动脉导管未闭(patent ductus arteriosus,PDA)是一种常见的小儿先天性心脏病,约占先天性心脏病的10%[1]。PDA在高原(平均海拔为3 000 m)、亚高原地区(平均海拔为1 000~2 500 m)的患病率明显高于平原地区(海拔<500 m),约占当地先天性心脏病的50%[2-3]。甘肃省深居西北内陆,海拔1 000~3 600 m,属于高原和亚高原地区。西北地区高海拔、缺氧等特点导致该地区PDA患者肺动脉高压发生早,病情严重,发展迅速。PDA一旦确诊应尽早施行手术治疗,否则患者在较小年龄时即可出现心慌、气短、紫绀等心力衰竭表现及器质性肺动脉高压[2]。与平原地区比较,西北地区PDA患儿的临床表现、心电图及X线均有其独特特征,其中约1/3患儿的心电图和X线出现双心室肥厚或单心室肥大表现[2]。封堵治疗是PDA患儿重要的治疗手段,然而对于高原及亚高原地区PDA患儿,尤其对PDA婴幼儿寻找不同种类和规格的封堵器及合适的手术方法目前还没有详细报道。本研究总结了300例高原及亚高原地区行封堵治疗PDA婴幼儿的临床资料,评估封堵治疗的有效性和安全性。
1 资料和方法 1.1 研究对象选择2008年1月至2018年1月连续收治于甘肃省人民医院并行封堵治疗的300例PDA患儿,年龄为6个月至3岁,其中甘肃省高原地区123例、甘肃省亚高原地区177例。治疗标准:参考《常见先天性心脏病介入治疗中国专家共识三、动脉导管未闭的介入治疗》[4]进行PDA封堵治疗;对于合并肺动脉高压的患儿,若肺动脉压<2/3动脉收缩压或肺血管阻力<2/3体循环阻力亦予以封堵治疗(Ⅰ级推荐,C级证据),若肺动脉压>2/3动脉收缩压或肺血管阻力>2/3体循环阻力且以左向右分流为主、肺循环血流量/体循环血流量比值(ratio of pulmonary blood flow to systemic blood flow,Qp/Qs)>1.5则行试封堵治疗(Ⅱa级推荐,C级证据),并观察肺血管反应性[5]。本研究通过甘肃省人民医院医学伦理委员会审批(2019-146)。
1.2 手术器械上海形状记忆合金材料有限公司生产的PDA封堵器、膜部室间隔缺损(ventricular septal defect,VSD)封堵器及德国PFM医疗集团生产的Duct-Occlud弹簧圈封堵器。
1.3 手术方法所有患儿均采用全身麻醉,穿刺股动脉和股静脉,右心导管检查测量血流动力学指标,评估肺动脉压、体-肺循环分流量、肺循环血流量等。然后行降主动脉左侧位造影,经股动脉应用猪尾导管选择左侧位行主动脉弓降部造影,如果不能清楚显示PDA,则采用右前位多投射角度(45°~75°)。对于5 F导管容易通过的患儿,选用股静脉顺行法,将加硬导丝与导管经股静脉送入体内,沿右心房通过右房室瓣到达右心室,然后再通过肺动脉穿过PDA。撤出导管并沿导丝放置输送鞘。在降主动脉内打开封堵器左侧伞面,待左侧伞面完全打开后回拉封堵器使其盘面紧贴主动脉壁。之后在PDA内释放封堵器腰部,如观察到封堵器形状有明显的压缩变形,说明封堵器选择合适。封堵器完全打开后行血管造影检查封堵效果,若无明显残余分流,且反复推拉封堵伞时无移位、固定良好,不影响降主动脉及左肺动脉血流,则可释放封堵器。对于导管开口有变异、经静脉侧送入5 F导管通过PDA困难的患儿,建立股动脉-降主动脉-PDA-肺动脉-右心室-右心房-下腔静脉-股静脉轨道。对于微小动脉导管(直径为1~2 mm)未闭的患儿(5 F导管不能通过),采用直径0.035英寸的超滑导丝,建立股动脉-降主动脉-PDA-肺动脉轨道,在主动脉侧操作,选用弹簧圈封堵器封堵。
1.4 术后处理与随访术后对血管穿刺的部位加压包扎6 h,并叮嘱患儿平卧12 h,合并肺动脉高压患儿术后限制活动1~3个月。术后1、3、6个月定期随访,复查超声心动图,并根据右房室瓣反流速度评估肺动脉压的变化。
