先天性心脏病合并肺动脉高压外科治疗的研究进展

【关键词】  先天性心脏病; 肺动脉高压; 外科治疗

先天性心脏病在我国的发病率约为0.7%～0.8%，每年新增先天性心脏病患儿约15万人。肺动脉高压是先天性心脏病最常见的并发症，是围术期死亡最常见的原因之一。一旦发展到重度肺动脉高压，临床处理就有一定的难度，严重影响患者的治疗效果和预后。尽早手术是彻底纠正肺动脉高压的重要手段。故综合评价病情，正确掌握手术适应证，充分的术前准备，恰当的围术期处理及手术技术的进步是提高先天性心脏病合并肺动脉高压患者外科治疗成功率的关键。空军总医院心血管外科张红超

    1  先天性心脏病合并肺动脉高压的定义和临床分级

    1.1肺动脉高压的定义  正常肺动脉压为2.0～4.0kPa/0.7～1.3kPa(15～30mmHg/5～10 mmHg)，平均压为1.3～2.7kPa(10～20mmHg)，肺血管阻力<16kPa?S/L。在静息状态下，当肺动脉收缩压>4kPa(30mmHg)、肺动脉平均压超过20mmHg或者运动过程中肺动脉平均压超过30mmHg，均可诊断为肺动脉高压。肺血管阻力>16000Pa?S/L亦提示存在肺动脉高压。

    1.2 临床分级  肺动脉平均压21～30mmHg为轻度肺动脉高压，31～50mm Hg为中度肺动脉高压，>50mmHg为重度肺动脉高压。按肺血管阻力分：<7wood(1wood=1mmHg/min?L)单位为轻度肺动脉高压，7～10wood单位为中度肺动脉高压，>10wood单位为重度肺动脉高压。

    2  先天性心脏病合并肺动脉高压的发病机制

    先天性心脏病合并肺动脉高压的发病机制主要分为动力型肺血管阻力增加和肺血管结构重构形成两种。在动力型肺血管阻力增加时，肺血管的调节通过被动和主动调节2种方式，当肺血管的血流量增加时，肺血管被动性、代偿性扩张，肺动脉压力可基本不变；当肺血流量进一步增加达正常3倍以上时，肺血管扩张达最大限度后引起肺血管阻力增加的主动调节开始。当肺循环血流增加时，引起肺循环阻力增高的体液因子即缩血管物质如：血管紧张素Ⅱ、儿茶酚胺、内皮素等增加，以及肺血管阻力下降的舒张血管物质如：前列环素、一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）等的减少。上述变化使肺血管痉挛，不能完全缓冲左向右分流量的增加，引起肺动脉压升高。

    随着病情进展，肺血管壁细胞在肺血流的作用下，细胞间调控失衡，从而引起平滑肌细胞增殖及细胞外基质堆积，出现肺血管重构[1]。高肺血流本身即可以增加肺血管的压力、张力和切力，这些机械力的改变不仅促进了胶原和弹性蛋白等细胞外基质产物的生成，还加速了平滑肌细胞增生肥大和纤维蛋白的增殖，成为肺血管结构重构的直接机制之一；另外，骨形态蛋白受体(BMPR)基因的变异导致肺泡BMPR基因表达的密度减少、编码转化生长因子-β(TGF-β)受体的激活素受体样激酶1(ALK-I)基因的多型性和血管形成素-1(Ang-1)的变异物亦可导致内皮功能失调，内皮细胞增生，一氧化氮(NO)和前列环素合成减少[2]，内皮素-1(ET-1)、血管内皮生长因子(VEGF)和7-黄嘌呤氧化还原酶分泌增加，导致血管平滑肌增生、肥厚，血管收缩，使肺动脉压力升高；内皮功能失调亦导致P-选择素、血栓调节素和vWF分泌增加，导致凝血活性增加，肺动脉内大量微血栓形成，而导致肺动脉压力升高[3]。另外，最近国内亦有报道，先天性心脏病合并肺动脉高压时bcl-2和bax两种基因表达比例发生变化，使肺动脉壁细胞凋亡减少，也是肺动脉高压形成机制之一。

