根据第六对主动脉弓发育评价合并室间隔缺损的肺动脉闭锁形态学变化规律

陈国良 靳永强 张晓雅

肺动脉闭锁合并室间隔缺损是胚胎期漏斗部极度分割不对称导致右心室和肺动脉之间失去顺行连接，闭锁可以发生在漏斗部、肺动脉瓣甚至肺动脉水平[1-2]，而胚胎期第六对主动脉弓发育情况决定了肺血灌注的形式，动脉导管和体肺侧枝是最主要的供血途径。肺血供应的形态学多样性反映了其胚胎学发育的复杂性，正确识别并对其进行分类是比较困难的。常用肺动脉闭锁分类方案多是根据固有肺动脉发育情况及体肺侧枝来进行[3-8]，但各种分类方法均有局限，如并未考虑到双侧动脉导管或一些比较少见的解剖变异，本研究根据胚胎学发育理论提出了肺动脉闭锁合并室间隔缺损新的分类方法，并分析本院合并室间隔缺损的肺动脉闭锁患者的肺血供应变化，对分类方法进行验证。

资料与方法

1.临床资料 自 2011年6月至 2018年4月，在华信医院收治的74 例合并室间隔缺损的肺动脉闭锁患者，经超声心动图、CT 及心导管造影检查确诊，供血血管的解剖特点通过心导管造影及心脏CT来确定。肺动脉闭锁合并其他复杂畸形的患者如单心室、内脏心房异位综合症及房室连接不一致等均被排除。所有病例均有胸X 线平片、心电图、超声心动图及详细临床资料。入选患者年龄3 个月～28岁，中位年龄36.3 个月。

2.心导管造影术 本研究74 例患者均行心导管造影检查。心导管造影通过穿刺股动脉实施，分别行左心室、右心室及降主动脉造影并对每条体肺侧枝和动脉导管进行选择性造影。动脉导管的确定主要通过其经典的起源位置及走形，当有肺动脉融合部存在时导管供应双侧肺血，不合并来源于降主动脉的粗大体肺侧枝；当不存在肺动脉融合部时动脉导管可连接同侧肺门部肺动脉，供应同侧肺组织全部血供[9]；当体肺侧枝连接固有肺动脉时，固有肺动脉在正位投射像呈现“海鸥征”，与体肺侧枝和肺内动脉不同，固有肺动脉与心脏周期搏动一致[10]。

3.分类依据及方法 以胚胎学第六对主动脉弓发育理论为依据，当第六对主动脉近端及远端均发育时，动脉导管及肺动脉均发育正常，临床表现为动脉导管连接肺动脉融合部；当第六对主动脉弓远端发育而近端未发育或早期退化时，心包内左右肺动脉未发育而动脉导管发育并连接肺门部肺动脉，供应同侧全部肺血；当一侧第六对主动脉弓远端发育时，动脉导管连接同侧肺门部肺动脉，无心包内肺动脉发育，对侧动脉导管及心包内肺动脉均未形成，体肺侧枝供应对侧肺血供。

当双侧第六对主动脉弓近端及远端均为发育时，无动脉导管及固有肺动脉形成，粗大体肺侧枝形成供应全部肺血；当第六对主动脉弓近端发育而远端未发育时，粗大体肺侧枝形成并与固有肺动脉连接供应肺血(表1)。

表1 胚胎期第六对主动脉弓发育情况导致的肺血供应的变化

根据是否存在动脉导管将所有患者分为两组，在动脉导管组中，根据肺动脉发育情况进一步分为三个亚组：导管连接肺动脉融合部组(I.1)、双侧动脉导管组(I.2)及单侧动脉导管连接同侧肺动脉，对侧肺连接体肺侧枝组(I.3)。在无动脉导管组中体肺侧枝成为主要的供血方式，根据固有肺动脉发育与否分为两组：体肺侧枝连接固有肺动脉组(II.1)及体肺侧枝单独供应肺血组(II.2)。

