超声心动图在新生儿动脉导管未闭诊治中的应用进展

余 瑕 刘志聪 蔡 洁

(金华市人民医院,浙江 金华 321000)

动脉导管未闭(patent ductus arteriosus,PDA)是指降主动脉近端与左肺动脉起始端附近的肺动脉主干顶部存在一根交通血管。本文就近年来有关新生儿PDA的研究进展、结合以往的研究成果做一综述,探讨PDA发病机制及超声心动图在新生儿PDA诊治中的应用进展。

1 动脉导管正常关闭的机制

胎儿期多种因素维持动脉导管的开放状态,其中最主要的因素是胎儿氧分压低及环氧化酶介导的花生四烯酸代谢产物前列腺素(prostaglandin,PG)E2与PGI2的作用[1]。局部产生和循环的PGE2和PGI2通过动脉导管上的类前列腺素受体维持胎儿动脉导管的开放。胎儿血液循环中PGE2和PGI2较多,因为它们由胎盘产生并通过胎儿肺代谢。出生后氧分压突然增加,抑制平滑肌钾离子通道,导致钙离子流入,引起动脉导管收缩。PGE2和PGI2也随着胎盘的娩出及肺功能的增强而减少。动脉导管管壁平滑肌的收缩导致管壁增厚、管腔闭塞。足月儿PDA一般在出生后48小时内发生完全性功能性关闭,接下来2～3周,随着内膜的折叠、管壁纤维化,动脉导管发生永久性关闭[1]。闭锁的动脉导管形成动脉韧带。

2 流行病学

因为研究人群、年龄及检测方法不尽相同,新生儿PDA的发生率报道不一。女性多发,男女之比为1:2[2]。PDA的发生与新生儿出生胎龄有直接关系,Koch等[3]研究显示新生儿出生时的胎龄每增加1周,动脉导管闭合率增加1.5%。

3 PDA的并发症

3.1 充血性心衰 中重度PDA由于肺循环及左心容量超负荷导致充血性心衰。PDA较大时,分流阻力小,分流程度取决于肺循环状态。很多中重度PDA患儿,肺血流阻力缓慢增加,这就限制了分流,减轻了PDA的影响,维持小儿生长发育。一些轻中度PDA在婴幼儿时期常无症状,然而慢性的左心容量超负荷可在成人时期(一般30岁开始)引起左心衰[4]。

3.2 肺动脉高压 直径大的PDA常导致不可逆性肺血管疾病,肺动脉高压的发生可能继发于长期的肺循环高压及肺血流量过多[5]。

3.3 动脉内膜炎 与PDA相关的动脉内膜炎的发病率较低。主要是因为护理工作的改善及抗生素的广泛使用。在一些卫生资源有限的国家,PDA相关的动脉内膜炎仍是一个重要的问题[6]。赘生物常附着在动脉导管的肺动脉侧,故容易发生肺循环栓塞。

其他一些并发症包括喉返神经麻痹、急性主动脉夹层等。这些并发症都比较罕见。

4 PDA的治疗

目前对新生儿PDA首选环氧化酶抑制剂(包括吲哚美辛和布洛芬)治疗,药物治疗无效时才考虑手术治疗。

研究表明及早处理新生儿PDA可改善患儿预后,Van等[7]研究发现,早产儿出生后早期(生后第3天起)吲哚美辛治疗较晚期(生后第7天起)治疗动脉导管关闭率高,1周内检查第3天用药DA关闭率约73%,第7天用药DA关闭率约44%。国内有学者研究发现,新生儿PDA随着日龄增加,药物的疗效也降低,一旦明确应尽早药物干预,如果等待其自然关闭也不要超过7天[8]。

然而目前尚无大样本随机对照研究评估吲哚美辛治疗新生儿PDA的疗效。据一项综合以前试验的报道所述,吲哚美辛治疗PDA存在风险,且远期效果不明[9]。早产儿出生后第一个月内接受布洛芬治疗可能出现肾小球滤过率下降、肾小管功能受损[10]。

基于以上这些原因,如果有指标能尽早预测早产儿PDA能否自然闭合以及药物治疗的效果,那么这些指标对临床上处理早产儿PDA有重要的指导意义。研究表明临床症状和体征预测新生儿PDA的预后是不可靠的[11]。目前超声心动图是观察新生儿动脉导管是否关闭的基本工具,更重要的是,超声心动图可用于预测动脉导管的预后及监测药物疗效[12]。

