劉瑤 張麗娟 雍永宏 孫海建

(1.南京醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科,江蘇 南京 210031;2.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科,江蘇 南京 210029;3.江南大學(xué)無(wú)錫醫(yī)學(xué)院,江蘇 無(wú)錫 214028)

斜臥呼吸-直立性低氧血癥綜合征(platypnea-orthodeoxia syndrome,POS)是一種罕見(jiàn)的臨床綜合征,通常認(rèn)為仰臥位到直立位時(shí)動(dòng)脈血氧分壓下降>4 mm Hg(1 mm Hg=0.133 3 kPa)或動(dòng)脈血氧飽和度下降>5%,出現(xiàn)體位性呼吸困難和動(dòng)脈血氧飽和度下降即可考慮該病。十九世紀(jì)六七十年代,“斜臥呼吸”和“直立性低氧血癥”兩個(gè)詞最早產(chǎn)生于有肝臟或肺臟疾病的患者[1-2],1984年,這兩個(gè)詞首次用于有心內(nèi)分流且出現(xiàn)體位性低氧血癥的POS患者[3]。目前相關(guān)研究大多以病例報(bào)道的形式發(fā)表,具體的機(jī)制仍在研究中,但大多數(shù)病例都和心內(nèi)分流和心外分流相關(guān)?，F(xiàn)綜述POS的相關(guān)病理生理機(jī)制和診斷治療的研究進(jìn)展。

1 病理生理學(xué)

POS的關(guān)鍵病理生理基礎(chǔ)是未氧合的靜脈血與動(dòng)脈血直接混合后進(jìn)入體循環(huán),從而出現(xiàn)缺氧。在心內(nèi)機(jī)制中,靜脈血經(jīng)過(guò)卵圓孔未閉(patent foramen ovale,PFO)、房間隔缺損(atrial septal defect,ASD)、有缺口的房間隔膨出瘤(atrial septal aneurysm,ASA)等路徑從右心房分流至左心房。肺內(nèi)機(jī)制包括血管異常和肺通氣/血流(ventilation/perfusion,V/Q)不匹配,常出現(xiàn)在肺動(dòng)靜脈畸形(pulmonary arterio-venous malformation,PAVM)、肺實(shí)質(zhì)疾病、肝肺綜合征(hepatopulmonary syndrome,HPS)等疾病中。其他因素還包括胺碘酮肺毒性、帕金森病、糖尿病自主神經(jīng)病變、有機(jī)磷中毒、放射性支氣管狹窄、外傷性支氣管破裂、支氣管癌導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈左主干梗阻、腸梗阻、脂肪栓塞等[4]。見(jiàn)圖1。

正常人存在5%的生理性右向左分流,這些生理性分流導(dǎo)致了肺泡和動(dòng)脈間氧分壓相差約10 mm Hg,這種分流通常不引起血流動(dòng)力學(xué)改變。如部分靜脈血可經(jīng)支氣管靜脈和極少量肺內(nèi)動(dòng)-靜脈交通支直接進(jìn)入肺靜脈后匯入左心房,這部分分流占心輸出量的2%～3%;此外部分心最小靜脈也可直接引流入左心房。POS患者的靜脈血直接進(jìn)入動(dòng)脈系統(tǒng)后,產(chǎn)生的癥狀和低氧血癥程度、分流量大小呈正相關(guān),分流率指的就是血液不經(jīng)過(guò)肺部的血氧交換直接進(jìn)入動(dòng)脈系統(tǒng)的比例,分流率為20%～25%時(shí),動(dòng)脈血氧分壓下降到70 mm Hg;分流率為50%時(shí),動(dòng)脈血氧分壓<40 mm Hg[5]。

