胎兒肺動脈起源異常8例尸體解剖分析

商建峰,陳 東,方 微,董 方,滕 飛,崔亞艷,付 穩,于 瑋,李 倩

肺動脈起源異常是一種罕見的先天性肺血管畸形,有三種類型:單側肺動脈缺失(unilateral absence of pulmonary artery, UAPA)、單側肺動脈異常起源(anomalous origin of unilateral pulmonary artery, AOPA)和左肺動脈吊帶(left pulmonary artery sling, LPAS)。它既可單獨發生,也可合并其他心血管畸形或心外畸形[1]。肺動脈起源異常病理解剖差異較大,易造成遺漏或誤診。本文通過分析8例胎兒先天性肺動脈起源異常病例,以期提高對該病診斷的精準性。

1 材料與方法

1.1 材料收集2011年1月～2019年12月北京安貞醫院病理科胎兒尸檢證實為先天性心臟病404例,其中肺動脈異位起源8例,由2名高年資醫師共同做出診斷。男胎4例,女胎4例,孕期為孕21～28周(中位數23周)。所有孕婦孕期經超聲心動圖畸形篩查發現胎兒先天性心臟畸形,依據醫學倫理學原則自主選擇終止妊娠,胎兒進行尸體解剖病理檢查。所有孕婦均主訴身體健康,月經規律,無家族遺傳病史、慢性病史及藥物過敏史,無孕前服藥史及高危妊娠史等,產科檢查孕婦未發現異常。

1.2 方法通過胎兒尸體解剖檢查胎兒心血管畸形及心外畸形。有關心血管畸形,按心臟節段分析方法進行分析觀察,先天性心臟病診斷分類標準參照國際兒科和先天性心臟病命名學會[2]。

2 結果

(1)右肺動脈起自升主動脈1例。同時存在主-肺動脈間隔缺損、主動脈弓離斷并室間隔完整,即Berry綜合征(圖1)。(2)雙側肺動脈融合起自左頭臂干1例(圖2)。患者伴有肺動脈閉鎖伴完全性房室間隔缺損、永存左上腔靜脈、右心房異構、完全性肺靜脈共同腔閉鎖、房間隔缺損、右位主動脈弓等多種心血管畸形及肺分葉異常、內臟反位、脾缺如等心外臟器畸形。(3)左肺動脈和右肺動脈分別起自不同主動脈或分支3例。均伴隨肺動脈閉鎖伴室間隔缺損,1例左肺動脈起自左頭臂干,右肺動脈起自降主動脈及右側動脈導管,伴隨右位主動脈弓;1例左肺動脈起自右動脈導管,右肺動脈起自右鎖骨下動脈(圖3),伴永存左上腔靜脈、完全性房室間隔缺損、部分型肺靜脈異位連接、右位主動脈弓等心血管畸形以及肺分葉異常、內臟反位等心外畸形;1例左肺動脈起自左動脈導管,右肺動脈起自降主動脈。(4)LPAS 3例(圖4),肺動脈主干發出右肺動脈,右肺動脈發出左肺動脈形成血管環。同時伴隨不同的心血管畸形及心外畸形(表1)。

圖1 主-肺動脈間隔缺損及右肺動脈起自升主動脈 圖2 左右肺動脈起自左頭臂干 圖3 右肺動脈起自右鎖骨下動脈 圖4 左肺動脈吊帶:左肺動脈起自右肺動脈,走行于氣管和食管之間

表1 肺動脈起源異常及伴隨心血管畸形以及心外畸形

3 討論

AOPA是一種罕見的心血管畸形,是指其中一個肺動脈分支來自升主動脈,另一個肺動脈分支來自肺動脈主干(即起源于右心室),包括右肺動脈或左肺動脈起源于無名動脈或動脈導管或側支動脈)[2]。Fraentzel于1868年首次描述了這種類型的心臟畸形[3],在先天性心臟病患者中的發生率為0.1%～0.33%[3-6]。肺動脈異常起源于降主動脈更少見[7]。AOPA分為右肺動脈起源異常(abnormal origin of the right pulmonary artery, AORPA)和左肺動脈起源異常(abnormal origin of the left pulmonary artery, AOLPA)[8]。AORPA是最常見的亞型,占肺動脈起源異常病例的80%以上[4-6]。AOPA又根據頭臂干起始部分為近端亞型和遠端亞型,與遠端亞型相比,近端亞型更常見,其中AOPA同側起源為最常見的形式,其次為后側起源,對側AOPA起源僅見于近端亞型[5-6]。

AOPA患兒出生后的前3個月病死率為30%[4],在1年內未接受手術修復的患者中,AORPA的病死率高達70%;高病死率的主要原因是異常起源的肺動脈接受來自體循環的高壓血液,并且隨著出生后肺阻力的降低,起源異常的肺動脈血流量增加,導致肺動脈高壓和充血性心力衰竭,隨后發生不可逆的肺血管疾病[3]。

目前,AOPA的發病機制認為是第五主動脈弓和第六主動脈弓或神經嵴細胞的發育異常所致[8]。在左側,由于左側第六主動脈弓發育失敗導致左肺動脈與肺動脈主干融合失敗以及主動脈囊持續存在。在右側,由于右第六主動脈弓向左側的不完全遷移導致近端AOPA,遠端AOPA可能是右側第五弓和近端肺動脈及第六主動脈弓消失所致[6]。

