陳 琳，何少茹

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

超聲心動圖對新生兒動脈導管未閉的預測及指導治療

陳 琳，何少茹

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

動脈導管未閉（patent ductus arteriosus，PDA）是新生兒中較常見的一種先天性心臟病，在早產兒尤為常見，它會增加新生兒尤其是早產兒的病死率及對早產兒的遠期結局影響大。因此，對于新生兒動脈導管的早期預測及進一步認識尤為重要。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、外進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的分析，評估推斷動脈導管的自然閉合或發(fā)展成為血流動力學改變顯著的PDA的可能性，同時利用這些參數指導臨床治療。本文著重于對新生兒PDA的超聲診療新進展作一綜述。

動脈導管未閉；新生兒；超聲心動圖；診斷；治療

動脈導管（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)生功能性關閉，并最終完成DA解剖關閉［1］。動脈導管未閉（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)病數的15%～ 20%［2］。脈沖多普勒超聲心動圖表明，24 h內幾乎50%的足月兒發(fā)生功能性DA閉合，48 h內90%的足月兒以及72 h內全部足月兒發(fā)生功能性DA閉合［3］。對于早產兒，DA閉合的速度延遲、感染、液體量過多等各種因素均會導致DA持續(xù)開放。小于30周的早產兒PDA的發(fā)病率為1/3，小于28周的早產兒PDA的發(fā)病率為60%［2］。PDA的臨床結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變化［4-5］。對于血流動力學改變顯著，出現相應臨床表現且可能發(fā)生上述并發(fā)癥者，稱為血流動力學顯著的PDA（haemodynamically significant patent ductus arteriosus，HSPDA）［6］。HSPDA無論對于足月兒或是早產兒都有影響，對早產兒影響更大，易致早產兒支氣管肺發(fā)育不良、肺出血、充血性心力衰竭、腦室周圍白質軟化、壞死性小腸結腸炎、早產兒視網膜病、早產兒骨發(fā)育不良。因此，對于DA走向的預測和判定尤為重要。

PDA的臨床體征通常比超聲心動圖的表現出現得晚，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“金標準”是二維超聲、彩色多普勒影像。近些年，國內、外對于HSPDA的超聲研究進一步深入，通過對超聲心動圖參數的分析，來預測PDA的走向及指導臨床治療。

1 超聲心動圖對于血流動力學顯著的動脈導管未閉的預測

學者們最早用來描述HSPDA的超聲心動圖參數是左心房-主動脈根比（LA/AO）、DA大小。在中國，有學者在2005年提出DA大小預測DA自然關閉或無法自然關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。當彩色血流最細處寬度＜0.29 cm預測DA可以自然關閉，DA彩色血流最細處寬度＞0.33 cm預測DA無法自然關閉［7］。同年，國外有學者提出導管直徑≥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合參考，這些值必須結合在一起診斷，不能獨立診斷。

隨著時間的推移，McNamara等［8］在2007年制定了PDA的超聲診斷標準，并指出中重度的HSPDA出現相應的臨床癥狀時需要藥物或手術干預。中度的HSPDA標準：導管直徑1.5～3.0 mm；非限制性脈沖式的導管血流，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標準：導管直徑>3.0 mm；非限制性脈沖式的導管血流；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DA血流減少或消失，且導管直徑<1.5 mm預示DA自然閉合可能性大。相較于之前，對于HSPDA的預測參考值有了更進一步的研究。除了將導管直徑、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，并明確了具體數值。

2009年國外學者對生后1周新生兒的導管血流類型進行了深入研究，通過區(qū)分DA中的血流類型可以來預測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，因為此種類型血流持續(xù)時間短，不宜用來預測HSPDA。終結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，是因為肺血管阻力的下降，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示著形成HSPDA的風險較高。文章將導管直徑與左心房-主動脈根比的靈敏度、特異性進行對比，發(fā)現導管直徑>1.5 mm更可以比較準確地預測HSPDA；當導管直徑>1.4 mm，則導管直徑與體質量的比值相較于單獨的導管直徑具有更好的靈敏度和特異性。這是因為當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HSPDA患者出現左心房增大時，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測HSPDA的參考值，這與2005年的結論一致。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是有關系的，但是暫時沒有發(fā)現統(tǒng)計學意義的閾值。