2 结果 2.1 基本资料与治疗情况共纳入PDA患儿300例,男168例、女132例。年龄为6个月至3岁,体质量为7.5~20.0(12.2±4.6)kg。300例患儿术中即刻降主动脉造影检查显示缺损,缺损直径为1~10(4.5±2.8)mm。299例PDA患儿介入封堵手术成功,术前右心导管检查示肺动脉收缩压为32.7~80.3(56.5±23.8)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),肺动脉压为32.7~67.9(50.3±17.6)mmHg;封堵后293例无残余分流。299例封堵手术成功的患儿中,97例伴有中-重度肺动脉高压,封堵前即刻肺动脉收缩压为50.1~80.3(65.1±15.2)mmHg,均进行吸高氧试验。该97例患儿中,21例吸高氧后血氧饱和度升高不满意(<95%),行试封堵治疗,即在封堵后即刻及10、20、30 min分别测量肺动脉收缩压。299例封堵手术成功的患儿中,235例常规采用PDA封堵器进行封堵,手术顺利;53例微小动脉导管临床上无杂音,术中5 F导管不能顺利通过,采用德国PFM公司生产的Duct-Occlud弹簧圈封堵,疗效满意;余11例患儿中4例肺动脉端呈现粗大、管型或接近管型的动脉导管(直径为7~10 mm),7例呈现出小漏斗长管型动脉导管,常规采用PDA封堵器封堵后出现不同程度的降主动脉狭窄,术中及时改用膜部VSD封堵器后封堵顺利,疗效满意。1例女患儿(月龄11个月、体质量为8.5 kg),肺动脉端呈现粗大、接近管型的动脉导管,PDA肺动脉最小端直径为4.99 mm,接近降主动脉内径的一半(图 1A)。该患儿临床表现为烦躁、气短、全身发绀。吸高氧后血氧饱和度为90%,封堵前测量肺动脉收缩压为63 mmHg、降主动脉收缩压为71 mmHg,封堵后即刻肺动脉收缩压为42 mmHg、降主动脉收缩压为87 mmHg。选用8~10 mm PDA封堵器后,封堵器明显凸向主动脉,占据其管腔2/3以上,形成降主动脉狭窄(图 1B)。立即改用膜部VSD封堵器进行封堵,左盘伞无明显凸向主动脉,成形良好,效果满意(图 1C)。
2.2 治疗效果
299例封堵手术成功的PDA患儿,封堵后肺动脉收缩压和平均肺动脉压均有不同程度的降低,封堵后即刻肺动脉收缩压下降至26.5~63.6(45.3±18.8)mmHg,平均肺动脉压下降至26.1~63.6(39.3±15.4)mmHg;心脏彩色多普勒超声检查均无见残余分流;胸部X线片检查示心胸比率较术前缩小,肺血减少。1例14个月、体质量7.5 kg患儿术后6 h穿刺下肢皮肤发凉、足背动脉搏动消失,给予低分子肝素治疗1周后恢复正常。1例3岁患儿封堵前肺动脉收缩压为87.1 mmHg,封堵后即刻升高至102.3 mmHg,伴血氧饱和度降低及心慌、气短等临床症状,其家属放弃进一步治疗。其余患儿术后均无并发症发生。
2.3 术后随访随访至术后6个月,299例患儿均未发生并发症。超声心动图检查示肺动脉收缩压、平均肺动脉压均随时间推移逐渐下降至正常水平,术后6个月分别为(18.3±9.6)mmHg、(15.4±6.8)mmHg(表 1)。
3 讨论
PDA是常见的先天性心脏病之一,闭合受多种因素影响,如动脉血氧分压升高、局部和循环中前列腺素E2浓度下降。本组患儿均来自于海拔1 000~3 600 m的甘肃省高原及亚高原地区,全部手术在甘肃省人民医院施行,甘肃省人民医院地处兰州市中心,海拔为1 520 m。高海拔地区PDA的发病率与海拔呈正相关[6-7]。其原因主要是在高海拔低氧环境下动脉血氧含量较低,导致婴儿出生后缺乏刺激动脉导管收缩闭合的有效因素,从而使动脉导管闭合延迟甚至持续开放。另外,由于西北地区的特殊地理环境,患者长期处于低氧环境,肺动脉继续保持肺小动脉的胎型结构或退化不全,即肺血管收缩和肺血管内膜增生,从而导致肺动脉高压持续存在,右心压力增高,最终使动脉导管不能及时闭合[6-7]。