1.1 心內(nèi)分流

有80%以上的POS存在心內(nèi)分流,血液從右心房直接流向左心房,原理看似簡(jiǎn)單,但可能存在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和生理改變的相互作用,所以,雖然20%～25%的成年人有PFO,但POS的患病率卻很低[6]。首先,房間隔要有解剖中斷且產(chǎn)生右向左分流;其次,部分患者還會(huì)伴有其他解剖異常,例如,突出的下腔靜脈瓣、升主動(dòng)脈異常(根部擴(kuò)張、動(dòng)脈瘤、迂曲延長(zhǎng))[7]、胸椎后凸[8]、膈肌麻痹等[9];最后,還要考慮右心房壓力,尤其是存在肺動(dòng)脈高壓、肺切除術(shù)和某些心包疾病時(shí)。下面將敘述引起心內(nèi)分流的主要疾病及相關(guān)結(jié)構(gòu)變化。

1.1.1 房間隔解剖中斷

房間隔水平出現(xiàn)右向左分流是POS心內(nèi)機(jī)制的基礎(chǔ),通常出現(xiàn)在PFO、ASD和有缺口的ASA。卵圓孔是胎兒時(shí)期的血流通路,一般出生后建立起正常的肺循環(huán)后卵圓孔就會(huì)關(guān)閉,若3歲后卵圓孔仍不閉合,則稱(chēng)PFO,左心房壓力通常高于右心房,所以大多數(shù)患者無(wú)右向左分流[10]。在胚胎發(fā)育過(guò)程中,如原始房間隔出現(xiàn)異常,導(dǎo)致左、右心房之間遺留孔隙,就是ASD。ASA是房間隔中部(卵圓窩處)菲薄,呈氣球樣向一側(cè)心房膨出或擺動(dòng)于兩心房間,通常膨出度>10 mm,基底直徑>15 mm[11]。與PFO相比,ASD和ASA的患病率較低。

1.1.2 伴隨其他解剖異常

正常情況下,上腔靜脈血液從右心房前部向下流動(dòng),下腔靜脈血液從右心房后部向上流動(dòng)。當(dāng)心臟結(jié)構(gòu)改變影響房間隔位置后,下腔靜脈血液就會(huì)優(yōu)先通過(guò)房間隔上孔隙引入左心房。

主動(dòng)脈異常可引起心臟結(jié)構(gòu)改變,主要機(jī)制包括,第一,主動(dòng)脈根部擴(kuò)張后,卵圓窩向右移位,房間隔與下腔靜脈夾角變窄,靜脈血流離缺損更近,更易直接通過(guò)缺損進(jìn)入左心房。第二,升主動(dòng)脈擴(kuò)張縮短了主動(dòng)脈根部到心房后壁的距離,主動(dòng)脈根部壓迫心房,右心房順應(yīng)性和室間隔張力降低,引起房間隔明顯松弛且活動(dòng)度增加,此時(shí)下腔靜脈的血流可能發(fā)生“三角帆效應(yīng)”,導(dǎo)致卵圓孔開(kāi)放,出現(xiàn)持續(xù)的右向左分流[12]。第三,主動(dòng)脈弓瘤樣增寬會(huì)拉長(zhǎng)升主動(dòng)脈,造成心臟逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)和房間隔扭曲后出現(xiàn)右向左分流[7]。

心臟內(nèi)胚胎發(fā)育期的部分殘余也會(huì)影響血流方向,如希阿里氏網(wǎng)(Chiari網(wǎng))、下腔靜脈瓣和底比斯瓣等。一例ASD伴有移動(dòng)度較大的Chiari網(wǎng)的POS病例發(fā)現(xiàn),患者仰臥時(shí),Chiari網(wǎng)和房間隔位置更利于下腔靜脈的血優(yōu)先流向右心房,而半臥位時(shí),心房解剖位置隨體位變化,Chiari網(wǎng)和下段房間隔移向左心房,優(yōu)先將下腔靜脈血流引入左心房[13]。下腔靜脈瓣是胚胎時(shí)期將下腔靜脈的血液通過(guò)房間隔直接引流入左心房的瓣膜,較大且未退化的下腔靜脈瓣可改變右心房?jī)?nèi)血流方向,若房間隔處存在通道則很容易產(chǎn)生右向左分流[14]。底比斯瓣位于冠狀竇和右心房的交界處,它可覆蓋超過(guò)75%的冠狀竇口,從而引起血流動(dòng)力學(xué)的改變[15]。

