早產新生兒心臟幾何形態學和血流動力學的超聲影像學評估

劉鴻，周潔，顧海濤，章曄，周玉麗，武昊，周群芳，唐家偉，周偉

早產新生兒心臟幾何形態學和血流動力學的超聲影像學評估

劉鴻，周潔，顧海濤，章曄，周玉麗，武昊，周群芳，唐家偉，周偉

目的：探討不同胎齡早產新生兒心臟幾何形態學及血流動力學的超聲心動圖征象及影響因素。

方法：本研究共納入150例早產兒（試驗組）和150例足月新生兒（對照組），以胎齡為界將試驗組新生兒分為3個亞組即28～32+6周亞組（n=48）、33～34+6周亞組（n=56）和35～36+6周亞組（n=46），對照組分為37～38+6周亞組（n=80）和39～41+6周亞組（n=70）。采用Philips iE33型彩色多普勒超聲心動圖診斷儀測量左心室舒張末期內徑、左心室收縮末期內徑、室間隔厚度、左心室后壁厚度、左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積、每搏輸出量、左心室射血分數、左心室縮短分數及心輸出量，并計算測算心搏指數及心臟指數、舒張期心肌質量、左心室質量指數（LVMI）、左心室相對厚度、左心室重構指數（LVRI）及舒張末期容積指數。

結果：在體表面積校正后，各亞組的心臟幾何形態學及血流動力學參數差異均無統計學意義（P＞0.05）。日齡（P=0.001）、身長（P=0.001）及體重（低出生體重兒：P=0.012；正常出生體重兒：P=0.003；巨大兒：P=0.016）是新生兒LVMI的獨立影響因素。人體測量學指標及基本的生命體征指標對新生兒LVRI的影響在各胎齡亞組間的差異無統計學意義（χ2=42.88，P=0.076），但對LVMI影響在各亞組間的差異有統計學意義（χ2=123.6，P＜0.001）。

結論：超聲心動圖評估早產兒心臟幾何形態學和血流動力學指標對新生兒心臟的發育及成熟程度的評價具有重要臨床意義。

早產兒；新生兒；超聲心動圖；形態學；血流動力學

Methods: A total of 150 premature infants and 150 full-term control infants were enrolled in this study. Based on gestational age, premature infants were divided into 3 groups: ①(28-32+6) weeks, ②(33-34+6) weeks, ③(35-36+6) weeks; and full term control infants were divided into 2 groups: ①’(37-38+6) weeks and ②’ (39-41+6) weeks respectively. An iE33 Philips ultrasound examination was conducted to measure left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD), LVESD, interventricular septum thickness, posterior wall thickness, left ventricular end-diastolic volume (LVEDV), LVESV, stroke volume, LVEF, left ventricular fractional shortening (LVFS), cardiac output, stroke index, cardiac index, left ventricular mass, left ventricular mass index (LVMI), left ventricular relative wall thickness, left ventricular remodeling index (LVRI) and LVEDVI.

Results: With adjusted body surface area, all parameters for cardiac geometric morphology and hemodynamics were similar among different groups, P＞0.05. The day-old age (P=0.001), height (P=0.001) and body weight for low

weight born infant (P=0.012), for normal weight born infant (P=0.003), for giant infant (P=0.016) were the independent infuencing factors for LVMI. The impact of anthropometry and the basic life indexes were similar on LVRI among groups (χ2=42.88, P=0.076), while the covariates were different on LVMI among groups (χ2=123.6, P＜0.001).

Conclusion: Cardiac morphology and hemodynamics measured by echocardiography has important clinical meaning for assessing the development and maturity of neonatal hearts in premature infants.

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:1081.)

新生兒期是宮內胎兒至嬰幼兒的過渡階段，早產新生兒各系統尤其是心肺結構和功能尚未完全發育成熟[1]，肺血管壓力仍然較高，卵圓孔及動脈導管尚未完全閉合，以右向左分流為特征的“胎兒循環” 持續存在，并常伴有肺動脈高壓，加之心肺間的轉換亦需適應性變化[2]，心血管系統疾病往往成為最常見的新生兒疾病和急危重癥之一，是新生兒入住重癥監護病房的重要原因，也是早產新生兒死亡的主要因素[3]。因此，及時有效地對早產新生兒心臟結構性異常和功能性異常作出明確的診斷及有效的評估，能顯著提高早產新生兒生存率、降低致死率、有效提高內外科治療水平和極大改善預后[4]。本研究以早產新生兒為試驗組，并以足月新生兒為對照，進行超聲心動圖檢測，旨在探討早產新生兒心臟幾何形態學及血流動力學的超聲征象及影響因素。

1 資料與方法

研究對象：選擇南京醫科大學第一附屬醫院、江蘇省婦幼保健院以及暨南大學第二附屬醫院等醫院的150例早產新生兒作為試驗組，選擇同期150例足月新生兒作為對照組。以胎齡為界將試驗組新生兒分為28～32+6周亞組（n=48）、33～34+6周亞組（n=56）、35～36+6周亞組（n=46），對照組分為37～38+6周亞組（n=80）及39～41+6周亞組（n=70）。

