超聲心排血量監測儀對健康足月新生兒血流動力學的評價

背景

從宮內生活到宮外生活的過渡是心血管係統發生一些變化的關鍵階段。在臨床實踐中，有一種簡單、快速、準確地評估新生兒血流動力學狀態的方法對臨床管理非常重要。我們在這裏提出了一種快速，廣泛適用的方法來監測心血管功能使用超聲心輸出量監測(USCOM)。

方法

我們在此提供來自健康足月新生兒隊列的數據(n= 43)在聖赫拉爾多奧斯佩代爾MBBM基金會通過程序性剖宮產出生。在出生後的第一個小時進行測量，然後在6 + 2、12-24和48小時進行測量。我們在24小時進行了篩查超聲心動圖，以確定導管是否通暢，如果通暢，則在48小時重複檢查。

結果

我們發現，從生理上看，在生命的前48小時內，血壓和全身血管阻力逐漸增加，同時伴隨著卒中量、心排血量和心髒指數的降低。動脈導管未閉可顯著降低心輸出量(p= 0.006)和衝程容積(p= 0.023)。此外，胎齡37周出生的新生兒顯示明顯較低的心排血量(p< 0.001)，心髒指數(p= 0.045)和行程容積(p< 0.001)與38周及≥39周出生的新生兒相比。最後，出生體重(是否足夠，小或大胎齡)顯著影響血壓(p= 0.0349)，衝程容積(p< 0.0001)，心輸出量(p< 0.0001)和心髒指數(p= 0.0004)。特別是，LGA嬰兒在出生後24小時內心髒指數、心排血量和每搏量均有短暫性增加;表現出與AGA和SGA嬰兒不同的行為。

結論

與以往的研究相比，我們將測量擴大到更長的時間點，並分析了過渡階段常用臨床變量對血流動力學的影響，從而使我們的數據在臨床上適用於日常生活。我們計算每個人群的參考值，這些參考值可用於新生兒重症監護病房的快速床邊評估。

生理上，從宮內生活到宮外生活的過渡是一個關鍵階段，特別是對心血管係統。從胎兒到新生兒循環的轉變開始於分娩時夾緊臍帶，其特征是主要的心血管變化，發生在幾秒到幾小時內。然而，完成過渡需要更長的時間，因為動脈導管的最終解剖閉合可能需要幾周甚至幾個月。胎兒循環允許左心室以低阻力工作。分娩時，左心室壓力迅速顯著升高，同時右心室壓力隨之下降[1］．

顯然，心血管適應子宮外生活是一個複雜的過程，對新生兒健康有重要影響。對於醫生來說，為了早期診斷危及生命的病理，對正在進行的過程進行快速和直接的測量是很重要的。已經提出了幾種方法來監測足月和早產兒的心排血量[2，3.］．侵入性方法被認為是測量心排血量的金標準(如Swan-Ganz導管)，但對新生兒的適用性有限。在非侵入性技術中，超聲心動圖應用最為廣泛。然而，它需要訓練有素的人員和使用昂貴的儀器，這限製了它的廣泛適用性。

超聲心排血量監測(USCOM)於2001年引入，作為一種測量血流動力學參數的方法。特別是，它可以測量大血管內的經胸多普勒血流。USCOM是一種非侵入性且易於學習的技術。通過測量大血管(如主動脈)的多普勒血流，該算法基於來自身高和體重的驗證正常值來計算主動脈束的橫截麵積。升主動脈內流量與血壓、主動脈瓣麵積有關，提供心血管功能信息(如心排血量、心髒指數、全身血管阻力等)。USCOM比傳統的超聲波機更緊湊，更便宜，它是為沒有超聲經驗的用戶設計的。USCOM已廣泛應用於成人患者;關於兒科人群的研究有很多，但關於新生兒的數據仍然很少。為了臨床應用，必須為新生兒建立正常參考值，就像為其他人群(成人、兒童)所做的那樣[4］．中國的一個研究小組幾年前發表了一項研究，他們監測了健康足月嬰兒在出生後4小時至出生後8小時的過渡階段的心排血量[5］．在最近的一項研究中，USCOM被用於新生兒，與超聲心動圖進行比較，結果顯示USCOM高估了CO [6］．在本研究中，我們的目的是確認先前發表的關於健康新生兒人群的數據，但將分析擴展到更長的時間點，我們的目的是評估幾種常見疾病對過渡階段的影響。

