马紫君，刘捷，曾超美

北京大学人民医院儿科，北京 100044；*通信作者 刘捷 yy.love@163.com

动脉导管是胎儿时期连接主动脉及肺动脉的血管，它将胎盘含氧血从充满液体的肺中由右向左分流至主动脉，对胎儿生存至关重要。随着出生后的呼吸建立，动脉血氧升高，动脉导管发生收缩；且由于婴儿肺动脉压力降低，通过动脉导管的血流减少，其常于生后几天内关闭。但在早产儿中，由于动脉导管平滑肌不成熟或肺未成熟无法清除妊娠留下的前列腺素，导致血液中的低氧压，通常会使动脉导管在出生早期无法闭合[1]。生后72 h内导管未能闭合为早产儿持续动脉导管未闭（patent ductus arteriosus，PDA）。

PDA占所有先天性心脏病的5%～10%，在体重＜1 000 g、孕周＜29周的早产儿中发生率为70%。PDA通常表现出1种或多种症状：脉压宽、舒张期低血压、心前高动力、收缩期杂音、心脏肿大，并会引起肝肿大、充血性心力衰竭、呼吸状态恶化、呼吸机支持增加、水肿、少尿和代谢性酸中毒、脑室出血、脑血管意外、坏死性小肠结肠炎、喂养不耐受、体重增加不佳、支气管肺发育不良和死亡等相关并发症[2-4]。

超声心动图是诊断PDA的首选检查方法，可测量动脉导管位置、形态、大小及血流动力学等，其操作简单、便捷，并可评估心功能、肺的灌注及其他器官的灌注减少等血流动力学数据，能有效地指导PDA的治疗与干预。现有研究可根据超声心动图参数预测动脉导管的关闭，对临床决策及患儿预后有重要的临床意义。本文对超声心动图评估早产儿单纯PDA（无PDA依赖性的结构性心脏病）诊断和治疗的超声参数及其监测的意义进行综述。

1 早产儿PDA 的评估

对于单纯PDA评估的主要目标是：利用PDA的特点（形态、大小及分流方向）、肺脏灌注增加（及其导致左心室高负荷）、全身低灌流等信息，评估PDA在心脏功能（病理或支持性）方面的作用[5]。

1.1 PDA的特点 动脉导管分为漏斗型、管型、哑铃型、窗型等类型。

1.1.1 动脉导管内径的测量 主动脉向肺动脉的实际分流量取决于动脉导管进入肺动脉端的内径大小，可在心底短轴切面用二维超声或彩色多普勒成像对其进行测量。相关研究发现，测量不同时间点的动脉导管内径可预测动脉导管闭合情况。吴珺等[6]认为若出生后72 h内动脉导管直径≥2.04 mm，则其在出生后7 d仍不会闭合；刘太祥等[7]发现出生后72 h动脉导管内径≥2.0 mm可预测出生后14 d及28 d导管的开放。

1.1.2 经导管血流方向的转换 通过动脉导管分流的血流量取决于整个心动周期内体循环压力和肺循环压力的压力梯度。出生前胎儿肺循环压力高于体循环压力，而出生后由于动脉导管血流动力学转变，肺动脉压降低、体动脉压升高，从而使经动脉导管血流转变为由主动脉流向肺动脉。

1.2 肺脏灌注增加 肺静脉的血液模式由3部分组成：收缩期波、舒张期波和心房收缩期波（atrial contraction wave，A波）。当经过动脉导管左向右分流增加时，左肺动脉舒张末期血流速度增加，进而提升肺血流量，从而升高肺静脉舒张期波速，故通过测定舒张期波速度可以估计增加的肺血流量。测量方法：胸骨上窝主动脉短轴切面，测量肺静脉流速。舒张期波速度增加提示经导管分流量较大，峰值速度通常＞0.5 m/s。