試驗組及對照組入選標準：早產兒胎齡（28～36+6周），超聲心動圖檢查日齡（0～28天），單胎；對照組入選標準：足月新生兒胎齡（37～41+6），超聲心動圖檢查日齡（0～28天），單胎，除外圍產期窒息、新生兒呼吸窘迫綜合征、慢性心力衰竭、吸入或感染性肺炎及胸部X線檢查異常者。排除標準：雙胎，胎齡＜28周或＞42周，未能完成超聲心動圖檢查及超聲心動圖采集圖像質量較差者。

儀器與方法：參照美國超聲心動圖學會兒科心臟測量指南的方法[5,6]和美國超聲心動圖學會的評估指南[7-9]，采集新生兒心臟的超聲學參數并綜合評估。采用Philips iE33型彩色多普勒超聲心動圖診斷儀（YZB/USA2489-2011），配備xMATRIX傳感器，2D探頭S8-3 或S5-1，頻率1～8 MHz。全部受檢者均在睡眠或安靜狀態下檢查，同步記錄心電圖并獲取4～5個連續心動周期動態圖像存儲，進行回放測量。

應用M型超聲心動圖在胸骨旁長軸切面測量：左心室舒張末期內徑（LVDD）、左心室收縮末期內徑（LVSD）、舒張期室間隔厚度（IVST）和左心室后壁厚度（LVPWT）。在心電圖監測下，二維成像模式下于心尖四腔切面和心尖兩腔切面，采用雙平面Simpson法分別測量左心室舒張末期容積（LVDV）、左心室收縮末期容積（LVSV），并計算每搏輸出量（SV：左心室舒張末期容積與左心室收縮末期容積之差值）、左心室射血分數（LVEF：每搏輸出量與左心室舒張末期容積之比）、左心室縮短分數（LVFS）、心輸出量（CO：每搏輸出量與心率之乘積）、心搏指數（SI：每搏輸出量與體表面積之比）及心臟指數（CI：心輸出量與與體表面積之比）。應用二維法在胸骨旁長軸切面測量：左心房收縮末期內徑（LAD）及主動脈內徑（AoD）。應用Devereux`s公式法[10]測算舒張期左心室心肌質量（LVM），并用Du Bois法計算體表面積（BSA）并標準化心肌質量計算左心室質量指數（LVMI）。左心室相對厚度（LVRWT) 按照公式（IVST+LVPWT）/ LVDD計算，左心室質量容積比即左心室重構指數（LVRI）按照公式LVM /LVDV計算，舒張末期容積指數（LVDVI）按照LVDV/BSA公式計算。所有超聲心動圖測量結果都是基于連續四個心臟周期的平均值。

統計學處理：所有數據應用SPSS 18.0軟件進行統計處理。所有定量資料均以Kolmogorov-Smirnov法進行正態分布檢測，服從正態分布者以均數±標準差表示，非正態分布者以中位數及四分位數間距表示。定性資料及等級資料以百分比表示。定量資料兩組組間的比較采用基于性別配對的t檢驗；多個亞組間的比較基于方差分析的Bonferroni校正檢驗。分類資料的比較采用χ2檢驗或確切概率法，等級

資料的比較采用Wilcoxon或Kruskal-Wallis秩和法。對所有新生兒的身長、體重、頭圍、胸圍及Apgar評分等因素，基于采用Cox比例風險回歸模型，采用log-rank檢驗法，自變量的標準化回歸系數越大，對因變量的影響越大。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組新生兒的基線特征比較（表1）

人體測量學指標如身長、體重、體表面積、胸圍、頭圍； 1 min、5 min及10 min Apgar評分，在各亞組間差異均有統計學意義（P＜0.05），且隨著胎齡的增加而增加；其余各項指標差異均無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 心臟的幾何形態學和血流動力學特征（表2）

在各亞組間，在校正體表面積前，LVRWT、LVEF、LVFS及LVSI的組間差異均無統計學意義（P＞0.05），其余參數的組間差異均有統計學意義（P＜0.05）；在BSA校正后，所有參數均無統計學意義（P＞0.05）。在試驗組與對照組之間，在校正BSA后，所有參數的組間差異均無統計學意義（P＞0.05）。

表1 試驗組與對照組的人體測量學及臨床資料的基線參數比較

表1 試驗組與對照組的人體測量學及臨床資料的基線參數比較

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表1 試驗組與對照組的心臟幾何形態學與血流動力學的基線參數比較

2.3 新生兒形態和血流動力學的影響因素（圖1、2）

以人體測量學及基本的生命體征指標作為協變量，以LVRI和LVMI為特征的心臟幾何形態學及血流動力學為因變量進行Cox風險回歸分析。在人體測量學中，所有協變量均不是LVRI的獨立影響因素；但日齡（P=0.001）、身長（P=0.001）及體重（低出生體重兒：P=0.012；正常出生體重兒：P=0.003；巨大兒：P=0.016）是新生兒LVMI的獨立影響因素。基于所有協變量均值對新生兒心功能影響的回歸分析表明，各協變量對新生兒LVRI的影響在各亞組間的差異無統計學意義（χ2=42.88，P=0.076），但對LVMI影響在各亞組間的差異有統計學意義（χ2=123.6，P＜0.001）。

