超聲心動圖在早產(chǎn)兒單純動脈導(dǎo)管未閉診療中的作用

馬紫君，劉捷，曾超美

北京大學(xué)人民醫(yī)院兒科，北京 100044；*通信作者 劉捷 yy.love@163.com

動脈導(dǎo)管是胎兒時期連接主動脈及肺動脈的血管，它將胎盤含氧血從充滿液體的肺中由右向左分流至主動脈，對胎兒生存至關(guān)重要。隨著出生后的呼吸建立，動脈血氧升高，動脈導(dǎo)管發(fā)生收縮；且由于嬰兒肺動脈壓力降低，通過動脈導(dǎo)管的血流減少，其常于生后幾天內(nèi)關(guān)閉。但在早產(chǎn)兒中，由于動脈導(dǎo)管平滑肌不成熟或肺未成熟無法清除妊娠留下的前列腺素，導(dǎo)致血液中的低氧壓，通常會使動脈導(dǎo)管在出生早期無法閉合[1]。生后72 h內(nèi)導(dǎo)管未能閉合為早產(chǎn)兒持續(xù)動脈導(dǎo)管未閉（patent ductus arteriosus，PDA）。

PDA占所有先天性心臟病的5%～10%，在體重＜1 000 g、孕周＜29周的早產(chǎn)兒中發(fā)生率為70%。PDA通常表現(xiàn)出1種或多種癥狀：脈壓寬、舒張期低血壓、心前高動力、收縮期雜音、心臟腫大，并會引起肝腫大、充血性心力衰竭、呼吸狀態(tài)惡化、呼吸機支持增加、水腫、少尿和代謝性酸中毒、腦室出血、腦血管意外、壞死性小腸結(jié)腸炎、喂養(yǎng)不耐受、體重增加不佳、支氣管肺發(fā)育不良和死亡等相關(guān)并發(fā)癥[2-4]。

超聲心動圖是診斷PDA的首選檢查方法，可測量動脈導(dǎo)管位置、形態(tài)、大小及血流動力學(xué)等，其操作簡單、便捷，并可評估心功能、肺的灌注及其他器官的灌注減少等血流動力學(xué)數(shù)據(jù)，能有效地指導(dǎo)PDA的治療與干預(yù)?，F(xiàn)有研究可根據(jù)超聲心動圖參數(shù)預(yù)測動脈導(dǎo)管的關(guān)閉，對臨床決策及患兒預(yù)后有重要的臨床意義。本文對超聲心動圖評估早產(chǎn)兒單純PDA（無PDA依賴性的結(jié)構(gòu)性心臟?。┰\斷和治療的超聲參數(shù)及其監(jiān)測的意義進行綜述。

1 早產(chǎn)兒PDA 的評估

對于單純PDA評估的主要目標(biāo)是：利用PDA的特點（形態(tài)、大小及分流方向）、肺臟灌注增加（及其導(dǎo)致左心室高負荷）、全身低灌流等信息，評估PDA在心臟功能（病理或支持性）方面的作用[5]。

1.1 PDA的特點 動脈導(dǎo)管分為漏斗型、管型、啞鈴型、窗型等類型。

1.1.1 動脈導(dǎo)管內(nèi)徑的測量 主動脈向肺動脈的實際分流量取決于動脈導(dǎo)管進入肺動脈端的內(nèi)徑大小，可在心底短軸切面用二維超聲或彩色多普勒成像對其進行測量。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，測量不同時間點的動脈導(dǎo)管內(nèi)徑可預(yù)測動脈導(dǎo)管閉合情況。吳珺等[6]認為若出生后72 h內(nèi)動脈導(dǎo)管直徑≥2.04 mm，則其在出生后7 d仍不會閉合；劉太祥等[7]發(fā)現(xiàn)出生后72 h動脈導(dǎo)管內(nèi)徑≥2.0 mm可預(yù)測出生后14 d及28 d導(dǎo)管的開放。