此外,一些其他因素也可通過(guò)影響房間隔而改變血流方向,如嚴(yán)重的三尖瓣反流尤其是急性重度三尖瓣反流會(huì)導(dǎo)致房間隔活動(dòng)幅度加大,引起右心房壓區(qū)域性變化,導(dǎo)致卵圓孔重新開(kāi)放或直接通過(guò)房間隔本身的缺損產(chǎn)生右向左分流,仰臥位時(shí)右心房壓力較高,穿過(guò)三尖瓣的正向血流增加,反流減少,而直立時(shí)相反,因此產(chǎn)生POS[16]。此外,脊柱后凸、房間隔脂肪瘤樣肥厚、食管疝修補(bǔ)術(shù)后、膈肌麻痹和大的肝包蟲(chóng)囊腫等疾病都被報(bào)道過(guò)通過(guò)改變房間隔解剖結(jié)構(gòu)或位置,影響下腔靜脈回流通路導(dǎo)致POS[8-9,17-19]。

1.1.3 右心房壓力升高

上述疾病很少引起右心房壓力改變,但也存在一些繼發(fā)于肺動(dòng)脈高壓或外源性因素導(dǎo)致右心房壓力升高的疾病,如肺栓塞、慢性阻塞性肺疾病等缺氧性肺部疾病,右心室壁缺血導(dǎo)致右心室心肌順應(yīng)性降低,心包積液導(dǎo)致右心室充盈壓升高等,都有可能導(dǎo)致右心房壓力升高后引起卵圓孔重新開(kāi)放并產(chǎn)生右向左分流。肺切除術(shù)后,肺血管床面積減小并出現(xiàn)慢性低氧血癥,導(dǎo)致肺血管阻力和右心室后負(fù)荷增加,右心室順應(yīng)性降低,這些改變可能導(dǎo)致產(chǎn)生右向左分流。直立位后,右心室前負(fù)荷和心輸出量降低,V/Q不匹配加重,隨后便可出現(xiàn)POS。此外,右肺切除后,橫膈膜松弛導(dǎo)致肝臟脫入右側(cè)胸腔對(duì)右心產(chǎn)生壓迫,可能會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)壓差和右向左的分流?？v隔逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后拉伸和扭曲房間隔,且直立位時(shí)更加顯著,導(dǎo)致房間隔直接指向下腔靜脈,如有ASD,下腔靜脈血流就會(huì)分流入左心房[20-21]。

1.2 心外分流

心外分流最常見(jiàn)的部位是肺,包括解剖性分流和功能性分流。正常肺組織的血流灌注分布存在生理性不均勻,由于重力作用,基底部血流量較肺尖部更多,且直立位更加明顯,此外,直立位時(shí)右心室前負(fù)荷減少,對(duì)肺動(dòng)脈輸出也減少,因此肺底部肺灌注>通氣,形成分流,肺尖肺通氣>灌注,形成無(wú)效腔[22]。肺內(nèi)機(jī)制主要包括肺血管異常和V/Q不匹配,下面將闡述常見(jiàn)相關(guān)疾病的機(jī)制。

1.2.1 PFO

肺解剖分流基礎(chǔ)是PAVM,該疾病通常好發(fā)于兩肺下葉,部分肺動(dòng)脈血未經(jīng)肺泡氣體交換,直接進(jìn)入肺靜脈,回流至左心,并進(jìn)入體循環(huán)。直立位時(shí),肺底部血流量增加,未經(jīng)肺泡氣體交換的分流也會(huì)隨之加劇,如分流超過(guò)20%的心輸出量,就會(huì)出現(xiàn)發(fā)紺、低氧血癥和呼吸困難等。一般PAVM的最初階段不會(huì)影響心臟血流動(dòng)力學(xué),患者心臟結(jié)構(gòu)和功能無(wú)明顯變化,但長(zhǎng)期來(lái)看,部分未經(jīng)治療的患者出現(xiàn)嚴(yán)重的心臟重構(gòu)和心力衰竭[23]。

