超声评估主动脉缩窄胎儿主动脉弓狭窄部位的血流动力学特点

刘晓伟，满婷婷，何怡华

(首都医科大学附属北京安贞医院超声心动科二部 胎儿心脏病母胎医学研究北京市重点实验室 心血管疾病精准医学北京实验室，北京 100029)

超声评估主动脉缩窄胎儿主动脉弓狭窄部位的血流动力学特点

刘晓伟，满婷婷，何怡华*

(首都医科大学附属北京安贞医院超声心动科二部 胎儿心脏病母胎医学研究北京市重点实验室 心血管疾病精准医学北京实验室，北京 100029)

目的 通过胎儿超声心动图动态评估孕中晚期主动脉缩窄(COA)胎儿主动脉弓狭窄部位血流动力学特点。方法 回顾性分析本院诊断为COA的45胎胎儿的孕中晚期(24～38+6周)不同孕周超声心动图资料，测量主动脉弓缩窄处收缩期峰值流速(SPv)、舒张期末流速(EDv)、搏动指数(PI)，并与同孕周正常胎儿进行比较。结果 COA胎儿中孕期至晚孕初期(24～<32周)主动脉弓部的SPv与EDv较正常胎儿增快，PI减低(P均<0.05)；血流频谱形态表现为舒张期前向血流量较正常胎儿增多。晚孕中后期(32～38+6周)主动脉弓狭窄处的SPv、Edv及PI值与正常胎儿差异无统计学意义(P均>0.05)；血流频谱形态多数表现为收缩末期反向血流信号。结论 COA胎儿主动脉弓部狭窄处的血流状态在不同孕周可表现不同，采用频谱多普勒参数诊断COA时还需结合胎儿孕周大小进行评价。

主动脉缩窄；胎儿心脏；超声心动描记术；主动脉弓；血流动力学

主动脉缩窄(coarctation of aorta, COA)约占各类先天性心脏病的6%～8%[1]。产前精确诊断可指导胎儿出生后及时治疗，可获得较好的预后。由于胎儿期特殊的血液循环特点及主动脉弓峡部解剖特点，COA的产前超声诊断是业界公认的难点[2]。目前二维超声测量主动脉弓部内径、峡部Z值、升主动脉/主肺动脉比值等在胎儿COA诊断中的应用已得到广泛认可[3-4]，但多普勒超声评估COA胎儿主动脉弓部血流动力学特点目前鲜见报道。本研究回顾性分析45胎不同孕周COA胎儿弓部狭窄处血流动力学特征，旨在为产前诊断COA提供更多依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2011年1月—2016年5月在北京安贞医院胎儿心脏病母胎医学会诊中心确诊为COA的胎儿45胎(包括同一胎儿不同孕周随诊复查，检查共计76例次)。其中单胎孕妇41例、双胎孕妇2例。孕周24～38+6周，平均(26.2±3.4)周。孕周按末次月经计算并由超声所测生物学指标确认。所有诊断为COA的胎儿中纳入合并室间隔缺损或永存左上腔静脉的胎儿；排除合并其他心内、外畸形，宫内发育迟缓，双胎之一选择性生长受限及双胎输血综合征胎儿。

按检查时具体孕周将COA胎儿分为4组(同一胎儿不同孕周随访时按具体孕周归纳入组)：COA组1：孕周24～<28周(n=29)；COA组2：28～<32周(n=18)；COA组3：32～<36周(n=15)；COA组4：36～38+6周(n=14)。另随机选取孕周相匹配且无心内外畸形的80胎正常胎儿，按孕周大小分为与上述组别相对应的4个对照组(n=25、18、20、17)。

1.2仪器与方法 采用GE Voluson E8型彩色多普勒超声诊断仪，2D、3D容积探头，频率4～8 MHz。分析产前诊断为COA的胎儿和对照组胎儿备存静态及动态图像，描记主动脉弓部血流频谱，记录收缩期峰值血流速度(systolic peak velocity, SPv)、舒张末期血流速度(end diastolic velocity, EDv )、搏动指数(pulsatility index, PI)，并与对照组胎儿进行对比。

