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左向右分流型先天性心脏病继发肺动脉高压的评价


□ 刘明(综述) 郑宏(审校)

摘 要:

左向右分流型先天性心脏病因肺血流量增加导致肺动脉高压(primary pulmonary hypertension),最终可引起肺血管功能性和器质性的改变。正确评价肺动脉高压性质对于介入治疗及外科手术指征及时机的正确选择具有重要意义。


【关键词】  左向右分流

    左向右分流型先天性心脏病因肺血流量增加导致肺动脉高压(primary pulmonary hypertension),最终可引起肺血管功能性和器质性的改变[1~3]。正确评价肺动脉高压性质对于介入治疗及外科手术指征及时机的正确选择具有重要意义。

    1  肺动脉高压的定义、病理改变及其发生机制

    肺动脉的正常收缩压(spap)、舒张压(dpap)及平均压(mpap)约为24、9、16mmhg(1mmhg=0.133kpa)。静息状态下spap>30mmhg、dpap>15 mmhg、mpap>20 mmhg或运动过程mpap>30mmhg均可诊断为肺动脉高压。mpap在21~30 mmhg、31~50 mmhg和>50mmhg分别为轻、中和重度肺动脉高压。1998年9月在法国举行的who肺动脉高压专题研讨会中,将继发于先天性心脏病(先心病)的肺动脉高压归入肺动脉高压类[4]。先心病并发肺动脉高压的肺病理改变为致丛性肺动脉病(plexogenic pulmonary arteriopathy)。heath和edwards[5]根据肺血管病变发生顺序,将其分为6级:ⅰ级,肺小动脉肌层肥厚;ⅱ级,肺小动脉肌层肥厚和细胞性内膜增生;ⅲ级,内膜纤维性增生形成板层样的改变;ⅳ级,丛样病变形成;ⅴ级,肺小动脉内膜和中膜广泛纤维化,含铁血黄素沉着;ⅵ级,出现坏死性动脉炎。ⅰ~ⅱ级属可逆性病变,ⅲ级为临界状态,ⅳ~ⅵ级均属不可逆性病变。先心病肺动脉高压的发生机制至今尚未完全阐明。近来的研究表明,异常血流动力学引起的肺血管重建在肺动脉高压的发生、发展过程中起重要作用[6]。肺血流量增加和压力升高的机械作用引起肺血管内皮受损,导致内皮细胞功能改变、递质释放、血管通透性增加,继而内皮细胞、肺血管平滑肌细胞、单核细胞、巨噬细胞和成纤维细胞等之间发生信息传递,生长因子释放,造成蛋白合成增加,细胞增殖活跃而凋亡减少,使肺血管异常生长、改建,最终形成肺动脉高压。

    2  评价肺动脉高压性质的无创伤性检查方法

    无创性的检查方法包括临床体检、胸部x线平片、超声心动图、ct及mri等,但这些技术对肺动脉高压评价的敏感性均不理想[7,8]。肺动脉高压的胸部x线平片表现是:肺门动脉段隆凸,肺门动脉扩张而外围血管变细,右室增大。在远达及侧位片上可以测量肺动脉段凸出度、主肺动脉干横径、主肺动脉干面积、肺门宽径等数值。胸部x线平片对评价肺动脉高压起一定参考价值。超声心动图是靠测量三尖瓣或肺动脉瓣血流速度来判断肺动脉高压程度的[9,10];脉冲多普勒也能测量肺动脉压力。超声心动图显示先天性心脏病的解剖畸形是非常准确的,但测量肺动脉压力尚不够准确,对肺血管病变诊断能力也非常有限。多排ct、电子束ct因其具有较高的时间、空间和密度分辨率,扫描范围大,影像无重叠,且方便、安全、快捷,结合三维重建,可以清楚显示ph时肺血管的各种形态学异常,包括中心肺动脉的扩张、肺小动脉灌注的异常等[11~14],是心血管造影的重要补充诊断方法,但对于血流动力学参数的测量尚待进一步研究。磁共振成像速度编码电影(vec mr)技术是测量左向右分流先心病血流动力学参数的重要方法。vec mr成像可以估测血管狭窄段的血流峰值流速;通过改进的伯努利方程可以计算出压力曲线[15]。vec mr不但可以分别测量左、右肺动脉流速,还可以测量升主动脉和主肺动脉血流流速,以估测心脏分流程度。当存在房间隔缺损、部分性肺静脉畸形引流及室间隔缺损这些左向右分流病变时,肺动脉血流量就超过了主动脉血流量,其差值就等于左向右分流量;当存在动脉导管未闭时,主动脉血流量则超过肺动脉血流量,其差值也等于分流量;同时vec mr还可以测量肺循环血流和体循环血流比值(qp/qs)。