结 果

1.在74 例研究对象中，左侧主动脉弓50 例，右侧主动脉弓23 例，双主动脉弓1 例。9 例患者在入选研究前接受体肺分流术，分流术采用Gore-Tex 管连接升主动脉与左或右侧肺动脉。

2.在I.1 组中有29 例患者，动脉导管连接固有肺动脉，无粗大体肺侧枝形成(图1)。其中，左位主动脉弓23 例，所有动脉导管均起自主动脉弓降部；右位主动脉弓5 例，其中4 例动脉导管起自主动脉弓降部，1 例导管起自迷走左锁骨下动脉；双主动脉弓1 例，2 个主动脉弓包绕气管及食管，动脉导管起自左侧主动脉弓。27 例患者左右肺动脉、肺内动脉分支形态及分布正常，供应全部肺组织。仅2 例肺动脉供应部分肺段，支气管动脉及锁骨下动脉发出细小体肺侧枝供应部分肺组织。

图1 I.1 型肺动脉闭锁血管造影图像

I.2 组中有2 例患者，患者无肺动脉融合部，双侧动脉导管分别连接同侧肺动脉供应相应肺组织，无体肺侧枝形成(图2)。2 例均为左位主动脉弓，左侧导管从主动脉弓发出，1 例右侧导管从右无名动脉发出，另1 例右侧导管从主动脉弓的后侧壁发出，靠近右侧锁骨下动脉根部，肺门部肺动脉发育好，供应全部肺组织，此例患者的肺动脉明显扩张(直径11 mm)，周围肺动脉变细，考虑为器质性肺动脉高压的表现。

I.3 组中有2 例患者，其一侧肺动脉连接同侧动脉导管，对侧肺组织由体肺侧枝供应(图3)。1 例为左侧主动脉弓，另1 例为右侧主动脉弓。动脉导管均起自主动脉弓降部连接同侧肺动脉，无明显狭窄；对侧肺组织均由2 条粗大体肺侧枝供应肺血，侧枝分别起源于降主动脉及锁骨下动脉。

3.II.1 组中有19 例患者，肺血主要由体肺侧枝供应，体肺侧枝与固有肺动脉相连。体肺侧枝起始部直径为1.5 ～7 mm，其中55 条侧枝起源于降主动脉(87.3%)，4 条起自主动脉弓(6.3%)，3 条起自锁骨下动脉(4.8%)，1 条起自左冠状动脉(1.6%)。侧枝连接固有左右肺动脉心导管造影呈现典型的“海鸥征”表现(图4)，肺动脉直径及供血范围差异显著。起源于冠状动脉的体肺侧枝发自左冠状动脉，连接主肺动脉近分叉处，分为左右肺动脉供应整个肺部血供(图5)。

图3 I.3 型肺动脉闭锁血管造影图像DA：动脉导管，CA：体肺侧枝

图4 II.1 型肺动脉闭锁血管造影图像此患者降主动脉还发出3 条粗大侧枝分别供应左右肺

图5 II.1 型肺动脉闭锁血管造影图像此患者降主动脉还发出4 条粗大侧枝分别供应左右肺

II.2 组中有22 例患者，无固有肺动脉，肺血全部由体肺侧枝供应。体肺侧枝起始部直径为1.5 ～11 mm，42 条体肺侧枝起源于降主动脉(86.3%)，4条起自主动脉弓(5.5%)，4 条起自锁骨下动脉(5.5%)，1 条起自冠状动脉(1.4%)，1 条起自腹主动脉(1.4%)。起源于冠状动脉的体肺侧枝供应大部分左下肺，侧枝起始部直径8 mm 无明显狭窄，周围肺动脉无明显器质性肺动脉高压表现。

讨 论

肺动脉系统来源于胚胎期不同的组织：主肺动脉近端主要来源于动脉干的分隔，肺内动脉来源于原始的肺血管团，第六对主动脉弓近端形成心包内左右肺动脉，第六对主动脉弓远端形成动脉导管连接降主动脉和肺动脉[11-14]。在第六对主动脉弓发育之前，原始的肺血管团通过节间动脉与降主动脉相连，保证原始肺组织的血供，当第六对主动脉弓远端即动脉导管发育后，节间动脉退化、消失。当第六对主动脉弓远端未能发育或早期退化导致动脉导管未形成，节间动脉保留成为连接体循环和肺循环的主要方式，即体肺侧枝形成[15-16]。因此，从胚胎学角度来讲，动脉导管与粗大体肺侧枝不会同时供应同侧肺组织。