然而，有學者在2009年提出導管直徑易受到個體因素、導管生理變化過程等影響，不能較為準確地反映HSPDA［10］。要將導管直徑與導管血流特點、肺動脈血流特點、肺循環(huán)過負荷、體循環(huán)低灌注等聯合起來才能比較全面地描述HSPDA。HSPDA患者收縮末期導管血流速度最快，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4:1；當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，左心房-主動脈根比>2.1是預測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，該值用來預測早產兒的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415例伴HSPDA新生兒的前瞻性研究中發(fā)現，左心室收縮間期≤0.27是預測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，且對于指導HSPDA治療有很大幫助。已經證實，導管直徑、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系，左心室排血量-上腔靜脈血流量比≥4可以用來預測HSPDA［13］。

在一項早期（出生后7～31 h）超聲檢查預測接受機械通氣的早產兒（<1 500 g）HSPDA發(fā)生情況的研究中，學者們對比了左心房-主動脈根比、DA直徑和DA后主動脈舒張期血流方向3個指標后認為，DA直徑對預測HSPDA的準確性最高，靈敏度和特異度分別為81%和85%［14］。Sehgal等［15］通過一項包含52例早產兒［胎齡（26±2）周，出生體質量（837±240）g］的回顧性研究得出與之前一樣的結果，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，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］對極早產兒的HSPDA進行了研究，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周早產兒進行研究后發(fā)現，早產兒生后48 h內如DA收縮期最大流速和舒張末期比值>2，則預示著大的PDA持續(xù)存在至生后1個月。

另外，近些年隨著灌注指數（perfusion index，PI）在新生兒領域研究的深入，通過PI對HSPDA進行預測也已開展研究。HSPDA的早產兒存在DA的左向右分流，導致流向下肢的血流減少，因此導管前后PI的差異對于預測HSPDA是有意義的。在早產兒出生后第1天和第3天，HSPDA早產兒ΔPI明顯高于無HSPDA的早產兒。在早產兒生后的第1天，第3天，第7天，ΔPI>1.05%對于發(fā)現HSPDA的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為66.7%、100%、100%和86.4%［17］。有學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標記物來指導PDA的診治；還有學者指出4 D的核磁共振成像（MRI）對于早產兒DA的全面觀察更為徹底。

綜上所述，導管直徑、左心房-主動脈根比是最早也是最長時間用來評估DA對血流動力學影響的指標。但是導管直徑容易受到氧飽和度、肺表面活性物質、地塞米松等的影響，而且導管直徑與導管相關性心肺功能衰竭或新生兒發(fā)病率的關系仍未知［18-20］。單獨的左心房-主動脈根比值同樣沒有好的靈敏度和特異性，因為這個值受到患者水腫程度、左心室心肌收縮力、心房內分流、操作者等因素的影響。因此，隨著對PDA及其超聲心動圖特點的深入認識，導管血流的類型、外周動脈的竊血現象、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，結合導管直徑、左心房-主動脈根比等值，能更準確地預測HSPDA的存在，更全面地描述了DA的狀態(tài)及對機體循環(huán)的影響。其中較為準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、導管前后PI的對比等概念仍需時間及大樣本研究驗證。當然，由于不同醫(yī)療機構的醫(yī)療水平的不同，有學者開始研究臨床上更易得到的指標，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的關系。

2 超聲心動圖指導治療血流動力學顯著的動脈導管未閉

通常認為，當出現左向右分流癥狀，左心擴大等情況時需關閉DA。但在實際工作中，這些癥狀常常跟臨床其他疾病癥狀重疊，通過癥狀來指導PDA治療難度較大。因此，通過客觀數據來指導PDA治療尤為重要。

McNamara等［21］提出DA血流減少或消失，導管直徑<1.5 mm預示DA自然閉合可能性大，無需治療。2013年在對119例體質量<1.5 kg的早產兒進行回顧性研究時發(fā)現，DA直徑-體質量比低或者DA血流流速高都預示著DA自發(fā)閉合的可能性極大。由此類推，導管內血流特點、導管直徑、DA直徑-體質量比可以用來指導HSPDA的治療。Su［22］、Hajjar［23］、McNamara［21］等的研究證實了這個結論。當導管內血流呈增多趨勢或脈沖式，導管DA直徑-體質量比高，DA直徑在>1.5 mm，滿足其中任何一項時提示需要藥物或手術關閉DA。其中，當DA直徑在1.5～3 mm之間提示需要藥物關閉DA，導管直徑>3 mm提示可能需手術治療PDA。學者們在2012年運用超聲心動圖研究了布洛芬治療新生兒HSPDA的效應，發(fā)現生后5 d內的新生兒滿足以下任意兩條考慮予布洛芬治療：導管直徑>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的陰性預測值，DA直徑是藥物治療反應最好的陽性預測值［24］。

