肺动静脉畸形(pulmonaryarteriovenousmalformation,PAVM)是典型的先天性发育异常所致的疾病。约70%PAVM患者合并有遗传性出血性毛细血管扩张症。遗传学认为染色体异常可导致该病发生。也有作者认为PAVM可有创伤、血吸虫病和肿瘤等原因引起。基本病理改变为动脉经过只有菲薄动脉瘤囊直接通入扩大的静脉。
临床要点
1.常有少量咯血,破裂后破入胸腔可致血性胸水,破入大支气管可有大量咯血。
2.
低氧血症紫绀、杵状指、易疲劳、工作负荷能力降低。
3.异位栓塞如脑梗死、脑脓肿。
4.动静脉畸形贴近胸壁时,能听到杂音。
影像表现
X线:
1.胸片和透视肺野内结节状阴影,病灶与肺门之间有粗大的血管影相连,透视下大多数病灶有搏动。
2.DSA检查
(1)单发或聚集的大小不同的或相仿的结节状血管湖。
(3)散在的分布与单一粗大的肺动脉连接,相应的肺静脉提前充盈。
CT:
1.分叶状圆形或椭圆形病灶,边缘可见有异常血管与肺门相连的“血管蒂征”(图8-2-3A8-2-3B8-2-3C8-2-3D8-2-3E8-2-3F)。
2.增强后病灶与肺动脉同步强化,引流的静脉及左房提早显影。
3.MPR示病灶与肺门相连的异常血管影。
病因
PAVMs约80%为先天性,此畸形是一种
肺毛细血管的发育异常。在
胚胎发育过程中肺芽周围的静脉丛与第六对主动脉弓衍生来的肺动脉树相吻合。随着胚胎的发育,此处的血管床出现血管间隔,形成肺毛细血管,于是将肺芽水平的原始动静脉丛分隔开,一旦上述血管间隔的形成发生障碍,肺毛细血管的发育不完全即出现一种或多处
肺动静脉瘘。研究发现大多数先天性PAVMs伴发HHT,后者是一种
常染色体显性遗传病。已知HHT至少与三种染色体上的基因位点相关,后者HHT1是由染色体9q3位点上的基因突变所致,HHT2由染色体位点上的基因突变所致。同时发现大约15%-35%的HHT伴发PAVMs,因此有人推测PAVMs也是一种基因突变所致的遗传性疾病。
PAVMs亦可由后天性病变引起,如肝硬化,外伤,手术,
二尖瓣狭窄,结核病、
血吸虫病、转移性
甲状腺癌。此外,怀孕可导致PAVMS的生长速度加快,引发相关的并发症。
病理
PAVMs好发于两肺的下叶,多为单侧病变,仅8-10%为双侧病变。大约50-75%为单发,30%为多发性。单发病变最多见于左肺的下叶,其次为右肺下叶,左肺上叶、右肺中叶、右肺上叶,多发病变多见于双下肺,双侧同时受累的约占8-20%,瘘口多接受胸膜,在肺实质者少见。
在病理上可分两型,即囊型和弥漫型。前者瘘道部形成纡曲的团状血管瘤囊,瘤壁厚薄不均,又分为单纯型和复杂型。单纯型为1支供血肺动脉与1支引流肺静脉直接沟通,瘤囊无分隔;复杂型为2支以上的供血肺动脉与引流肺静脉直接沟通,囊腔常有分隔。弥漫型可局限于一个肺叶或遍及两肺,动静脉之间仅有多数细小瘘道相连,而无瘤囊形成。研究发现大约(80-90%)的PAVMs属单纯型,约95%的PAVMs由肺动脉供血,其余的由体循环动脉或两者同时供血。参与体循环供血的动脉包括胸主动脉,乳内动脉、肋间动脉、冠状动脉等异常分支。少数病为兼有肺静脉异常。
肺动静脉的异常结构生后早期常处于潜伏状态,而后在肺动脉压力作用下病变逐渐发展扩大,瘤壁亦有相应的继发退形性改变。如遇胸部外伤,菲薄变性的囊瘘易破裂,导致大出血,血胸或大咯血,继而形成局限性含铁血黄素沉着症。
病理生理
PAVMs一般不影响心脏的
血液动力学、心输出量,心脏指数及
肺毛细血管楔入压等多在正常范围,故心率、血压、心电图大多正常。但个别报道心脏指数可增加或降低。部分肺动脉血未经肺泡进行气体交换,直接进入肺静脉,回至左心,并进入体循环,形成病理性动静脉分流,血流动力学上属于心外右向左分流,使PAVMsSaO2和氧饱和度皆有不同程度的下降。
由于正常动静脉血间的氧分压达50mmHg,而
二氧化碳分压并仅6mmHg,所以动静脉分流时静脉血进入动脉系后,混合血中氧分压下降程度大于二氧化碳分压升高的程度。而且由于氧气和二氧化碳解离曲线的不同,机体对缺氧和