1.1.2 經(jīng)導(dǎo)管血流方向的轉(zhuǎn)換 通過動脈導(dǎo)管分流的血流量取決于整個心動周期內(nèi)體循環(huán)壓力和肺循環(huán)壓力的壓力梯度。出生前胎兒肺循環(huán)壓力高于體循環(huán)壓力，而出生后由于動脈導(dǎo)管血流動力學(xué)轉(zhuǎn)變，肺動脈壓降低、體動脈壓升高，從而使經(jīng)動脈導(dǎo)管血流轉(zhuǎn)變?yōu)橛芍鲃用}流向肺動脈。

1.2 肺臟灌注增加 肺靜脈的血液模式由3部分組成：收縮期波、舒張期波和心房收縮期波（atrial contraction wave，A波）。當(dāng)經(jīng)過動脈導(dǎo)管左向右分流增加時，左肺動脈舒張末期血流速度增加，進而提升肺血流量，從而升高肺靜脈舒張期波速，故通過測定舒張期波速度可以估計增加的肺血流量。測量方法：胸骨上窩主動脈短軸切面，測量肺靜脈流速。舒張期波速度增加提示經(jīng)導(dǎo)管分流量較大，峰值速度通常＞0.5 m/s。

1.2.1 左心容量負荷增加 肺靜脈回流增加會導(dǎo)致左心房前負荷增加，最終導(dǎo)致左心房擴張。左心房與主動脈根部的比值（left atrium/aortic root，LA/AO）是左心容量負荷的標(biāo)志物之一，也是肺∶全身流量的替代標(biāo)志物。測量方法：左心室長軸切面，M型取樣線置于主動脈瓣水平，與主動脈、左心房后壁垂直，測量收縮末期左心房內(nèi)徑及舒張末期主動脈根部內(nèi)徑，然后計算比值。但LA/AO不能反映發(fā)生立體的左心房擴大。Engür等[8]發(fā)現(xiàn)當(dāng)LA/AO≥1.4時，動脈導(dǎo)管在早期無法自發(fā)性關(guān)閉，需要治療性干預(yù)。符俊娟等[9]對胎齡≤34周且體重≤2 000 g的早產(chǎn)兒進行研究發(fā)現(xiàn)，PDA組與無PDA組相比LA/AO較大，杜曉等[10]的研究結(jié)果與其一致。導(dǎo)管處分流越多使肺循環(huán)血量越多，進而使左心回流量增多，左心房容量負荷增多，導(dǎo)致左心房擴張。通過LA/AO可明確左心房增大與主動脈的比值，從而評估經(jīng)動脈導(dǎo)管分流所產(chǎn)生增多的肺循環(huán)血量。需要注意的是，LA/AO也會受心房間分流的影響，而未閉的卵圓孔可減輕左心房和左心室容量超負荷，使LA/AO在正常范圍內(nèi)。

1.2.2 左心壓力負荷增加 反映左心壓力超負荷的指標(biāo)包括二尖瓣E/A波比值（E波代表二尖瓣舒張早期最大血流，A波代表二尖瓣心房收縮期最大血流）和等容舒張時間（isovolume relaxation time，IVRT）。E/A的測量方法：在二尖瓣環(huán)下游使用脈沖多普勒從四腔切面評估流經(jīng)血流速度。早產(chǎn)兒由于心肌不成熟，心室順應(yīng)性相對較低，心室被動充盈受阻，有中度的舒張功能損害，通常E/A＜1。E/A可以區(qū)分心室充盈的兩個階段（被動舒張期早期、主動心房收縮期晚期），而當(dāng)出現(xiàn)血流動力學(xué)明顯的PDA時，會有顯著增多的分流量通過動脈導(dǎo)管進入肺循環(huán)血量，進而增加左心房壓力，從而增加被動心室舒張充盈，使E/A＞1。

IVRT為主動脈瓣關(guān)閉到二尖瓣打開之間的時間。左心房壓力升高的另一個特征是二尖瓣提前開放，故可通過測量左心室IVRT反映二尖瓣提前開放的情況。在PDA的情況下，IVRT減少，提示導(dǎo)管型左向右分流會降低IVRT。一項針對極低出生體重兒的研究也顯示，PDA患兒的IVRT低于非PDA患兒[5]。

