1. 背景
先天性心脏病(congenital heart disease, CHD)是胎儿时期心脏及大血管发育异常所致的先天性畸形，是最常见的先天性畸形，占主要先天性畸形的三分之一 [1] 。最新数据显示，近40年来全球CHD年发病率持续上升，至2017年发病率已增至8.2‰，对国家、社会、家庭造成巨大的经济负担和心理负担 [2] [3] [4] [5] 。由于先天性心脏病的发病受多种因素影响且发病机制尚不明确，国外相关研究中指出，先天性心脏病与饮酒、吸烟、高血压、糖尿病、妊娠期间服用药物、民族以及人种等多种非遗传因素相关 [6] [7] 。而我国地区间生活环境因素差异较大，新疆地区地域辽阔、多民族聚居、医疗资源有限，其内各级地州间在生活环境、饮食习惯等诸多因素也存在一定差异 [8] 。阿克苏地区在新疆维吾尔族自治区人口数位于第四，经济总量达全区第三，拥有丰富的自然资源，西气东输的重要能源地，“一带一路”倡议的重要途径区域，其在全区的农牧业、工业、贸易等方面都有着举足轻重的作用。但该地区鲜有CHD的全面调查，需要提高预防CHD的精准度，遂开展筛查项目。故本文探讨对阿克苏地区CHD的患病率及影响因素分析，对该地区乃至新疆地区CHD一级预防和病因学研究提供科学依据。
2. 研究对象和方法
2.1. 研究对象
2021年11月~2022年3月，研究选择阿克苏地区(阿克苏市、库车县、温宿县、沙雅县、新和县、拜城县、乌什县、阿瓦提县、柯坪县)，采用横断面流行病学研究，总筛查0~14岁儿童共18,878人。包含维吾尔族、汉族、哈萨克族、回族、蒙古族、柯尔克孜族等9个民族，研究经新疆医科大学第一附属医院伦理委员会审核通过，事先告知参与流行病学调查儿童的家长，征得同意后签署知情同意书。
病例来源：本次筛查中确诊CHD患儿。
病例纳入标准：1) 年龄0~10岁；2) 无心血管疾病，无严重急慢性感染性疾病、无遗传代谢性及慢性消耗性疾病。
对照来源：依据病例组年龄、性别、民族特征匹配未患CHD的儿童
对照纳入标准：1) 未患CHD；2) 无心血管疾病，无严重急慢性感染性疾病、无遗传代谢性及慢性消耗性疾病。
排除未参与和不合格样本，收集病例组126例，最终依据病例组年龄、性别、民族特征完成1:1匹配对照组112对。病例对照详细流程如下(图1)：
Figure 1. Flow chart for case-control impact factor analysis
图1. 病例对照影响因素分析流程图
2.2. 研究方法
2.2.1. 诊断标准
CHD诊断标准 [9] ：以经胸超声心动图检查结果作为无创诊断CHD的金标准，在面对年龄较小患者CHD的确诊时，可结合临床表现和相关辅助检查的结果进行鉴别，最终以随访结果为准。① 房间隔缺损(atrial septal defect, ASD)：其中年龄 < 3月患儿，缺损直径 < 3 mm的继发孔型ASD在18个月内可全部自然关闭，故未诊断为ASD，缺损直径3~8 mm的患儿在18个月也有80%以上的自然闭合率，需结合相关检查结果，最终视随访结果确定，缺损直径 > 8 mm者几乎不能自然闭合，可诊断为ASD。② 室间隔缺损(ventricular septal defect, VSD)诊断：VSD在婴幼儿期有较高的闭合率，通常在3岁内自然闭合发生率较多，超声下检出无症状小型VSD，需视随访结果而定。③ 动脉导管未闭(patent ductus arteriosus, PDA)：患儿3个月~1岁后仍持续不闭合，可诊断为动脉导管未闭。④ 卵圆孔未闭(patent foramen ovale, PFO)诊断：年龄 > 3岁的患儿，多次随访结果未见闭合趋势，可确诊为卵圆孔未闭。所有参与筛查的儿童都经有多年临床工作经验的医师进行一般体格检查和心脏专科查体，并接受心脏彩色多普勒超声心动图，由高年资医师最终确诊和评估CHD病情。
妊娠期合并症的诊断标准：孕产妇怀孕分级标准：早期(妊娠前3个月)、中期(孕13周~27周)、晚期(孕28周~分娩)。妊娠期高血压标准为妊娠首次出现血压升高，收缩压 ≥ 140 mm Hg和/或舒张压 ≥ 90 mmHg，产后12周恢复正常，少数出现上腹部不适或血小板减少。妊娠期糖尿病为伴有典型高血糖症状，且糖化血红蛋白≥6.5%，空腹血糖≥7 mmol/L，或2 h葡萄糖耐量试验血糖水平≥11.1 mmol/L。
