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左心发育不良综合征
基本信息

英文名称 :hypoplastic left heart syndrome

作者
贾兵
英文缩写
HLHS
概述

左心发育不良综合征(hypoplastic left heart syndrome,HLHS),最早由Noonan和Nadas所描述。发病率为活产新生儿的1.8/10 000,占先天性心脏病的3.8%,发病率排位第八。男性发病率高于女性。临床和尸检发现合并有心外畸形的占12%~37%。流行病学调查发现可能与母体糖尿病、父体接受全身麻醉以及接触有机溶剂有关。

HLHS主要的解剖特点为主动脉瓣闭锁或严重狭窄、室间隔完整、二尖瓣闭锁或严重狭窄,以及左心室纤维弹性组织增生。目前普遍认为,除了心脏移植以外治疗HLHS唯一的外科方法是单心室纠治方法,即Norwood系列手术。但也有学者认为对于部分主动脉瓣狭窄而非闭锁者可采用双心室循环方法纠治。

对于HLHS的定义、相关的心脏解剖特点以及治疗的方法等方面仍有不尽相同的观点,其治疗效果以及长期预后报道差异极大,因此成为先天性心脏病诊断和治疗中在继续发展和不断进步的领域。

病理解剖和血流动力学

由于胎儿循环的特殊性,尽管HLHS是一种严重的心脏畸形,但胎儿的生长发育和其他器官的发育基本正常。与出生后的循环不同,在胎儿期间,两个心室是平行工作的,这样就可以通过静脉导管、卵圆孔和动脉导管这三个交通进行血流改向代偿左侧心室的发育不良。正常情况下右心室在胎儿综合心排量中起主要作用,占60%~65%,因此能够较好耐受使胎儿能够发育成熟。尽管如此,胎儿循环的紊乱还是对胎儿造成了一定的影响,如出生体重常为正常低限。由于主动脉发育不良,因此脑部血流主要来自动脉导管的逆向低氧灌注,出生后神经系统常有一定的异常,如小头畸形和胼胝体发育不全。

HLHS属于心房正位,心房和心室以及心室和大动脉连接关系一致,如伴有二尖瓣闭锁,则通常缺乏左侧房室连接关系,表现为优势的右心室和残余左心室的单心室形态。很少有左心房异构,体静脉回流大多正常。血液循环主要依赖功能良好的右心室。肺静脉回流需经房间隔上的交通进入右心房,再经右心室从肺动脉经动脉导管供应全身。而进入上半身和冠状动脉的血流则需经过主动脉的峡部逆向而上。因此在血液循环中,两个影响血流的最关键的解剖部位是房间隔交通和动脉导管及其相连的主动脉峡部。如经该两处的血流有梗阻则可严重影响全身循环。约10%的患者左心房和冠状静脉窦交通,因此即使没有房间交通或交通不够,也能有较好的体-肺静脉混合。这些患者中其肺静脉很有可能呈现明显的增厚并呈动脉化,两肺同时可出现严重的淋巴管扩张症。

临床表现和诊断
此内容为收费内容
辅助检查

1.心电图

表现为电轴右偏,右心室肥厚,通常无左心室心电表现。

2.超声心动图

是最重要的诊断依据。可显示扩大的右心室和三尖瓣、动脉导管,同时可发现发育不良的左心室、二尖瓣和升主动脉。可了解房间隔有无交通及大小。多普勒彩色血流可发现从动脉导管至主动脉弓和升主动脉的逆向血流(图1)。

在超声心动图诊断明确的病例不需要行心导管检查。在诊断不明或为临界型HLHS则需行心导管检查,可测定二尖瓣压差,左心室舒张末压等。这些资料将有助于决定是否可采用双心室修补。另外对于房间交通较小造成肺静脉高压的病例,可施行心导管术采用不同的介入治疗方法如房间隔球囊扩张、房间隔切开或房间隔穿刺后扩张缓解病情,在病情稳定之后再行手术治疗。

