吳 怡 葉寶英 程蔚蔚

先天性心臟病(congenital heart disease，CHD)簡稱先心病，是指胚胎心臟發(fā)育受環(huán)境因素、藥物不良反應(yīng)影響，或胚胎本身基因組致病性變異或染色體異常，從而引起胎兒心血管發(fā)育障礙的一組疾病。其發(fā)病率約占活產(chǎn)嬰兒的8‰～10‰[1]。根據(jù)我國《出生缺陷防治報告2012》顯示，先心病已成為患兒出生缺陷病種中排名第1位的疾病[2]。按人口出生率和先心病發(fā)病率，估計我國每年有15萬～22萬例先心病患兒出生。如果包括宮內(nèi)死亡、終止妊娠，以及死產(chǎn)的胎兒在內(nèi)，估計先心病的總體發(fā)生率可能高于1%～2%。先心病危害嚴(yán)重，如未經(jīng)明確診斷和及時治療，多數(shù)患兒可出現(xiàn)心室肥大、肺動脈高壓、心臟瓣膜損傷、生長發(fā)育遲緩等，致使身體素質(zhì)較弱，甚至可影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。該病已成為嚴(yán)重危害我國嬰幼兒生長發(fā)育和體格健康的主要原因之一。

雖然，小兒心臟外科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步使大部分先心病患兒可通過手術(shù)或介入治療獲得良好預(yù)后，但仍有部分先心病屬于復(fù)雜性心血管畸形，或者患兒本身存在染色體異常、微缺失/微重復(fù)綜合征，甚至單基因病等，即使其在出生后接受手術(shù)治療，預(yù)后仍較差[3-5]。故先心病篩查和診斷的時間節(jié)點不應(yīng)僅僅聚焦于患兒出生后，而應(yīng)提前至胎兒期；篩查手段更不應(yīng)僅局限于影像學(xué)檢查，而應(yīng)同時進(jìn)行遺傳病因?qū)用娴臋z測和分析。孕期對胎兒先心病的篩查和診斷，應(yīng)包括以下幾個方面。

1 影像學(xué)篩查

1.1 中孕期胎兒超聲心動圖(簡稱心超)檢查 中孕期胎兒心超檢查是診斷胎兒先心病的首選方法，目前國內(nèi)外已有成熟的規(guī)范和指南明確該檢測的適應(yīng)證和操作規(guī)范[6-7]。規(guī)范化的胎兒心超檢查技術(shù)和流程,有助于超聲科醫(yī)師更加準(zhǔn)確地診斷各種胎兒先天性心臟畸形。國際婦產(chǎn)科超聲學(xué)會(The International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology,ISUOG)發(fā)布的胎兒心臟篩查指南顯示，進(jìn)行胎兒心超檢查的最佳時間為孕18～22周[6]，此時應(yīng)對孕產(chǎn)婦的以下切面觀進(jìn)行詳細(xì)觀察。

1.1.1 腹部橫切面觀 超聲探頭應(yīng)與胎兒脊柱垂直，從胎兒臍血管附著處向頭部平掃。正常情況：胃泡位于腹腔內(nèi)左側(cè)，腹主動脈位于脊柱的左前方，下腔靜脈位于脊柱的右前方，心臟長軸指向左側(cè)并與脊柱成角,角度為(45±20)°[8]。當(dāng)胎兒心臟和(或)胃泡不在胎兒左側(cè)時應(yīng)懷疑心臟位置異常或內(nèi)臟反位。心軸異?？赡芴崾咎盒呐K結(jié)構(gòu)異常，或存在膈疝、肺囊腺瘤等占位性病變，從而引起心臟位置的改變[6-8]。

1.1.2 四腔心切面觀 四腔心切面的主要觀察內(nèi)容包括心臟的4個腔室和左右房室瓣。正常情況下，左右心房內(nèi)徑大致相等，中間是房間隔，胎兒期房間隔通道可見卵圓孔和卵圓孔瓣向左心房飄動，左側(cè)房室瓣為二尖瓣，右側(cè)房室瓣為三尖瓣。左心室心尖部光滑，構(gòu)成心臟的心尖部。右心室腔呈三角形，內(nèi)壁粗糙，其內(nèi)可見調(diào)節(jié)束。左右心室大小相近，內(nèi)徑之比約為1.0～1.2[9-10]。孕晚期可能出現(xiàn)輕微的左右心室腔不對稱,屬于正常變異,但如發(fā)現(xiàn)明顯的左右心室腔不對稱，應(yīng)警惕梗阻性病變, 如主動脈縮窄、左心發(fā)育不良綜合征、肺動脈閉鎖等[11]。

