由动脉干与心球分隔不均引起的包括肺动脉狭窄、室间隔缺损、主动脉骑跨和右心室肥大四种异常的先天性心血管畸形。
病因
最常见的发绀型先天性心脏病。肺动脉狭窄造成右心室肥大,粗大的主动脉向右侧偏移而骑跨在室间隔缺损处。存在四种畸形:主动脉骑跨、对位不良型室间隔缺损、漏斗部狭窄在内的右室流出道阻塞、右心室肥厚。由法国医生E.法洛在1988年首次报道,发病率约占先天性心脏病的10%,占发绀型心脏病的50%。V.普拉格认为法洛四联症由肺动脉瓣下圆锥发育不良造成。自然病史主要取决于右室流出道及肺动脉系统狭窄的程度及侧支循环情况,重症者25%~35%在1岁内死亡,50%病人死于3岁内,70%~75%死于10岁内,90%病人会夭折。死亡的主要原因为缺氧发作、栓塞、心力衰竭、感染等。
临床表现
患者的症状主要取决于右室流出道狭窄的程度,以及有无肌性痉挛性收缩。静脉血经室缺进入左心系统会引起发绀,右向左分流量的大小决定发绀的程度,随着肺动脉瓣狭窄和发育不良程度的加重,左向右分流增加。儿茶酚胺水平增高,可能会引起右室流出道的动力性梗阻,导致发绀加重或者缺氧发作,体循环阻力降低也可引起发绀加重。患者多有杵状指、喜蹲踞,少数可出现咯血、心力衰竭、脑血栓、脑脓肿等病史。少数右室流出道狭窄不严重的患者,室缺左向右分流,可无症状。
诊断
查体:典型法洛四联症的主要查体症状为发绀,外周氧饱和度多在90%以下,体肺动脉侧枝丰富的患儿也可无发绀表现。发绀重往往提示肺动脉发育不良。第一心音正常,第二心音的肺动脉瓣组成部分较弱,胸骨左缘可闻及来源于流出道梗阻的收缩期杂音。杂音越响,狭窄程度越轻,部分患者可扪及震颤,狭窄程度较重者杂音较轻、震颤少见。存在较大体肺动脉侧枝的患儿可在背部闻及连续性杂音。年长患儿可见杵状指。肺动脉瓣缺如患者可在胸骨左缘闻及舒张期杂音,常伴有呼吸窘迫症状。
心电图:多为窦性心律,新生儿期可正常,后期可出现电轴右偏,右室肥厚、右心房扩大的表现,也可合并完全型或不完全型右束支传导阻滞、ST-T改变、交界区心律等。
胸片:典型表现是两肺纹理纤细、稀疏,肺野透光度增高,肺门阴影缩小,此为肺动脉血流量减少的表现。要注意两侧肺血分布是否对称,警惕单侧肺动脉缺如。如肺门无明确肺动脉支干影,肺野内血管纹理杂乱,提示合并体肺动脉侧枝血管。典型心影呈靴型,心腰凹陷,右心室增大,心尖圆凸上抬。升主动脉结宽,多凸向右侧纵膈。
超声心动图:本病首选的影像学检查手段,可以提供外科医生手术需要的绝大部分数据。M型及二维超声心动图可显示心内各部分的解剖及相互关系,左、右室大小,舒张末期容积,射血分数,室壁厚度及流出道、肺动脉瓣下狭窄程度,室间隔缺损的大小位置,主动脉瓣环直径、骑跨程度,肺动脉瓣环发育情况,瓣口大小,主肺动脉及左右肺动脉发育情况,各瓣膜有无狭窄、返流及发育异常,同时可以观察左右冠状动脉开口位置,是否合并单冠畸形。对于其他合并畸形,如动脉导管、房间隔缺损、多发室缺、粗大体肺侧枝等超声同样也可提供非常有价值的数据。
增强CT:对于婴幼儿、肺动脉发育指标达不到根治标准,以及怀疑有体肺动脉侧枝、冠脉畸形、二次手术的患者,建议常规行计算机断层扫描(CT)。CT可以准确测量肺动脉,左、右肺动脉分支及膈水平降主动脉直径,清楚显示冠状动脉开口及走行位置,提供体肺动脉侧枝粗细、数量及支配区域等。
