提高新生儿危重型主动脉缩窄预测能力：关键参数与一种新型评分系统

《Journal of the Formosan Medical Association》：Improving prediction of critical coarctation of the aorta in neonates: Key parameters and a novel scoring system

　　

摘要

背景
主动脉缩窄（coarctation of the aorta, COA）是一种先天性心脏缺陷，其产前诊断因假阳性率和假阴性率较高而较为困难。出生后评估又进一步受到动脉导管未闭（patent ductus arteriosus, PDA）的影响，因为PDA可掩盖COA。本研究评估了相关结局，并基于出生后早期超声心动图建立预测模型。

方法
研究人员回顾性分析了2019年至2022年期间因产前怀疑COA而收治的新生儿，并排除了复杂性心脏缺陷。所有患儿均在出生后24 h内接受超声心动图检查。干预定义为需要外科手术。研究采用多变量分析构建新生儿COA干预评分（Neonatal-COA Intervention Score, N-CIS），并在2022年至2024年的队列中进行了前瞻性验证。

结果
在47例新生儿中，25例（53%）因危重型COA需要手术，而19例（40.4%）在随访中证实无COA。干预组远端横弓与降主动脉直径比（T/D）较低（OR，0.40），峡部与降主动脉直径比（I/D）较低（OR，0.31），且后壁嵴（posterior shelf）出现频率更高（OR，31.5；均P < 0.01）。N-CIS在截断值为1.5时的敏感度为92%，特异度为81.8%〔曲线下面积（area under the curve, AUC）为0.905〕。在42例验证病例中，敏感度和特异度分别为94.4%和100%；所有评分≥1.5者均需要手术。

结论
N-CIS在预测危重型COA方面表现出较高准确性，可支持早期风险分层和及时干预。

该文发表于《Journal of the Formosan Medical Association》，聚焦于产前疑似主动脉缩窄（coarctation of the aorta, COA）新生儿在出生后早期的风险识别问题。COA是常见先天性心脏病之一，但其产前诊断长期存在准确性不足的问题。尽管胎儿超声心动图技术不断进步，COA仍是假阳性和假阴性均较高的病种之一。其原因在于胎儿期及出生早期存在动脉导管未闭（patent ductus arteriosus, PDA）和并联循环状态，主动脉峡部的解剖狭窄与血流动力学异常可能被部分掩盖，使得真正需要紧急处理的危重型COA难以及时识别。对临床而言，这一问题具有直接后果：若漏诊，患儿可能在导管关闭后迅速出现体循环灌注不足、心力衰竭甚至循环崩溃；若误诊，则可能接受不必要的住院监测、前列腺素E₁（prostaglandin E₁, PGE₁）维持导管开放治疗及相关侵入性评估。因此，在出生后极早期、PDA尚未关闭时，建立一个简便、稳定且临床可操作的预测工具，以区分哪些产前疑似COA新生儿真正需要外科干预，是本研究开展的核心背景与现实需求。

针对上述问题，研究人员在台湾大学儿童医院开展回顾性病例对照研究，纳入2019年1月至2022年1月于本院分娩、产前怀疑COA的新生儿，排除左心发育不良综合征（hypoplastic left heart syndrome）和Shone综合征等复杂先天性心脏病。研究以出生后24 h内、PDA仍开放且尚未使用PGE₁前完成的首次系统性超声心动图为基础，分析多项临床和超声指标与是否需要手术之间的关系，并以此构建新生儿COA干预评分（Neonatal-COA Intervention Score, N-CIS）。随后，研究人员又纳入2022年4月至2024年8月连续病例进行前瞻性验证。研究最终表明，远端横弓与降主动脉直径比（T/D）、峡部与降主动脉直径比（I/D）以及后壁嵴（posterior shelf）是预测危重型COA的重要参数；其中，N-CIS在识别需要手术的新生儿方面具有较高敏感度和特异度，显示出良好的早期风险分层价值。该研究的重要意义在于，为临床面对“产前怀疑、出生后尚不典型”的COA情境提供了一个简化且实用的出生后早期决策框架，有助于更及时地启动PGE₁、安排密切观察或尽早外科会诊。

研究主要方法可概括如下：研究基于单中心样本队列开展，模型建立队列来源于2019—2022年产前怀疑COA的新生儿，验证队列来源于2022—2024年前瞻性连续病例。所有入组对象于出生后24 h内接受标准化超声心动图评估，重点测量主动脉远端横弓、峡部及膈肌水平降主动脉直径，并计算T/D和I/D，同时记录后壁嵴、持续性血流等表现。以是否需要COA手术作为主要终点，采用Logistic回归筛选独立预测因子，使用受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线确定截断值，并通过1000次自助法（bootstrapping）进行内部验证；另以组内相关系数（intraclass correlation coefficients, ICCs）评估测量重复性。

3.1 参与者人口学特征
研究共纳入47例产前怀疑COA的新生儿，男女比为27:20。25例（53%）最终因危重型COA接受手术，其中24例在首次住院期间完成手术，1例于出生34 d后再次入院手术，中位手术年龄为6.7 d。未出现手术死亡，但4例术后存在残余缩窄并接受球囊血管成形术。其余病例中，5例被证实无COA，18例初始判断为轻度COA，其中14例在后续随访中进一步证实为正常。总体而言，47例中有19例（40.4%）最终属于产前假阳性。该结果直接说明，即使在三级医学中心，产前怀疑COA也只有约半数新生儿最终需要手术，提示出生后精准分层的必要性极高。伴发室间隔缺损（ventricular septal defect, VSD）共15例，占32%，在干预组中更常见。