肺动脉闭锁时肺动脉前向血流完全消失使双心室血流均流入第四对血管弓(最终分化为主动脉弓)，导致第六对主动脉弓部分或全部退化，从而出现不同的病理表现形式。

I.1 动脉导管连接左右肺动脉融合部，第六对主动脉弓近端及远端发育均正常导致动脉导管连接肺动脉融合部，动脉导管供应全部肺血，无粗大体肺侧枝形成。若胚胎期动脉干分隔正常可形成主肺动脉，其与来源于第六对主动脉弓近端的左右肺动脉连接形成主肺动脉远端及肺动脉融合部。在胚胎期动脉导管能提供充足的肺血流使左右肺动脉发育良好，远端肺动脉分支发育正常，但出生后由于动脉导管痉挛收缩前向血流减少，使肺动脉可能在一定程度上缩小[9]。本组患者中绝大部分肺内动脉分支正常供应所有肺段，无粗大体肺侧枝形成，相当于国际先天性心脏病命名系统中I 型患者。出生后动脉导管远端的严重狭窄导致肺内前向血流减少，灌注压降低导致周围肺动脉发育差甚至肺血管床数量减少[17]。此时，来源于体循环的细小体肺侧枝形成供应部分肺组织，但细小体肺侧枝其胚胎学来源与粗大体肺侧枝不同，细小体肺侧枝为继发性的，主要由青紫导致[18]。

I.2 双侧动脉导管分别连接同侧肺动脉，无肺动脉融合部，若双侧第6 对主动脉弓近端未发育或异常退化导致心包内左右肺动脉及肺动脉融合部消失，而两侧第六对主动脉弓远端发育并与胚胎期肺血管团相连，最终形成双侧动脉导管并与肺门部肺动脉相连[16]。临床表现为左、右肺动脉主干及肺动脉融合部消失，双侧动脉导管分别位于主动脉弓两侧连接同侧肺门部肺动脉；但肺内肺动脉分支及形态发育正常。与主动脉弓同侧的动脉导管起自主动脉弓降部，主动脉弓对侧的动脉导管起自头臂动脉或锁骨下动脉基底部[19-20]，动脉导管是同侧肺动脉唯一的血供来源，无粗大体肺侧枝形成。本组患者肺门部肺动脉发育正常，肺内动脉分布正常，供应同侧肺全部肺段。此类型肺动脉闭锁占全部肺动脉闭锁(合并室间隔缺损型)的2%[21]，国际先天性心脏病命名系统中并未对此类型肺动脉闭锁详细划分，不利于正确认识此种病理表现的肺动脉闭锁。粗大的、无明显狭窄的动脉导管导致远端肺血管灌注压明显升高易于出现器质性肺动脉高压[22]。

I.3 动脉导管仅连接同侧肺门部肺动脉，对侧肺由体肺侧枝供应，若双侧第六对主动脉弓近端均未发育或退化导致心包内左右肺动脉主干及肺动脉融合部消失，单侧的第六对主动脉弓远端发育形成动脉导管连接同侧肺门部肺动脉，对侧第六对主动脉弓远端退化或消失导致同侧肺保持与原始的节间动脉连接形成粗大体肺侧枝供应肺组织血供[14]。临床表现为一侧动脉导管与同侧肺门部肺动脉连接，肺内动脉分支发育正常并供应全部肺段，另一侧肺组织由体肺侧枝供血。本组病例中2 例患者出现动脉导管及体肺侧枝分别供应双肺，此种供血方式罕见，其在肺动脉闭锁中的发病率暂无报道。同样，国际先天性心脏病命名系统中并未对此类型肺动脉闭锁详细划分。

