張冰瑤 武育蓉
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院小兒心血管科(上海 200092)
法洛四聯(lián)癥(tetralogy of Fallot,TOF)是新生兒期最常見的青紫型先天性心臟病,約占先天性心臟病的7%~10%,在活產(chǎn)新生兒中的發(fā)生率約1/3600[1-2]。以往進(jìn)行產(chǎn)前心臟畸形超聲篩查時(shí),掃查的切面多為單純的四腔心切面,導(dǎo)致產(chǎn)前較多TOF胎兒未被測(cè)出,胎兒中的患病率遠(yuǎn)低于嬰兒[3],產(chǎn)前診斷率低至22%[4]。隨著產(chǎn)前檢查意識(shí)及技術(shù)的提升,掃查重點(diǎn)已增加為至少包括左心室流出道、右心室流出道及三血管(氣管)切面在內(nèi)的多個(gè)切面,TOF的產(chǎn)前檢出率也隨之明顯升高[4]。得益于心臟外科的迅速發(fā)展,TOF患兒術(shù)后25年生存率可達(dá)到94.5%[5],40年生存率達(dá)到72%[6],但仍有部分患兒由于術(shù)后出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥而預(yù)后欠佳。TOF患兒的遠(yuǎn)期預(yù)后與是否接受跨瓣的手術(shù)方式密切相關(guān)[7],心臟畸形嚴(yán)重程度直接決定了手術(shù)方式的選擇,通過(guò)產(chǎn)前心臟評(píng)估可以為將來(lái)手術(shù)的地點(diǎn)、時(shí)機(jī)、方式及效果提供初步參考,便于胎兒父母在胎兒出生前做好充分的計(jì)劃與準(zhǔn)備,因此TOF產(chǎn)前心臟評(píng)估具有重要意義。超聲具有無(wú)輻射、檢查快速、操作便捷等優(yōu)勢(shì),是TOF產(chǎn)前心臟評(píng)估的首選方式。然而,不同孕期心臟超聲評(píng)估所提供的信息精準(zhǔn)程度不同。孕早期胎兒的心腔及大血管處于分化發(fā)育的初級(jí)階段,評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性較低;孕中期胎兒心臟發(fā)育較為成熟,心臟形態(tài)及血流異常的表現(xiàn)更加明顯,此時(shí)對(duì)疾病嚴(yán)重程度的評(píng)估結(jié)果較為準(zhǔn)確;孕晚期胎兒階段的心臟發(fā)育已基本完成,產(chǎn)前評(píng)估的結(jié)果與產(chǎn)后結(jié)果的相關(guān)性更大。目前TOF產(chǎn)前心臟超聲評(píng)估的時(shí)間主要集中在孕中晚期。本文就TOF產(chǎn)前心臟超聲評(píng)估的現(xiàn)狀總結(jié)如下。
目前可用于孕中期心臟超聲評(píng)估的指標(biāo)主要有以下幾種。
在胚胎發(fā)育時(shí),圓錐動(dòng)脈干分隔發(fā)育形成肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈瓣(pulmonary valve,PV)與主動(dòng)脈瓣(aortic valve,AoV),因此右心室流出道和左心室流出道的發(fā)育密切相關(guān)。TOF 胎兒的PV 發(fā)育不良和AoV的增寬騎跨伴發(fā)而行,PV與AoV比值(PV/AoV)可以顯示出PV與AoV的相對(duì)發(fā)育程度。