    3  先天性心脏病合并肺动脉高压的诊断

    肺动脉高压确诊依靠右心导管及心血管造影检查。心导管检查可直接测得管腔内压力及血流动力学情况，其所测定的肺动脉压力被视为诊断肺动脉高压的金标准。右心导管不仅能够明确肺动脉高压的诊断，而且能够帮助确定病因，评价肺动脉高压的严重程度，同时可进行急性血管反应性试验以指导治疗。

    心脏超声和血气分析是临床上更为实用和有效的辅助检查。超声心动图既可估测肺动脉压，又可评价心脏的结构和功能。多数研究认为超声心动图测定的肺动脉压力和右心导管测定的肺动脉压力密切相关。它包括M型超声、二维超声和多普勒技术等。多普勒超声心动图已成为临床应用最广、操作最简便的无创性检查手段，既可估测肺动脉压，又可评价心脏的结构和功能。多普勒超声通过测定三尖瓣返流或肺动脉瓣返流速度，根据简化柏努利方程△P=4V2，计算跨瓣压差来估算肺动脉的压力。这种方法测得的肺动脉压力与导管法测量结果非常接近，目前被广泛地应用于临床[4]。当有创及无创检查诊断困难时，可行肺活检，有助于对其预后的判断。血管内超声是无创性超声和有创性心导管检查相结合的新型显像技术，具有直观、准确等优点。能够清晰地观测到血管腔三层结构的组织学变化及肺动脉搏动情况，与肺活组织检查相比，损伤性小，并可以在更大范围内考察肺血管床。

    4  先天性心脏病合并肺动脉高压的外科治疗

    左向右分流型先天性心脏病的病程演变主要取决于病变类型、缺损大小和出生后肺血管阻力的变化。争取在肺动脉高压形成之前矫治心内畸形，是提高先天性心脏病疗效的根本措施之一。肺动脉高压的治疗目的在于：阻抑肺血管重塑，改善内皮功能，抑制微血栓形成，减轻肺动脉压力，降低肺循环阻力，增加心排血量，改善心功能，提高生存质量[5]。

    4.1先天性心脏病合并肺动脉高压的手术指征  目前临床上判定先天性心脏病合并肺动脉高压的手术指征有不少方法[6]，一般认为，除观察临床表现，心脏超声和血气分析是临床上更为实用和有效的辅助检查。具体手术原则为：无静息紫绀，心前区可闻及杂音；心电图检查左室大；胸部X线片显示肺血多，心影不小；心脏超声示：肺动脉收缩压/体循环收缩压值不大于1.0，左向右分流的流速、心动周期中所占时相、估测的分流量等均不低于右向左分流；股动脉血气分析：PaO2不小于60 mmHg，SaO2不小于90%，对于经吸氧、扩血管药物等治疗后能达到上述水平者仍可考虑手术。某些伴有严重肺动脉高压或早期艾森曼格综合征的先心病患者并不是绝对手术禁忌症，经过特殊的围术期综合治疗及改进的手术技术，大多数患者是可以通过手术得到救治的，而且远期疗效满意[7]。与儿童先天性心脏病不同，成人先天性心脏病合并症较多，如高血压、糖尿病甚至冠心病等，在决定手术时还应充分考虑这些因素[8]。

    4.2先天性心脏病合并肺动脉高压的围术期处理   (1)术前准备：所有患者均应接受氧疗。经静脉微泵给扩血管药，用硝普钠或用前列腺素E1效果差别不大。有研究者认为术前肺动脉高压而未使用α受体阻滞剂是住院死亡的重要因素。

    (2)术中处理：①心肺保护：成年肺动脉高压病人，心肌长期缺氧，如继发心肌肥厚，还可能有缺血性改变。术中应加强心肌保护、肺保护，尽可能减少肺栓子的形成；中和肝素将鱼精蛋白自主动脉根部注入。对重度肺动脉高压患者采用常温体外循环方法更有利于肺及心肌的保护。②瓣膜病处理：成人先天性心脏病合并肺动脉高压者伴随瓣膜病变较多，手术中应常规探查三尖瓣，重视处理瓣膜问题，对术后心功能的改善及提高远期疗效有重要意义[8]。③可在房间隔留单向活瓣，以减少术后肺动脉高压危象的发生[9]。