    3  评价肺动脉高压性质的有创伤性检查方法

    心导管虽然是一种有创性检查,但其仍为检查肺血管病变的最常用方法[12]。通过心导管检查,可以测得肺动脉压、肺动脉楔压及左房压力;并可以测量肺动脉血氧,左向右分流水平而明确诊断;全肺阻力也能通过计算得出。全肺阻力是术前判断肺血管病变的重要参数[13]。扩血管试验为心导管检查评价肺高压性质方法之一,应用方法较多,常用方法有吸氧试验、前列腺素e、一氧化氮(no)、妥拉唑林(tolazoline)等扩张肺小动脉试验。吸入高浓度氧可使肺血管扩张,使肺动脉压力及阻力下降,该法不需使用药物,副作用小,应用广泛;前列腺素e(pge)具有较强选择性扩张肺血管床、降低肺动脉压力和阻力作用,对体循环压力和阻力的影响较小,且半寿期短,使用比较安全;一氧化氮(no)是血管内皮舒张因子(edrf)的主要成分,可选择性扩张肺动脉;妥拉唑林是最早应用的肺血管扩张剂,由于有一定副作用,目前较少应用。如果吸氧后肺动脉压力下降,肺血管阻力降至6.5~7.0wood单位以下者多为动力性ph可能;pge应用后肺动脉收缩压下降至<15mmhg及肺血管阻力未降至7wood单位以下,提示器质性ph可能;通常吸入no浓度为80~120/106,吸入后肺动脉收缩压、平均压及肺血管阻力分别下降1/4~1/3,是目前较有发展前途的肺动脉血管扩张剂之一。动脉导管未闭并重度ph出现双向分流时,心导管术结合扩血管实验后仍不能明确ph性质时,可用球囊或封堵器暂时堵塞动脉导管,以观察心血管反应。如出现血压下降,而右心室肺动脉压力继续增高,血氧饱和度下降,患者出现剧烈胸痛、胸闷等不适症状等表示肺血管存在器质性病变,应及时取出封堵器避免意外情况出现。需要指出的是封堵实验具有一定的风险,操作者应具有熟练的导管技术和丰富的临床经验才能避免意外情况发生。肺小动脉楔入造影也是在ph时评价肺血管结构改变的一种有价值的方法。小至直径100μm的肺小动脉即可以被肺小动脉楔入造影显示[14]。ph时肺动脉形态上可以扭曲、变细、变形[15]。肺小动脉逐渐变细速率与肺动脉压力及阻力呈负相关。重度器质性ph时,ph程度越重则循环时间延长,ph的严重度增加可导致肺毛细血管充盈程度明显减少或呈斑块状、岛屿状[16]。这些征象可为评价ph程度和性质提供较为客观的依据。但在实行肺小动脉楔入造影时应注意以下几个要点。首先端孔导管必须楔入肺小动脉,造影剂用量为0.5~3ml;手推造影剂注入速度一定要缓慢,直到肺小动脉及部分叶间静脉显影后方可停止注入,随后注入5~10ml生理盐水,直至小叶毛细血管完全排空,主肺静脉显影为止[17];其次,行肺小动脉楔入造影必须使用带气囊端孔导管,以阻止造影剂逆流,直至造影结束后才把气囊释放,这样才能保证造影质量[18]。肺小动脉楔入压测定在评价先天性心脏病并ph同样具有重要的作用。首先可以评价左室舒张末期容量,左向右分流性先天性心脏病早期主要表现为左室容量负荷加重而出现左心功能不全,导致肺动脉楔入压增高。随着左向右分流的加重则ph随之加重。左向右分流出现越早,左心功能不全症状反而不明显,这时肺动脉压力及阻力依然增高,而小动脉楔入压正常或在正常高限。所以,如果肺小动脉楔入压持续下降,则提示肺小动脉有器质性病变可能。其次,评价肺血管床状态,在无药物或吸氧等扩张血管条件下测量肺小动脉楔入压,重度或高阻力型ph时,肺小动脉楔入压可降低或达正常水平,常提示肺小血管有明显器质性病变可能。随着ph进展,肺小动脉中层平滑肌异常增厚,内膜增生引起管腔堵塞,使有效肺小动脉减少,从而使肺血管压力及阻力进一步增加。通常肺小动脉楔入压反映左房压力,在无肺静脉狭窄、左室流入道梗阻及左心功能不全情况下,肺小动脉楔入压下降或在正常下限,在一定程度上反映肺小动脉器质性病变的可能。考虑到ph时肺小动脉病变分布的不均匀性,应尽可能多处测定肺小动脉楔入压,以能更准确地反映肺血管的病变程度。开胸或外科手术时肺组织活检可供导管检查结果对比研究,外科手术前肺组织活检可作为术前手术适应证的参考,手术时肺组织活检快速冷冻切片以评价肺血管床病变程度,但其方法与应用价值尚在研究中。