圖1 基于各協變量均值的心室重構指數的回歸曲線

圖2 基于各協變量均值的左心室質量指數的回歸曲線

3 討論

世界衛生組織（WHO）將胎齡在37孕周前或早于259天出生的活產嬰兒稱為早產兒或未成熟兒，在我國指妊娠滿28周至不滿37周間分娩的嬰兒。早產新生兒的心臟幾何形態學特征及血流動力學的動態征象為：肺臟尚未完全膨脹[11]，肺血管阻力較大且壓力高，正處于從以右室優勢的“胎兒循環”轉向以左室優勢的由體循環和肺循環構成的“心肺循環”的適應性過渡階段[12,13]。本研究聚焦于不同胎齡的新生兒的心臟發育及成長特征，通過對早產兒心臟心臟幾何形態學和血流動力學的超聲影像學評估，并與新生兒的人體測量學、圍生期特征及生命體征相關聯，以期對新生兒的心臟結構及功能的變化規律及特征作一較全面的探討和揭示。

本研究通過對出生后4～6 天的新生兒心臟幾何形態學和血流動力學的變化的監測表明，不同胎齡新生兒的心臟幾何形態學和血流動力學的基線參數中，心臟發育的絕對性參數LVDD、LVSD、LAD、Aod、IVST、PWT、LVM、LVDV、LVSV、LVCO及LVSV隨著胎齡的增加而增加，但是相對性參數如LVRWT、LVEF、LVFS及LVSI在不同胎齡組間呈現不同的特征，且各亞組間無顯著性差異。這對于臨床上在監測新生兒的心臟結構及功能時，對于超聲影像學參數的評估要充分結合特定的胎齡及考慮到由體重和身長所決定的體表面積的影響，以提高臨床診斷和篩查的敏感度和特異度，以降低超聲診斷的誤診率和漏診率，尤其在伴隨可能對心臟形態和功能造成影響的其他系統疾病時更加具有臨床意義[14, 15]。

本研究基于對協變量分析后表明LVMI影響在各亞組間的差異有統計學意義，這提示在新生兒中不論是早產兒還是足月兒尚未有發生心室重構的趨勢，但因心室質量指數由心肌質量及體重和身長所決定，因此心肌質量指數會伴隨新生兒體重及身長的變化而發生變化，可作為心臟的發育及成熟程度的重要參數，對臨床評估心臟形態學和功能學有重要意義[16-18]。

鑒于新生兒期循環系統變化規律的特殊性及重要性，加之新生兒胸壁薄且透聲好，因此早期對早產新生兒心臟幾何形態學和血流動力學改變的超聲評估，不僅可早期輔助篩查心臟先天性缺陷以及排除新生兒心臟結構或功能的異常，而且對心肺疾病

的療效評價及預后評估均有重要的臨床意義；另外，在高危患兒的監護、評定心血管手術及藥物療效等方面也可提供更為客觀的超聲影像學和血流動力學變化參數，有利于指導臨床決策。

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Echocardiographic Evaluation of Cardiac Geometric Morphology and Hemodynamics in Premature Infants

LIU Hong, ZHOU Jie, GU Hai-tao, ZHANG Ye, ZHOU Yu-li, WU Hao, ZHOU Qun-fang, TANG Jia-wei, ZHOU Wei.
Department of Cardiothoracic Surgery, First Affliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing (210036), Jiangsu, China

Objective: To explore the echocardiographic cardiac geometric morphology and hemodynamics in premature infants at different gestational age with the infuencing factors.

Premature; Infant; Echocardiography; Morphology; Hemodynamics

2015-04-12）

（編輯：許 菁）

國家重點基礎研究發展計劃（2015CB755500）；江蘇省高校優勢學科建設工程項目（JX10231081）；江蘇省普通高校研究生實踐創新計劃項目（CXSJ14-0118）

210036 江蘇省南京市，南京醫科大學第一附屬醫院 胸心外科（劉鴻、顧海濤），超聲心動圖室（周潔），新生兒重癥醫學科（章曄）；暨南大學第二臨床醫學院附屬深圳市人民醫院 超聲科（周玉麗）；南方醫科大學第三附屬醫院 超聲科（武昊），第二軍醫大學附屬廣州軍區廣州總醫院 超聲科（周群芳、唐家偉）；中國科學院 深圳先進技術研究院 超聲醫學成像中心（周偉）

劉鴻 碩士研究生 主要從事心血管外科工作 Email: dr.hongliu@hotmail.com 通訊作者：周潔 Email: zhoujiegrm@sina. com 顧海濤

Email: dr.htgu@hotmail.com

R54

A

1000-3614（2015）11-1081-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.11.012