我們進行了一項透視單中心研究，目的是利用超聲心排血量監測係統(USCOM®Pty Ltd.，悉尼，澳大利亞)建立意大利新生兒從胎兒到產後循環過渡過程中血液動力學參數的參考值。

我們在獲得父母的書麵知情同意後，根據道德機構規則，在聖赫拉爾多醫院(" Monza e Brianza per Bambino e la sua Mamma基金會")登記出生的健康足月新生兒。所有新生兒均為> 36 + 6孕周，於2017年1月至2019年5月通過計劃剖腹產出生。

入選的排除標準為:先天性心髒病、出生時需要複蘇、呼吸窘迫(任何級別)、拒絕同意。

我們通過小型超聲探頭(直徑12毫米)測量胸骨上切跡處的血流來評估升主動脈的血流量。USCOM采用連續多普勒波(2,2 MHz)記錄主動脈瓣血流，得到速度時間積分(VTI)。一種基於長度和重量的人體測量算法計算主動脈橫截麵積(CSA)。CSA與VTI的乘積為行程體積(SV)。使用心率測量(從流量收縮峰值之間的距離)，USCOM軟件得到心排血量(CO)如下:SV x心率= CO。心髒指數(CI)是指相對於體表的心輸出量(SV x HR)。

為了完成心血管評估，我們使用DINAMAP Procare 100 (GE醫療係統)和新生兒臂套測量每個時間點的收縮壓、舒張壓和平均血壓。後負荷信息記錄為係統血管阻力(SVR)和係統血管阻力指數(SVRI):與心排血量和血壓(BP/CO)相對體表有關的係統血管阻力。

USCOM在四個時間點進行:在生命的第一個小時(時間點1)，然後在6 + 2(時間點2)，12-24(時間點3)和48小時(時間點4)。我們在24小時進行超聲心動圖以識別專利導管，如果專利，則在生命的48小時重複。

在進行USCOM檢查時，患兒為仰臥位，安靜為佳，評估時間短(小於5min)。

使用Graphpad Prism(5.0版)進行統計分析。正常範圍計算為95%置信區間。

我們的樣本人群由43名通過程序性剖宮產出生的健康足月新生兒組成(見表)1種群特征)。該人群的特征是平均胎齡為38 + 3周(範圍37-41)，平均出生體重為3.15±0.58 kg(範圍1.92-4.27 kg)。大多數樣本適合胎齡(72% AGA，n= 31)， 14% sga (n= 6)， 14% lga (n= 6)。43例中有19例為女性(44%)，24例為男性(56%)。我們比較了每個時間點的心率(HR)、每搏量(SV)、平均動脈血壓(BP)、心排血量(CO)、全身血管阻力(SVR)、指數SVR (SVRI)和心髒指數(CI)(圖。1a-f和表2)．我們發現HR、BP、CO、SVRI和CI隨時間的變化具有統計學意義。特別是，SVRI隨著時間的推移而增加，而CI、衝程容積和CO在生命最初4-6小時後下降(圖2)。1a-f和表2)．中風量是唯一沒有顯示出統計學上顯著變化的指標。

在評估了心血管參數的正常值及其隨時間的變化後，我們決定分析其他臨床因素的影響。特別地，我們決定分析PDA，出生體重(是否適合，小或大胎齡)和胎齡(GA)的影響。

如前所述，我們進行了心髒超聲篩查，以評估動脈導管未閉的存在。在43例分析患者中，有14例在出生後24小時出現PDA，占33%。根據胎齡，41%的37周新生兒有PDA;妊娠38周時44%，妊娠39周後30%。根據胎齡，PDA的分布無顯著差異(單因素方差分析，Kruskal-Wallis，圖S1a).因此我們分析了PDA對心血管過渡期的影響。我們發現PDA的存在顯著影響CO和Stroke體積(圖。2a和b)，對其他參數無影響(圖S1抵扣)。根據PDA的存在，我們計算了我們的中風量和CO的正常值(表3.)．

隨後，我們決定分析心血管參數是否隨胎齡變化。有趣的是，我們發現胎齡對BP、CO、SV和CI有顯著影響。妊娠38周和≥39周的新生兒(範圍39 + 0-41 + 5)表現相同，而37周出生的新生兒表現不同(圖2)。3.a-d和Table4)．