1.3 全身性低灌注的標(biāo)志 繼發(fā)于顯著的左向右經(jīng)導(dǎo)管分流的肺血流量增加的反作用是減少全身血流量，通過這種盜血現(xiàn)象可以觀察到幾種全身動脈（主要是舒張前）的血流模式，如3 種不同的血流波型舒張期血流方向：順行、缺失或逆行。最新研究表明，在壓力降低的體動脈中也可以觀察到逆行的舒張期血液，這可能會影響腦血流灌注[2]。為了評估PDA 存在時腦血流的潛在盜血現(xiàn)象，經(jīng)常使用頭顱超聲評估腦動脈血流的方向和速度。大腦中動脈從顳窗用彩色多普勒顯像使聲波的角度最小。舒張期脈沖波多普勒顯示血流逆行或無血流模式表明有大分流?？梢杂嬎阕枇χ笖?shù)=（收縮期峰值速度-舒張末期速度）/收縮期峰值速度，通常被用作腦血流的替代參數(shù)。早產(chǎn)兒胃腸道對低灌注也有敏感性，黃循斌等[11]研究表明PDA導(dǎo)致的體循環(huán)灌注不足會降低早產(chǎn)兒腸道組織氧飽和度。Borysova 等[12]用近紅外光譜法測定腎氧飽和度，發(fā)現(xiàn)在胎齡29～36 周的早產(chǎn)兒中，PDA 組與導(dǎo)管閉合組相比，出生后早期腎氧飽和度明顯降低。

2 超聲心動圖對早產(chǎn)兒PDA 干預(yù)及結(jié)局預(yù)測

PDA的治療策略主要包括3個方面：①保守治療；②應(yīng)用前列腺素內(nèi)氧化酶還原酶（cyclooxygenase，COX）抑制劑治療；③PDA結(jié)扎手術(shù)治療。治療PDA的最佳方法是在最有效的時期（生后1周左右）進行治療。目前的臨床實踐表明，只需要對部分PDA（會導(dǎo)致心臟或其他器官產(chǎn)生不良臨床后果的PDA）病例進行干預(yù)。

2.1 新生兒超聲心動圖指導(dǎo)個體化PDA治療

2.1.1 保守治療 保守的醫(yī)療管理包括將液體限制到最低生理水平，呼吸機支持，并在超聲心動圖確認PDA后觀察等待。de Klerk等[13]發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管閉合率隨產(chǎn)后年齡的增加而增加，在胎齡＜28周和（或）出生體重＜1 000 g的新生兒中，34%在出生3 d（72～96 h）自然閉合，41%在生后7 d內(nèi)閉合。

2.1.2 藥物治療 前列腺素維持胎兒動脈導(dǎo)管通暢。通過將花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素抑制COX從而關(guān)閉動脈導(dǎo)管，成為一種理想的靶向藥物機制。在70%～80%接受COX抑制劑治療的早產(chǎn)兒中，該類藥物安全有效，常用藥物為吲哚美辛和布洛芬，兩者在導(dǎo)管閉合方面的療效相當(dāng)[14-16]。而決定使用藥物關(guān)閉動脈導(dǎo)管時，通過超聲心動圖對動脈導(dǎo)管進行測量和監(jiān)測，可以用來指導(dǎo)制訂閉合導(dǎo)管所需的COX抑制劑劑量。Hundscheid等[17]通過超聲監(jiān)測導(dǎo)管直徑變化，在胎齡＜28周、出生時導(dǎo)管直徑＞1.5 mm、無藥物禁忌的早產(chǎn)兒出生后早期（24～72 h）給予布洛芬治療，不會增加死亡率和（或）壞死性小腸結(jié)腸炎和（或）支氣管肺發(fā)育不良等臨床不良結(jié)局。