5 PDA自发关闭的预测因子

超声心动图因操作方便、无辐射、无创伤性的优点,被广泛地应用于各年龄段心脏疾病的检查,特别是婴儿时期心脏解剖结构异常的筛查。

二维超声心动图检查可以观察心脏各心腔的大小,从而了解PDA对血流动力学有无显著影响。一些经验丰富的超声检查医师还可于左侧高位胸骨旁切面观察动脉导管的二维结构。有报道二维超声心动图能够直接探及未闭的动脉导管阳性率为67.9%[13]。

彩色多普勒超声心动图检查可以根据彩色血流束的形态估计动脉导管的走形,了解动脉导管内血流束分流方向,并可以测量动脉导管的直径。研究显示超声心动图测得的动脉导管直径对早产儿PDA的预后有重要的影响,动脉导管直径越大,自发闭合的可能性越小。据Kluckow及Evans报道[14],动脉导管直径以1.5mm为分界点预测早产儿动脉导管能否自发关闭,敏感度为81%,特异度为85%。Afiune等[15]观察了孕龄在26～33周的早产儿,发现出生后第3天超声心动图测得动脉导管直径在2.2mm以上的早产儿,PDA不会自发闭合,此时临床医师应及早采取治疗措施。

频谱多普勒在新生儿PDA的检测中有着重要的作用。超声医师可通过调整彩色血流束和声束的角度,获取动脉导管内频谱多普勒血流图,了解动脉导管血流分流方向。有学者用频谱多普勒超声心动图研究早产儿动脉导管水平的血流频谱,发现不同的频谱形态PDA的预后也不同。如果动脉导管内血流束频谱形态没有节奏性改变的搏动,而是连续的左向右分流,峰值流速持续时间较长则提示分流血流束通过一个缩紧的动脉导管产生高速血流,预示PDA会好转。若动脉导管内血流频谱呈双向分流型,连续监测显示右向左分流逐渐减少,左向右分流逐渐增加,那么这种形态的血流频谱表明血流束通过一个大的动脉导管发生逐渐增多的左向右分流,且伴肺循环阻力下降,这种大的动脉导管自发闭合的可能性很小,临床医师需要尽早采取干预措施[16]。

M型超声心动图可以准确测量心脏各房室腔大小及大血管的内径,为评估新生儿动脉导管未闭对血流动力学的影响提供重要信息。胎儿出生后肺动脉阻力下降,左向右分流增加,肺循环血流量增加,肺静脉回流血量增多,导致左房左室容量负荷增大,其增大程度可以用左房与主动脉根部的比值来评估(LA/AO)。研究显示,若LA/AO的比值以1.4为预测新生儿PDA预后的分界点,特异度及阳性预测值分别为87%、61%[17]。若将分界点增加到1.5,特异度及阳性预测值增加至95%、80%,灵敏度为79%,若将该比值的分界点增至1.6,则灵敏度太低[18]。还有学者用M型超声心动图检查发现PDA可能引起舒张期和收缩期左室内径、左房内径扩大,室间隔及左室后壁的增厚[14]。左心容积的扩大可能原因是随着左向右分流的增多,肺循环血流量增加,肺静脉回流血量增多,左房容量负荷增加,进一步引起左心容积扩大。

在评估药物疗效方面,有研究显示与PDA内径较小的新生儿相比,动脉导管内径在1.5mm以上的新生儿药物治疗失败率较高,所以当新生儿PDA治疗时间较晚且对第一次药物治疗无明显反应时,应考虑手术治疗[19]。

超声心动图观察PDA最准确的方式是彩色多普勒以及频谱多普勒血流图。彩色多普勒血流图可以直接显示有无PDA及动脉导管内的血流方向,并测量动脉导管的直径。频谱多普勒可以检测动脉导管血流分流方向、分析频谱形态。

综上所述,PDA是多种因素参与、复杂的病理生理过程,各因素之间既相互独立又相互渗透,共同促进疾病发生发展。早期药物干预有一定的疗效,但亦有其风险,所以预防或治疗新生儿PDA应该有选择性,对于可能发生自发关闭的动脉导管则没有治疗的必要,而对于自发闭合可能性很小的早产儿PDA应及早采取治疗措施。这就要求医生能尽早判断新生儿动脉导管会自发关闭还是会继续发展、药物治疗是否有效果。然而目前还没有明确的指标能在新生儿出生后早期预测动脉导管的发展情况。同其他无创性检查一样,超声心动图的检查还不能成为预测新生儿动脉导管预后的金标准,但超声心动图是观察新生儿动脉导管的重要工具,也是目前诊断动脉导管未闭的基本且必要的工具。随着超声心动图对新生儿PDA研究的深入,将能更早地预测该病的预后,为临床医师更积极、适当地处理新生儿PDA提供有价值的信息。

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