1.2.1 左心容量负荷增加 肺静脉回流增加会导致左心房前负荷增加，最终导致左心房扩张。左心房与主动脉根部的比值（left atrium/aortic root，LA/AO）是左心容量负荷的标志物之一，也是肺∶全身流量的替代标志物。测量方法：左心室长轴切面，M型取样线置于主动脉瓣水平，与主动脉、左心房后壁垂直，测量收缩末期左心房内径及舒张末期主动脉根部内径，然后计算比值。但LA/AO不能反映发生立体的左心房扩大。Engür等[8]发现当LA/AO≥1.4时，动脉导管在早期无法自发性关闭，需要治疗性干预。符俊娟等[9]对胎龄≤34周且体重≤2 000 g的早产儿进行研究发现，PDA组与无PDA组相比LA/AO较大，杜晓等[10]的研究结果与其一致。导管处分流越多使肺循环血量越多，进而使左心回流量增多，左心房容量负荷增多，导致左心房扩张。通过LA/AO可明确左心房增大与主动脉的比值，从而评估经动脉导管分流所产生增多的肺循环血量。需要注意的是，LA/AO也会受心房间分流的影响，而未闭的卵圆孔可减轻左心房和左心室容量超负荷，使LA/AO在正常范围内。

1.2.2 左心压力负荷增加 反映左心压力超负荷的指标包括二尖瓣E/A波比值（E波代表二尖瓣舒张早期最大血流，A波代表二尖瓣心房收缩期最大血流）和等容舒张时间（isovolume relaxation time，IVRT）。E/A的测量方法：在二尖瓣环下游使用脉冲多普勒从四腔切面评估流经血流速度。早产儿由于心肌不成熟，心室顺应性相对较低，心室被动充盈受阻，有中度的舒张功能损害，通常E/A＜1。E/A可以区分心室充盈的两个阶段（被动舒张期早期、主动心房收缩期晚期），而当出现血流动力学明显的PDA时，会有显著增多的分流量通过动脉导管进入肺循环血量，进而增加左心房压力，从而增加被动心室舒张充盈，使E/A＞1。

IVRT为主动脉瓣关闭到二尖瓣打开之间的时间。左心房压力升高的另一个特征是二尖瓣提前开放，故可通过测量左心室IVRT反映二尖瓣提前开放的情况。在PDA的情况下，IVRT减少，提示导管型左向右分流会降低IVRT。一项针对极低出生体重儿的研究也显示，PDA患儿的IVRT低于非PDA患儿[5]。

1.3 全身性低灌注的标志 继发于显著的左向右经导管分流的肺血流量增加的反作用是减少全身血流量，通过这种盗血现象可以观察到几种全身动脉（主要是舒张前）的血流模式，如3 种不同的血流波型舒张期血流方向：顺行、缺失或逆行。最新研究表明，在压力降低的体动脉中也可以观察到逆行的舒张期血液，这可能会影响脑血流灌注[2]。为了评估PDA 存在时脑血流的潜在盗血现象，经常使用头颅超声评估脑动脉血流的方向和速度。大脑中动脉从颞窗用彩色多普勒显像使声波的角度最小。舒张期脉冲波多普勒显示血流逆行或无血流模式表明有大分流。可以计算阻力指数=（收缩期峰值速度-舒张末期速度）/收缩期峰值速度，通常被用作脑血流的替代参数。早产儿胃肠道对低灌注也有敏感性，黄循斌等[11]研究表明PDA导致的体循环灌注不足会降低早产儿肠道组织氧饱和度。Borysova 等[12]用近红外光谱法测定肾氧饱和度，发现在胎龄29～36 周的早产儿中，PDA 组与导管闭合组相比，出生后早期肾氧饱和度明显降低。

2 超声心动图对早产儿PDA 干预及结局预测

PDA的治疗策略主要包括3个方面：①保守治疗；②应用前列腺素内氧化酶还原酶（cyclooxygenase，COX）抑制剂治疗；③PDA结扎手术治疗。治疗PDA的最佳方法是在最有效的时期（生后1周左右）进行治疗。目前的临床实践表明，只需要对部分PDA（会导致心脏或其他器官产生不良临床后果的PDA）病例进行干预。

2.1 新生儿超声心动图指导个体化PDA治疗

2.1.1 保守治疗 保守的医疗管理包括将液体限制到最低生理水平，呼吸机支持，并在超声心动图确认PDA后观察等待。de Klerk等[13]发现导管闭合率随产后年龄的增加而增加，在胎龄＜28周和（或）出生体重＜1 000 g的新生儿中，34%在出生3 d（72～96 h）自然闭合，41%在生后7 d内闭合。