最後，我們通過區分AGA、SGA和LGA來分析出生體重的影響。在我們的數據集中，43個新生兒中有6個是LGA(14%)，這與文獻報道的百分比相符。另一方麵，SGA新生兒可能有子宮內生長限製(IUGR)，這也會影響心血管係統的發育。或者，SGA新生兒(定義為出生體重< 10°百分位，根據妊娠周)可能有潛在的遺傳疾病，這些疾病將在以後的生活中被診斷出來，因此與AGA新生兒構成一個單獨的組。在我們的數據集中，43名嬰兒中有6名被定義為SGA，對應於14%。我們發現BP、SV、CO和CI有顯著差異(圖2)。4a-d和Table5)．尤其在SV、CO和CI方麵，LGA新生兒表現出與AGA和SGA不同的行為。對於SV, LGA嬰兒在最初增加後，在48小時後下降，而AGA和SGA在出生後4-6小時後保持穩定。至於CO，最初的行為是相同的，但在LGA嬰兒48小時後明顯下降。LGA患兒24 h時CI略有升高，隨後下降。總之，我們發現LGA新生兒的SV、CO和CI雖然最初高於AGA和SGA新生兒，但在出生後48小時趨於正常化，而AGA和SGA新生兒在出生後4-6小時已達到穩定值。

在我們的研究中，我們提出了在過渡階段使用USCOM獲得的健康新生兒人群的數據。該研究的目的是評估出生後48小時內心血管參數的變化。本研究的意義在於創造可用於臨床評估急性疾病新生兒的參考值。這些數據與之前發表的數據一致[5]盡管在先前發表的數據中，沒有8小時後的時間點。在我們的研究中，我們將分析擴展到更長的時間點(至出生後48小時)，以覆蓋整個過渡階段。此外，我們還考慮了一些臨床相關參數，如妊娠周數、是否有PDA或出生體重適當性，擴展了分析範圍。我們的目的是強調這些條件，特別是出生體重的適當性，除了用於對新生兒進行分類之外，還真正反映了不同的生物/生理背景。

如圖所示。2和圖S1， PDA在不影響其他參數的情況下降低了CO和衝程量，這可能是由於SVR增加的補償機製(圖S1E)雖然在我們的數據集中，這種影響在統計上不顯著，可能是由於樣本規模小。這些數據顯然與先前發表的數據相反[7];然而，同樣重要的是要強調，在我們的數據集中，PDA是通過對所有新生兒進行的篩查超聲檢測到的，它在血流動力學方麵並不顯著。

另一個有趣的發現與胎齡有關。在我們的數據集中，妊娠37周出生的新生兒與妊娠38周出生的新生兒表現不同。這與新生兒急性呼吸窘迫綜合征的研究結果一致，該研究表明，妊娠37周的新生兒表現得更像晚期早產兒，而不是足月嬰兒。總之，這些發現表明，從生物學的角度來看，足月嬰兒的定義應該改為妊娠38周的> [8］．

眾所周知，LGA新生兒(定義為出生體重> 90°百分位，根據妊娠周)有更多的新生兒並發症，包括低血糖和呼吸窘迫[9，10］．此外，LGA嬰兒通常由患有糖尿病的母親所生，而母親糖尿病對胎兒心髒的影響是眾所周知的，因為在這一隊列中心髒畸形的發生率較高[11］．在我們的數據集中，隻有1 / 6的LGA是由糖尿病母親(妊娠糖尿病)出生的。然而，重要的是要強調，在出生後適應階段，心肌細胞代謝有重大變化。一些文獻報道顯示肥胖母親所生LGA新生兒胎盤血管張力的改變[12］．特別是，據報道，與AGA相比，LGA新生兒的絨毛膜血管中一氧化氮(NO)的產生減少。這是肥胖母親與非肥胖母親相比脂聯素水平降低和脂聯素反應受損的後果。另據報道，產婦肥胖與人臍動脈血管阻力增加有關[13]以及氧化應激時絨毛膜血管鬆弛程度降低[14]，提示母體肥胖嚴重影響胎兒胎盤單位no依賴性血管功能。這可能會影響新生兒的心血管功能，從而解釋我們的LGA新生兒數據集與AGA和SGA新生兒相比的不同行為。然而，在我們的數據集中，我們發現母親在懷孕前的身體質量指數(BMI)沒有顯著差異。然而，LGA嬰兒的母親的BMI有升高的趨勢(數據未顯示)。這是否可以解釋心血管參數的差異仍有待澄清。我們的數據與最近發表的一篇論文一致，該論文使用USCOM對足月新生兒、低出生體重新生兒和極低出生體重新生兒進行了比較[15］．在這項工作中，作者表明CO、SV和CI等參數隨著出生體重成比例地增加，這與我們在SGA和LGA數據集中觀察到的情況一致(圖2)。4罪犯)。然而，在這項工作中，沒有LGA嬰兒的數據，因此不可能直接將這些數據與我們的結果進行比較。