四腔心切面顯示正常，則可排除部分先天性心血管畸形，如左右心室發(fā)育不良、大的房室間隔缺損、房室瓣閉鎖、三尖瓣下移、心臟腫瘤、先天性心肌肥厚等。

1.1.3 左右心室流出道切面觀 從心臟四腔心切面開始,將探頭向胎兒頭側(cè)移動，獲得橫位四腔心切面，當(dāng)探頭向胎兒右肩部旋轉(zhuǎn)30°，即可顯示左心室流出道；向胎兒左肩旋轉(zhuǎn)30°，則可顯示主動脈短軸和右心室流出道。左心室流出道切面應(yīng)觀察主動脈起源，室間隔與主動脈前壁之間的連續(xù)性,主動脈瓣是否啟閉自如, 主動脈瓣有無增厚。右心室流出道切面則可觀察到肺動脈起源，肺動脈瓣啟閉活動情況。肺動脈在主動脈左前方，其起始部與主動脈呈“十字交叉”狀，肺動脈為長軸，而主動脈為短軸。同時，該切面可顯示右心房、右心室、左右肺動脈[6-7,9]。

1.1.4 三血管和氣管切面觀 在標(biāo)準(zhǔn)四腔心切面的基礎(chǔ)上，將探頭向胎頭側(cè)平移，可獲得該切面影像。從左向右分別觀察到肺動脈、升主動脈和上腔靜脈。肺動脈靠前,升主動脈居中，上腔靜脈靠后。3支血管內(nèi)徑大小從左向右逐漸縮小。而氣管切面比三血管切面更加靠近頭側(cè)，此切面上肺動脈主干直接通過動脈導(dǎo)管與主動脈弓呈“V”字型銳角，在脊柱的左側(cè)共同匯入降主動脈。氣管的識別須依靠高回聲環(huán)和周圍的液性無回聲區(qū)。三血管和氣管切面可檢測主動脈縮窄、右位主動脈弓、雙主動脈弓和血管環(huán)等心血管病變。三血管和氣管切面是篩查動脈圓錐干畸形的重要基本切面[12]。

1.1.5 主動脈弓切面觀 將超聲探頭與胎兒長軸平行，顯示降主動脈，并以此為基準(zhǔn)，將探頭向頭側(cè)移動，以顯示主動脈弓和升主動脈。主動脈弓起源于升主動脈，彎曲度較大，形似“拐杖把手”狀，從右向左分別發(fā)出頭臂干、左頸總動脈和左鎖骨下動脈3個分支[13]。

1.1.6 動脈導(dǎo)管弓切面觀 動脈導(dǎo)管位于主動脈弓下方，起源于肺動脈，呈直角形，動脈導(dǎo)管弓形似“曲棍球桿”狀，與主動脈弓相距甚近。如由動脈導(dǎo)管探測主動脈弓，需將探頭向胎兒頭部和右側(cè)小角度移動，即可獲得主動脈弓圖像[13]。

1.2 早孕期胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查 雖然，ISUOG指南提及，進(jìn)行胎兒心超篩查的最佳時間為孕18～22周，但是部分復(fù)雜心臟畸形是可以在早孕晚期和中孕早期被發(fā)現(xiàn)的。早孕期(13～14周)胎兒頸后透明度(nuchal translucency, NT)增厚可作為早孕胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查的指征。有文獻(xiàn)報道，NT增厚時胎兒罹患先心病概率增高約9.6%[14]。早孕期NT越厚，胎兒罹患心臟畸形的概率越高。NT增厚合并心臟畸形的患兒多見左心室發(fā)育不良和主動脈縮窄等[15]。故針對高危胎兒(如NT增厚、胎兒水腫、前胎生育先心病患兒或心臟病家族史、妊娠期糖尿病、孕期風(fēng)疹病毒感染等)，早孕期即開展胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查，有助于及時發(fā)現(xiàn)胎兒是否存在嚴(yán)重的復(fù)雜性心臟病，如單心房、單心室、法洛四聯(lián)癥等[16]。