高原及亚高原地区PDA患儿伴发严重肺动脉高压的概率较高。本组97例(32.3%)患儿伴有中-重度肺动脉高压,其中6例来自海拔3 000 m以上高原地区,动脉导管形态特异,导管内径粗大。肺动脉高压的性质(动力性或器质性)是判定能否行手术治疗的关键指标,目前在判断严重肺动脉高压的性质方面,临床上尚没有好的方法进行有效鉴别,常用的吸高氧试验和肺活组织检查也都有一定的局限性。本中心应用试封堵治疗的方法取得了非常显著的临床效果。97例伴有中-重度肺动脉高压的患儿中,21例患儿吸高氧后血氧饱和度升高并不理想(<95%),其中5例被心脏外科认为已失去手术机会,但本中心对该5例患儿实施试封堵治疗后,仅1例患儿术后肺动脉收缩压不降反升,放弃治疗,其余患儿均有不同程度的降低,随访期间疗效满意。说明试封堵治疗是鉴定严重肺动脉高压性质的一种非常可靠的方法,其诊断思维和手术方法优于外科。
PDA手术的封堵方法应根据PDA类型作出适宜选择。对于直径≥2 mm典型漏斗型PDA合并轻度或中度肺动脉高压的患儿,可选用比肺动脉端缺口大4~6 mm的封堵器并采用常规PDA封堵的方法,该方法手术难度不大,绝大多数手术均能够成功。对于直径<2 mm的PDA,患儿年龄往往<1岁或血管较细不能通过5 F导管,且右心室流出道较短,并与主肺动脉存在角度,增加了手术难度[8]。对于该种情况的手术,我们采用以下方法:首先用5 F导管尝试通过PDA,如果能顺利通过,则选用PDA封堵器封堵;如果不能顺利通过,则选用德国PFM医疗集团生产的Duct-Occlud弹簧圈进行封堵。对于特殊情况的PDA患儿,如合并严重肺动脉高压,鉴别其血管病变及封堵之前确定肺动脉高压是否可逆是介入治疗成功的关键[9-10]。根据本组病例资料,我们的经验是分两步治疗合并肺动脉高压的PDA患儿:第一步是试封堵治疗,即股动脉血氧饱和度>90%且Qp/Qs>1.5可先行试封堵治疗。封堵器成型后不释放,严密监测肺动脉压、主动脉压及血氧饱和度10~30 min。如果主动脉压下降而肺动脉压升高,患儿出现心悸、烦躁、血压下降等临床症状及体征时应立即收回封堵器。第二步是永久封堵,若肺动脉压降低>20%,主动脉压和血氧饱和度不变且患儿全身无反应,可释放封堵器[11]。对于大型PDA患者,主动脉和肺动脉已形成非限制性分流,主动脉压即是肺动脉压,相关指南认为这部分患者已失去手术机会[4],但对于婴幼儿,我们认为该类患儿中大部分仍是血流量增高引起的动力性肺动脉高压,也应该进行试封堵治疗并判断肺动脉高压是否可逆。本组大型PDA引起的严重肺动脉高压患儿在试封堵治疗后肺动脉压降低,遂进行封堵,均取得良好的手术效果,短期随访肺动脉压下降满意。临床上认为体质量<8 kg、PDA直径≥6 mm的巨大PDA可选用膜部VSD封堵器进行封堵治疗。与PDA封堵器相比,膜部VSD封堵器可以更好地贴合主动脉及肺动脉内壁,不仅降低了主动脉或肺动脉狭窄的发生率[12],也避免大规格封堵器在主动脉内占据过多空间使高速血流在较大的金属伞面上撞击而引起血小板破坏[13]。本组也有4例粗大、管型动脉导管及7例漏斗部小、肺动脉段为长管型的PDA患儿,最初常规采用PDA封堵器封堵,但由于患儿降主动脉细,均造成不同程度的降主动脉狭窄,后改用膜部VSD封堵器封堵,手术效果良好。手术中应使用彩色多普勒超声监测左肺动脉的血流速度,避免左肺动脉狭窄发生。
综上所述,封堵治疗甘肃省高原、亚高原地区婴幼儿PDA成功率高,试封堵治疗是鉴别是否伴发严重肺动脉高压的可靠方法。术中根据个体情况选择合适种类和规格的封堵器械能取得良好的临床效果。
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