1995年有研究指出,產(chǎn)前肺動(dòng)脈與主動(dòng)脈比值與TOF胎兒出生后疾病嚴(yán)重程度成負(fù)相關(guān),重度TOF胎兒的肺動(dòng)脈與主動(dòng)脈比值明顯小于輕度TOF胎兒[8]。之后的研究表明,除肺動(dòng)脈與主動(dòng)脈以外,PV及AoV也可提示TOF 胎兒的心臟發(fā)育情況。文獻(xiàn)報(bào)道,PV/AoV 與TOF 胎兒生后是否需要早期通過(guò)介入或手術(shù)方式增加肺血流量有關(guān),生后30天內(nèi)需要干預(yù)的新生兒與出生30天后接受干預(yù)者相比,產(chǎn)前PV/AoV值更小[9]。另有研究顯示,PV/AoV<0.6預(yù)測(cè)新生兒期干預(yù)的靈敏度為69%,特異度為71%[10]。回顧分析47例平均胎齡22周的TOF胎兒顯示,生后接受前列腺素干預(yù)的患兒產(chǎn)前PV/AoV值更小[11]。
PV/AoV 值除了與生后早期是否需要干預(yù)相關(guān)外,還與TOF 胎兒生后接受的手術(shù)方式相關(guān)。研究顯示,生后接受跨瓣手術(shù)患兒產(chǎn)前PV/AoV 值(0.57±0.12)明顯小于保瓣手術(shù)患兒(0.65±0.1),胎兒期PV/AoV值與生后行跨瓣手術(shù)的可能性呈負(fù)相關(guān),PV/AoV值<0.65的胎兒在出生后更可能接受跨瓣的手術(shù)方式[11]。
PV/AoV 值方便、直觀地顯示出PV 的發(fā)育程度,不僅可以提示TOF 胎兒的心臟發(fā)育情況,評(píng)估PV 狹窄的嚴(yán)重程度,而且可以初步判斷胎兒在出生早期是否需要接受藥物、介入或手術(shù)干預(yù),同時(shí)還能初步預(yù)測(cè)胎兒出生后可能接受的手術(shù)方式,提供與遠(yuǎn)期預(yù)后相關(guān)的評(píng)估信息。PV/AoV 值可提供豐富的產(chǎn)前評(píng)估內(nèi)容,是TOF產(chǎn)前心臟超聲評(píng)估的首選指標(biāo)。
2005 年研究者提出將應(yīng)用于評(píng)估兒童心臟結(jié)構(gòu)的Z值用于評(píng)估胎兒的心臟結(jié)構(gòu)。在測(cè)量來(lái)自加拿大及英國(guó)的130例孕15~39周正常胎兒的心臟超聲指標(biāo)后,建立了依據(jù)胎兒孕周、雙頂徑或股骨長(zhǎng)度計(jì)算Z值的方程,從而開啟了胎兒心臟結(jié)構(gòu)的定量評(píng)估[12]。之后通過(guò)2 735例孕17~41周美國(guó)胎兒的心臟超聲指標(biāo),推導(dǎo)出更加簡(jiǎn)便的Z值計(jì)算方法[13]。
對(duì)于TOF 胎兒來(lái)說(shuō),PV 的生長(zhǎng)發(fā)育情況決定了疾病的嚴(yán)重程度,因此計(jì)算PVZ對(duì)TOF的產(chǎn)前評(píng)估具有重要意義。根據(jù)孕18~28 周測(cè)量的PVZ 將TOF 胎兒分為2組比較后發(fā)現(xiàn),PVZ<-3.5的胎兒在出生后更容易出現(xiàn)青紫,術(shù)前血氧飽和度更低,生后1 個(gè)月內(nèi)接受手術(shù)干預(yù)的可能性更大[14]。與PV/AoV值相似,產(chǎn)前PVZ 值也可以初步預(yù)測(cè)TOF 胎兒的生后手術(shù)方式,PVZ<-3.5的胎兒生后接受跨瓣手術(shù)方式的可能性更大。PVZ<-3.5 的胎兒生后PV 增長(zhǎng)速度明顯小于PVZ>-3.5 者,提示胎兒期的PVZ 還可以為生后的PV 生長(zhǎng)潛力提供參考。但目前尚無(wú)統(tǒng)一的評(píng)估胎兒期PV 發(fā)育情況并預(yù)測(cè)生后手術(shù)方式的Z 值,有待進(jìn)一步研究確定。