(1)新生儿多普勒超声评价

出生后,脉冲和连续波多普勒超声检查可以评价心内和心外分流情况,重点在于了解动脉导管和房间交通情况,同时可以评价右心室、三尖瓣和肺动脉瓣的功能情况,了解主动脉和肺动脉的血流。外周血管的多普勒检查可以发现重要部位和器官的异常血流情况,包括大脑中动脉和肠系膜上动脉的血流。

图1 左心发育不良

多普勒超声检查可发现所谓的“舒张期窃血现象”,即当肺循环阻力太低时,大量的血流在舒张期从头部、上半身和下半身进入肺循环,导致舒张期重要脏器灌注不足,包括心脏、大脑和其他内脏。舒张期冠状动脉供血不足很快可导致低心排。正常情况下大脑中动脉应存在舒张期血流,当其消失时说明“舒张期窃血”已影响到大脑的血流供应。监测肠系膜上动脉血流也可以发现即使在病情相对稳定的HLHS新生儿,也存在“舒张期窃血”,提示应尽可能予以喂养。这些监测和处理的目的是要达到比较理想的肺、体循环流量比例,如果血气分析动脉血氧分压和二氧化碳分压均为40mmHg,则较为理想,提示肺-体循环流量比例在比较理想的2∶1。

(2)三尖瓣功能评价

经胸和经食管超声均有价值。Rydberg等发现60%的患者三尖瓣环直径都在95%可信限以上。40%有三尖瓣反流,大部分为轻度,少数为中度,右心室内径均增大。美国费城儿童医院研究114例HLHS,三尖瓣反流轻度37%,中度33%,重度3%。两年以后随访无变化。原因主要是解剖形态异常,其次包括容量负荷过重、主动脉和肺动脉分流、新主动脉瓣反流以及右心室功能不全。如主动脉弓有狭窄也可导致后负荷增大,引起三尖瓣反流。

治疗

1.产后早期处理

新生儿出生后,肺循环阻力的下降会改变肺-体循环的流量比例,而肺-体循环流量之比常对病情起着决定性的作用。应维持PaCO235~45mmHg,避免吸氧。只有在产房内出现呼吸窘迫、肺功能衰竭或气道阻塞时才可予以吸氧。强调监测脉搏血氧饱和度,应保持在85%左右。如脉搏血氧饱和度过高常提示肺循环流量过高。有估算如血氧饱和度由85%上升至92%,则肺循环流量明显上升,而体循环流量则下降一半,造成体循环灌注不足。右心室负荷过重,可导致右心室扩大,三尖瓣反流。早年曾采用低通气以及给予镇静剂以减少通气,以提高肺阻力,但可引起肺不张。目前可采用吸入CO2和N2以使FiO2下降至18%~20%,以此维持适当的氧分压和二氧化碳分压,增加肺阻力,同时可给予足够的通气量以免肺泡萎陷。

有效降低体循环的后负荷可起到平衡肺-体循环流量比例的作用。通常应用米力农 0.5μg/(kg·min),必要时可用硝普钠进一步降低体循环阻力。只有在严重酸中毒和低氧血症情况下才有必要给予肌松剂以降低代谢和氧耗量。适当的保暖可降低体循环的阻力,增加体循环流量。当毛细血管充盈时间小于3秒时,表明血流动力学状态良好。

通常需给予5%白蛋白,每天每公斤10ml。前列腺素E在出生后3~4小时开始应用。尽可能避免使用正性肌力药物,以避免引起体循环阻力增加。地高辛5μg/kg静脉应用,每天2次,可有利于扩大的心脏。利尿剂如呋噻咪1mg/kg,静脉应用每天两次,可排出多余水分避免肺充血水肿。足够的营养供给非常重要,可保持有效的血浆渗透压。

2.手术治疗

目前有两大选择,即重建手术或心脏移植手术。早年由于重建手术存在较高的死亡率和并发症,有学者倾向于采用心脏移植手术。随着重建手术技术的不断提高,疗效的不断改善,加上心脏移植一直存在供体短缺的问题,目前重建手术占主导地位。本文中主要介绍重建手术。