2.1.3 導(dǎo)管結(jié)扎術(shù) 對于PDA何時進行手術(shù)結(jié)扎尚未達成共識。一般情況下，如果經(jīng)2個療程COX抑制劑治療后導(dǎo)管仍未閉合，且有確鑿證據(jù)表明結(jié)扎后臨床情況會改善，可考慮手術(shù)結(jié)扎；多推薦有血流動力學(xué)意義的PDA、對COX抑制劑治療無效。導(dǎo)管直徑在1.5～3 mm時，根據(jù)臨床和超聲證據(jù)評估血流動力學(xué)是否顯著決定是否結(jié)扎；導(dǎo)管＞3 mm時進行結(jié)扎[18]。Krishnappa等[19]研究顯示動脈導(dǎo)管直徑＞2.5 mm和左心室擴張（Z值＞2）是動脈導(dǎo)管結(jié)扎術(shù)后早期成功脫離機械通氣的預(yù)測因子。

結(jié)扎術(shù)后患兒出現(xiàn)低血壓和氧合衰竭的全身癥狀定義為心臟損傷后綜合征[20]。術(shù)后1 h左心室輸出量[左心室輸出量=（左心室舒張末期容積-左心室收縮末期容積）×心率/體重]＜200 ml/（kg·min）預(yù)示術(shù)后8 h會出現(xiàn)心輸出量極低、收縮期低血壓的表現(xiàn)以及需要肌力的調(diào)節(jié)治療，其陽性似然比分別為7.3（95%CI3.5～15.4）、3（1.8～5.0）和3.5（2.3～5.4）[21]。

2.1.4 無癥狀持續(xù)性PDA的保守治療 對于早產(chǎn)兒PDA觀察治療后導(dǎo)管仍持續(xù)開放，或藥物干預(yù)不成功病例的最佳治療方案目前尚無共識。Clyman等[22]發(fā)現(xiàn)在胎齡＜28周的早產(chǎn)兒中，布洛芬治療后動脈導(dǎo)管仍開放的患兒與保守治療的患兒相比，后期壞死性小腸結(jié)腸炎（16%，19%）、支氣管肺發(fā)育不良（49%，53%）發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但達到全腸內(nèi)喂養(yǎng)（120 ml/kg）時間較長；而在胎齡≥26周早產(chǎn)兒中有較高的晚發(fā)型敗血癥發(fā)生率和死亡率。Sung等[23]對胎齡23～28周的195例早產(chǎn)兒在生后1周內(nèi)采用保守治療，43%的動脈導(dǎo)管自發(fā)性閉合，閉合組和未閉合組醫(yī)院死亡率、腦室旁腦室內(nèi)出血、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變、支氣管肺發(fā)育不良、壞死性小腸結(jié)腸炎及敗血癥的發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。以上研究表明保守治療效果并不比積極治療差，在某些情況下可能比積極治療更為有益[24]。

心臟重構(gòu)定義為不考慮何等刺激因素，心臟發(fā)生分子、生化、細胞的變化。重構(gòu)的分類通常基于形狀的變化，分為初始的代償性心臟重構(gòu)（以減少壁應(yīng)力并維持輸出）及后續(xù)的病理性心臟重構(gòu)（壁變薄和心臟功能喪失）。de Waal等[25]對胎齡＜30周的早產(chǎn)兒研究發(fā)現(xiàn)，長時間開放的PDA可導(dǎo)致可逆的、適應(yīng)性的心臟重構(gòu)，但不會導(dǎo)致病理性心臟重構(gòu)。所有PDA患兒，包括死亡或接受手術(shù)結(jié)扎的患兒，總體心臟功能和壁厚均保持不變，表明心臟重塑是代償性心臟重構(gòu)，且后續(xù)監(jiān)測表明心臟大小、形狀和功能在導(dǎo)管閉合后1周內(nèi)可恢復(fù)至正常范圍內(nèi)[26]。因此，對于部分出院前不關(guān)閉動脈導(dǎo)管的患兒進行動態(tài)監(jiān)測也是可以接受的。

總之，盡管目前超聲參數(shù)尚缺乏大樣本多中心聯(lián)合研究的資料，且明確指導(dǎo)早產(chǎn)兒動脈導(dǎo)管關(guān)閉的超聲指標(biāo)需進一步研究總結(jié)，但超聲心動圖對早產(chǎn)兒PDA的診斷和動態(tài)血流動力學(xué)觀察，以及在早產(chǎn)兒PDA的診斷及治療策略選擇和后期隨訪中有重要的臨床指導(dǎo)意義。