超聲評估主動脈縮窄胎兒主動脈弓狹窄部位的血流動力學特點

劉曉偉，滿婷婷，何怡華

(首都醫科大學附屬北京安貞醫院超聲心動科二部 胎兒心臟病母胎醫學研究北京市重點實驗室 心血管疾病精準醫學北京實驗室，北京 100029)

超聲評估主動脈縮窄胎兒主動脈弓狹窄部位的血流動力學特點

劉曉偉，滿婷婷，何怡華*

(首都醫科大學附屬北京安貞醫院超聲心動科二部 胎兒心臟病母胎醫學研究北京市重點實驗室 心血管疾病精準醫學北京實驗室，北京 100029)

目的 通過胎兒超聲心動圖動態評估孕中晚期主動脈縮窄(COA)胎兒主動脈弓狹窄部位血流動力學特點。方法 回顧性分析本院診斷為COA的45胎胎兒的孕中晚期(24～38+6周)不同孕周超聲心動圖資料，測量主動脈弓縮窄處收縮期峰值流速(SPv)、舒張期末流速(EDv)、搏動指數(PI)，并與同孕周正常胎兒進行比較。結果 COA胎兒中孕期至晚孕初期(24～<32周)主動脈弓部的SPv與EDv較正常胎兒增快，PI減低(P均<0.05)；血流頻譜形態表現為舒張期前向血流量較正常胎兒增多。晚孕中后期(32～38+6周)主動脈弓狹窄處的SPv、Edv及PI值與正常胎兒差異無統計學意義(P均>0.05)；血流頻譜形態多數表現為收縮末期反向血流信號。結論 COA胎兒主動脈弓部狹窄處的血流狀態在不同孕周可表現不同，采用頻譜多普勒參數診斷COA時還需結合胎兒孕周大小進行評價。

主動脈縮窄；胎兒心臟；超聲心動描記術；主動脈弓；血流動力學

主動脈縮窄(coarctation of aorta, COA)約占各類先天性心臟病的6%～8%[1]。產前精確診斷可指導胎兒出生后及時治療，可獲得較好的預后。由于胎兒期特殊的血液循環特點及主動脈弓峽部解剖特點，COA的產前超聲診斷是業界公認的難點[2]。目前二維超聲測量主動脈弓部內徑、峽部Z值、升主動脈/主肺動脈比值等在胎兒COA診斷中的應用已得到廣泛認可[3-4]，但多普勒超聲評估COA胎兒主動脈弓部血流動力學特點目前鮮見報道。本研究回顧性分析45胎不同孕周COA胎兒弓部狹窄處血流動力學特征，旨在為產前診斷COA提供更多依據。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2011年1月—2016年5月在北京安貞醫院胎兒心臟病母胎醫學會診中心確診為COA的胎兒45胎(包括同一胎兒不同孕周隨診復查，檢查共計76例次)。其中單胎孕婦41例、雙胎孕婦2例。孕周24～38+6周，平均(26.2±3.4)周。孕周按末次月經計算并由超聲所測生物學指標確認。所有診斷為COA的胎兒中納入合并室間隔缺損或永存左上腔靜脈的胎兒；排除合并其他心內、外畸形，宮內發育遲緩，雙胎之一選擇性生長受限及雙胎輸血綜合征胎兒。

按檢查時具體孕周將COA胎兒分為4組(同一胎兒不同孕周隨訪時按具體孕周歸納入組)：COA組1：孕周24～<28周(n=29)；COA組2：28～<32周(n=18)；COA組3：32～<36周(n=15)；COA組4：36～38+6周(n=14)。另隨機選取孕周相匹配且無心內外畸形的80胎正常胎兒，按孕周大小分為與上述組別相對應的4個對照組(n=25、18、20、17)。

1.2儀器與方法 采用GE Voluson E8型彩色多普勒超聲診斷儀，2D、3D容積探頭，頻率4～8 MHz。分析產前診斷為COA的胎兒和對照組胎兒備存靜態及動態圖像，描記主動脈弓部血流頻譜，記錄收縮期峰值血流速度(systolic peak velocity, SPv)、舒張末期血流速度(end diastolic velocity, EDv )、搏動指數(pulsatility index, PI)，并與對照組胎兒進行對比。

2 結果

45胎產前診斷為COA的胎兒中，11胎出生，產后檢查證實存在COA并經手術治療；34胎終止妊娠(25胎經尸體解剖證實，9胎未接受尸體解剖，由多次產前超聲綜合診斷)。COA胎兒的產前超聲表現：橫弓輕-中度發育不良與峽部局限縮窄同時存在29胎(29/45，64.44%)；峽部局限縮窄11胎(11/45，24.44%)；橫弓部管狀發育不良5胎(5/45，11.11%)。