2.2.2. 问卷调查
对受调查者家长发放《新疆先天性心脏病危险因素调查问卷表》，主要内容包括：① 儿童一般情况：包括身高、体重、胎次、胎龄、怀孕间隔及新生儿出生情况等。② 父母相关情况包括：父母民族、怀孕时年龄、文化程度、家庭收入、常住地、职业、既往疾病史、CHD家族病史、母亲妊娠期病史、母亲妊娠期服药史等；③ 母亲生活习惯及环境因素包括：是否规律产检、怀孕前是否有采取避孕措施、是否有过不良孕育史、吸烟史、饮酒史、是否服用叶酸、饮食习惯、体育锻炼、是否接触有害物质等方面。影响因素分类类型及赋值方式(详见表1)。
Table 1. CHD influencing factors assigned variables table
表1. CHD影响因素赋值变量表
2.3. 质量控制
查阅文献同时进行专家评审，参考我国与国际制定的先天性心脏病危险因素量表同时与本省基本情况相结合，在正式调查前，通过预调查对问卷进行适当的修改，使调查更具可行、合理、科学的设计原则，研究中重视问卷的提问方式和调查技巧以最大限度减少回忆偏倚。对调查员进行统一培训，了解问卷调查内容和指导手册，调查过程中对儿童监护人采用面对面访谈的方式，避免诱导性的提问，以尽量减少信息偏倚。填写完成后，对1/8左右的研究对象进行电话回访，验证调查内容的准确性并提高完整性。当地心脏超声心动图筛查出的CHD患儿，来我院就诊时需进行复查核对，进一步提高诊断的准确性。
2.4. 统计学方法
应用IBM SPSS26.对数据进行统计学处理及分析。计数资料采用c2检验，按α = 0.05为水准，对所有变量进行单因素分析，并将P < 0.1的变量引入多因素条件Logistic回归分析，运用Forward (LR)法逐步筛选变量，建立回归模型，计算出优势比(OR)值及95%可信区间(95% CI)，以P < 0.05为差异有统计学意义。
3. 结果
3.1. 研究样本的基本特征
2021年11月~2022年3月阿克苏地区共筛查18,878人，其中男性9828人(52.06%)、女性9050人(47.94%)，平均年龄6.9 ± 3.3岁，确诊CHD共274人，其中男性147人(53.65%)、女性127人(46.35%)，平均年龄6.8 ± 3.8岁，总患病率为14.5‰。民族包括维吾尔族、汉族、哈萨克族、回族等9个民族，其中回族患病率最高30.2‰，汉族患病率最低9.5‰ (详见表2)。不同年龄段患病率不同差异具有统计学意义(c2 = 16.2, P < 0.05)，0~4岁儿童患病率最高19.9‰ (详见表3)。CHD在地区间的分布也有差异，但差异不具有统计学意义，拜城县患病率最高为18.3‰，阿克苏市的患病率为10.6‰低于其他地区(详见表4)。
Table 2. Prevalence of CHD in 18,878 children aged 0~14 years from different ethnic groups in Aksu Region
表2. 阿克苏地区18,878名0~14岁不同民族儿童中CHD的患病率
Table 3. Prevalence of CHD in 18,878 0~14 year olds of different age groups in Aksu Region
表3. 阿克苏地区18,878名0~14岁不同年龄段CHD的患病率
Table 4. Prevalence of CHD in different districts of 18,878 0~14 year olds in Aksu Region
表4. 阿克苏地区18,878名0~14岁不同地区CHD患病率
阿克苏地区不同民族(维吾尔族、汉族、回族、哈萨克族)不同类型CHD的患病率(详见表5)，其中ASD是最常见的CHD类型，其患病率为3.92‰，之后依次为VSD3.28‰、PFO2.86‰、PDA1.96‰；紫绀型CHD：法洛四联症最常见0.74‰、大动脉转位0.11‰。四个民族中最常见的CHD类型及其患病率，维吾尔族中最常见的CHD类型是VSD，其患病率为5.2‰；汉族中最常见的CHD类型是PDA，其患病率为2.6‰；回族中最常见的CHD类型是ASD，其患病率为10.8‰；哈萨克族中最常见的CHD类型是ASD，其患病率为6.3‰。CHD通常是非紫绀型，回族儿童未检测出紫绀型CHD，非紫绀型CHD民族分布为，回族100%、维吾尔族92.5%、汉族93.5%、哈萨克族87.5%。