心导管及心血管造影检查:心导管及心血管造影检查是诊断的金标准(大多数病例不需要在术前进行右心导管或造影检查),主要用于怀疑肺内动脉分支狭窄、合并粗大体肺动脉侧枝、多发室间隔缺损、左心室或右心室发育不良、怀疑冠脉病变且超声和CT显示不清、一侧肺动脉缺如或者肺动脉起源异常等患者。造影可清晰显示:
①左、右肺动脉发育情况;
②左、右心室发育是否均衡;
③是否合并巨大体肺侧枝;
④合并畸形、冠脉畸形等其他。
磁共振检查:无创、无射线,可提供类似于心导管及造影检查的大量结构和功能方面的信息。但耗时长,检查过程中需要配备专门的监测设备。在中国尚未作为常规检查开展。
实验室检查:多数患者的红细胞计数、血细胞比积及血红蛋白的含量显著升高,如患者合并贫血也可表现为血红蛋白低于正常值。动脉血气提示氧分压及饱和度下降。重度发绀病人血小板计数及纤维蛋白原减少,凝血时间和凝血酶原时间延长。
治疗
药物治疗
目的是预防缺氧发作和减轻缺氧。容易导致缺氧发作的因素包括:脱水、贫血、酸中毒、儿茶酚胺增高、体循环阻力下降等。治疗的原则主要是消除诱因,镇静、供氧、纠正酸中毒、补充血容量、提高肺循环阻力、减轻右室流出道痉挛。
手术治疗
包括姑息手术和根治手术。姑息手术包括改良BT分流术、中心分流术、姑息性右室流出道疏通等术式,目的是改善患儿缺氧,促进肺动脉发育。改良BT分流术应用最广,在锁骨下动脉与肺动脉之间用Gortex血管建立连接。根治手术包括修补室间隔缺损、疏通右室流出道及肺动脉系统狭窄矫治、同期矫治合并畸形,如动脉导管未闭、房间隔缺损、瓣膜返流等。修补室缺、疏通右室流出道可以经右房切口、右室切口、右房-肺动脉切口等径路。
对于以下三种情况应尽早手术,具体手术方式可根据术中探查情况施行姑息或者根治手术。
①患儿出生后有非常严重的右心室流出道梗阻,需前列腺素持续泵入才能维持氧饱和度及循环。
②频繁缺氧发作,或者缺氧发作后有严重缺氧,动脉氧饱和度低于20%~30%,或者既往有缺氧发作导致的心肺复苏抢救病史。
③出生后数周至数月,右室流出道梗阻进行性加重,静息状态下氧饱和度从90%下降至65%~70%的水平。
对于缺氧发作的患儿给予吗啡等药物镇静,吸氧,屈膝体位,α肾上腺素受体激动药物提高体循环阻力,β受体阻滞剂缓解右室流出道痉挛,必要时给予麻醉插管,肌松药物及呼吸机辅助治疗。对于年龄小于3个月、静息状态下氧饱和度在80%~85%以上、无缺氧发作的患儿,建议暂缓手术,密切观察患儿氧饱和度情况。
法洛四联症能否行根治手术主要取决于肺动脉发育情况,有两个客观指标可以评价肺动脉:McGoon比值和肺动脉指数(PAI,又称Nakata指数)。测量左、右两侧肺动脉直径的径线应该在肺叶动脉分出前的左、右肺动脉水平,降主动脉直径应该在膈肌水平。McGoon比值=(RPAD+LPAD)/AD,正常值>2.0。肺动脉指数为两侧肺动脉的横截面积之和除以体表面积,正常值为≥330毫米2/米2。如McGoon值≥1.2或肺动脉指数(Nakata指数)≥150毫米2/米2可行根治术,小于上述指标建议行体肺分流或者右室肺动脉连接术促进肺动脉发育。如果二尖瓣大小发育正常,则左心室发育大小不作为手术指征的判断标准,但左心室舒张末期容量指数(计算公式:左室舒张末容量/体表面积,正常值男性58毫升/米2,女性50/米2)小于30毫升/米2,手术风险增加。
手术方式、技术包括:
①经右心房径路,修补室间隔缺损,疏通右室流出道及肺动脉瓣。心脏停搏后经三尖瓣口探查室间隔缺损及右室流出道解剖,经右心房径路或者右心房-肺动脉径路进行法洛四联症矫治,可充分保护右室功能,减少术后心律失常的发生率,但是因为显露受限,阻断时间长,二次转机及术后残余梗阻发生率较右心室径路高。此径路并非在所有的法洛四联症患者都能施行,对于右室流出道弥漫性发育不良、合并肺动脉瓣下室间隔缺损的患者处理较困难。
②经右室切口修补室缺、疏通右室流出道。右室流出道切口可以是纵切口,也可以是横切口。横切口可以选择在右室流出道中上1/3处,也可以选择在肺动脉瓣环下。纵切口的位置应根据心室表面冠状动脉走行来确定,避免横断向心尖方向走行的粗大冠状动脉分支,同时在漏斗部凹陷处走行的考虑给肥厚梗阻肌肉供血冠状动脉分支应予以横断。在确保流出道疏通效果及修补室缺的前提下,心室切口的长度应限制在漏斗部长度之内,越小越好。在圆锥隔发育不良或者缺如的患儿,右室流出道切口应该限制在5~6毫米。
③跨环补片,经上述方法处理。肺动脉瓣环仍达不到正常预计值的,合并肺动脉瓣下室间隔缺损的,建议行跨环补片矫治,右室流出道切口向远端延伸,经肺动脉瓣交界向上切开至右肺动脉开口以上水平(对于年龄偏大,肺动脉发育良好的患儿切口可适当减小),左肺动脉开口狭窄者切口应向左肺动脉延伸并超越狭窄处3~4毫米。补片材料可选择戊二醛处理的心包补片或者生物带单瓣补片,也可以用自体心包片或者Gortex血管自己缝制带单瓣补片。带瓣补片可减少肺动脉瓣返流的发生,有利于法洛四联症患儿术后早期的恢复。
④体肺动脉侧支处理。轻型法洛四联症一般不合并巨大体肺动脉侧枝,肺血管床发育良好,多不需栓塞或者结扎处理。重症法洛四联症由于缺少心内来源的肺血供应,常合并体肺动脉侧枝,多起源于降主动脉,也可发自头臂血管及其分支。这些侧枝在术前可以增加肺血,缓解患儿缺氧症状,在术中会很大程度上增加外科手术难度。如不处理,会导致术中回血多,手术视野显露差,脑、肾脏等器官低灌注,灌注肺等。术后增加肺渗出的风险,导致呼吸机使用时间延长。对于超声、CT等检查发现或者怀疑合并体肺侧枝的患儿,建议采用杂交技术同期进行体肺动脉侧枝造影、侧枝封堵。对于单独供血局部肺段的侧枝血管栓塞应谨慎,因为有发生肺梗死的风险。术中难以封堵的粗大侧枝血管,可保留导丝于侧枝血管内,随后作为外科结扎的定位标记。术前检查未发现有体肺动脉侧枝,术后呼吸机拔管困难,肺渗出,怀疑体肺动脉侧枝引起者建议行侧枝造影、侧枝封堵术。
术后早期并发症。
①低心排血量综合征。法洛四联症根治术后常见的并发症之一。患者多表现为血压低、左房压高、静脉压高,中心温度高,四肢末梢潮凉,少尿或者无尿。多在术后当天或者第二天达到高峰。低心排综合征可引起多脏器灌注不足,导致灌注肺、呼吸循环衰竭、肝肾功能衰竭、免疫功能降低并发感染、应激性溃疡消化道出血等。应尽快查明原因,及早纠正。治疗原则为立即行床旁超声检查,明确心内畸形是否矫治满意,是否有心包填塞,针对病因治疗;补足血容量;纠正酸中毒及电解质紊乱;应用多巴胺、多巴酚丁胺、肾上腺素、米力农等血管活性药物。畸形矫治满意的情况下,上述方法仍无效且考虑由心肌损伤或左室容积小导致者,可应用ECMO辅助治疗。
