左心室形態聯合ST段壓低對嬰幼兒動脈導管未閉術后心功能不全的預測價值

紀志嫻 羅剛 王思寶 王葵亮 泮思林

青島大學附屬婦女兒童醫院心臟中心（山東青島 266034）

動脈導管未閉（patent ductus arteriosus，PDA）是一種潛在紫紺性先天性心臟病，血流動力學為左向右分流，肺循環血量過多，左心室容量負荷增加。符合手術指征者需及時行手術關閉PDA，部分患兒術后發生以左心室射血分數降低為特征的左心功能不全［1-3］。針對PDA 術后嬰幼兒左心功能不全的報道有限，預測因素的相關研究不足，亟需更多的臨床研究予以明確。因此，本研究總結我院455 例經手術閉合PDA 的嬰幼兒臨床資料，對PDA 術后左心功能不全的嬰幼兒危險因素及預后轉歸進行分析研究，為開展臨床防治工作提供理論支持，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料2016年1月至2022年12月青島大學附屬婦女兒童醫院455 例PDA 嬰幼兒實施介入封堵治療。本研究經青島大學附屬婦女兒童醫院倫理委員批準（批準號：QFELL-KY-2019-64）。所有患兒監護人術前均告知手術相關風險并簽署手術知情同意書。

1.2 納入與排除標準本研究接受介入封堵治療的患兒均符合《常見先天性心臟病介入治療中國專家共識》［4］。對于1 歲以內低體重的嬰兒，有明顯臨床體征（如典型機器樣雜音、槍擊音和心前區震顫）及心臟超負荷的表現，如呼吸困難，藥物治療不易控制者，需考慮外科手術［5］。排除標準：感染性心內膜炎；合并嚴重肺動脈高壓，臨床上出現差異性發紺者；復雜先天性心臟病中依賴PDA存活者。左心功能不全定義為PDA閉合后左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）＜ 50%或LVEF 較術前水平降低 ≥ 10%。

1.3 方法心電圖ST 段壓低評判標準：多導聯ST段表現出水平或下斜形壓低超過0.05 mV，記錄術前ST 段壓低最明顯導聯的電幅度；超聲心動圖測量指標：左心房內徑（left atrial diameter，LAD）、左心室舒張末期內徑（left ventricular end diastolic diameter，LVEDD）、左心室收縮末期內徑（left ventricular end-systolic diameter，LVESD）、主動脈內徑（aortic diameter，AOD）、肺動脈內徑（pulmonary artery diameter，PAD）、肺動脈收縮壓（pulmonary artery systolic pressure，PASP）、LVEF 及左心室短軸收縮率（left ventricular fractional shortening，LVFS）等臨床資料。納入研究患兒根據術后心功能評估情況分為心功能不全組及心功能正常組，對術前相關指標進行對比研究。術后第1、3、6、12 個月定期至我院復查經胸超聲心動圖和心電圖，之后每年復查1 次經胸超聲心動圖和心電圖。

1.4 統計學方法本研究利用SPSS 24.0 統計學軟件進行處理和統計分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗，以P＜ 0.05 表示差異有統計學意義。采用二分類logistic 回歸分析PDA 術后左心功能不全的危險因素，并繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC 曲線），計算各指標曲線下面積（area under curve，AUC）、靈敏度和特異度。以P＜ 0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況本研究共納入455 例接受PDA 手術的嬰幼兒（男176 例，女279 例），平均年齡（17.08 ± 13.59）個月。所有患兒平均體質量（9.53 ±5.05）kg，平均動脈導管內徑（3.69 ± 1.45）mm，術前平均LVEF 為（64.04 ± 5.37）%，手術均順利完成，未見殘余漏、封堵器脫落、嚴重低血壓及死亡等嚴重并發癥。42 例（9.23%）患兒術后出現左心功能不全，平均LVEF 為（54.83 ± 3.37）%，其中介入封堵術29 例，外科結扎術13 例。

2.2 兩組患兒臨床資料比較與術后LVEF 正常患兒相比，左心功能不全患兒年齡、體質量、BSA、PDA 內徑以及術前LAD、AOD、LVEF、LVFS、PASP指標差異無統計學意義（P＞ 0.05）。左心功能不全患兒術前LVEDD、LVESD、PAD 及ST 段壓低水平更高（P＜ 0.05），見表1。

2.3 PDA 術后左心功能不全的危險因素分析將表1 中P＜ 0.05 的變量（LVEDD、LVESD、PAD 及ST 段壓低）作為協變量，以有無左心功能不全作為因變量（有=1，無=0），用進入法進行建立二分類logistic 回歸分析，結果顯示ST 段壓低是預測PDA 患兒術后發生心功能不全的獨立危險因素（P＜ 0.05），見表2。

表1 嬰幼兒PDA 術后左心功能不全的影響因素分析Tab.1 Influencing factors analysis for left ventricular dysfunction in infants after operation with PDA ±s