2 结果

45胎产前诊断为COA的胎儿中，11胎出生，产后检查证实存在COA并经手术治疗；34胎终止妊娠(25胎经尸体解剖证实，9胎未接受尸体解剖，由多次产前超声综合诊断)。COA胎儿的产前超声表现：横弓轻-中度发育不良与峡部局限缩窄同时存在29胎(29/45，64.44%)；峡部局限缩窄11胎(11/45，24.44%)；横弓部管状发育不良5胎(5/45，11.11%)。

45胎COA胎儿和80胎正常胎儿不同组别的平均孕周差异无统计学意义(P=0.25、0.68、0.86、0.98)。

COA胎儿主动脉弓血流动力学特点：COA胎儿在中孕期至晚孕初期(24～<32周)SPv与EDv值较正常胎儿增快(P均<0.05)，PI值减低(P<0.05)；血流频谱形态表现为舒张期前向血流量较正常胎儿增多。晚孕中后期(32～38+6周)EDv、SPv及PI值与正常胎儿差异无统计学意义(P均>0.05)，且COA胎儿出现主动脉弓部收缩末期反向血流信号(表1，图1)。

3 讨论

COA在产前先天性心脏畸形诊断中极易出现误诊，可能的原因为：①主动脉峡部连接主动脉弓与降主动脉，大部分左心输出血量供应头部和上肢，仅10%～15%的心输出量通过峡部进入降主动脉，因此正常情况下峡部内径较升主动脉和降主动脉细小[5-6]；②一些其他原因可导致左心偏小及峡部细小的表现，易误诊为COA，如房间隔膨胀瘤或卵圆孔受限、永存左上腔静脉连接冠状静脉窦、肺静脉异位引流等影响左心充盈或血流量减少的疾病[7-10]。上述原因导致的峡部管径偏细出生后多表现正常。因此在COA产前诊断方面，寻求更多有价值的诊断指标和特征性改变尤为关键。

目前胎儿超声心动图产前诊断COA主要依靠左心比例偏小结合主动脉弓部和(或)峡部内径细小、峡部与导管内径比值、升主动脉与肺动脉比值等多个指标[5]。多普勒超声在部分COA胎儿中表现为主动脉弓舒张期持续前向血流信号，部分胎儿则表现为弓部收缩末期反向血流信号，这是COA胎儿常见的血流频谱改变，但有关COA胎儿特征性表现、弓部舒张期持续前向血流信号与反向血流间的联系等研究目前鲜见报道。

表1 COA组与对照组胎儿主动弓狭窄段SPv、EDv、PI的比较(±s)

图1 COA胎儿弓部狭窄处血流频谱形态 A.频谱以舒张期持续前向、流速略增高、搏动指数减低为特点； B.频谱收缩末期出现反向血流信号

本研究通过观察不同孕周COA胎儿的弓部狭窄处的多普勒超声显示：随着孕周增长，大部分COA胎儿的弓部血流状态会出现一定变化趋势：约32周之前表现为SPv和EDv增快，频谱形态表现为舒张期持续前向血流伴有流量增多、PI减低；而32周后即晚孕中末期则会出现EDv逐渐减低，甚至出现收缩末期反向血流信号，从而导致PI随之增高，与正常胎儿比较差异无统计学意义。这种动态演变现象的原因可能为：在孕早中期，主动脉缩窄和(或)横弓部管状发不良，产生左心前向梗阻，此时主要左心室血流不能在收缩期全部通过狭窄的主动脉弓进入降主动脉，血流需重新分配，于舒张期继续通过弓部进入降主动脉，因此彩色多普勒表现为舒张期持续前向血流，频谱多普勒表现为速度增快，流量增多，PI减低。部分正常晚孕期胎儿(尤其在31周后)主动脉弓的峡部与导管连接处会出现收缩晚期少量反向血流信号，这与妊娠后期右心室优势更加明显、右心收缩期输出量较左心多有关[11-12]。如果存在主动脉弓部缩窄，随着梗阻程度的变化、管壁弹性减低、左心内径减小的持续存在，加上晚孕期流经卵圆孔血流较前期减少，则这部分胎儿右心室优势更为明显，左心输出量进一步减低、流经主动脉弓狭窄段或局部峡部缩窄处血流减少，则会导致大部分COA胎儿在孕晚期主动脉弓舒张期流速减低、自导管-峡部连接部收缩末期血流逆向灌注的发生。胎儿期主动脉弓部的收缩期血流反映左心输出量，舒张期的前向血流反映外周循环阻力的变化，因此时胎儿外周血管阻力并未受影响，大脑的循环阻力仍高于胎盘循环，因此不会出现全舒张期反向血流信号。