由于早產兒有其特性，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-左肺動脈內徑（left pulmonary artery，LPA）比來描述DA大小，PDA-LPA比>1預示著大PDA，在胎齡<27周早產兒中的靈敏度、特異性，陽性預測值分別為80%、86%和92%，且這個比值不會受到機械通氣的影響，已經證實可以用來篩選PDA需要治療患者。Condo［26］2012年通過回顧性研究指出胎齡<31周的早產兒DA直徑與血流形式是有相關性的，并且發(fā)現對于肺動脈高壓或將關閉血流兩種類型的DA都不宜使用布洛芬關閉，都可能需要手術治療。Braulio等［19］在2013年對早產兒PDA的手術治療進行研究，指出低出生體質量兒生后1周的DA直徑2-出生體質量比>5 mm2/kg，左心房-主動脈根比>1.5并且分流量較大時，有手術矯治指征，存在以上任何一條時手術治療的可能性超過60%；當左心房-主動脈根比>1.5且伴隨休克時，生后1周內需要手術矯治的可能性上升至78.4%。Rolland等［27］2015年展開了對極早產兒生后早期的研究，發(fā)現左心房-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需手術治療。事實上，在今年一項多中心研究中提出早期的PDA結扎對于早產兒的營養(yǎng)和呼吸方面的預后更好。

相較于PDA的預測診斷，超聲心動圖在指導PDA治療方面參考指標不多，主要集中在導管直徑、導管血流特點及流速等方面，當患者為極早產兒或低出生體質量兒，不能單純依賴于導管直徑的大小，還需要參照物，如PDA-左肺動脈比、DA直徑2-出生體質量比。如同PDA的診斷預測一樣，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參考指標。

3 小 結

PDA因對新生兒預后的重要影響而受到醫(yī)學界從基礎到臨床的廣泛關注。隨著其發(fā)病機制的闡明和診斷技術的提高，也因為關于PDA的治療時機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)而直接接受手術治療，既可避免藥物治療不良反應發(fā)生，又減少因延誤手術時機而造成的不良后果。超聲心動圖是診斷PDA的“金標準”，因此，對于超聲心動圖評估PDA指標的進一步研究尤為重要。在對歷年來國內、外研究的總結中發(fā)現，既往我們常使用的指標如導管直徑、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，如導管血流的類型區(qū)分、外周動脈的竊血現象、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合起來對于早期診斷HSPDA有重大意義。另外，左心房內徑-體表面積比、PI、DA收縮期最大流速-舒張末期比等新指標可用來作為早產兒HSPDA的預測值。同時，在多項研究中提到DA直徑、導管直徑-體質量比、左心房-主動脈根比、特殊的導管血流類型等指標可以用來指導HSPDA的治療。隨著對HSPDA認識和研究的深入，對于早期診斷HSPDA的參數增多且可以用來指導治療，既可以避免不必要的藥物治療，也可以避免早期手術帶來的不良影響。當然，這些超聲指標仍需與患者臨床癥狀相聯系，且仍需進一步大樣本研究尋找到更有效的參數。

參考文獻：

［1］鐘桂朝，李運泉，王慧深.早產兒動脈導管未閉診療進展［J］.中華臨床醫(yī)師雜志（電子版），2014，8（17）：85-90.

［2］SEHGAL A，PAUL E，MENAHEM S.Functional echocardiog?raphy in staging for ductal disease severity［J］.Eur J Pediatr，2013，172（2）：179-184.

［3］VISCONTI L F，MORHY S S，DEUTSCH A D，et al.Clinical and echocardiographic characteristics associated with the evolution of the ductus arteriosus in the neonate with birth weight lower than 1500 g［J］.Einstein，2013，11（3）：317-23.

［4］MEZU-NDUBUISI O J，AGARWAL G，RAGHAVAN A，et al.Patent ductus arteriosus in premature neonates［J］.Drugs，2012，72（7）：907-916.

［5］SALDENO Y P，FAVARETO V，MIRPURI J.Prolonged persistent patent ductus arteriosus：potential perdurable anoma?lies in premature infants［J］.J Perinatol，2012，32（12）：953-958.

［6］MINE K，OHASHI A，TSUJI S，et al.B-type natriuretic peptide for assessment of haemodynamically significant patent ductus arteriosus in premature infants［J］.Acta Paediatr，2013，102（8）：e347-e352.