早孕期胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查應(yīng)主要觀察以下幾個切面：四腔心切面、左右心室流出道切面、三血管和氣管切面。若要對疾病進(jìn)行初步診斷，還需進(jìn)一步行主動脈弓切面和動脈導(dǎo)管弓切面的觀察。早孕期進(jìn)行胎兒先心病的篩查難度高于中孕期，但近幾年的研究[16-17]提示，隨著超聲儀器設(shè)備的不斷升級和醫(yī)師操作水平的不斷提高，早孕期胎兒心臟顯示的滿意度逐漸提高，尤其在使用彩色多普勒和有方向的能量多普勒(HD-Flow)等顯示技術(shù)后，早孕期心臟各切面顯示率大幅度提高。Karadzov等[18]進(jìn)行的早孕期(11～14周)胎兒結(jié)構(gòu)篩查結(jié)果表明，早孕期對胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查切實可行，12～14周四腔心切面可視滿意度可達(dá)80%。意大利學(xué)者De Robertis等[19]的研究結(jié)果表明，孕13～14周為觀察胎兒四腔心切面的最佳時機(jī)，四腔心切面顯示率為95%，三血管切面顯示率為94%，可篩檢出約80%的先心病。對于嚴(yán)重的復(fù)雜性心臟病，如單心房、單心室、法洛四聯(lián)癥、左右心發(fā)育不全和較大的心內(nèi)膜墊缺損等，檢出率則可達(dá)95%。以上研究結(jié)果均表明，早孕期篩查胎兒心臟結(jié)構(gòu)切實可行，尤其是對于NT增厚或存在先心病的高危因素者，隨著設(shè)備和技術(shù)的不斷優(yōu)化，早孕期胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查或早中孕一體化胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查勢必成為未來胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查發(fā)展的主要方向。早中孕一體化胎兒心臟結(jié)構(gòu)篩查即在孕13～14周對高危胎兒進(jìn)行初步心臟結(jié)構(gòu)篩查，于中孕早期(16～18周)對胎兒心臟結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)測。胎兒心臟結(jié)構(gòu)的早期篩查可將篩查時間節(jié)點從中孕期提前至早孕期，為后續(xù)遺傳學(xué)檢測爭取時間，以減少大月份引產(chǎn)對孕婦的身心傷害。

1.3 胎兒MRI檢查 隨著快速成像技術(shù)的發(fā)展，胎兒MRI檢查成為產(chǎn)前影像學(xué)篩查的重要手段之一。根據(jù)胎兒MRI中國專家共識要求，對于產(chǎn)前超聲懷疑結(jié)構(gòu)異常但不能明確，或喪失系統(tǒng)超聲篩查適宜時機(jī)的晚孕期胎兒，MRI可作為一項重要的輔助檢查手段；尤其是對于腹壁過厚、羊水過少或無羊水的孕婦，超聲影像極其模糊，MRI可作為超聲的補(bǔ)救檢測，以克服相應(yīng)難題，達(dá)到篩查胎兒心臟和其他器官結(jié)構(gòu)的目的[20]。針對心臟結(jié)構(gòu)異常，胎兒心超篩查更具有優(yōu)勢，但是對于大血管異常，如雙主動脈弓、主動脈狹窄、迷走鎖骨下動脈、肺動脈吊帶和肺靜脈異常等，超聲往往診斷困難。MRI的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動序列(BSSFP序列)，其成像速度快、信噪比高，在血管成像方面具有很強(qiáng)優(yōu)勢，可為超聲檢查補(bǔ)充有用的診斷信息[21-22]。亦有研究者利用MRI對晚孕期胎兒進(jìn)行大血管的血流量和血氧含量測定，提示單心室胎兒心輸出量較正常胎兒低, 三尖瓣下移畸形胎兒心輸出量最低。MRI的血氧含量測定建立的胎兒血流動力學(xué)模型可以協(xié)助臨床醫(yī)師提高對胎兒心血管生理和循環(huán)血流動力變化的認(rèn)知，以便更好地評估胎兒預(yù)后[23]。