    4  讨论

    上述各种方法均可用于评价肺血管病变的程度。总体而言,心导管检查适于用评价整个肺血管床的功能特点;肺组织活检可以观察肺小动脉的形态学及结构上的变化;肺小动脉楔入造影可以显示血管内血流的变化、管腔直径的改变,以及周围肺小动脉灌注的异常。在临床实践中,临床医生主要是根据其临床经验和自己的判断来决定治疗方案的。在分析一个先天性心脏病并ph病例的治疗风险时,通常从以下3个方面来具体分析[19]。首先通过心导管检查,以测定全肺阻力。在左向右分流性先天性心脏病时,全肺阻力是反应肺小血管病变严重程度的最重要参数。当全肺阻力≤6~8 wu.m2 时,特别是对扩血管试验(吸氧试验、前列腺素e、一氧化氮)有敏感的反应时,提示肺血管病变是可逆性的,适合行手术或介入治疗。这样的病例通常没有必要再进行肺小动脉楔入造影或者肺组织活检。当全肺阻力>8wu.m2 ,对扩血管试验没有反应;并且肺小动脉楔入造影也提示为不可逆性肺血管病变,此时如果行肺组织活检,其主要的目的在于证实病变性质而不是明确诊断。在某些病例,心导管及肺动脉楔入造影结论是模棱两可的,或者与临床表现存在不符之处,这时可以考虑行外科手术做肺组织活检。这些特殊的病例往往是临床各种指标提示肺血管病变是属于不可逆性肺血管病变,但又不能绝对排除可逆性病变的可能性[20]。根据目前的研究,任何一种检查方法评价肺动脉高压时肺血管病变的性质都不是尽善尽美的。因此,在临床分析具体的病例时,必须结合其他临床指标来综合分析,这些指标包括患者的年龄、左向右分流的具体解剖位置及居住地是否为高原缺氧环境等。尽管评价肺动脉高压时肺血管病变的各种新技术不断出现,houssat提出的3条标准仍是最被广泛接受的[18]。这3条标准是:评价肺动脉压<15~25mmhg;全肺阻力<4 wood单位;肺动脉形态上没有扭曲、变细、变形。目前在临床上急需一些新的方法和标准,来定量分析肺血管病变的程度,尤其是可以显示正常肺动脉的可扩张性方面,最值得进一步研究。msct都可显示心脏和大血管的解剖影像。因为其具有非常好的空间分辨率,尤其是256排探测器的msct,其可以分辨出小至0.5mm×0.5mm×0.5mm的体素,它的三维重建几乎可以再现真实的解剖结构,ct血管造影(cta)在显示肺血管的形态方面,是很有前景的[21~23]。对于动脉导管未闭并重度ph出现双向分流时,可用球囊或封堵器暂时堵塞动脉导管,可进行关闭治疗,观察肺动脉阻抗,判断肺动脉病变是否可逆。但对巨大pda,球囊易滑落,不易完全闭合pda,而且有球囊破裂,碎片栓塞的潜在危险。外科采用术中试行未闭动脉导管阻断及测压决定手术是否有适应证,但它是一种有创的鉴别法。amplatzer是一种新型封堵器,具有置入后释放前仍可回收的优点。可以利用这一特性来观察肺动脉压的变化,将封堵器送入封堵部位后。对pda进行暂时性封堵,暂不释放封堵器,严密监测肺动脉压变化和血氧饱和度变化,以此来分析肺动脉压增高是动力性的还是阻力性的。amplatzer法封堵pda试验是一种安全有效的鉴别动力性肺动脉高压和阻力性肺动脉高压的方法,在pda合并重度肺动脉高压的介入治疗病例选择中具有重要的临床价值。

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