3.2 超声心动图与临床参数
研究显示，干预组与非干预组在孕周、产前峡部Z评分等指标上无显著差异，表明单纯依赖产前峡部偏小并不能有效预测出生后结局。相反，出生后早期超声心动图参数显示出更强鉴别能力。需要手术的新生儿T/D和I/D均显著更低，提示主动脉弓远端及峡部相对于降主动脉明显发育不足；同时，后壁嵴在干预组中的出现频率显著更高。降主动脉舒张期持续血流在干预组也更常见。临床处理中，干预组绝大多数患儿在出生后超声评估后接受了PGE₁输注，而非干预组仅少数接受该治疗。值得注意的是，出生时及生后1 d乳酸水平在两组间无显著差异，说明实验室灌注指标在这一极早期窗口中的区分能力有限，进一步凸显超声形态学指标的重要性。

3.3 回归分析
多变量Logistic回归分析表明，远端横弓与降主动脉直径比（T/D）和后壁嵴是显著风险因素。在单因素分析中，I/D、T/D、后壁嵴以及降主动脉持续血流均与手术风险相关；但在多因素模型中，T/D和后壁嵴仍保持统计学显著性。T/D的比值越大，手术风险越低，说明相对更宽的远端横弓提示较低的危重缩窄概率；后壁嵴的存在则显著提高危重型COA风险。研究还指出，I/D虽未最终作为多因素显著项保留，但由于其在临床实践中的普遍应用和明确意义，仍被纳入后续评分模型的构建。

3.4 模型构建
研究人员在回归分析基础上，将后壁嵴、T/D和I/D纳入候选模型，比较不同赋分方案后，建立了N-CIS。该评分系统的目标是识别出生后早期需要外科干预的危重型COA，而不仅仅是判断是否存在COA。ROC分析显示，N-CIS的最佳截断值为1.5分；当评分≥1.5时，提示高风险。该截断值下模型敏感度为92%，特异度为81.8%，阳性预测值为92%，阴性预测值为81.8%，AUC为0.905，说明其具有较强的判别能力。研究进一步进行了敏感性分析，在排除血流动力学显著VSD病例后，模型AUC仍为0.894，提示其性能并非完全由合并畸形驱动。内部验证方面，基于1000次bootstrapping获得的乐观校正后AUC为0.925，95%置信区间为0.835–0.988，提示模型稳定性较好，过拟合证据较少。此外，T/D和I/D的观察者间及观察者内ICC均较高，证实这些关键测量具有良好的可重复性，为模型临床推广提供了方法学支持。

3.5 验证队列
在为期2年的前瞻性验证中，研究共评估51例产前怀疑COA新生儿，排除9例复杂心脏病后，42例进入分析。18例在出院前因危重型COA接受手术，其中17例N-CIS≥1.5。仅1例N-CIS为0的患儿最终接受手术，该患儿合并大的膜周部VSD和大PDA，观察期间因明显左向右分流导致心力衰竭且药物治疗无效，因此实施主动脉成形、VSD修补和PDA结扎。作者据此指出，该病例的手术指征主要受显著VSD影响，而非单纯COA本身。除此之外，其余24例N-CIS<1.5者在随访中均未诊断为COA。验证队列中，N-CIS总体敏感度为94.4%，特异度为100%。研究还特别展示了一个警示病例，提示当最狭窄段位于主动脉弓下部而非经典锁骨下动脉远端位置时，若未在真正最窄处测量峡部直径，可能影响N-CIS应用的准确性。这一观察强调了模型不仅依赖参数本身，也依赖标准化且准确的解剖测量。

讨论部分指出，本研究最重要的结论包括三点：其一，胎儿超声心动图对COA的诊断准确性有限，产前怀疑病例中假阳性率达到40.4%，最终仅53%需要手术；其二，在出生后24 h内、PDA仍开放的特殊窗口期，最具预测价值的指标是T/D和后壁嵴，I/D亦具有重要辅助价值；其三，N-CIS作为新建立的简化评分系统，兼具较高预测性能、良好重复性与较强临床适用性。研究同时对既往模型进行了比较，认为以往方法或纳入参数复杂、或评价对象并非产前怀疑且出生后早期的新生儿、或在不同年龄段适用性不一致，而N-CIS针对的是当前产前筛查普及背景下最常见、也最棘手的临床场景，即出生后极早期、体征尚不典型时的风险判断。研究还讨论了局限性，包括样本量较小、单中心研究、仅适用于产前怀疑COA的新生儿、早期测量受导管开放和过渡循环影响、以手术作为终点可能受机构实践模式影响，以及缺乏长期随访数据。这些限制意味着N-CIS仍需更大规模、多中心研究进一步验证。

研究结论部分可译为：N-CIS为产前怀疑COA新生儿出生后早期风险分层提供了一种简便且可靠的工具。利用N-CIS及早识别需要外科干预的新生儿，可能有助于及时开展临床管理并改善结局。