產(chǎn)前Z 值的計(jì)算可依據(jù)孕周、股骨長(zhǎng)度或雙頂徑,其中根據(jù)孕周計(jì)算最方便易行。由于生后的Z 值是根據(jù)體表面積計(jì)算得出,所以使用孕周計(jì)算產(chǎn)前Z 值并預(yù)測(cè)生后Z 值時(shí)會(huì)存在一定誤差。研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)體表面積計(jì)算的PVZ 明顯大于根據(jù)孕周計(jì)算的PVZ[15]。但無(wú)論選擇哪一種方式計(jì)算Z值,在生后30天內(nèi)需要手術(shù)的新生兒中,孕晚期的PVZ 明顯更小,意味著PVZ 的確是產(chǎn)前心臟評(píng)估的有力依據(jù)。由于孕晚期胎兒軀體生長(zhǎng)加快,而PV 仍呈線性增長(zhǎng),所以根據(jù)體表面積計(jì)算的PVZ會(huì)高估出生后的Z值,而根據(jù)孕周計(jì)算的PVZ 則會(huì)低估出生后的Z 值,這種對(duì)生后Z 值的低估可能會(huì)導(dǎo)致在產(chǎn)前咨詢時(shí)夸大生后需要行跨瓣手術(shù)或早期手術(shù)的可能性,因此在行產(chǎn)前評(píng)估時(shí)可同時(shí)計(jì)算兩種Z 值,綜合判斷后給出建議。
TOF 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一就是PV 狹窄,因此TOF 右室流出道的評(píng)估大部分都關(guān)注于PV,然而PV不一定是右室流出道的最窄處,于是研究者提出通過(guò)測(cè)量SPS來(lái)評(píng)估右室流出道的梗阻情況[16]。為了量化SPS,提出一個(gè)新的指數(shù)SPS/DAO,即最小漏斗部?jī)?nèi)徑與橫隔水平降主動(dòng)脈(descending aorta,DAO)內(nèi)徑的比值。分析23例平均孕周(21.8±1.9)周的胎兒,產(chǎn)前PVZ與生后PVZ的相關(guān)性很低,若使用方程PVZ=-3.68+(0.91×產(chǎn)前PVZ)-(4.44×SPS/DAO)-3.19(產(chǎn)前PVZ×SPS/DAO)預(yù)測(cè)生后PVZ,則相關(guān)性非常高(r=0.82,P<0.001)。該公式可利用孕中期數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)生后PVZ,PVZ越小則出生早期需干預(yù)及行跨瓣手術(shù)的可能性越大。SPS/DAO<0.5 提示生后1 個(gè)月內(nèi)可能需要手術(shù)修復(fù)(靈敏度100%,特異度56%),SPS/DAO<0.47 提示生后可能需要行跨瓣手術(shù)(靈敏度100%,特異度75%)。SPS/DAO可以更精確地評(píng)估右室流出道梗阻情況,但由于研究樣本量較小,有待于進(jìn)一步研究證實(shí)PVZ預(yù)測(cè)公式的應(yīng)用效果。
CAx 是四腔切面中過(guò)室間隔的線與胎兒胸腔中線的夾角,正常為45°±20°。異常的CAx與多種先天性心臟病相關(guān),尤其是圓錐動(dòng)脈干畸形[17]?;仡櫡治?0 例孕20~27 周TOF 胎兒的CAx,發(fā)現(xiàn)45%的胎兒出現(xiàn)異常CAx(均>65°);進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)異常CAx胎兒更易合并PV 閉鎖和右位主動(dòng)脈弓,出生后的死亡率也更高[18]。TOF胎兒異常CAx的出現(xiàn)提示其心臟畸形程度可能更重,預(yù)后可能較差。CAx測(cè)量簡(jiǎn)單,產(chǎn)前評(píng)估時(shí)可作為輔助評(píng)估的指標(biāo)之一。