②呼吸道并发症。为婴幼儿法洛四联症根治术后死亡的常见原因。婴幼儿肺血管内皮发育不全,对肺损伤的代偿能力也比较低,体肺动脉侧枝引起肺血流量增多,术后容易发生肺渗出、血痰,呼吸机辅助时间延长,加之患儿免疫力低下,易并发呼吸道感染。治疗原则为适当补充胶体,应用血管活性药物改善心脏功能,呼吸机加呼气末正压(PEEP)4~10厘米水柱,加强呼吸道护理,维持水、电解质、营养平衡,预防和治疗感染;肺部感染严重,呼吸机通气难以维持者可用高频震荡呼吸机通气,或者体外膜氧合(ECMO)辅助。
③肾功能不全。无尿或少尿,可以因为术前缺氧、术中再灌注损伤、术后低心排低血压肾脏灌注不足所致。首先应纠正低心排,积极维护心功能,改善循环、提高血压,适当补充容量,避免损害肾功能及强烈缩血管药物使用。对于术后无尿、少尿的小婴儿、婴幼儿术中积极安放腹膜透析管,年龄较大的应积极血滤。
④心律失常。常见的为房室传导阻滞、室上性心动过速、室性早搏、窦性心动过速、心搏骤停等。窦性心动过速多为代偿性,通过控制体温,补足容量,维持内环境稳定,去除诱因,一般可纠正。房室传导阻滞多与术中操作有关,可给予激素、心肌营养治疗,减轻心肌水肿,术中安装房室顺序起搏器,如术后数天仍为Ⅲ度房室传导阻滞,则积极安装永久起搏器。顽固的室上性心动过速在去除诱因后可用盐酸胺碘酮(可达龙)、β受体阻滞剂治疗,室性早搏、心搏骤停多为电解质紊乱和心功能不全引起,病因去除后可予利多卡因泵入,心搏骤停复苏困难时,可紧急床旁开胸,建立体外循环辅助。
⑤瓣膜关闭不全。主动脉瓣关闭不全多为切除右室流出道肥厚肌束或修补室间隔时副损伤所致。三尖瓣关闭不全多为修补室缺时腱索损伤或者补片牵拉引起。超声发现后应及时转机修复。
⑥心包填塞。可由出血、渗血、引流管堵塞、引流不畅、血块、水肿组织压迫以及不恰当的心包缝合引起,临床表现为静脉压高、血压低,组织灌注低,少尿,无尿,药物反应差。应立即开胸,切除胸腺,敞开心包,重新调整引流管型号及位置,清除血块。如为心肌水肿、心包腔空间不足所引起,应敞开胸骨,延迟关胸。
⑦残余分流、再次开胸止血、感染性心内膜炎、胸腔积液等。
术后远期并发症。远期并发症影响患者的生活质量和寿命,严重者需介入手术或者外科手术干预,其发生时间及严重程度与病理解剖、手术技术及手术理念相关。
①肺动脉瓣返流是最常见的并发症,发生率为20%~40%,右室流出道残留或新发梗阻次之,发生率为10%~15%,分支肺动脉狭窄或发育不良,重度三尖瓣返流。
②心律失常。房颤、房扑、室上性室性心律失常、心源性猝死;室缺残余漏。
③左心相关并发症。主动脉根部扩张、主动脉瓣返流、左心功能不全、感染性心内膜炎。远期死亡最常见的原因为猝死和心衰。
手术结果:
①姑息性手术。改良锁骨下动脉与肺动脉分流术应用最广,效果满意。中心分流术和右心室流出道补片可选择适当病例应用。分流术的住院死亡率为2.5%~10%,2年通畅率为90%~96%,血氧饱和度上升至80%~90%。
②根治手术。法洛四联症根治手术部分中心已提早到新生儿和小婴儿手术,取得满意结果。2010年,A.哈比卜报道3059例0~18岁法洛四联症外科治疗,其中2534例为矫正手术,217例为姑息手术后矫正手术,一期矫正手术死亡23例(1.3%),217例再次矫正手术,死亡12例(7.8%)。EACTS数据库1999~2011年共6654例,院内死亡率2.58%。STS数据库2002~2007年共3059例,院内死亡率为1.3%。