45胎COA胎兒和80胎正常胎兒不同組別的平均孕周差異無統計學意義(P=0.25、0.68、0.86、0.98)。

COA胎兒主動脈弓血流動力學特點：COA胎兒在中孕期至晚孕初期(24～<32周)SPv與EDv值較正常胎兒增快(P均<0.05)，PI值減低(P<0.05)；血流頻譜形態表現為舒張期前向血流量較正常胎兒增多。晚孕中后期(32～38+6周)EDv、SPv及PI值與正常胎兒差異無統計學意義(P均>0.05)，且COA胎兒出現主動脈弓部收縮末期反向血流信號(表1，圖1)。

3 討論

COA在產前先天性心臟畸形診斷中極易出現誤診，可能的原因為：①主動脈峽部連接主動脈弓與降主動脈，大部分左心輸出血量供應頭部和上肢，僅10%～15%的心輸出量通過峽部進入降主動脈，因此正常情況下峽部內徑較升主動脈和降主動脈細小[5-6]；②一些其他原因可導致左心偏小及峽部細小的表現，易誤診為COA，如房間隔膨脹瘤或卵圓孔受限、永存左上腔靜脈連接冠狀靜脈竇、肺靜脈異位引流等影響左心充盈或血流量減少的疾病[7-10]。上述原因導致的峽部管徑偏細出生后多表現正常。因此在COA產前診斷方面，尋求更多有價值的診斷指標和特征性改變尤為關鍵。

目前胎兒超聲心動圖產前診斷COA主要依靠左心比例偏小結合主動脈弓部和(或)峽部內徑細小、峽部與導管內徑比值、升主動脈與肺動脈比值等多個指標[5]。多普勒超聲在部分COA胎兒中表現為主動脈弓舒張期持續前向血流信號，部分胎兒則表現為弓部收縮末期反向血流信號，這是COA胎兒常見的血流頻譜改變，但有關COA胎兒特征性表現、弓部舒張期持續前向血流信號與反向血流間的聯系等研究目前鮮見報道。

表1 COA組與對照組胎兒主動弓狹窄段SPv、EDv、PI的比較(±s)

圖1 COA胎兒弓部狹窄處血流頻譜形態 A.頻譜以舒張期持續前向、流速略增高、搏動指數減低為特點； B.頻譜收縮末期出現反向血流信號

本研究通過觀察不同孕周COA胎兒的弓部狹窄處的多普勒超聲顯示：隨著孕周增長，大部分COA胎兒的弓部血流狀態會出現一定變化趨勢：約32周之前表現為SPv和EDv增快，頻譜形態表現為舒張期持續前向血流伴有流量增多、PI減低；而32周后即晚孕中末期則會出現EDv逐漸減低，甚至出現收縮末期反向血流信號，從而導致PI隨之增高，與正常胎兒比較差異無統計學意義。這種動態演變現象的原因可能為：在孕早中期，主動脈縮窄和(或)橫弓部管狀發不良，產生左心前向梗阻，此時主要左心室血流不能在收縮期全部通過狹窄的主動脈弓進入降主動脈，血流需重新分配，于舒張期繼續通過弓部進入降主動脈，因此彩色多普勒表現為舒張期持續前向血流，頻譜多普勒表現為速度增快，流量增多，PI減低。部分正常晚孕期胎兒(尤其在31周后)主動脈弓的峽部與導管連接處會出現收縮晚期少量反向血流信號，這與妊娠后期右心室優勢更加明顯、右心收縮期輸出量較左心多有關[11-12]。如果存在主動脈弓部縮窄，隨著梗阻程度的變化、管壁彈性減低、左心內徑減小的持續存在，加上晚孕期流經卵圓孔血流較前期減少，則這部分胎兒右心室優勢更為明顯，左心輸出量進一步減低、流經主動脈弓狹窄段或局部峽部縮窄處血流減少，則會導致大部分COA胎兒在孕晚期主動脈弓舒張期流速減低、自導管-峽部連接部收縮末期血流逆向灌注的發生。胎兒期主動脈弓部的收縮期血流反映左心輸出量，舒張期的前向血流反映外周循環阻力的變化，因此時胎兒外周血管阻力并未受影響，大腦的循環阻力仍高于胎盤循環，因此不會出現全舒張期反向血流信號。