表1 嬰幼兒PDA 術后左心功能不全的影響因素分析Tab.1 Influencing factors analysis for left ventricular dysfunction in infants after operation with PDA ±s

注：BSA：體表面積；PDA：動脈導管未閉；AOD：主動脈內徑；LAD：左心房內徑；PASP：肺動脈收縮期壓；LVEDD：左心室舒張末期內徑；LVESD：左心室收縮末期內徑；PAD：肺動脈內徑；LVEF：左心室射血分數；LVFS：左心室短軸收縮率

正常組（n =413）16.24 ± 11.80 8.59 ± 6.13 0.51 ± 0.09 3.66 ± 1.49 11.61 ± 3.05 18.40 ± 5.34 35.93 ± 9.12 32.53 ± 7.94 20.37 ± 5.35 15.34 ± 4.28 64.66 ± 5.83 44.21 ± 3.18 0.02 ± 0.03異常組（n =42）15.68 ± 13.89 9.00 ± 5.29 0.48 ± 0.12 3.90 ± 1.03 11.95 ± 2.01 20.67 ± 5.12 39.33 ± 10.70 35.95 ± 6.29 23.66 ± 4.78 17.51 ± 3.35 63.39 ± 6.44 44.87 ± 4.48 0.07 ± 0.04 P值0.619 0.614 0.233 0.482 0.920 0.304 0.121 0.048 0.042 0.002 0.190 0.233 0.000項目年齡（個月）體質量（kg）BSA（m2）PDA內徑（mm）AOD（mm）LAD（mm）PASP（mmHg）LVEDD（mm）LVEDS（mm）PAD（mm）LVEF（%）LVFS（%）ST段壓低（mV）t值-0.498-0.506-1.287 0.704-0.100 1.030 2.502 1.904 1.876 3.138-1.313 1.221 9.058

表2 嬰幼兒PDA 術后左心功能不全的危險因素分析Tab.2 Risk factors analysis for left ventricular dysfunction in infants after operation with PDA

2.4 PDA患兒術后心功能不全ROC曲線以PDA術后左心室功能情況為狀態變量，以ST 段壓低為檢驗變量，繪制ROC 曲線。結果顯示，ST 段壓低評估PDA 患兒心功能不全的AUC 為0.785，靈敏度為85.4%，特異度為54.0%，截斷值為0.025 mV，見圖1。

2.5 隨訪結果42 例左心功能不全患兒平均隨訪時間為（3.81 ± 1.26）年，LVEF 于術后1～6 個月內恢復。與術前相比，左心功能不全患兒術后6 個月，LAD、LVEDD、LVESD、AOD 及PAD 顯著縮小（P＜ 0.05），見表3，心電圖示ST 段壓低均恢復正常。隨訪期間所有患兒無死亡病例發生，未合并肺動脈高壓。

表3 PDA 術后左心功能不全嬰幼兒6 個月隨訪情況Tab.3 Follow up of infants at 6 months after operation with PDA±s，mm

表3 PDA 術后左心功能不全嬰幼兒6 個月隨訪情況Tab.3 Follow up of infants at 6 months after operation with PDA±s，mm

注：PDA：動脈導管未閉；AOD：主動脈內徑；LAD：左心房內徑；LVEDD：左心室舒張末期內徑；LVESD：左心室收縮末期內徑；PAD：肺動脈內徑

PAD 17.51 ± 3.35 14.21 ± 2.17時間術前術后AOD 11.95 ± 2.01 10.15 ± 2.33 LAD 20.67 ± 5.12 18.25 ± 3.28 LVEDD 35.95 ± 6.29 29.31 ± 4.15 LVEDS 23.66 ± 4.78 18.23 ± 4.50 7.584 0.027 t值P值7.074 0.003 4.336 0.030 8.853 0.041 8.152 0.001

3 討論

PDA 作為最常見的左向右分流的先天性心血管畸形之一，肺循環血量過多，左心室容量負荷增加。隨著PDA 臨床診治工作不斷開展，筆者發現無論外科結扎手術還是介入封堵治療，部分患兒會出現以左心室射血分數降低為特征的左心功能不全［1-3］。文獻資料報道青少年和成人PDA 閉合后左心室收縮功能減低發生率5.60%～11.00%，25.00%～48.52%兒童經皮PDA 封堵術后出現左心室收縮功能減低［6-9］。針對PDA 閉合術后嬰幼兒左心功能不全的報道有限，相關發生機制及預測危險因素仍不明確，亟需更多的臨床數據資料研究以及早期識別。本研究總結我院455 例嬰幼兒手術閉合PDA 的臨床資料，術后9.32%出現左心功能不全，研究發現術前LVEDD、LVESD 左心室形態指標及ST 段壓低是預測PDA 患兒術后心功能不全的重要指標。

圖1 ST 段壓低評估嬰幼兒PDA 術后心功能不全的ROC曲線Fig.1 ROC curve of ST segment depression in evaluating left ventricular dysfunction in infants undergoing PDA operation

