種類型：肺動脈高壓類型，增加的血流，脈沖式的血流，終結(jié)的血流。肺動脈高壓類型指的是出生早期肺動脈高阻力未下降時的雙向血流類型，因?yàn)榇朔N類型血流持續(xù)時間短，不宜用來預(yù)測HSPDA。終結(jié)的血流指的是肺動脈壓力下降后，通過DA的左向右的最大速度2 m/s的血流，常發(fā)生于即將關(guān)閉的DA。而增加的血流和脈沖式的血流分別指的是左向右分流為主伴右向左分流和左向右分流為主不伴右向左分流，且最大流速為1.5 m/s。之所以會形成增加的血流和脈沖式的血流，是因?yàn)榉窝茏枇Φ南陆?，通過DA的左向右分流增多。由上可知，新生兒DA中增加的血流或脈沖式的血流預(yù)示著形成HSPDA的風(fēng)險較高。文章將導(dǎo)管直徑與左心房-主動脈根比的靈敏度、特異性進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管直徑>1.5 mm更可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測HSPDA；當(dāng)導(dǎo)管直徑>1.4 mm，則導(dǎo)管直徑與體質(zhì)量的比值相較于單獨(dú)的導(dǎo)管直徑具有更好的靈敏度和特異性。這是因?yàn)楫?dāng)HSPDA患者的左心房未增大時，左心房-主動脈根比將無明顯變化，當(dāng)HSPDA患者出現(xiàn)左心房增大時，左心房-主動脈根比>1.5，這與既往研究參考值基本一致。也提出左肺動脈舒張末期流速0.2 m/s、主動脈舒張末期無血流或逆向血流是預(yù)測HSPDA的參考值，這與2005年的結(jié)論一致。另外，本研究還提出了上腔靜脈血流、上腔靜脈血流與左心室排血量比值和HSPDA是有關(guān)系的，但是暫時沒有發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的閾值。

然而，有學(xué)者在2009年提出導(dǎo)管直徑易受到個體因素、導(dǎo)管生理變化過程等影響，不能較為準(zhǔn)確地反映HSPDA［10］。要將導(dǎo)管直徑與導(dǎo)管血流特點(diǎn)、肺動脈血流特點(diǎn)、肺循環(huán)過負(fù)荷、體循環(huán)低灌注等聯(lián)合起來才能比較全面地描述HSPDA。HSPDA患者收縮末期導(dǎo)管血流速度最快，在舒張末期最低，因此收縮期高峰流速/舒張期流速比值可高達(dá)4:1；當(dāng)DA逐漸變小，該比值減小。另外，HSDA患者主肺動脈及左肺動脈的舒張期血流增加［11-12］，反映肺循環(huán)過負(fù)荷的值包括左心增大、左心血流量增多、心肌收縮力增加，其中左心房-主動脈根比用來描述左心大小。對1 915例患者的研究發(fā)現(xiàn)，左心房-主動脈根比>2.1是預(yù)測HSPDA的最小誤差值；二尖瓣的E/A值可以反映左心血流量，早產(chǎn)兒由于心肌未成熟，致使二尖瓣被動血流量減少，因此E/A<1，在足月兒卻相反，其E/A>1。對于存在HSPDA的新生兒，由于二尖瓣被動血流量增加，則E/A比值是增加的且>1。因此，該值用來預(yù)測早產(chǎn)兒的HSPDA較有意義。左心室收縮間期（LVSTI）是左心室心肌收縮力的最佳代表，HSPDA的存在造成左心室收縮間期的下降。在一項(xiàng)415例伴HSPDA新生兒的前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)，左心室收縮間期≤0.27是預(yù)測HSPDA的最低誤差值。腹主動脈血流或左心室排血量-上腔靜脈血流比（LVO/SVC）是反映體循環(huán)低灌注的重要指標(biāo)，且對于指導(dǎo)HSPDA治療有很大幫助。已經(jīng)證實(shí)，導(dǎo)管直徑、左心房-主動脈根比、左肺動脈平均血流速度、左肺動脈舒張末期流速與左心室排血量-上腔靜脈血流比有很大關(guān)系，左心室排血量-上腔靜脈血流量比≥4可以用來預(yù)測HSPDA［13］。