重建手术的目的是在新生儿期间建立有效的混合血液循环,体-肺循环流量平衡,然后在肺循环阻力降低到正常水平时再施行后续手术。达到的目的是提供自右心室开始无梗阻的体循环动脉血流,而体静脉血流则无梗阻进入肺循环,无梗阻的肺静脉血流经房间隔进入右心房到达右心室。

(1)手术发展史

1970年和1977年Cayber和Freedom等先后都采用环缩左右肺动脉,肺动脉和主动脉之间建立分流的方法治疗HLHS,均获得早期生存,但都在第二次手术以前死亡。探究失败的原因,可能是肺动脉环缩后导致扭曲,引起肺血流分布异常所致。1977年Doty采用两根心外管道,分别将体静脉血经右心房连接至肺动脉,而将肺静脉回流血经右心室和肺动脉干连接至降主动脉。5例患者术后均早期死亡,原因显然是肺动脉阻力过高。

Norwood自1977年起开始对HLHS的外科治疗进行探索性的研究。最早采用的方法是扩大房间交通,结扎动脉导管,施行改良Glenn吻合同时环扎左肺动脉,升主动脉和肺动脉行侧-侧吻合,但患者术后早期即告死亡。1980年Norwood采用直径为10mm的人造血管连接近端肺动脉和降主动脉,环缩远端肺动脉,结扎动脉导管。数周后再次手术将外道管改良为连接右心室和降主动脉。这一成功的病例使得治疗HLHS的基本原则得以确立,即建立右心室和主动脉间的连接,限制肺循环血流以避免过多的血流造成肺血管病变,建立和扩大左右心房之间的交通。后几经努力和不断改进,终于建立了目前广为应用的治疗HLHS的经典术式,即Norwood系列手术。由于该系列手术在治疗上分阶段实施,故简称为NorwoodⅠ、NorwoodⅡ和NorwoodⅢ手术。

(2)手术方法

目前Norwood系列手术的主要内容如下:

1)NorwoodⅠ

建立和扩大房间交通,切断缝扎动脉导管,横断肺动脉,近端肺动脉与升主动脉侧-侧吻合,建立改良Blalock-Taussig分流。近年来有采用Sano法即以人造血管右心室和肺动脉间连接取代改良Blalock-Taussig分流的手术。

2)NorwoodⅡ

拆除改良Blalock-Taussig分流,施行上腔静脉和右肺动脉端-侧吻合即双向腔-肺分流手术。也有采用Hemi-Fontan手术。

3)NorwoodⅢ

施行全腔静脉肺动脉吻合术。包括心内板障法或心外管道法。

HLHS的手术指征是明确的,除非法定监护人拒绝治疗。即使在西方发达国家HLHS的治疗效果已达到比较理想的中期效果,但拒绝手术治疗也时有发生。尽管Norwood系列手术已成为治疗该病的主要术式,但仍有医疗中心主张施行心脏移植术,因此对于手术方法的选择仍存一定的争议。

(3)手术步骤

1)NorwoodⅠ手术(图2)

患儿进入手术室后应维持循环稳定。低温体外循环期间手术室温度维持在16℃(60℉),以利体表降温。同时应用水毯,头部应用冰帽。

气管插管全身麻醉,胸部正中切口,部分或全部切除胸腺,切开心包。如果这时由于肺循环血流增加导致循环不稳,即可解剖右肺动脉,控制其血流以维持体循环。肺动脉干略高于肺动脉瓣位置放置荷包缝线,右心耳荷包缝线。如果此时循环稳定可用剪刀或电刀解剖肺动脉干和升主动脉。然后游离动脉导管、主动脉弓及其分支直达降主动脉第一肋间血管水平。主动脉头臂血管予以套线备用。如在此过程中循环不稳任何时间均可予以插管进行体外循环。

体外循环采用单根肺动脉灌注管和单根右心耳静脉回流管,开始时采用阻断钳或套带临时阻断左右肺动脉。此时可在升主动脉和肺动脉干对应的位置放置标记缝线作为以后吻合缝线的起始点。这一步骤非常重要,因为可保证良好的吻合,而如吻合口对合不佳则可造成冠状动脉血流梗阻。肺动脉的标记线应放置在正对升主动脉位于瓣窦上方约1~2mm处。