2 遺傳學(xué)篩查和診斷

先心病的病因復(fù)雜。越來越多的研究證明，遺傳因素在心臟發(fā)育過程中起了重要作用。染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常(如21-三體綜合征等)[24-25]、微缺失/微重復(fù)綜合征(如22q11.2缺失綜合征)[26]、基因組關(guān)鍵基因的致病性變異(如NKX2.5、GATA4等基因變異)[27-28]，均可引起胎兒心臟和大血管發(fā)育異常。遺傳因素引起的先心病和心臟發(fā)育異常僅僅只是其臨床表型的一部分，胎兒出生后可能同時合并發(fā)育遲緩、智力障礙、特殊面容、免疫力低下、喂養(yǎng)困難等；且少數(shù)先心病存在一定的家族遺傳傾向。故針對先心病的產(chǎn)前篩查和診斷，僅停留在影像學(xué)層面是不夠的，應(yīng)該在影像學(xué)檢查明確后進(jìn)一步行遺傳學(xué)病因檢測，才能更全面地判斷胎兒預(yù)后，更好地評估孕產(chǎn)婦再次妊娠后胎兒是否有先心病發(fā)生風(fēng)險。

2.1 染色體核型分析 對于胎兒心超或MRI檢查明確胎兒心臟或大血管發(fā)育異常的病例，應(yīng)建議孕婦進(jìn)行羊水(或絨毛)穿刺和常規(guī)染色體核型分析。常見的非整倍體，如21-三體、13-三體、18-三體和45,X等，均可導(dǎo)致先心病[24-25]。除了染色體數(shù)目異常外，染色體結(jié)構(gòu)異常(如染色體間的易位、倒位、環(huán)化等)亦可能引起胎兒心臟結(jié)構(gòu)畸形[29]。染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致的先心病約占所有先心病病例數(shù)的10%～15%[30]。這些染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常均可通過羊水穿刺或胎兒染色體核型分析來明確診斷。對于早孕超聲檢查結(jié)果提示胎兒心臟發(fā)育異常的病例，可在早孕期即行絨毛穿刺分析胎兒染色體核型，以排除染色體疾病。

2.2 染色體芯片分析(chromosomal micro array analysis, CMA，亦稱為染色體微陣列技術(shù)) 由于染色體核型分析分辨率較低(>5～10 Mb)，無法檢測基因組微小結(jié)構(gòu)的變異，只可探知10%～15%胎兒心臟病的病因[30]，故僅使用常規(guī)染色體核型分析檢測胎兒先心病病因，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。近幾年，染色體芯片技術(shù)迅速發(fā)展，被稱為“分子核型”技術(shù)。該技術(shù)利用探針，對染色體組相關(guān)亞細(xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行雜交和掃描。該技術(shù)可分為兩類：基于微陣列的比較基因組雜交(array-based comparative genomic hybridization，aCGH)技術(shù)和單核苷酸多態(tài)性微陣列(single nucleotide polymorphism array，SNP array)技術(shù)。前者主要檢測染色體數(shù)目異常、微缺失和重復(fù)等不平衡性重排；后者除了能夠檢測出致病性微缺失或微重復(fù)外，還能夠檢測出大多數(shù)的單親二倍體和三倍體[31]。

最常見的與心臟發(fā)育異常有關(guān)的微缺失綜合征為22q11.2缺失綜合征，其發(fā)病量可占到所有心臟發(fā)育異常的5%。該綜合征主要是由人類22號染色體q11.21～q11.23區(qū)域的缺失，引起患者心臟發(fā)育異常、頜面部發(fā)育異常和免疫功能低下等臨床綜合征[32]。約有70%～80%患者發(fā)生不同程度的心血管發(fā)育異常?；蚪M微缺失/微重復(fù)綜合征種類繁多，與心臟發(fā)育異常相關(guān)的包括：1p36缺失綜合征、WHS綜合征(4p-綜合征)、Williams-Beuren綜合征(7q11.23缺失綜合征)等[33-35]。