孕晚期胎兒的心臟發(fā)育已基本成熟,此時(shí)產(chǎn)前評(píng)估的準(zhǔn)確性最高,可幫助判斷胎兒出生的時(shí)機(jī),決定胎兒出生的地點(diǎn)、方式以及生后可能需要的監(jiān)護(hù)條件及干預(yù)措施,提供最準(zhǔn)確的產(chǎn)前建議。
有研究者提出PVPSV 可以預(yù)測(cè)TOF 胎兒生后可能接受的手術(shù)方式。回顧分析23 例TOF 胎兒不同孕周的產(chǎn)前評(píng)估數(shù)據(jù),結(jié)果顯示,孕19~22 周的PVPSV,在生后3個(gè)月內(nèi)需要手術(shù)干預(yù)的胎兒中明顯更大,在不同手術(shù)胎兒間尚未表現(xiàn)出差異;孕34~38周的PVPSV在早期干預(yù)組及跨瓣手術(shù)組皆明顯更大;ROC分析顯示PVPSV≥144.5 cm/s提示生后需行跨瓣手術(shù)的靈敏度及特異度都可達(dá)到100%,PVPSV的靈敏度及特異度皆表現(xiàn)良好[19]。然而在其他隊(duì)列研究中,PVPSV未表現(xiàn)出明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,且PVPSV的測(cè)量值因測(cè)量角度的不同而差異較大[16,20]。其評(píng)估意義有待更大的樣本量的研究進(jìn)一步確定。
DA 是胎兒賴以生存的血流通道,正常胎兒期血流方向?yàn)榉蝿?dòng)脈至主動(dòng)脈,即右向左分流,當(dāng)血流動(dòng)力學(xué)出現(xiàn)異常時(shí),其形態(tài)和血流方向可發(fā)生改變,在生后早期需要干預(yù)的TOF 胎兒中出現(xiàn)逆向DA 血流方向的比例明顯更高[19]。一項(xiàng)關(guān)于孕晚期TOF 胎兒的研究報(bào)道顯示,右室流出道梗阻(right ventricular outflow tract obstruction,RVOTO)程度不同時(shí),DA超聲表現(xiàn)不同[21]。輕度RVOTO時(shí),DA的形態(tài)及血流方向皆正常;中度RVOTO時(shí),DA與降主動(dòng)脈的連接仍為正常的鈍角,血流方向通常為右向左,但DA 的形態(tài)明顯偏小,頻譜多普勒可以觀察到DA 收縮期時(shí)間變短,收縮期峰值速度在正常范圍,舒張期峰值速度變高,生后心臟超聲顯示DA 很小或已經(jīng)閉合;重度RVOTO時(shí),DA與降主動(dòng)脈的連接呈銳角,DA形態(tài)狹窄、迂曲,DA內(nèi)可見逆向血流,多普勒速度波形以較高的收縮期峰值速度和幾乎無(wú)舒張期血流為特征,生后心臟超聲顯示患兒肺循環(huán)依賴于DA,生后1個(gè)月內(nèi)所有患兒都接受改良Blalock-Taussig分流術(shù)。值得注意的是,中度RVOTO胎兒中有2例生后出現(xiàn)嚴(yán)重缺氧,且前列腺素效果欠佳,需行改良Blalock-Taussig分流,提示中度RVOTO胎兒出生時(shí)DA可能已經(jīng)關(guān)閉,可出現(xiàn)嚴(yán)重缺氧,需要更為積極的產(chǎn)前及產(chǎn)后準(zhǔn)備。
DA 形態(tài)及血流方向的改變具有時(shí)間依賴性,孕早、中期可能尚未表現(xiàn)異常,隨著病情發(fā)展孕晚期可出現(xiàn)逆向血流,因此DA 的評(píng)估應(yīng)貫穿于整個(gè)產(chǎn)前心臟評(píng)估,動(dòng)態(tài)觀察DA 的情況可幫助判斷TOF胎兒生后的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)并提前準(zhǔn)備必要的處理措施。