［7］曾慧茹，趙金惠，劉彤，等.超聲心動圖指標預測新生兒動脈導管自然關閉的價值［J］.中國臨床醫(yī)學影像雜志，2006，17（1）：39-41.

［8］MCNAMARA P J，SEHGAL A.Towards rational management of the patent ductus arteriosus：the need for disease staging［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2007，92（6）：F424-F427.

［9］TAVERA M C，BASSAREO P P，BIDDAU R，et al.Role of echocardiography on the evaluation of patent ductus arteriosus in newborns［J］.J Mat Fetal Neon Med，2009，22（S3）：10-13.

［10］SEHGAL A，MCNAMARA P J.Does echocardiography facilitate determination of hemodynamic significance attributable to the ductus arteriosus［J］.Eur J Pediatr，2009，168（8）：907-914.

［11］HIRASHI S，HORIGUCHI Y，MISAWA H，et al.Noninvasive Doppler echocardiographic evaluation of shunt flow hemodynamics of the ductus arteriosus［J］.Circulation，1987，75（6）：1146-1153.

［12］HIRSIMAKI H，KERO P，WANNE O.Doppler ultrasound and clinical evaluation in detection and grading of patent ductus arteriosus in neonates［J］.Crit Care Med，1990，18（5）：490-493.

［13］HAJJAR M E，VAKSMANN G，RAKZAT，et al.Severity of the ductal shunt：a comparison of different markers［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2005，90（5）：419-422.

［14］KLUCKOW M，EVANS N.Early echocardiographic prediction of symptomatic patent ductus arteriosus in preterm infants undergoing mechanical ventilation［J］.J Pediatr，1995，127（5）：774-779.

［15］SEHGAL A，MENAHEM S.Interparametric correlation between echocardiographic markers in preterm infants with patent ductus arteriosus［J］.Pediatr Cardiol，2013，34（5）：1212-1217.

［16］TOYOSHIMA K，MASUTANI S，SENZAKI H，et al.Left atrial volume is superior to the ratio of the left atrium to aorta diameter for assessment of the severity of patent ductus arteriosus in extremely low birth weight infants［J］.Circ J，2014，78（7）：1701-1709.

［17］KHOSITSETHA，MUANGYODN，NUNTNARUMITP.Perfusion index as a diagnostic tool for patent ductus arteriosus in preterm infants［J］.Neonatology，2013，104（4）：250-254.

［18］FRIEDMAN Z，DEMERS L M，MARKS K H，et al.Urinary excretion of prostaglandin E following the administration of furosemide and indomethacin to sick low-birth-weight infants［J］.J Pediatr，1987，93（3）：512-515.

［19］SEHGAL A，MAK W，DUNN M，et al.Impact of prophylactic surfactant on the ductus arteriosus and hemodynamics［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2010，95（5）：F345-F351.

［20］SKINNER J R，HUNTER S，POETS C F，et al.Haemodynamic effects of altering arterial oxygen saturation in preterm infants with respiratory failure［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，1999，80（2）：F81-F87.

［21］MCNAMARA P J，SEHGAL A.Towards rational management of the patent ductus arteriosus：the need for disease staging［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2007，92（6）：F424-F427.

［22］SU B H，WATANABE T，SHIMIZU M，et al.Echocardiographic assessment of patent ductus arteriosus shunt flow pattern in premature infants［J］.Arch Dis Child，1997，77（1）：36-40.

［23］EL HAJJAR M，VAKSMANN G，RAKZA T，et al.Severity of the ductal shunt：a comparison of different markers［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2005，90（5）：419-22.

［24］DESANDES R，JELLIMANN J M，ROUABAH M，et al. Echocardiography as a guide for patent ductus arteriosus ibupro?fen treatment and effiacy prediction［J］.Pediatr Crit Care Med，2012，13（3）：324-327.

［25］RAMOS F G，ROSENFELD C R，ROY L，et al.Echocardio?graphic predictors of symptomatic patent ductus arteriosus in extremely low-birth-weight preterm neonates［J］.J Perinatol，2010，30（8）：535-539.

［26］CONDò M，EVANS N，BELLù R，et al.Echocardiographic assessment of ductal significance：retrospective comparison of two methods［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2012，97（1）：F35-F38.

［27］ROLLAND A，SHANKAR-AGUILERA S，DIOMANDé D，et al.Natural evolution of patent ductus arteriosus in the extremely preterm infant［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2015，100（1）：F55-F58.

R541.7

：A

：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，研究方向為新生兒科。

何少茹，E-mail：hsr1605@126.com