胎儿肺动脉起源异常8例尸体解剖分析

商建峰,陈 东,方 微,董 方,滕 飞,崔亚艳,付 稳,于 玮,李 倩

肺动脉起源异常是一种罕见的先天性肺血管畸形,有三种类型:单侧肺动脉缺失(unilateral absence of pulmonary artery, UAPA)、单侧肺动脉异常起源(anomalous origin of unilateral pulmonary artery, AOPA)和左肺动脉吊带(left pulmonary artery sling, LPAS)。它既可单独发生,也可合并其他心血管畸形或心外畸形[1]。肺动脉起源异常病理解剖差异较大,易造成遗漏或误诊。本文通过分析8例胎儿先天性肺动脉起源异常病例,以期提高对该病诊断的精准性。

1 材料与方法

1.1 材料收集2011年1月～2019年12月北京安贞医院病理科胎儿尸检证实为先天性心脏病404例,其中肺动脉异位起源8例,由2名高年资医师共同做出诊断。男胎4例,女胎4例,孕期为孕21～28周(中位数23周)。所有孕妇孕期经超声心动图畸形筛查发现胎儿先天性心脏畸形,依据医学伦理学原则自主选择终止妊娠,胎儿进行尸体解剖病理检查。所有孕妇均主诉身体健康,月经规律,无家族遗传病史、慢性病史及药物过敏史,无孕前服药史及高危妊娠史等,产科检查孕妇未发现异常。

1.2 方法通过胎儿尸体解剖检查胎儿心血管畸形及心外畸形。有关心血管畸形,按心脏节段分析方法进行分析观察,先天性心脏病诊断分类标准参照国际儿科和先天性心脏病命名学会[2]。

2 结果

(1)右肺动脉起自升主动脉1例。同时存在主-肺动脉间隔缺损、主动脉弓离断并室间隔完整,即Berry综合征(图1)。(2)双侧肺动脉融合起自左头臂干1例(图2)。患者伴有肺动脉闭锁伴完全性房室间隔缺损、永存左上腔静脉、右心房异构、完全性肺静脉共同腔闭锁、房间隔缺损、右位主动脉弓等多种心血管畸形及肺分叶异常、内脏反位、脾缺如等心外脏器畸形。(3)左肺动脉和右肺动脉分别起自不同主动脉或分支3例。均伴随肺动脉闭锁伴室间隔缺损,1例左肺动脉起自左头臂干,右肺动脉起自降主动脉及右侧动脉导管,伴随右位主动脉弓;1例左肺动脉起自右动脉导管,右肺动脉起自右锁骨下动脉(图3),伴永存左上腔静脉、完全性房室间隔缺损、部分型肺静脉异位连接、右位主动脉弓等心血管畸形以及肺分叶异常、内脏反位等心外畸形;1例左肺动脉起自左动脉导管,右肺动脉起自降主动脉。(4)LPAS 3例(图4),肺动脉主干发出右肺动脉,右肺动脉发出左肺动脉形成血管环。同时伴随不同的心血管畸形及心外畸形(表1)。

图1 主-肺动脉间隔缺损及右肺动脉起自升主动脉 图2 左右肺动脉起自左头臂干 图3 右肺动脉起自右锁骨下动脉 图4 左肺动脉吊带:左肺动脉起自右肺动脉,走行于气管和食管之间

表1 肺动脉起源异常及伴随心血管畸形以及心外畸形

3 讨论

AOPA是一种罕见的心血管畸形,是指其中一个肺动脉分支来自升主动脉,另一个肺动脉分支来自肺动脉主干(即起源于右心室),包括右肺动脉或左肺动脉起源于无名动脉或动脉导管或侧支动脉)[2]。Fraentzel于1868年首次描述了这种类型的心脏畸形[3],在先天性心脏病患者中的发生率为0.1%～0.33%[3-6]。肺动脉异常起源于降主动脉更少见[7]。AOPA分为右肺动脉起源异常(abnormal origin of the right pulmonary artery, AORPA)和左肺动脉起源异常(abnormal origin of the left pulmonary artery, AOLPA)[8]。AORPA是最常见的亚型,占肺动脉起源异常病例的80%以上[4-6]。AOPA又根据头臂干起始部分为近端亚型和远端亚型,与远端亚型相比,近端亚型更常见,其中AOPA同侧起源为最常见的形式,其次为后侧起源,对侧AOPA起源仅见于近端亚型[5-6]。

AOPA患儿出生后的前3个月病死率为30%[4],在1年内未接受手术修复的患者中,AORPA的病死率高达70%;高病死率的主要原因是异常起源的肺动脉接受来自体循环的高压血液,并且随着出生后肺阻力的降低,起源异常的肺动脉血流量增加,导致肺动脉高压和充血性心力衰竭,随后发生不可逆的肺血管疾病[3]。

目前,AOPA的发病机制认为是第五主动脉弓和第六主动脉弓或神经嵴细胞的发育异常所致[8]。在左侧,由于左侧第六主动脉弓发育失败导致左肺动脉与肺动脉主干融合失败以及主动脉囊持续存在。在右侧,由于右第六主动脉弓向左侧的不完全迁移导致近端AOPA,远端AOPA可能是右侧第五弓和近端肺动脉及第六主动脉弓消失所致[6]。