在一項(xiàng)早期（出生后7～31 h）超聲檢查預(yù)測接受機(jī)械通氣的早產(chǎn)兒（<1 500 g）HSPDA發(fā)生情況的研究中，學(xué)者們對比了左心房-主動脈根比、DA直徑和DA后主動脈舒張期血流方向3個指標(biāo)后認(rèn)為，DA直徑對預(yù)測HSPDA的準(zhǔn)確性最高，靈敏度和特異度分別為81%和85%［14］。Sehgal等［15］通過一項(xiàng)包含52例早產(chǎn)兒［胎齡（26±2）周，出生體質(zhì)量（837±240）g］的回顧性研究得出與之前一樣的結(jié)果，舒張末左肺動脈血流、DA直徑與左肺動脈直徑比、左心房-主動脈根比、左心室排血量-上腔靜脈血流量比顯著相關(guān)，指出左心室排血量-上腔靜脈血流量比對于檢測≥3 mm的PDA具有最高的特異度和敏感度，分別為83%和95%，他們認(rèn)為，這個比值不會受到心房分流量及通過二尖瓣血流的影響，因此，其特異度及敏感度高。

Toyoshima等［16］對極早產(chǎn)兒的HSPDA進(jìn)行了研究，對比了左心房容積、左心房容積-體表面積比、左心房-主動脈根比、左心室舒張末期內(nèi)徑、左肺動脈舒張期到收縮期的最大流速、左肺動脈舒張末期流速等的靈敏度及特異性，發(fā)現(xiàn)左心房容積-體表面積比為1.54，受試者工作特征曲線下面積為0.97（95%CI：0.85～0.99），對于預(yù)測HSPDA較有優(yōu)勢，且比左心房-主動脈根比更好地反映左肺動脈舒張末期流速。在對<32周早產(chǎn)兒進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，早產(chǎn)兒生后48 h內(nèi)如DA收縮期最大流速和舒張末期比值>2，則預(yù)示著大的PDA持續(xù)存在至生后1個月。

另外，近些年隨著灌注指數(shù)（perfusion index，PI）在新生兒領(lǐng)域研究的深入，通過PI對HSPDA進(jìn)行預(yù)測也已開展研究。HSPDA的早產(chǎn)兒存在DA的左向右分流，導(dǎo)致流向下肢的血流減少，因此導(dǎo)管前后PI的差異對于預(yù)測HSPDA是有意義的。在早產(chǎn)兒出生后第1天和第3天，HSPDA早產(chǎn)兒ΔPI明顯高于無HSPDA的早產(chǎn)兒。在早產(chǎn)兒生后的第1天，第3天，第7天，ΔPI>1.05%對于發(fā)現(xiàn)HSPDA的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為66.7%、100%、100%和86.4%［17］。有學(xué)者還通過研究患兒的動脈血氧飽和度、平均動脈壓、心率、pH及腦鈉肽、N末端腦鈉肽前體等化學(xué)標(biāo)記物來指導(dǎo)PDA的診治；還有學(xué)者指出4 D的核磁共振成像（MRI）對于早產(chǎn)兒DA的全面觀察更為徹底。

綜上所述，導(dǎo)管直徑、左心房-主動脈根比是最早也是最長時間用來評估DA對血流動力學(xué)影響的指標(biāo)。但是導(dǎo)管直徑容易受到氧飽和度、肺表面活性物質(zhì)、地塞米松等的影響，而且導(dǎo)管直徑與導(dǎo)管相關(guān)性心肺功能衰竭或新生兒發(fā)病率的關(guān)系仍未知［18-20］。單獨(dú)的左心房-主動脈根比值同樣沒有好的靈敏度和特異性，因?yàn)檫@個值受到患者水腫程度、左心室心肌收縮力、心房內(nèi)分流、操作者等因素的影響。因此，隨著對PDA及其超聲心動圖特點(diǎn)的深入認(rèn)識，導(dǎo)管血流的類型、外周動脈的竊血現(xiàn)象、左肺動脈流速、等容舒張時間、二尖瓣E/A比值、左心室排血量-上腔靜脈血流量比等被逐漸提出，結(jié)合導(dǎo)管直徑、左心房-主動脈根比等值，能更準(zhǔn)確地預(yù)測HSPDA的存在，更全面地描述了DA的狀態(tài)及對機(jī)體循環(huán)的影響。其中較為準(zhǔn)確的是左心室排血量-上腔靜脈血流量比。左心房容積-體表面積比、導(dǎo)管前后PI的對比等概念仍需時間及大樣本研究驗(yàn)證。當(dāng)然，由于不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療水平的不同，有學(xué)者開始研究臨床上更易得到的指標(biāo)，如：動脈血氧飽和度、平均動脈壓、心率、pH及腦鈉肽、N末端腦鈉肽前體等與PDA的關(guān)系。