Table 5. Prevalence of different classifications of CHD among 18,878 0~14 year olds in Aksu Region
表5. 阿克苏地区18,878名0~14岁不同类型CHD的患病率
3.2. 单因素分析
对50个自变量进行单因素分析，结果两组比较具有统计学意义的因素有8个：妊娠母亲年龄、胎次、母亲孕后体重增加量、孕早期感染史、孕早期主动/被动吸烟史、孕期糖尿病史和早产均是CHD的危险因素(P < 0.05)，孕早期服用叶酸是CHD的保护因素(P < 0.05)，详细结果汇总于表6。单因素Logistic回归分析中，结果与单因素分析结果一致，未筛选出新的危险因素；综上述分析得出9个P < 0.1的孕期影响因素：母亲妊娠年龄(P = 0.014)、胎次(P = 0.044)、文化程度(P = 0.084)、流产史(P = 0.053)、母亲孕后体重增加程度(P = 0.037)、孕早期感染(P = 0.013)、服用叶酸(P = 0.027)、孕早期主动/被动吸烟史(P = 0.022)及孕期II型糖尿病(P = 0.020)代入多因素Logistic回归分析中。
Table 6. Univariate analysis of CHD in 0~14 year olds in the Arksu region
表6. 阿克苏地区0~14岁CHD的单因素分析
3.3. 多因素分析及相关性分析
将单因素筛选出的9个因素(P < 0.1)代入多因素Logistic回归分析，得出独立影响因素5个(详见表7)。母亲妊娠年龄每增加5岁，儿童患CHD的风险增加约1.7倍；流产史每增加1次，儿童患CHD的风险增加约2倍；孕早期感染史每增加1次，儿童患CHD的风险增加约2.8倍；吸烟频率每增加一个水平，儿童患CHD的风险升高1.6倍；孕妇服用叶酸后，儿童患CHD的风险将降低至25%。Spearman相关性分析中显示，胎次与母亲年龄相关性显著，相关系数r = 0.461；文化程度和服用叶酸相关性显著，相关系数r = 0.490。
Table 7. Multifactor logistic regression analysis
表7. 多因素Logistic回归分析
3.4. 阿克苏地区民族分层的多因素Logistic回归分析
对两组做民族间的组内对比，得出维吾尔族中母亲妊娠年龄、文化程度、流产史均是独立危险因素，汉族人群中胎次和流产史是独立危险因素(P < 0.05)，详细汇总见表8。由于其余民族人数纳入量不足未得出结果。
Table 8. Multifactor logistic regression analysis of ethnic stratification in Aksu Region
表8. 阿克苏地区民族分层的多因素Logistic回归分析
4. 讨论
4.1. 阿克苏地区CHD的发病率
在国外有研究显示，CHD的发病率为1.8~8‰，1990年至2017年间全球CHD发病率的增长率为4.2%，增长了24倍，因为社会人口指数的不同，实际患病率可能更大 [10] 。本次研究中阿克苏地区0~14岁儿童CHD发病率调查结果为14.6‰，总患病率高于国内的患病水平5.6‰~8.54‰ [2] 。研究人群的年龄和规模、研究设计、入选标准和诊断的敏感性的差异导致不同研究报告估计的CHD患病率存在较大差异，本次研究的诊断标准介于以往学者的严格标准和宽松标准之间，针对小型缺损的确诊以多次检查结果为参考，评估疾病的发展趋势。男性儿童的患病率为14.95‰，总体高于女性的14.03‰，这与以往新疆地区研究结果不一致 [11] 。本次研究观察到不同民族CHD的发病率存在差异，回族CHD患病率最高30.2‰，汉族患病率最低9.5‰，维吾尔族为18.3‰、哈萨克族为16.7‰、蒙古族13.1‰、柯尔克孜族15.０‰等，结果和Yang等学者的研究结果基本一致 [11] 。阿克苏地区中，阿克苏市CHD患病率最低，拜城县和阿瓦提县CHD患病率较高，但地区间患病率差异无统计学意义。