图2 NorwoodⅠ期手术

当体外循环降温至鼻咽或鼓膜温度16~18℃并平衡适当时间后,阻断头臂血管,实施深低温停循环。这时候可松开原来左右肺动脉的套带或阻断钳,拔除灌注管,充分回收体内血液后也拔除右心耳插管。灌注心肌保护液可采用不同的方法。此时可在左肺动脉开口以远处结扎动脉导管。右心房做一小切口,经此次切除房间隔,建立非限制的心房内交通。注意避免损伤传导系统。缝合右心房切口。

尽可能在近心端横断肺动脉干,注意避免损伤半月瓣。远心端以7-0 polypropylene线采用自体心包片缝合,或可直接连续缝合。在动脉导管结扎线上方横断动脉导管,切除大部分的导管组织。经由动脉导管开口向降主动脉作切口约5~10mm,再逆向往升主动脉方向作切口直达近主动脉瓣水平,即与在肺动脉干横断同一水平。将同种异体或其他适用材料做适当的修剪后,自主动脉切口的远端开始吻合,采用7-0 polypropylene线先缝主动脉切口的后缘直达无名动脉水平处,再缝合前缘至相同水平。此时可暂停主动脉的补片吻合操作,而进行近端肺动脉干与升主动脉的侧-侧吻合。通常这部分的吻合采用7-0 polypropylene线实行针的间断缝合。其中的第一针是根据以前放置的标记缝线将升主动脉和肺动脉干的切缘对合。然后向两侧作2~3针间断缝合。接着将补片的缝线继续向下缝合达到主动脉和肺动脉干侧-侧吻合水平,完成补片缘和肺动脉干缘的吻合。这就完成了右心室到体循环动脉血流的重建。

体循环动脉至肺动脉的分流是该手术的后续部分。经典的是改良Blalock-Taussig分流术。应用高分子材料(PTFE)人造血管,体动脉端置于无名动脉和右锁骨下动脉结合部,肺动脉侧置于右肺动脉近端。两个吻合口均采用移植物至血管端-侧吻合法,应用7-0 polypropylene线或PTFE缝线行连续缝合。分流的直径通常为3.5mm,很少有需要更大直径的。当体重低于3公斤,更多是低于2.5公斤时应用直径3mm的人造血管。但随着分流直径的缩小发生血栓栓塞的危险性升高。外科医师都是在重新建立体外循环后再进行这部分操作的。

右心房和新建立的主动脉重新插管建立体外循环并开始复温,如果已经建立体-肺分流的现在应予以临时阻断。当复温至鼻咽或鼓膜温度25~30℃时,测定灌注液中的钙离子浓度,必要时补充氯化钙使钙离子浓度达到正常水平。此时麻醉师可开始恢复机械通气,并常规行气管内吸引。当完成复温并预期在5分钟左右可撤离体外循环时予以开放分流,此时应密切注意测量平均动脉压,预期会下降约定10~15mmHg,证明有充分的血流进入肺血管床。如果没有明显的血压下降,则应设法寻找原因。如系外科技术原因导致分流梗阻应及时予以解决。当完成复温并撤离体外循环拔除插管后,应即刻实施术后监护治疗。

通常将两根可用于测压和输液的导管直接置入右心房并缝线固定,然后穿出胸壁固定。放置心包或胸腔引流管。暂时不予关胸一定程度上有利于早期的恢复,并有利于紧急情况下的复苏治疗。通常应用适当大小的硅橡胶补片缝合皮肤切口边缘,待续48~96小时后心肺循环功能稳定后再按常规方法缝合胸骨和软组织。部分心脏中心选择在监护室内完成关胸,而不需要再将患者送回手术室。

NorwoodⅠ手术的若干改良:

A.采用持续灌注的NorwoodⅠ手术:这一改良的目的是要尽可能缩短甚或避免深低温停循环,以避免相应并发症的发生。尽管有很多方法被报道,但下述是目前较多被应用的方法。重建手术的基本要点与前面描述的基本相仿。在开胸后,解剖分离主动脉弓的头臂干。左颈总动脉放置C形钳并置荷包缝线,插入8F或者说6F的动脉插管作为灌注管,右心房插管作为静脉回流管。当体外循环开始后即刻结扎并切断动脉导管。在降温期间横断肺动脉干,断端处理方法如前述。当达到预期降温目标后,在无名动脉近端阻断升主动脉,主动脉根部灌注心肌保护液。然后向上切开升主动脉达到肺动脉横断水平,然后完成升主动脉与肺动脉干的侧-侧吻合。为进行主动脉弓重建,另外斜行放置阻断钳使动脉灌注管的血流进入无名动脉和左颈总动脉,同时流量降至3ml/(kg·min),去除原主动脉阻断钳。将升主动脉的切口继续向上延伸,然后完成新主动脉的重建。暂时阻断静脉回流管,右心房作小切口,以心内吸引器协助暴露完成房间隔切除,缝合右心房切口后去除主动脉阻断钳,开放静脉回流,并恢复正常流量开始复温。其余部分同深低温停循环下操作相仿。

研究表明左心发育不良综合征术后的神经发育是低于正常的,而这是由较多因素作用造成的,深低温停循环是其中的原因之一,但并没有证据表明避免停循环的技术可有效改善早期生存率,因其并不能避免体外循环以及心肌缺血这些过程,可能有利于远期的神经发育,但需研究证实。

另一种改良方法是在体外循环开始后的降温过程中,先完成改良B-T分流中人造血管与无名动脉和右锁骨下动脉结合部的端-侧吻合。在实施深低温停循环后阻断无名动脉近端,将人造血管连接动脉灌注管进行选择性脑部灌注。

B.右心室至肺动脉之间的分流(Sano procedure)取代改良B-T分流:改良B-T分流手术已是建立体-肺分流的经典术式,广为应用。但其潜在的不足是,要么流量过高,要么栓塞导致流量不足,以及导致体循环舒张压过低以致冠状血管供血不足。1999年有学者报道采用带瓣或不带瓣的人造血管连接右心室和肺动脉,这一改良避免了舒张期体循环向肺循环的分流,提高了体循环的舒张压,有利于改善心肌血供。另外由于该外导管常置于肺动脉的中央更有利于左右肺动脉的血流平衡,有利于左侧肺动脉的发育,在二次施行双向腔-肺分流术时甚至可以免除体外循环。但最近的研究报道这一改良总体并没有改变HLHS的手术早期生存率(图3)。

图3 右心室至肺动脉之间的分流(Sano Procedure)

2)NorwoodⅡ手术

施行上腔静脉和右肺动脉端-侧吻合即双向腔-肺分流手术,或采用Hemi-Fontan手术即为NorwoodⅡ手术。具体方法在另章描述。通常在NorwoodⅠ手术完成并出院后至NorwoodⅡ手术期间仍有一定的死亡率。这是因为第一期手术后其循环生理存在着很多异常的情况,尤其是右心室功能。容量负荷的异常使右心室失去正常的Starling曲线,并且使心脏向左偏移。由于承担体循环功能,因此三尖瓣通常会扩大导致反流,并且成为远期Fontan手术重要的预后决定因素。改良B-T分流由于血栓栓塞或内膜增生导致狭窄,即便是通畅的分流由于患儿的生长发育也会导致肺循环流量的不足,使发绀加重,生长发育落后。分流还可造成体动脉舒张压降低导致心肌缺血。

基于上述原因选择恰当的时机施行NorwoodⅡ手术就非常重要。目前通常认为3~6月龄为最合适的时机,较早期经验有较大的提前。主要的优点是早期手术使得B-T分流的血管相对小即可满足要求,可避免早期肺循环量过大而体循环流量相对不足;有利于保护三尖瓣和右心室功能。在某些特殊情况下甚至可更加提前施行,尽管此时肺循环阻力较高,肺氧合较差,更有因为血流较慢导致肺动脉栓塞可能。这些情况包括:分流不足导致持续加重的发绀,生长发育严重落后,高肺-体循环血流之比下的充血性心力衰竭,三尖瓣反流右心室功能衰竭。当然这些因素同时也是手术的高危因素,甚至是施行心脏移植的适应证。