盡管USCOM已廣泛應用於成人患者，但其對新生兒的適用性仍存在爭議。特別是在文獻對比數據確定心排血量時，USCOM測量方法與傳統超聲心動圖測量方法的一致性存在爭議[5，6，16，17］．最近公布的新生兒數據顯示，與超聲心動圖相比，USCOM可能高估了CO。然而，作者證實，如果USCOM用於重複測量或進行了適當的修正，則可能是可靠的[6］．在我們的研究中，我們表明USCOM可能被認為是可靠的，因為我們發現USCOM和超聲心動圖之間的測量與PDA患者有關。如前所述，USCOM是非侵入性的，易於應用，並且需要較短的用戶培訓時間。這些特點使USCOM成為產房和托兒所的一個很好的候選，可以快速監測有風險的新生兒。參考值的存在，即使不是來自大群體研究，也可能有助於臨床環境。我們的研究是在一個小的新生兒中進行的初步研究，這必須通過後續對更多新生兒的研究來證實。作為初步研究，我們選擇隻分析選擇性剖宮產的新生兒，以便從可能同質的人群中獲得數據。在未來的研究中納入陰道分娩的新生兒是很重要的。然而，我們的研究為更大規模的人群研究鋪平了道路，這些研究可以建立更可靠的參考值，特別是對於相對罕見的情況，如PDA或LGA/SGA新生兒。

總之，我們使用USCOM評估了心髒功能在過渡階段的變化，以及不同的條件如何影響它。我們需要增加樣本量，未來我們將專注於特定的患者群體。然而，我們在這裏提出一個試點研究，可能是有價值的許多新生兒護理單位。

本研究中使用和/或分析的數據集可根據合理要求從通訊作者處獲得。

人力資源:

心率

SV:

中風的體積

英國石油公司:

平均動脈血壓

有限公司:

心輸出量

SVR:

全身血管阻力

SVRI:

索引SVR

置信區間:

心髒指數

PDA:

動脈導管未閉

將軍:

適合孕齡

SGA:

對於胎齡來說太小了

達到:

對於孕齡來說很大

我們向參與這項研究的家庭表示感謝。我們感謝幫助我們對新生兒進行超聲波和測量的護士和助產士。

本研究不需要資金支持。

作者及隸屬關係

1. 意大利蒙紮聖赫拉爾多醫院新生兒重症監護室FMBBM

   丹妮拉·多尼，卡米拉·裏戈蒂，瓦萊裏婭·卡瓦列裏，瑪麗亞·路易莎·文圖拉和蒂齊亞納·費德利

2. Università米蘭比可卡，米蘭，意大利

   Silvia Nucera, Elena Arosio和Monica Ronconi

貢獻

DD和SN進行分析並撰寫手稿。CR設計了研究並監督數據分析。EA進行了測量，進行了數據分析，並參與了手稿的撰寫。VC和MR進行測量。MLV和TF協調了研究。作者閱讀並批準最終的手稿。

作者的信息

DD負責重症監護新生兒病房，是新生兒心髒病學專家。她是意大利兒科心髒病學會的成員，也是意大利新生兒學會心髒病學工作組的成員。她獲得羅馬大學兒科心髒病學碩士學位。

相應的作者

對應到丹妮拉多尼或西爾維亞Nucera．

倫理批準並同意參與

經新生兒父母詳細說明研究目的後，獲得書麵知情同意。在研究過程中，家長可以隨時撤回同意。

發表同意書

不適用。

相互競爭的利益

作者宣稱他們之間沒有利益衝突。

出版商的注意

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