TOF 胎兒若合并PV 缺如,可加重右心室的容量負(fù)荷,造成右心室功能下降。TI可用于評(píng)估TOF胎兒的心功能。其計(jì)算公式:TI=(ICT+IRT)/ET,其中ICT(心室等容收縮時(shí)間)、IRT(等容舒張時(shí)間)和ET(心室射血時(shí)間)均是心動(dòng)周期中的時(shí)相。TI不受孕齡、心室?guī)缀涡螒B(tài)的影響,是較為理想的評(píng)價(jià)TOF胎兒心臟功能的敏感指標(biāo)[22-23]。分析8例31.1±2孕周TOF合并PV 缺如胎兒發(fā)現(xiàn),未存活胎兒與存活胎兒相比右心室TI顯著增大,提示右心TI越大,其預(yù)后可能越差,但由于納入研究對(duì)象較少,且皆為TOF 合并PV 缺如的胎兒,對(duì)于單純TOF 胎兒TI 有無(wú)差異尚無(wú)相關(guān)研究[24],因此TI 作為TOF 產(chǎn)前超聲評(píng)估指標(biāo)的價(jià)值有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。
綜上,TOF胎兒的心臟發(fā)育程度不僅與胎兒分娩后所需要的監(jiān)護(hù)條件及干預(yù)方式有關(guān),還會(huì)影響后續(xù)手術(shù)方式的選擇。目前TOF的根治術(shù)主要分為兩種方式,一種為保留PV的保瓣手術(shù),另一種為跨肺動(dòng)脈瓣環(huán)修補(bǔ)的跨瓣手術(shù)。其中跨瓣環(huán)修補(bǔ)術(shù)由于無(wú)法保留肺動(dòng)脈瓣,術(shù)后容易出現(xiàn)PV反流,導(dǎo)致右心室容量負(fù)荷加重、右心室擴(kuò)張、心律失常等,遠(yuǎn)期預(yù)后不如保瓣手術(shù)[7,25-26]。因此通過(guò)測(cè)量產(chǎn)前心臟超聲指標(biāo)預(yù)測(cè)生后手術(shù)方式是產(chǎn)前心臟評(píng)估的重要目的。
隨著超聲技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的超聲指標(biāo)被用于TOF 的產(chǎn)前評(píng)估[20,27],然而可幫助預(yù)測(cè)生后手術(shù)方式的指標(biāo)較少。目前TOF 胎兒孕中期的PV/AoV、PVZ、SPS/DAO 及孕晚期的PVPSV 可為將來(lái)可能接受的手術(shù)方式提供初步參考,可作為TOF產(chǎn)前心臟超聲評(píng)估的關(guān)鍵指標(biāo)。孕中期的CAx 及孕晚期的DA、TI可輔助評(píng)估TOF胎兒的血流動(dòng)力學(xué)和心臟功能。不同指標(biāo)可提供不同的產(chǎn)前評(píng)估角度,各個(gè)指標(biāo)結(jié)合可提高評(píng)估的準(zhǔn)確性,提供綜合性的產(chǎn)前建議。然而目前尚無(wú)多中心、大樣本量的研究進(jìn)一步驗(yàn)證這些指標(biāo)的準(zhǔn)確性及效能,缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)前心臟超聲評(píng)估指標(biāo)及其截?cái)嘀?。另外TOF產(chǎn)前心臟超聲評(píng)估的時(shí)間點(diǎn)主要集中在孕中期及孕晚期,探索更早期的評(píng)估指標(biāo),為胎兒父母爭(zhēng)取更充裕的思考時(shí)間,仍是亟待產(chǎn)前心臟超聲評(píng)估醫(yī)師解決的問(wèn)題。