    (3)术后处理：①心律失常：成人先天性心脏病患者的心律失常发生率较高，且无论手术与否，心律失常直接影响近、远期生存率。相对儿童患者，成人术后缓慢型心律失常发生率更高。对于术前已有房室传导阻滞、术中心率缓慢或心律不稳定者，应于关胸前留置临时起搏电极。②呼吸机使用：术后呼吸机辅助呼吸时间适当延长，用呼气末正压（PEEP）4～6 cmH2O，过度通气及碱血症（pH值7.60左右）有利扩张肺血管。正确把握撤离呼吸机的时机十分重要，拔管时机仍需综合考虑临床表现、血气分析及X线胸片检查结果等。撤机后如出现呼吸困难、心率增快、血氧饱和度下降等应及时再次呼吸机辅助呼吸。③继发性出血：这可能与使用大剂量扩血管药以及硝普钠的抗血小板作用有关。对术后引流较多者，应果断再次手术止血，因为大量输血及一味使用止血药，可造成“输血后肺功能不全综合征”等严重肺损伤[10]，明显增加肺动脉高压患者的死亡率。要严格防治使肺动脉压升高的因素，围术期积极有效地治疗呼吸道炎症或感染。还应积极防治缺氧、酸中毒、血液制品应用过多、肺不张、心功能不全、中心静脉压过高、肌紧张、肺栓子等情况[11]，及体外循环引起的炎症反应(如血栓素、白介素、补体激活等)[12]。

    4.3先天性心脏病合并肺动脉高压的手术方法  对于左向右分流型先天性心脏病不合并肺动脉高压或轻度肺动脉高压的患者，早期进行外科手术修补或介入封堵可避免不可逆的肺血管病变。但对于中高度肺动脉高压的患者，心内畸形矫治术有一定的风险。由于体外循环期间，肺组织处于相对高温而缺氧的状态，造成肺血管损伤；体外循环可引起活化补体介导的急性炎症反应；肺动脉高压时肺血管的应激性增加，肺血管更加容易收缩；大量氧自由基的产生，均可促使围术期肺动脉高压危象的发生，导致围术期患者的死亡率增高。

    对于药物难治的终末期肺动脉高压患者，房间隔造口术是作为等待心肺移植过渡期的姑息治疗方法。Ad等于1996年应用单向活瓣式房间隔补片治疗先天性心脏病合并重度肺动脉高压的患者，取得了良好的效果，且术后患者的生活质量基本正常[13]。近年来，国内有学者采用单向活瓣补片校正先天性心脏病合并重度肺动脉高压双向分流患者，降低了围术期病死率[14]，但远期生存率尚存争议。

    目前肺移植或心肺联合移植是先天性心脏病合并肺动脉高压患者的最后选择。左向右分流型先天性心脏病出现右向左分流或双向分流，是先天性心脏病终末期的一种表现，是心内畸形矫治术的禁忌证。随着移植免疫学和抗排斥反应治疗的发展，肺移植或心肺联合移植已成为终末期先天性心脏病患者的一种切实可行的选择，单肺移植即可获得长期、理想的肺后负荷的下降并获得右心功能的恢复。也有一些移植中心已连续采用心肺联合移植治疗终末期肺动脉高压[7]。但由于受供体来源、抗排斥反应治疗和伦理道德问题限制，目前肺移植或心肺联合移植仍处于探索阶段。

    5  结语

    先天性心脏病合并肺动脉高压的外科治疗一直是心脏外科技术研究的热点和难点。近年来，随着人们对先天性心脏病合并肺动脉高压认识的逐步提高，创新出了一些新的手术方法，并应用于临床实践，明显提高了先天性心脏病合并肺动脉高压的生存率和生活质量，改善了预后。但是，先天性心脏病合并重度肺动脉高压依然是心脏外科的重症之一，在外科治疗方面还有待于进一步的探索和实践。

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