城市相较农村可能有更好的孕期宣教和孕期检查水平，减少了CHD的发生。CHD的构成中，ASD患病率最高为3.92‰，VSD患病率次之为3.28‰，这与云南省流行病调查结果相近，但既往许多研究表示VSD是最常见的CHD，随着检查精度的提升，以往体格检查或听诊不易发现的CHD(如ASD和PFO)，得到了更早更准确的诊断，反应出其患病率的真实水平，CHD的构型可能也随之变化 [10] [11] [12] 。除上述两种CHD外，非紫绀型CHD还包括PDA、PFO、肺动脉瓣狭窄、二尖瓣脱垂、主动脉瓣二叶式畸形等。本研究中调查结果中非紫绀型CHD占绝大多数为93.1%，只有很少比例的紫绀型CHD，主要为法洛四联症5.1%，其次是大动脉转位、右室双出口、永存动脉干(<1%)。虽然各项研究中患病率最高的CHD类型可能有所不同，但总体上CHD类型的分布是相似的，以简单非发绀型CHD为主 [12] 。研究中发现民族间患CHD的类型有差异，其中患病率最高CHD类型为，维吾尔族中VSD5.2‰、汉族中PDA2.6‰、回族中ASD10.8‰、哈萨克族中ASD6.3‰。维吾尔族儿童中紫绀型CHD的发生率最高，其次是汉族。回族儿童在本次研究中未出现严重的紫绀型心脏畸形，但总患病率最高，表现出发病率高类型简单的特点。总体上，本次筛查发现CHD的病种趋于简单化，对比2015年Yang等学者对新疆地区的研究复杂CHD和紫绀型CHD的患病率有所减少 [11] 。近年来优生优育工作逐渐的完善，孕期产检保健意识的提高，医疗卫生检查技术的提升，产前超声检查诊断CHD准确率高达96.15%，减少了复杂CHD的发生，同时也增加了无症状CHD的检出水平，这也是CHD患病率逐年递增的原因之一 [12] [13] 。本次研究中，年龄段越低患病率越高(c2 = 16.2, P < 0.05)，也符合患病率逐年升高这一大趋势。
4.2. CHD的影响因素
CHD发病机制目前尚不明确，目前的研究结果表明了遗传易感性和环境致畸原的相互作用是CHD的发病的主要原因 [14] 。本次研究主要从非遗传因素角度分析非综合征型CHD，探索CHD在不同时间、地区、民族间存在差异的原因、发现CHD影响因素。地区间的生活习惯和区域环境各不相同，接触的危险因素多种多样，不同民族或人群间遗传基因也存在差异，在结合以往的研究结果(母亲暴露于空气污染和有毒化学物质、父母吸烟、母亲孕期病史及母亲孕期用药史等因素都会增加罹患CHD的风险)，开展有区域特色的儿童CHD危险因素防治很有必要 [14] [15] 。
研究收集了孕期父母健康状况、父母一般情况、家族史、儿童出生情况等信息，总体而言，CHD组较健康组的孕妇年龄较高，二胎比例明显升高，生活在海拔 > 2000 m的发生率高出约10%。在孕早期，CHD组母亲发生被动吸烟、感染的比例最高，其次是妊娠期糖尿病和饮酒史，检出率最低的是家族史。和健康人群相比，CHD儿童早产率和出生低体重率也较高。在多因素Logistic回归分析中，得出母亲妊娠年龄(OR = 1.682, 95% CI: 1.251~2.263)、流产次数(OR = 2.054, 95% CI: 1.055~4.001)、孕早期感染(OR = 2.766, 95% CI: 1.229~6.225)、吸烟史(主动/被动) (OR = 2.867, 95% CI: 1.224~6.713)均是CHD的独立危险因素；服用叶酸(OR = 0.251, 95% CI: 0.126~0.497)是独立保护因素。样本量较多的维吾尔族和汉族儿童中，做民族分层多因素Logistic回归分析发现影响两个民族CHD患病率的影响因素不同，维吾尔族为母亲妊娠年龄、文化程度、流产史，而汉族是胎次和流产史，可以更有针对性的开展预防保健工作。
本次研究中母亲年龄 ≥ 35岁是CHD的独立危险因素(P < 0.05)，有学者研究表明，母亲年龄 ≥ 35岁的胎儿出生后发生CHD的概率明显增高 [16] 。生理机能随着年龄的增加而下滑，染色体稳定性下降，同时母亲年龄增大，暴露于诸多危险因素的可能性也升高。本次研究中汉族儿童中胎次成为了独立危险因素，在二胎政策实施后，汉族二胎儿童出生比重较前有了很大的增高，同时胎次的单因素分析(P值 < 0.05)，但总体多因素分析中并未纳入最终的回归分析中，Spearman分析显示，胎次和独立因素母亲年龄呈正相关性(r = 0.461)，故本次研究不能证明胎次的增高是CHD的独立因素，考虑是混杂因素，胎次对CHD的影响需要用论证度更高和更有针对性的方法去研究。