1.2.2 肺實(shí)質(zhì)疾病

肺實(shí)質(zhì)性病變也會(huì)出現(xiàn)POS,尤其是中下肺病變,如特發(fā)性肺纖維化、慢性阻塞性肺疾病等[24-25],均可累及肺下葉,巨細(xì)胞病毒和肺孢子蟲(chóng)引起的病毒性肺炎也可累及相似位置[26]。盡管這些疾病的病因和結(jié)構(gòu)改變各不相同,但引起POS的病理生理機(jī)制都是嚴(yán)重的V/Q不匹配。部分疾病在心內(nèi)分流時(shí)也有所涉及,所以要仔細(xì)檢查以排除心源性還是肺血管分流。目前,新型冠狀病毒感染相關(guān)的POS病例也越來(lái)越多,除極個(gè)別因PFO導(dǎo)致[27],主要因素還是因?yàn)樾滦凸跔畈《靖腥净颊叩闹泻蟛亢拖虏糠螌?shí)質(zhì)最常受累及引起實(shí)變,導(dǎo)致V/Q不匹配[28]。

1.2.3 HPS

晚期HPS患者中也可觀察到POS,HPS是以慢性肝病和/或門(mén)靜脈高壓為基礎(chǔ),以肺內(nèi)血管異常擴(kuò)張、氣體交換障礙、動(dòng)脈血氧合作用異常而產(chǎn)生缺氧的綜合征。其中,肺血管擴(kuò)張起著關(guān)鍵作用,肺毛細(xì)血管直徑可增大到基線水平的10倍,紅細(xì)胞擴(kuò)散氧氣到組織的距離隨之增加,且肺血管擴(kuò)張后導(dǎo)致管壁變薄,彈性變差,調(diào)整血流量的能力也變差,造成V/Q不匹配產(chǎn)生分流。此外,胸膜-肺靜脈分流、門(mén)靜脈-肺靜脈吻合、靜脈-腔靜脈系統(tǒng)阻塞等的存在,也會(huì)進(jìn)一步加重肺內(nèi)分流[29-31]。

1.2.4 其他少見(jiàn)疾病

還有一些少見(jiàn)的POS病例,糖尿病和嚴(yán)重有機(jī)磷中毒引起自主神經(jīng)病變后也會(huì)出現(xiàn)POS,可能因自主神經(jīng)病變后,直立位時(shí)交感神經(jīng)收縮血管作用減弱,導(dǎo)致V/Q不匹配引起POS[32]。胺碘酮的肺毒性、輻射和創(chuàng)傷性支氣管斷裂等引起的支氣管狹窄后肺不張,肺癌導(dǎo)致左主干支氣管阻塞和左肺完全性肺不張等都會(huì)導(dǎo)致V/Q不匹配,且于直立位時(shí)出現(xiàn)POS[33-36]。

2 診斷

診斷POS的第一步是對(duì)患者進(jìn)行充分的臨床評(píng)估,從病史中獲得線索。部分特征性臨床表現(xiàn)也可幫助診斷,ASD導(dǎo)致心內(nèi)分流時(shí)肺動(dòng)脈瓣流速增快,可在胸骨左緣第2、3肋間聞及Ⅱ～Ⅲ級(jí)收縮期吹風(fēng)樣雜音,并可伴有第二心音亢進(jìn)和固定分裂,少數(shù)患者還能捫及收縮期震顫。PAVM患者可見(jiàn)發(fā)紺、杵狀指并聞及肺部雜音。HPS患者有明確肝病史,常出現(xiàn)肝掌、蜘蛛痣、黃疸等體征,且缺氧的癥狀是在肝病基礎(chǔ)上逐漸出現(xiàn)。