此外，在怀疑胎儿存在主动脉缩窄，探查狭窄处的频谱时应结合三血管—气管切面和弓部长轴切面联合评估，因为单纯弓部长轴切面为矢状切面，导管弓和主动脉弓易重叠，尤其弓缩窄时，其内细窄的血流信号易被粗大导管内的血流信号所掩盖，不易探查到弓部缩窄处的典型频谱特征。而三血管—气管切面中导管和主动脉弓部及峡部互不重叠，故认为在此切面应用彩色多普勒引导、明确缩窄段的血流信号后，可探查到典型的弓缩窄频谱。

另外，本研究所有诊断为COA的胎儿出生后以横弓部发育不良与峡部局限缩窄同时存在为主(29/45，64.44%)，即病理分型的导管前型；其次为为峡部局限缩窄(11/45，24.44%)；最后为横弓部管状发育不良(5/45，11.11%)。导管前型COA易合并其它心内畸形，多在婴幼儿期因心力衰竭致死[5]，随着胎儿超声心动图的应用，本研究发现在胎儿期诊断的COA多属于本类型，因此早期发现和诊断有利于出生后早期及时干预，降低本病致死率。

综上所述，在采用主动脉弓部血流频谱特征诊断COA时，还需结合具体孕周进行评价，因COA胎儿在不同孕周弓部狭窄段的频谱超声表现可能不同。弓部反向血流信号不是COA的特有表现，故不能单一采用弓部有无反向血流信号来进行诊断。

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Ultrasound in evaluation on hemodynamic characteristics in stenosis site of aortic arch in fetus with aorta coarctation

LIUXiaowei,MANTingting,HEYihua*

(DepartmenttwoofEchocardiography,BeijingAnzhenHospital,CapitalMedicalUniversity,BeijingKeyLaboratoryofFetalHeartDiseaseandMaternalFetalMedicineResearch,BeijingLabforCardiovascularPrecisionMedicine,Beijing100029,China)

Objective To evaluate the hemodynamic characteristics in stenosis site of aortic arch in fetus with coarctation of aorta (COA) using echocardiography. Methods Echocardiographic data of 45 fetuses with prenatal diagnosis of COA in the middle to late gestation age (24—38+6weeks) were analyzed retrospectivly. The systolic maximum peak velocity (SPv), end diastolic velocity (EDv), pulsatility index (PI) of the stenostic segment were measured and compared with normal fetus in the same gestational age. Results The SPv and EDv of aortic arch increased, while PI decreased in COA fetuses than those in normal fetuses from 24—<32 weeks gestation age (allP<0.05). The aortic arch flow spectrum appeared a run-off character of diastolic blood flow. The SPv and EDv and PI value between the COA and normal fetuses in 32—38+6weeks had no significant statistical differences (allP>0.05). The aortic arch flow spectrum showed retrograde flow pattern in end systole to early diastole. Conclusion The blood flow pattern of the stenostic segment of aortic arch in COA fetuses has different characteristics in different gestation weeks. Different gestation week should also be focused on when using pulse Dopper measurements in diagnosis of COA.

Aortic coarctation； Fetal heart； Echocardiography； Aortic arch； Hemodynamics

“扬帆”计划临床技术创新项目(XMLX201604)。

刘晓伟(1978—)，女，辽宁庄河人，博士，副主任医师。研究方向：胎儿心脏病超声诊断及围产期管理。E-mail: liu-xw00@163.com

何怡华,首都医科大学附属北京安贞医院超声心动科二部 胎儿心脏病母胎医学研究北京市重点实验室 心血管疾病精准医学北京实验室，100029。E-mail: yihuaheecho@163.com

2016-07-22

2016-11-10

妇产科影像学

10.13929/j.1003-3289.201607095

R714.53； R540.45

A

1003-3289(2017)02-0251-04