孕早期感染主要包括呼吸道病毒感染、泌尿系统感染和直接的生殖系统感染。流感是最常见的导致先天性异常的呼吸系统感染，其首要途径是体温过高，其次是病毒通过母婴途径侵入胎儿心肌组织，影响心肌细胞的正常增殖，从而导致心脏畸形 [17] 。本次研究中孕早期感染史作为CHD的独立危险因素，发生此暴露的胎儿患CHD的风险是未发生的2.88倍。本次研究显示流产史(包含自然流产史和人工流产史)是CHD的独立危险因素。民族分层多因素分析中，维吾尔族和汉族人群中流产史也均是独立危险因素。有研究表明，自然流产是自然界将畸形进行筛除的规律，是一种对染色体存在缺陷的胚胎的优胜劣汰，是自然淘汰的表现方式 [18] 。此外，人工流产不仅对女性子宫有侵入性操作，增加病原菌直接定植在子宫的机会，而且还会对胎儿产生直接的致畸作用，这个风险远高于未进行人工流产的情况。而许多染色体异常的胎儿，同时伴有CHD遗传综合征，该类患儿往往还会存在消化系统、神经系统、器官等先天畸形，预期寿命远短于正常儿童，故心脏手术治疗只能解决患儿一方面的问题，术后依然不能获得正常的生活质量。所以对于多次孕育不良史的父母都建议孕前检查和健康宣教。
在一项前瞻性队列研究中发现，孕前3个月暴露于母体主动吸烟的后代CHD的发病率高出165%，孕前3个月暴露于母体被动吸烟的后代CHD的发病率高出69% [19] 。也有研究结果表明父母吸烟与CHD风险之间正相关 [6] 。烟草中的尼古丁、CO等成分会引起突触释放CA，CA继而引起子宫肌肉和血管的收缩，进而易引起胎儿缺血缺氧，最终影响胎儿的生长发育。本次研究结果表明孕早期的吸烟史是CHD的独立危险因素，并会使罹患CHD风险增加3.3倍。提示夫妻双方应在备孕期尽早戒烟，孕期远离烟雾环境。
有学者研究表明，孕期II型糖尿病加强了母体不良孕育史对CHD的影响 [20] 。II型糖尿病的特点是胰岛β细胞功能障碍和靶器官胰岛素抵抗，导致胰岛素相对缺乏，肠促胰素效应、免疫失调和炎症已成为II型糖尿病的重要病理生理因素，虽然其导致CHD的途径尚不明确，但被认为是CHD的强风险因素 [21] 。本次研究分析显示，病例组孕早期患II型糖尿病率高于对照组(P < 0.05)，但并不是独立危险因素。Ⅱ型糖尿病和CHD都是多种因素共同作用的结果，包括遗传、环境、生活习惯等。可能在某些情况下，这些因素会共同作用，使患有Ⅱ型糖尿病的孕妇更容易生出患CHD儿童，但在本研究中，由于病例组和对照组的差异并不只是糖尿病一项，因此糖尿病并未被认定为独立危险因素。所以，对于妊娠期糖尿病孕妇，应尽早进行血糖控制，避免高血糖对胎儿的潜在影响。
一项研究结果报告了母亲在妊娠期服用叶酸可以降低后代患CHD的风险，尤其是重症CHD的发生 [22] 。本次研究也论证服用叶酸是独立保护因素(P < 0.05)，同时文化程度与服用叶酸具有相关性(r = 0.490)，这也可以解释单因素分析中文化程度作为潜在危险因素(P < 0.1)，但多因素分析中被排除。尽管母体叶酸补充与CHD风险之间关系的具体生物学机制仍有待确定，但迄今为止已发表了一些相关证据。据推测，受损的叶酸和/或同型半胱氨酸代谢会干扰心脏的发育，可能是通过影响神经嵴细胞。亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是一种重要的叶酸代谢酶，在氨基酸加工中发挥重要作用。AC→T取代常见于MTHFR酶的677位，导致缬氨酸取代丙氨酸；这种替代导致叶酸结合受损和MTHFR酶活性降低，而在低叶酸状态下MTHFR 677TT基因型对同型半胱氨酸水平的影响更为明显 [23] 。遂建议母亲在备孕和怀孕期间都服用叶酸，加强孕前和孕期宣教，对本地区减少CHD的发生具有意义。
5. 结论
阿克苏地区鲜有对CHD危险因素的研究，社会环境因素复杂，本次研究对该地区乃至全区高发危险因素的防控，开展疾病的一级预防工作具有一定的参考价值，对减轻国家、社会、家庭负担和促进新疆长治久安有积极作用。
基金项目
新疆不同民族二胎患儿先天性心脏病影响因素分析(编号：2021D01C329)。
NOTES
*通讯作者。