POS最常見(jiàn)的病因是心內(nèi)因素,必須首先排除心內(nèi)分流,所以第一步要完成經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖,對(duì)大多數(shù)ASD患者可觀察到解剖結(jié)構(gòu)和血流的改變,并能直接觀察分流方向。但對(duì)PFO和破口較小的ASA患者較難直接觀察,右心聲學(xué)造影更為合適,且該檢查可幫助區(qū)分心內(nèi)分流和心外分流,左心房在右心房完全顯影后3～6個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)出現(xiàn)氣泡提示心內(nèi)分流;6個(gè)心動(dòng)周期后則考慮其他分流,最常見(jiàn)的是PAVM。需注意的是,在臥位和直立位都要進(jìn)行該檢查,且如果右心房充填不充分或左心房壓力較高會(huì)導(dǎo)致假陰性。如經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖結(jié)果不確定或陰性,但仍有較高的可疑度,建議行經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖檢查,更詳細(xì)了解房間隔和鄰近結(jié)構(gòu)的解剖關(guān)系[37]。此外,心臟磁共振也可用來(lái)尋找心內(nèi)分流。

如確定無(wú)心內(nèi)分流,下一步需探究有無(wú)肺內(nèi)分流,98%的PAVM患者可在胸片上看到改變,典型表現(xiàn)為孤立或多發(fā)的類(lèi)圓形陰影,不典型者還需進(jìn)一步檢查。核素肺灌注顯像不僅能確定病變部位和范圍,量化分流分?jǐn)?shù)(≥5%被認(rèn)為異常),還能評(píng)估肺血流灌注隨體位改變(直立位與平臥位)的變化情況。螺旋CT也可從各個(gè)角度顯示血管結(jié)構(gòu),且準(zhǔn)確性較高。目前肺動(dòng)脈造影是診斷PAVM的金標(biāo)準(zhǔn),可明確病變部位、形態(tài)、累及范圍等,為治療計(jì)劃提供方向[38]。

3 治療

明確診斷心內(nèi)分流的患者可通過(guò)介入或外科手術(shù)關(guān)閉房間隔上的缺口來(lái)治療。多年來(lái),外科手術(shù)一直是治療PFO和ASD的主要手段,但因?yàn)榻槿胫委熅哂谢颊呋謴?fù)快、死亡率較低和成本降低等優(yōu)點(diǎn),目前已得到廣泛運(yùn)用,已有研究表明經(jīng)皮封堵術(shù)可矯正直立位與仰臥位之間的血氧差,且直立狀態(tài)下的血氧飽和度顯著升高[39-41]。如果是介入無(wú)法完成的復(fù)雜病例或伴有解剖異常,如主動(dòng)脈延長(zhǎng)、主動(dòng)脈瘤或心房黏液瘤等,則需手術(shù)干預(yù)[42]。

PAVM患者如需治療,一般首先考慮經(jīng)導(dǎo)管栓塞,嚴(yán)重出血或不能栓塞的患者建議采用外科切除,對(duì)于難治性和彌漫性雙肺動(dòng)靜脈畸形患者,肺移植也是一種選擇[23,38]。至于晚期HPS患者,唯一有效的治療方法是肝移植,移植后,80%患者的氧合狀態(tài)會(huì)有所改善,3年死亡率為5%～40%[25-26]。

4 總結(jié)

POS是一個(gè)復(fù)雜的臨床綜合征,患病率較低,目前隨著認(rèn)識(shí)的上升,發(fā)現(xiàn)率逐漸升高。其病理生理機(jī)制尚未明確,可能涉及心內(nèi)分流和肺內(nèi)分流等多種機(jī)制,且伴有明顯的解剖或生理改變。一旦懷疑POS,需進(jìn)行全面有序的檢查。目前心內(nèi)分流或肺靜脈畸形導(dǎo)致的POS預(yù)后較好,而其他疾病引起的POS,只能對(duì)癥支持治療。