2.1.2 药物治疗 前列腺素维持胎儿动脉导管通畅。通过将花生四烯酸转化为前列腺素抑制COX从而关闭动脉导管，成为一种理想的靶向药物机制。在70%～80%接受COX抑制剂治疗的早产儿中，该类药物安全有效，常用药物为吲哚美辛和布洛芬，两者在导管闭合方面的疗效相当[14-16]。而决定使用药物关闭动脉导管时，通过超声心动图对动脉导管进行测量和监测，可以用来指导制订闭合导管所需的COX抑制剂剂量。Hundscheid等[17]通过超声监测导管直径变化，在胎龄＜28周、出生时导管直径＞1.5 mm、无药物禁忌的早产儿出生后早期（24～72 h）给予布洛芬治疗，不会增加死亡率和（或）坏死性小肠结肠炎和（或）支气管肺发育不良等临床不良结局。

2.1.3 导管结扎术 对于PDA何时进行手术结扎尚未达成共识。一般情况下，如果经2个疗程COX抑制剂治疗后导管仍未闭合，且有确凿证据表明结扎后临床情况会改善，可考虑手术结扎；多推荐有血流动力学意义的PDA、对COX抑制剂治疗无效。导管直径在1.5～3 mm时，根据临床和超声证据评估血流动力学是否显著决定是否结扎；导管＞3 mm时进行结扎[18]。Krishnappa等[19]研究显示动脉导管直径＞2.5 mm和左心室扩张（Z值＞2）是动脉导管结扎术后早期成功脱离机械通气的预测因子。

结扎术后患儿出现低血压和氧合衰竭的全身症状定义为心脏损伤后综合征[20]。术后1 h左心室输出量[左心室输出量=（左心室舒张末期容积-左心室收缩末期容积）×心率/体重]＜200 ml/（kg·min）预示术后8 h会出现心输出量极低、收缩期低血压的表现以及需要肌力的调节治疗，其阳性似然比分别为7.3（95%CI3.5～15.4）、3（1.8～5.0）和3.5（2.3～5.4）[21]。

2.1.4 无症状持续性PDA的保守治疗 对于早产儿PDA观察治疗后导管仍持续开放，或药物干预不成功病例的最佳治疗方案目前尚无共识。Clyman等[22]发现在胎龄＜28周的早产儿中，布洛芬治疗后动脉导管仍开放的患儿与保守治疗的患儿相比，后期坏死性小肠结肠炎（16%，19%）、支气管肺发育不良（49%，53%）发生率差异无统计学意义，但达到全肠内喂养（120 ml/kg）时间较长；而在胎龄≥26周早产儿中有较高的晚发型败血症发生率和死亡率。Sung等[23]对胎龄23～28周的195例早产儿在生后1周内采用保守治疗，43%的动脉导管自发性闭合，闭合组和未闭合组医院死亡率、脑室旁脑室内出血、早产儿视网膜病变、支气管肺发育不良、坏死性小肠结肠炎及败血症的发生率差异无统计学意义。以上研究表明保守治疗效果并不比积极治疗差，在某些情况下可能比积极治疗更为有益[24]。

心脏重构定义为不考虑何等刺激因素，心脏发生分子、生化、细胞的变化。重构的分类通常基于形状的变化，分为初始的代偿性心脏重构（以减少壁应力并维持输出）及后续的病理性心脏重构（壁变薄和心脏功能丧失）。de Waal等[25]对胎龄＜30周的早产儿研究发现，长时间开放的PDA可导致可逆的、适应性的心脏重构，但不会导致病理性心脏重构。所有PDA患儿，包括死亡或接受手术结扎的患儿，总体心脏功能和壁厚均保持不变，表明心脏重塑是代偿性心脏重构，且后续监测表明心脏大小、形状和功能在导管闭合后1周内可恢复至正常范围内[26]。因此，对于部分出院前不关闭动脉导管的患儿进行动态监测也是可以接受的。

总之，尽管目前超声参数尚缺乏大样本多中心联合研究的资料，且明确指导早产儿动脉导管关闭的超声指标需进一步研究总结，但超声心动图对早产儿PDA的诊断和动态血流动力学观察，以及在早产儿PDA的诊断及治疗策略选择和后期随访中有重要的临床指导意义。