2 超聲心動圖指導(dǎo)治療血流動力學(xué)顯著的動脈導(dǎo)管未閉

通常認(rèn)為，當(dāng)出現(xiàn)左向右分流癥狀，左心擴(kuò)大等情況時需關(guān)閉DA。但在實(shí)際工作中，這些癥狀常常跟臨床其他疾病癥狀重疊，通過癥狀來指導(dǎo)PDA治療難度較大。因此，通過客觀數(shù)據(jù)來指導(dǎo)PDA治療尤為重要。

McNamara等［21］提出DA血流減少或消失，導(dǎo)管直徑<1.5 mm預(yù)示DA自然閉合可能性大，無需治療。2013年在對119例體質(zhì)量<1.5 kg的早產(chǎn)兒進(jìn)行回顧性研究時發(fā)現(xiàn)，DA直徑-體質(zhì)量比低或者DA血流流速高都預(yù)示著DA自發(fā)閉合的可能性極大。由此類推，導(dǎo)管內(nèi)血流特點(diǎn)、導(dǎo)管直徑、DA直徑-體質(zhì)量比可以用來指導(dǎo)HSPDA的治療。Su［22］、Hajjar［23］、McNamara［21］等的研究證實(shí)了這個結(jié)論。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)血流呈增多趨勢或脈沖式，導(dǎo)管DA直徑-體質(zhì)量比高，DA直徑在>1.5 mm，滿足其中任何一項(xiàng)時提示需要藥物或手術(shù)關(guān)閉DA。其中，當(dāng)DA直徑在1.5～3 mm之間提示需要藥物關(guān)閉DA，導(dǎo)管直徑>3 mm提示可能需手術(shù)治療PDA。學(xué)者們在2012年運(yùn)用超聲心動圖研究了布洛芬治療新生兒HSPDA的效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)生后5 d內(nèi)的新生兒滿足以下任意兩條考慮予布洛芬治療：導(dǎo)管直徑>2 mm，左向右分流最大流速<2 m/s，左肺動脈平均流速>0.4 m/s，左肺動脈舒張末期流速>0.2 m/s。其中，左向右分流的最大流速變化是藥物治療反應(yīng)的陰性預(yù)測值，DA直徑是藥物治療反應(yīng)最好的陽性預(yù)測值［24］。

由于早產(chǎn)兒有其特性，且PDA對其影響極大，胎齡越小，PDA的影響愈大。因此，其治療參考值亦有不同。Ramos等［25］用PDA-左肺動脈內(nèi)徑（left pulmonary artery，LPA）比來描述DA大小，PDA-LPA比>1預(yù)示著大PDA，在胎齡<27周早產(chǎn)兒中的靈敏度、特異性，陽性預(yù)測值分別為80%、86%和92%，且這個比值不會受到機(jī)械通氣的影響，已經(jīng)證實(shí)可以用來篩選PDA需要治療患者。Condo［26］2012年通過回顧性研究指出胎齡<31周的早產(chǎn)兒DA直徑與血流形式是有相關(guān)性的，并且發(fā)現(xiàn)對于肺動脈高壓或?qū)㈥P(guān)閉血流兩種類型的DA都不宜使用布洛芬關(guān)閉，都可能需要手術(shù)治療。Braulio等［19］在2013年對早產(chǎn)兒PDA的手術(shù)治療進(jìn)行研究，指出低出生體質(zhì)量兒生后1周的DA直徑2-出生體質(zhì)量比>5 mm2/kg，左心房-主動脈根比>1.5并且分流量較大時，有手術(shù)矯治指征，存在以上任何一條時手術(shù)治療的可能性超過60%；當(dāng)左心房-主動脈根比>1.5且伴隨休克時，生后1周內(nèi)需要手術(shù)矯治的可能性上升至78.4%。Rolland等［27］2015年展開了對極早產(chǎn)兒生后早期的研究，發(fā)現(xiàn)左心房-主動脈根比>1.8和左肺動脈舒張末期流速>0.2 m/s提示PDA需手術(shù)治療。事實(shí)上，在今年一項(xiàng)多中心研究中提出早期的PDA結(jié)扎對于早產(chǎn)兒的營養(yǎng)和呼吸方面的預(yù)后更好。