术前需进行超声心动图和心血管造影检查,以了解肺动脉的解剖、主动脉弓的解剖、右心室和三尖瓣的功能以及其他的形态学和血流动力学资料。

3)NorwoodⅢ手术

即施行全腔静脉肺动脉吻合术。包括心内板障法或心外管道法。详见另章描述。通常认为18~24月龄是最适宜的手术时机(图4)。

图4 NorwoodⅢ手术

即施行全腔静脉肺动脉吻合术

3.术后监护治疗

NorwoodⅠ手术后的监护是非常重要而且复杂的。需维持恰当的肺-体循环血流之比,如果植入的分流大小合适则处理相对容易。即便如此,由于手术对心功能造成的巨大损害,维持足够的心排量仍非常困难。因此术后心脏超声应重视前述要点,包括主动脉弓是否有狭窄以及有否肺静脉梗阻。在监护室中监护心肌功能非常重要,对整体心功能的评价有助于决定何时关胸、撤离呼吸机和正性肌力药物,有助于判断总体预后。Tei myocardial performance index和dP/dt联合应用可预判治疗结果。正常值Tei index为0.37~0.46,dP/dt 1000~1200。Tei index高,dP/dt值低提示预后差。

患儿转入监护室后需至少充分镇静和保持肌松动24小时以上。可选用fentanyl和midazolam作镇静剂,pancuronium作肌肉松弛剂。根据临床情况以及血气分析结果,调节呼吸机参数如呼吸频率、潮气量和吸入氧浓度以最大限度平衡肺-体循环流量之比。如判断肺循环流量不足可调节PaCO2至30~35mmHg,如判断肺循环流量过高则可调节PaCO2至45~50mmHg,如流量适当则维持PaCO240mmHg。同样根据对肺循环流量的判断可将吸入氧浓度在17%~100%之间调节。如肺循环流量适当,通常设置吸入氧浓度在25%~30%。吸入一氧化氮的适应证仅限于由于肺阻力增高而体-肺分流并无梗阻的病例,而对于明确由于体-肺分流梗阻造成的肺循环流量下降则即刻予以手术解决。

手术后早期正性肌力药物通常包括多巴胺3~5μg/(kg·min),米力农0.25~0.50μg/(kg·min),必要时肾上腺素0.03~0.05μg/(kg·min)。对于肺循环流量过高而体循环流量不足的病例增加正性肌力药物的剂量只会时病情加重。其他可增加体循环组织氧供的方法包括提高充盈压以增加心排量,另外可通过提高血细胞比容至45%以上。要积极处理代谢性酸中毒,可采用间断或持续输注碳酸氢钠。术后头部24小时通常尿量较少[小于1ml/(kg·h)],甚或发生无尿。如少尿或无尿超过6小时则需施行腹膜透析治疗。

如果患儿未曾关胸返回监护室,则于36~48小时后循环稳定再予以关闭。如循环仍不稳定则可延迟至4~5天后。如术后返回监护室时已关胸,术后24小时内如果循环不稳定,可在监护室内将胸骨打开,往往可明显改善病情。撤离呼吸机可能会是较长的过程,通常3~5天,长的甚至超过计划10天。营养支持非常重要,常在术后48小时开始静脉高营养,或在一定时间后转为鼻胃管营养。胃肠内营养应在心肺功能稳定后及早开始。为防止体-肺分流血栓形成应进行适当的抗凝治疗,目前常用的是术后控制出血后应用阿司匹林1mg/(kg·d)。

双向腔-肺分流术后以及Fontan手术后的处理见另章。

治疗结果和预后
此内容为收费内容
来源
实用外科学(全2册),第4版,978-7-117-23988-2
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