II.1 体肺侧枝供应肺血并与固有肺动脉相连，双侧第六对血管弓远端未发育或早期退化导致动脉导管未形成，肺组织与节间动脉间的连接保留保证胚胎期肺组织发育[13-14]。但在某些情况下，双侧第六段血管弓近端发育并与节间动脉连接，临床表现为固有肺动脉与体肺侧枝相连，此组患者相当于国际先天性心脏病命名系统中II 型患者。体肺侧枝从降主动脉、主动脉弓或冠状动脉发出。体肺侧枝可通过不同方式与固有肺动脉相连：①体肺侧枝可直接连接固有肺动脉，并不直接供应肺组织；②体肺侧枝供应肺组织，其肺内动脉分支与固有肺动脉相连[23]。固有肺动脉发育及供应肺血范围差异很大，固有肺动脉发育为容量依赖性，与供血血管的血流量直接相关。但固有肺动脉具有极强的生长潜能，即使直径＜2 mm，生后早期充足的前向血流能够促进肺动脉快速、均衡发育，绝大部分可达到根治性治疗标准[24]。

II.2 体肺侧枝供应全部肺血，第六对血管弓整体退化或未发育导致动脉导管及肺动脉均未形成，肺组织与节间动脉连接保证胚胎期肺组织发育[15-16]。这种情况下体肺侧枝供应全部肺血流。体肺侧枝数量、侧枝直径及狭窄程度、供应肺段的数量在不同个体间存在较大差异，，此组患者相当于国际先天性心脏病命名系统中III 型患者。

肺动脉闭锁合并室间隔缺损的治疗目的在于使用带瓣管道恢复右心室流出道与肺动脉之间的连接，可通过一期或分期修复其他心内畸形[25-26]。对于动脉导管连接固有肺动脉且肺动脉发育尚可(I.1 组)可尝试一期矫治建立右心室至肺动脉连接并修补室缺。若动脉导管狭窄导致肺动脉发育差甚至肺血管床数量减少，应首先行体肺分流术增加肺血供、促进肺动脉发育。双侧动脉导管分别连接肺门部肺动脉患者(I.2 组)无左右肺动脉及肺动脉融合部，但其肺内血管发育正常，可行融合术连接双侧肺门部肺动脉建立右心室与肺动脉连接，同期或分期修补室缺；若合并其他心内畸形不能行双心室矫治者可在肺动脉融合基础上分期行Fonton 术[27]。I.3 组患者因与动脉导管相连侧肺动脉肺内血管发育正常，治疗应着眼于将对侧体肺侧枝与肺门部肺动脉连接建立肺动脉融合部。来源于第六对主动脉弓的固有肺动脉其组织学特点与体肺侧枝不同，具有很强的生长潜能，在生后早期确定固有肺动脉后(II.1 组)，即使其发育很差也应积极通过体肺分流术或建立右心室至肺动脉顺行连接促进其生长[24]。但体肺侧枝不具有生长潜能，而且会随时间的延长出现狭窄甚至闭塞的可能，因此II.2 组不能通过分流术促进其发育，应积极行融合术恢复右心室与肺动脉间的连接。

通过胚胎期第六对主动脉弓发育异常的范围对合并室间隔缺损的肺动脉闭锁进行分类有以下优势：①克服经典肺动脉闭锁分型中某些病例不能正确分类的缺点，如双侧动脉导管及单侧动脉导管供应同侧肺，对侧肺连接体肺侧枝等罕见病变，仅能归结为国际先天性心脏病命名系统中的III 型肺动脉闭锁，但从胚胎发育角度讲显然两者不能混为一谈；②便于理解临床中遇到的各种解剖学变异并对其进行正确分型，如来源于冠状动脉的体肺侧枝等罕见病例；③便于选择合理的治疗方案，对合并固有肺动脉及粗大体肺侧枝的患者治疗方案选择提供理论支持。

通过分析肺动脉闭锁合并室间隔缺损的影像学特点结合胚胎学理论建立新的分类方法有利于对合并室间隔缺损的肺动脉闭锁的各种解剖学变异的正确理解及选择合适的手术方法，但仍需进一步扩大样本量对分类方法进行验证。