此外，在懷疑胎兒存在主動脈縮窄，探查狹窄處的頻譜時應結合三血管—氣管切面和弓部長軸切面聯合評估，因為單純弓部長軸切面為矢狀切面，導管弓和主動脈弓易重疊，尤其弓縮窄時，其內細窄的血流信號易被粗大導管內的血流信號所掩蓋，不易探查到弓部縮窄處的典型頻譜特征。而三血管—氣管切面中導管和主動脈弓部及峽部互不重疊，故認為在此切面應用彩色多普勒引導、明確縮窄段的血流信號后，可探查到典型的弓縮窄頻譜。

另外，本研究所有診斷為COA的胎兒出生后以橫弓部發育不良與峽部局限縮窄同時存在為主(29/45，64.44%)，即病理分型的導管前型；其次為為峽部局限縮窄(11/45，24.44%)；最后為橫弓部管狀發育不良(5/45，11.11%)。導管前型COA易合并其它心內畸形，多在嬰幼兒期因心力衰竭致死[5]，隨著胎兒超聲心動圖的應用，本研究發現在胎兒期診斷的COA多屬于本類型，因此早期發現和診斷有利于出生后早期及時干預，降低本病致死率。

綜上所述，在采用主動脈弓部血流頻譜特征診斷COA時，還需結合具體孕周進行評價，因COA胎兒在不同孕周弓部狹窄段的頻譜超聲表現可能不同。弓部反向血流信號不是COA的特有表現，故不能單一采用弓部有無反向血流信號來進行診斷。

[1] Kenny D, Hijazi ZM. Coarctation of the aorta: From fetal life to adulthood. Cardiol J, 2011,18(5):487-495.

[2] Gómez-Montes E, Herraiz I, Mendoza A, et al. Prediction of coarctation of the aorta in the second half of pregnancy. Ultrasound Obstet Gynecol, 2013,41(3):298-305.

[3] Slodki M, Rychik J, Moszura T, et al. Measurement of the great vessels in the mediastinum could help distinguish true from false-positive coarctation of the aorta in the third trimester. J Ultrasound Med, 2009,28(10):1313-1317.

[4] M?rginean C, M?rginean CO, Muntean I, et al. The role of ventricular disproportion, aortic, and ductal isthmus ultrasound measurements for the diagnosis of fetal aortic coarctation, in the third trimester of pregnancy. Med Ultrason, 2015,17(4):475-481.

[5] 劉延玲，熊鑒然.臨床超聲心動圖學.北京：科學出版社，2001:527.

[6] Axt-Fliedner R, Hartge D, Krapp M, et al. Course and outcome of fetuses suspected of having coarctation of the aorta during gestation. Ultraschall Med, 2009,30(3):269-276.

[7] 劉曉偉,何怡華,張燁.胎兒心臟超聲檢查常見誤診與漏診分析.中國醫學影像技術,2015,31(4):593-596.

[8] 劉曉偉，何怡華.單純永存左上腔靜脈對胎兒心臟結構與血流動力學的影響.中華超聲影像學雜志，2015，24(5)：393-397.

[9] Channing A, Szwast A, Natarajan S, et al. Maternal hyperoxygenation improves left heart filling in the fetus with atrial septal aneurysm causing impediment to left ventricular inflow. Ultrasound Obstet Gynecol, 2015,45(6):664-669.

[10] Liu X, He Y, Tian Z, et al. Persistent left superiorvena cava connected to the coronary sinus in the fetus: Effects on cardiac structure and flow dynamics. Pediatr Cardiol, 2016,37(6):1085-1090.

[11] Schmidt KG, Silverman NH, Rudolph AM. Phasic flow events at the aortic isthmus-ductus arteriosus junction and branch pulmonary artery evaluated by multimodal ultrasonography in fetal lambs. Am J Obstet Gynecol, 1998,179(5)：1338-1347.

[12] Chabaneix J, Fouron JC, Sosa-Olavarria A, et al. Profiling left and right ventricular proportional output during fetal Life with a novel systolic index in the aortic isthmus. Ultrasound Obstet Gynecol, 2014,44(2):176-181.

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

“揚帆”計劃臨床技術創新項目(XMLX201604)。

劉曉偉(1978—)，女，遼寧莊河人，博士，副主任醫師。研究方向：胎兒心臟病超聲診斷及圍產期管理。E-mail: liu-xw00@163.com

何怡華,首都醫科大學附屬北京安貞醫院超聲心動科二部 胎兒心臟病母胎醫學研究北京市重點實驗室 心血管疾病精準醫學北京實驗室，100029。E-mail: yihuaheecho@163.com

2016-07-22

2016-11-10

婦產科影像學

10.13929/j.1003-3289.201607095

R714.53； R540.45

A

1003-3289(2017)02-0251-04