為進(jìn)一步檢測致病性微缺失/微重復(fù)綜合征，產(chǎn)前染色體芯片技術(shù)應(yīng)作為一種常規(guī)檢測手段，對胎兒先心病的病因進(jìn)行檢測。根據(jù)文獻(xiàn)[30]報道，CMA可進(jìn)一步提高約5%的先心病檢出率，并明確其病因。目前，我國多數(shù)高水平的三級甲等醫(yī)院產(chǎn)科均已形成“羊水穿刺+染色體核型分析+CMA”的常規(guī)遺傳學(xué)檢測模式，力圖從染色體數(shù)目和染色體組細(xì)微結(jié)構(gòu)層面，明確胎兒先心病的病因。

2.3 低深度拷貝數(shù)變異測序(CNV-seq) CMA技術(shù)由于成本高、探針密度有限，可能會漏檢少數(shù)致病性微缺失/微重復(fù)綜合征胎兒，且該技術(shù)不能檢測低比例(<30%)嵌合體，故臨床應(yīng)用受限。近幾年，快速發(fā)展的CNV-seq技術(shù)可作為產(chǎn)前診斷中細(xì)胞遺傳學(xué)的重要補(bǔ)充手段；可檢測全染色體非整倍體、大片段缺失，微缺失/微重復(fù)綜合征，以及低比例嵌合體，操作簡便，成本低廉，樣本需求量少。故CNV-seq可作為胎兒先心病病因檢測的重要輔助手段之一[36]。

2.4 產(chǎn)前全外顯子測序 聯(lián)合使用染色體核型分析+CMA(或CNV-seq)，也只能檢測出約20%的先心病。仍有大量先心病胎兒的病因僅依靠現(xiàn)今檢測手段尚無法明確。隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，單基因病亦可導(dǎo)致心臟和大血管發(fā)育異常。為了進(jìn)一步提高先心病遺傳病因的檢出率，各種基因測序技術(shù)被應(yīng)用于先心病病因檢測，如目標(biāo)基因靶向測序(panel測序)、全外顯子測序和全基因組測序等[37]。panel測序只能對已知的致病基因進(jìn)行檢測，無法探知新發(fā)致病基因；而全基因組測序過程和后續(xù)分析耗時(1～2個月)、耗力，可導(dǎo)致有潛在危險因素的孕婦錯過臨床干預(yù)時機(jī)，且大量臨床意義不明變異給臨床遺傳咨詢帶來極大困擾。全外顯子測序是目前最適合應(yīng)用于產(chǎn)前診斷的基因測序技術(shù)，可對約2萬個基因的編碼區(qū)域進(jìn)行深度測序。一方面，該測序方法檢測的精度更高，耗時較短；另一方面，其避免了基因組大規(guī)模位點的測序，從而減少了多余信息和臨床意義不明變異對遺傳咨詢的干擾[36]。目前，產(chǎn)前全外顯子測序的開展尚在起步階段。從社會經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度考慮，并不建議對所有高危胎兒同時進(jìn)行染色體核型分析+CMA+全外顯子測序。美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG)于2020年發(fā)布的產(chǎn)前全外顯子測序指南顯示，產(chǎn)前全外顯子測序主要針對染色體核型分析和CMA均未能明確病因的胎兒復(fù)雜心臟結(jié)構(gòu)畸形病例，且在臨床實際工作中，應(yīng)首選支持胎兒與父母的trio全外顯子測序分析[38]。故對于病因不明的胎兒先心病病例，尤其是反復(fù)多次孕育先心病胎兒的家庭，應(yīng)將trio全外顯子測序作為染色體核型分析和CMA的后續(xù)病因檢測方案。

3 總 結(jié)

綜上所述，胎兒先心病的產(chǎn)前篩查和診斷，應(yīng)聯(lián)合影像學(xué)和遺傳學(xué)檢測手段。首先，對胎兒心臟結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的超聲或MRI檢查；其次，對相關(guān)病因進(jìn)行染色體和基因組層面的多元化檢測。聯(lián)合影像學(xué)技術(shù)和遺傳學(xué)技術(shù)，多維度對胎兒先心病進(jìn)行產(chǎn)前篩查和診斷，以求進(jìn)一步提高胎兒先心病的臨床檢出率，協(xié)助臨床醫(yī)師更好地判斷胎兒預(yù)后，為孕婦及其家屬提供準(zhǔn)確的咨詢建議和再發(fā)風(fēng)險評估。