相較于PDA的預(yù)測診斷，超聲心動圖在指導(dǎo)PDA治療方面參考指標(biāo)不多，主要集中在導(dǎo)管直徑、導(dǎo)管血流特點(diǎn)及流速等方面，當(dāng)患者為極早產(chǎn)兒或低出生體質(zhì)量兒，不能單純依賴于導(dǎo)管直徑的大小，還需要參照物，如PDA-左肺動脈比、DA直徑2-出生體質(zhì)量比。如同PDA的診斷預(yù)測一樣，左心房-主動脈根比及左肺動脈舒張末期流速亦可以作為手術(shù)參考指標(biāo)。

3 小 結(jié)

PDA因?qū)π律鷥侯A(yù)后的重要影響而受到醫(yī)學(xué)界從基礎(chǔ)到臨床的廣泛關(guān)注。隨著其發(fā)病機(jī)制的闡明和診斷技術(shù)的提高，也因?yàn)殛P(guān)于PDA的治療時機(jī)和治療策略的選擇眾說紛紜，治療效果的不確定性，因此，在出生后早期通過確定不同的cutoff值明確治療指征，甚至跳過藥物治療環(huán)節(jié)而直接接受手術(shù)治療，既可避免藥物治療不良反應(yīng)發(fā)生，又減少因延誤手術(shù)時機(jī)而造成的不良后果。超聲心動圖是診斷PDA的“金標(biāo)準(zhǔn)”，因此，對于超聲心動圖評估PDA指標(biāo)的進(jìn)一步研究尤為重要。在對歷年來國內(nèi)、外研究的總結(jié)中發(fā)現(xiàn)，既往我們常使用的指標(biāo)如導(dǎo)管直徑、左心房-主動脈根比等易受到多種因素的影響而改變，因此將這兩個參考值與其他值，如導(dǎo)管血流的類型區(qū)分、外周動脈的竊血現(xiàn)象、左肺動脈流速、等容舒張時間、二尖瓣E/A比值、左心室排血量-上腔靜脈血流量比等結(jié)合起來對于早期診斷HSPDA有重大意義。另外，左心房內(nèi)徑-體表面積比、PI、DA收縮期最大流速-舒張末期比等新指標(biāo)可用來作為早產(chǎn)兒HSPDA的預(yù)測值。同時，在多項(xiàng)研究中提到DA直徑、導(dǎo)管直徑-體質(zhì)量比、左心房-主動脈根比、特殊的導(dǎo)管血流類型等指標(biāo)可以用來指導(dǎo)HSPDA的治療。隨著對HSPDA認(rèn)識和研究的深入，對于早期診斷HSPDA的參數(shù)增多且可以用來指導(dǎo)治療，既可以避免不必要的藥物治療，也可以避免早期手術(shù)帶來的不良影響。當(dāng)然，這些超聲指標(biāo)仍需與患者臨床癥狀相聯(lián)系，且仍需進(jìn)一步大樣本研究尋找到更有效的參數(shù)。

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：1007-9688（2017）01-0113-04

10.3969/j.issn.1007-9688.2017.01.31

2016-04-28）

陳琳（1985-），女，住院醫(yī)師，研究方向?yàn)樾律鷥嚎啤?/p>

何少茹，E-mail：hsr1605@126.com