國外研究［10］顯示從宮內到新生兒早期是活產兒生理適應的關鍵階段，PDA 閉合是這一階段的重要標志，適應失調可能導致部分新生兒急性心肺功能不全，具體原因并未明確。類似的左心功能不全在二尖瓣關閉不全術后也有報道，Frank-Starling 機制的慢性代償間的失衡可能對此做出解釋［11］。PDA 閉合后肺循環壓力下降，左心室容量超負荷狀態突然減少，體循環血管阻力迅速升高，左心室后負荷增加，導致前負荷-后負荷不匹配，是導致左心室收縮功能不全的潛在原因。研究［10］顯示，與術后心功能正常者相比，左心功能不全患兒術前LVEF 較低，LVESVI 和LVEDVI 水平更高，PDA 內徑更粗大，這與本研究結果基本一致。一項為期兩年的觀察性前瞻性研究招募了68 例患者接受了PDA介入封堵治療，33例（48.52%）患者在PDA 術后48 h 出現左心室收縮功能障礙；該研究報告顯示術后平均LVEF 降低，LVEDD、LVEDV 及LVFS的變化差異均有統計學意義（P＜ 0.000 1）［8］。由于術后左心室前負荷減少，但術后早期左心室收縮期容積值保持不變，因此LVEF 這一百分比值下降明顯，隨著左心室容積回縮這一比例逐步恢復正常。

盡管PDA 患兒的血流動力學變化相似，但術后左心功能不全發生并不普遍。LVEF ＜ 50%也不太可能僅僅是前負荷減少的結果，少數病例由于慢性容量超負荷和不可逆心肌損傷，左心室功能障礙持續存在。EL-KHUFFASH 等［9］觀察到PDA 早產兒的肌鈣蛋白水平升高，這表明PDA 造成了心肌亞臨床損傷。PDA 閉合后LV 收縮功能障礙的患者的LV 舒張功能比LVEF 正常者更差，而且LV 舒張特性的改善落后于LV 收縮功能的改善，這表明繼發于容量超負荷的心肌損傷更明顯［10］。早產兒PDA 結扎后1 h 超聲心動圖顯示左心室輸出量（LVO）＜ 200 mL/（kg·min）可預測6～12 h 發生結扎后心臟綜合征，需正性肌力支持和（或）通氣支持，左心室整體縱向應變絕對值與SVR 之間存在顯著的負線性關系，表明心肌功能受到后負荷變化的強烈影響［12］。

GUPTA 等［7］研究發現PDA 閉合前LVESD ≥24.5 mm、LVEDVI ≥ 85.5 mL/m2、LVESVI ＞ 32 mL/m2和PDA 內徑 ≥ 3.1 mm 可預測PDA 閉合后左心功能不全。相較于對照組，PDA 封堵術后LVEF 降低者術前主動脈僵硬度更高，擁有更高的BNP 水平、肺動脈壓和PDA 內徑［6］。張大海等［13］統計發現心功能不全組PDA 肺動脈端內徑均高于心功能正常組，Tei 指數低于心功能正常組，差異均具有統計學意義（P＜ 0.05）；經logistic 回歸分析，Tei 指數、PDA 肺動脈端內徑是PDA 患兒心功能不全的危險因素（P＜ 0.05）；當Tei 指數＜ 0.165，動脈導管肺動脈端內徑＞ 2.35 mm 時，PDA 患兒易出現心功能不全。本研究對LVEDD、LVESD、PAD 及ST段壓進行二分類logistic 回歸分析顯示ST 段壓低是預測PDA 患兒術后發生心功能不全的獨立危險因素。

ST 段對應于心室復極的早期、較慢的階段［14］。ST 段壓低可由多種機制引起，左心室擴大會延遲電脈沖在心室內的傳導時間，心電圖QRS 波間期延長，繼發ST 段壓低，這可以解釋PDA 患兒ST 段壓低的原因［15］。研究［16］顯示，Fontan 患者24 h 動態心電圖監測期間出現心電圖ST 段壓低，與心功能（NYHA 功能分類）密切相關，這可能是臨床實踐中有用的評價指標。結合本研究結果，術前ST 段壓低可能是評估左心室高負荷及預測術后心功能下降的重要因素。雖然0.025 mV 的截斷值在臨床實用性較差，但其具有高靈敏度，有望在增加樣本量的基礎上進一步研究。

總之，PDA 閉合后需注意左心室收縮功能障礙，與左心室前負荷迅速降低和后負荷增加有關，潛在的心肌損傷可能是重要原因。多數左心室收縮功能障礙患兒隨訪期間多恢復良好。術前左心室形態聯合ST 段壓低可作為預測PDA 患兒術后心功能不全的重要指標。

【Author contributions】JI Zhixian and LUO Gang wrote drafting of the article；WANG Sibao and WANG Kuiliang made data collection and analysis；PAN Silin mades critical revision of the article for important intellectual content.All the authors approved the final manuscript as submitted.