AOPA可能單獨發生,也可能與動脈導管未閉、法洛四聯癥、主-肺動脈間隔缺損、房間隔缺損、主動脈峽部發育不全和主動脈弓中斷有關,還有學者認為與DiGeorge綜合征有關[6],動脈導管未閉和房間隔缺損是AOPA患兒中最常見的先天性異常。有報道超過2/3的AORPA與動脈導管未閉相關,而15%的近端亞型AORPA與主-肺動脈間隔缺損相關。AOLPA則與法洛四聯癥和主動脈弓異常密切相關,50%以上可伴隨法洛四聯癥;有50%～75%以上,甚至有100%的AOLPA患者存在右側主動脈弓[3,5-6]。

本組中5例肺動脈起自主動脈或分支,其中僅1例為真正的AOPA,為右肺動脈起自升主動脈,左肺動脈起自右心室,占先天性心臟病的0.25%,與文獻報道相近,同時伴主動脈弓離斷和主-肺動脈間隔缺損,為Berry綜合征;另有4例為肺動脈閉鎖伴肺動脈起源異常,左右肺動脈均沒有起源于肺動脈主干(右心室),而是異常起自頭臂干、鎖骨下動脈或降主動脈等部位,與AOPA起源異常的動脈類似,因此我們按肺動脈起源異常分析。本實驗3例伴右位主動脈弓,2例伴永存左上腔靜脈和房室間隔缺損,同時2例還伴內臟反位、肺分葉異常等心外畸形。

Berry綜合征也是一種罕見的先天性心臟病,包括4個特征:主-肺動脈窗、右肺動脈異常起源于主動脈、主動脈弓發育不良(縮窄或離斷)和室間隔完整。1982年Berry等[9]首次描述,在先天性心臟病中的發病率為0.046%,目前總例數不超過100例,其中大多數患者是嬰兒。Matsubara等[10]在2010年首次通過超聲心動圖診斷出胎兒Berry綜合征。嬰兒臨床表現為低心輸出量綜合征和呼吸窘迫,Berry綜合征如果延誤診斷則是致命的,因此也被認為是新生兒早期心力衰竭的罕見原因之一,治療手段主要是手術[11]。

Berry綜合征的心臟畸形具有共同的胚胎學基礎:在胚胎發育過程中共同動脈干遠端間隔分隔失敗,形成了主-肺動脈遠端間隔缺損,同時形成右肺動脈異常起源于升主動脈,主-肺動脈遠端間隔缺損分流了部分向主動脈弓部供血的血流量,又由于完整的室間隔限制向主動脈弓部供血的其他來源,使主動脈弓部的血供減少,從而導致主動脈弓發育不良或離斷[9]。該病病因尚不明確,可能與基因及染色體異常有關,有研究者報道Berry綜合征合并13號染色體三體畸形[12-14]。

Berry綜合征可能合并心血管畸形,如冠狀動脈異常起源肺動脈、右鎖骨下動脈異常起源于降主動脈等[15-16],心臟外的畸形表現還包括肢體畸形和全內臟反位[17-18],亦有合并先天性肺大泡或合并尿道下裂等的報道[19],提示男性Berry綜合征患者可能與尿道下裂有關[20]。

本例Berry綜合征為A型主動脈弓離斷,Ⅱ型(遠端型)主-肺動脈間隔缺損,未見其他心血管畸形及心外畸形。未進行基因學檢查,但不除外可能存在的染色體異常。

肺動脈吊帶同樣是一種罕見的先天性心血管畸形,又稱為迷走左肺動脈,是指左肺動脈異常起源于右肺動脈,在遠段氣管和食管之間向左穿行到達左肺門,常壓迫氣道造成梗阻,在先天性心臟病中的發病率為0.14%[21],由Glaevecke和Doehle于1897年首次描述,2011年Yorioka等[22]首次利用產前超聲診斷胎兒肺動脈吊帶。

肺動脈吊帶是左肺動脈位于右主支氣管之前,在氣管和食道之間行進,然后進入左肺門,形成血管環,導致這些結構受壓而引起不同臨床癥狀,從無癥狀狀態到嚴重危及生命的氣道阻塞癥狀[23],包括喘憋、進食異常、呼吸困難、反復呼吸道感染和復發性肺炎等[24],其發病率和病死率與氣道病變的程度有關,包括氣管支氣管狹窄、肺部發育情況、心臟合并癥等[23,25]。

肺動脈吊帶的胚胎學發育機制:肺動脈于胚胎早期起于肺芽,后發出左、右肺動脈支,最終兩側肺動脈與第六對主動脈弓相連。如果在發育過程中左肺動脈發育不良,且發育落后于氣管、支氣管樹的發育,可致第六對主動脈弓、左肺動脈連接異常,從而形成肺動脈吊帶[26]。左肺動脈壓迫右側支氣管,導致右支氣管和(或)左肺動脈可能收縮或發育不全,從而可引起右肺發育不全,左肺動脈吊帶被認為是支氣管肺畸形的一部分,包括前腸畸形、氣道異常、肺實質異常和血管異常等。除此之外,肺動脈吊帶還與許多其他器官異常有關,包括VACTERAL綜合征(脊椎異常、肛門閉鎖、心臟異常、氣管食管瘺、腎臟和四肢異常)。還常伴隨先天性心血管畸形,包括永存左上腔靜脈、右鎖骨下動脈下迷走,主動脈縮窄、部分肺靜脈回流異常、房間隔缺損、室間隔缺損、法洛四聯癥等,甚至其他血管環,如雙主動脈弓,也可能與LPAS相關[26]。本組3例LPAS,均伴不同類型的先天性心血管畸形如部分型肺靜脈異位連接、永存左上腔靜脈、房間隔缺損、室間隔缺損等,又有心外畸形,1例右肺重度發育不良,1例伴隨腎臟畸形、肛門閉鎖及四肢異常,符合VACTERAL綜合征。

總之,肺動脈異常起源是一種罕見的心血管畸形,其分支走行復雜多樣,并可伴隨其他不同的心血管畸形或心外畸形。