AOPA可能单独发生,也可能与动脉导管未闭、法洛四联症、主-肺动脉间隔缺损、房间隔缺损、主动脉峡部发育不全和主动脉弓中断有关,还有学者认为与DiGeorge综合征有关[6],动脉导管未闭和房间隔缺损是AOPA患儿中最常见的先天性异常。有报道超过2/3的AORPA与动脉导管未闭相关,而15%的近端亚型AORPA与主-肺动脉间隔缺损相关。AOLPA则与法洛四联症和主动脉弓异常密切相关,50%以上可伴随法洛四联症;有50%～75%以上,甚至有100%的AOLPA患者存在右侧主动脉弓[3,5-6]。

本组中5例肺动脉起自主动脉或分支,其中仅1例为真正的AOPA,为右肺动脉起自升主动脉,左肺动脉起自右心室,占先天性心脏病的0.25%,与文献报道相近,同时伴主动脉弓离断和主-肺动脉间隔缺损,为Berry综合征;另有4例为肺动脉闭锁伴肺动脉起源异常,左右肺动脉均没有起源于肺动脉主干(右心室),而是异常起自头臂干、锁骨下动脉或降主动脉等部位,与AOPA起源异常的动脉类似,因此我们按肺动脉起源异常分析。本实验3例伴右位主动脉弓,2例伴永存左上腔静脉和房室间隔缺损,同时2例还伴内脏反位、肺分叶异常等心外畸形。

Berry综合征也是一种罕见的先天性心脏病,包括4个特征:主-肺动脉窗、右肺动脉异常起源于主动脉、主动脉弓发育不良(缩窄或离断)和室间隔完整。1982年Berry等[9]首次描述,在先天性心脏病中的发病率为0.046%,目前总例数不超过100例,其中大多数患者是婴儿。Matsubara等[10]在2010年首次通过超声心动图诊断出胎儿Berry综合征。婴儿临床表现为低心输出量综合征和呼吸窘迫,Berry综合征如果延误诊断则是致命的,因此也被认为是新生儿早期心力衰竭的罕见原因之一,治疗手段主要是手术[11]。

Berry综合征的心脏畸形具有共同的胚胎学基础:在胚胎发育过程中共同动脉干远端间隔分隔失败,形成了主-肺动脉远端间隔缺损,同时形成右肺动脉异常起源于升主动脉,主-肺动脉远端间隔缺损分流了部分向主动脉弓部供血的血流量,又由于完整的室间隔限制向主动脉弓部供血的其他来源,使主动脉弓部的血供减少,从而导致主动脉弓发育不良或离断[9]。该病病因尚不明确,可能与基因及染色体异常有关,有研究者报道Berry综合征合并13号染色体三体畸形[12-14]。

Berry综合征可能合并心血管畸形,如冠状动脉异常起源肺动脉、右锁骨下动脉异常起源于降主动脉等[15-16],心脏外的畸形表现还包括肢体畸形和全内脏反位[17-18],亦有合并先天性肺大泡或合并尿道下裂等的报道[19],提示男性Berry综合征患者可能与尿道下裂有关[20]。

本例Berry综合征为A型主动脉弓离断,Ⅱ型(远端型)主-肺动脉间隔缺损,未见其他心血管畸形及心外畸形。未进行基因学检查,但不除外可能存在的染色体异常。

肺动脉吊带同样是一种罕见的先天性心血管畸形,又称为迷走左肺动脉,是指左肺动脉异常起源于右肺动脉,在远段气管和食管之间向左穿行到达左肺门,常压迫气道造成梗阻,在先天性心脏病中的发病率为0.14%[21],由Glaevecke和Doehle于1897年首次描述,2011年Yorioka等[22]首次利用产前超声诊断胎儿肺动脉吊带。

肺动脉吊带是左肺动脉位于右主支气管之前,在气管和食道之间行进,然后进入左肺门,形成血管环,导致这些结构受压而引起不同临床症状,从无症状状态到严重危及生命的气道阻塞症状[23],包括喘憋、进食异常、呼吸困难、反复呼吸道感染和复发性肺炎等[24],其发病率和病死率与气道病变的程度有关,包括气管支气管狭窄、肺部发育情况、心脏合并症等[23,25]。

肺动脉吊带的胚胎学发育机制:肺动脉于胚胎早期起于肺芽,后发出左、右肺动脉支,最终两侧肺动脉与第六对主动脉弓相连。如果在发育过程中左肺动脉发育不良,且发育落后于气管、支气管树的发育,可致第六对主动脉弓、左肺动脉连接异常,从而形成肺动脉吊带[26]。左肺动脉压迫右侧支气管,导致右支气管和(或)左肺动脉可能收缩或发育不全,从而可引起右肺发育不全,左肺动脉吊带被认为是支气管肺畸形的一部分,包括前肠畸形、气道异常、肺实质异常和血管异常等。除此之外,肺动脉吊带还与许多其他器官异常有关,包括VACTERAL综合征(脊椎异常、肛门闭锁、心脏异常、气管食管瘘、肾脏和四肢异常)。还常伴随先天性心血管畸形,包括永存左上腔静脉、右锁骨下动脉下迷走,主动脉缩窄、部分肺静脉回流异常、房间隔缺损、室间隔缺损、法洛四联症等,甚至其他血管环,如双主动脉弓,也可能与LPAS相关[26]。本组3例LPAS,均伴不同类型的先天性心血管畸形如部分型肺静脉异位连接、永存左上腔静脉、房间隔缺损、室间隔缺损等,又有心外畸形,1例右肺重度发育不良,1例伴随肾脏畸形、肛门闭锁及四肢异常,符合VACTERAL综合征。

总之,肺动脉异常起源是一种罕见的心血管畸形,其分支走行复杂多样,并可伴随其他不同的心血管畸形或心外畸形。