二氧化碳潴留产生不同的代偿效果。缺氧反射性地引起呼吸加深加快,但流经通气肺泡的毛细血管内的血液已达到很高的氧饱和度,血氧气含量亦不会再明显增加。而
二氧化碳解离曲线则在生理范围内基本上呈直线式,故通气增加后就可排出更多的二氧化碳。此外,由于二氧化碳分子经肺泡膜弥散较氧气大20倍,因此PAVMs患者的动脉血二氧化碳分压可以正常,甚至有所下降。微小的PAVMS造成的二氧化碳分压轻微下降临床上不易测出。大的PAVMS使氧分压明显下降,并常继发
红细胞增多症,因此,虽然氧分压及饱和度低于正常,而血氧含量仍可正常或接近正常。
临床表现
PAVMs虽然是先天性疾病,但很少在婴幼儿时期发病,相关症状常常在40-60岁时出现,但可能是由于幼儿时期PAVMs微小,不引起明显的血流动力学改变,而且X线检查也不易发现。
PAVMs症状的严重程度与病变大小密切相关。部分患者(13-55%)无明显症状,偶尔在X线检查时才被发现。伴发HHT的患者,常为多发性PAVMs,病变多为快速进展型,瘘囊可增多,症状更常见,并发症发生率高。
通常,单个孤立的PAVMS直径<2cm时不引起症状,多发性患者出现临床症状的几率大于单发者,而弥漫性PAVMs患者无例外都有症状。
当分流量大于20%及病史长者可出现
呼吸困难,它是临床最常见的且早期出现的症状,静息时稍好,活动后加重;在大的或多发性PAVMS患者常见,而在有杵状指患者中几乎都存在。呼吸困难的程度与
低氧血症的严重程度和右向左分流量的大小有关。大多数患者对低氧血症耐受性好,一般只有在氧分压低于60mmHg时才有乏氧症状,其次是鼻出血,它以自发性或轻微触碰即可引发为特征,系由鼻粘膜毛细血管扩张出血所致,这一表现反映了PAVMs患者中HHT的高发病率;第三是咯血,大咯血不少见,但很少致病;再次是皮肤,胃肠道的毛细血管扩张出血、胸痛、咳嗽、偏头疼、耳鸣、头晕等。
常见的体征有紫绀、杵状指(趾),病变部位的杂音出现于右向左分流量较大时,偶可触及震颤。有报道称,通过认真仔细的体格检查,75%以上的患者可有异常发现。约46%的PAVMS可在胸部听到连续性或收缩期血管性杂音,杂音响亮程度较多地取决于动、静脉之间的压力差,不一定和瘘口大小有关。该杂音吸气时增强,呼气时减弱(原因为吸气时胸膜腔负压增大,肺内毛细血管含血量增多,由肺静脉回到体循环的血量少于右心室进入肺循环的血量,体循环的动脉血压降低,体循环与肺循环的动脉压差别减小,肺动静脉畸形的血流量增多,而呼气时情况相反)。由于PAVMs主要是肺部下叶病变,患者可表现直立性
低氧血症。
并发症
PAVMs可以引起严重的并发症,但是适当的治疗常常可以预防它们的发生。最常见是神经系统的并发症,发生率约为30%,尤其多见于弥漫性PAVMS患者。包括中风(18%)、偏头痛(43%)、
短暂性脑缺血发作(37%),脑脓肿(9%),癫痫发作(8%)。文献报道称神经系统的并发症几乎全部发生于供血动脉直径>3mm者。
另外还可并发
肺动脉高压,矛盾性栓塞,
感染性心内膜炎,贫血、咯血、血胸、
红细胞增多症等,其中血胸一般是胸膜下的PAVMs破裂至胸膜腔所致,而咳血一般是PAVMS破裂至支气管或支气管内扩张的
毛细血管破裂所致,两者均是可危及生命的并发症。矛盾性栓塞是最常见的引起非感染性脑血管意外的原因。红细胞增多症和贫血的发生率分别为25%和17%,红细胞增多症及合并存在的脑AVMs是少见的脑血管意外发生的原因。肺动脉高压的原因尚不明确,有文献认为与慢性
低氧血症有关,可促使PAVMS很快增大,使病情加重。个别伴有肺性骨关节病。
诊断
诊断PAVMs的方法很多,现将临床常用的较敏感的几种方法综述如下:
胸部X线检查简便易行、敏感、无创且经济,作为PAVMS的一线筛选检查。有报道约98%患者的胸片有异常表现。囊状PAVMs通常具有典型X线平片征象,表现为孤立或多发的类圆形阴影,阴影直径通常在1-5cm范围,大小不等,密度均匀,边缘清晰,或有浅分叶;扩张增粗的供血动脉和引流静脉连于阴影,供血动脉与肺门相连,一般直径为4-7mm,偶尔有大于2cm者;该阴影一般不增大或缓慢增大,约66%的阴影位于下肺。透视下,深吸气时病灶增大,呼气时病灶缩小。根据上述特点,结合临床资料多数可作出明确诊断。不典型者有进仅表现为大片致密影,类似炎症表现,平片诊断有一定困难。弥漫型PAVMS多缺乏典型X线征象,可表现为肺叶或肺段分布弥漫型结节网状、斑点状阴影,也可表现为
肺纹理增多、扭曲,有的平片无阳性所见。因此诊断困难,需进一步做其他检查。
超声心动图声学造影诊断有临床意义的PAVMs的敏感性几乎为100%,甚至能发现那些很少的没有临床意义的PAVMs。同时因为它是无创检查,广泛地被应用。具体方法如下:从外周静脉注射振荡过的
生理盐水或
碳酸氢钠(此时可产生小气泡),然后做超声心动图检查。正常情况下小气泡将完全被阻止在
肺毛细血管中,不会进入左房。但是当有PAVMs存在时左房内很快出现气泡。超声心动图声学造影对判断心外右向左分流非常有用,可用于栓塞治疗后的疗效评价及HHT患者家庭成员的筛检工作。它的缺点是不能确定病变的部位和范围,不能判定分流要数。
肺灌注核素扫描是诊断PAVMs的一种敏感性很高的方法,能确定病变的部位和范围,并能测定分流分数。方法如下:从外周静脉注射99mTc-白蛋白(微粒直径7-25UM)。正常情况下这些微粒不能通过
肺毛细血管,当PAVMs存在进它们可经肺脏随血流到达脑肾等器官。通过肺脏和肾脏的核素扫描可测定分流分数。Whyte等发现该方法和纯氧试验的结果有很好的相关性,而且后者相比有以下优点:不需要取动脉血样:更适于运动时的分流测定。缺点是不能区分肺内和心内的分流,无法观察具体的解剖细节,同时价格较高。
螺旋CT及电子束CT(EBCT)是诊断PAVMs的一种有效手段。随PAVMS类型的不同,CT表现有所不同。单发或多发具有瘤囊者平扫可显示大小不等呈中等密度的圆形、椭圆形或分叶多囊状影,CT值与血管一致。明显者可见与其相连的迂曲、扩张的血管影。增强后瘤囊迅速强化,峰值与右心-肺动脉充盈期一致。至左心期强化程度下降。同时,还观察到供血、引流的肺动、静脉,“团注”的速度增强扫描效果更好。多发或弥漫型PAVMS主要右下叶表现众多小结节网状结构,造影可见增强和扩张的血管影,但很难看到动、静脉的连通。Remy等研究发现对比增强EBCT在PAVMs的正确诊断及解剖结构显示方面明显优于肺动脉造影。
3-D螺旋CT采用表面阴影显示法可以从各个角度显示血管结构,准确性高。一项研究表明3-D螺旋CT对PAVMS的检出率较肺动脉造影高2倍多。3-D螺旋成像与横断位成像联合诊断PAVMS的准确性可达95%。但为手术或介入治疗选择适应证,明确本畸形的形态细节,叶、段、亚段支以远分支的多发或弥漫型PAVMs,仍需造影检查。最近研究表明,在诊断
肺动静脉瘘方面,胸部CT在敏感性和特异性方面不亚于肺动脉造影。随着
64排螺旋CT在临床的普及,其在PAVMs诊断中的优势及发生漏诊的可能原因也得到了进一步研究,王克等的研究表明,如果扫描技术和后处理技术应用不当,也会造成误诊和漏诊的发生。
磁共振是一种无创的检查方法,特别适合于使用含
碘造影剂禁忌证、不能做增强CT检查者。但由于含气肺组织的影响,对主要位于肺外围部分的PAVMs诊断受限,个别较大瘤囊可表现为无至低信号的囊状结构(血液流空效应)。有研究表明自旋回波脉冲序列,梯度回波脉冲序列对PAVMs诊断的敏感性和特异性均不高,相位对比电影序列是
核磁共振技术中诊断PAVMs最准确的方法,可明确病变部位、形态、累及的范围。近年来对对增强
磁共振血管成像(CEMRA)应用更增加了诊断的准确性,对观察血管构筑,区分复杂型和简单型有重要价值,但对诊断弥漫型价值有限。Khail等研究表明此方法对发现有临床意义的PAVMs的敏感性和特异性都很高。
肺动脉造影的时间及空间分辨率高,可明确PAVMs的部位,形态、累及的范围及程度,特别是进行超选择动脉造影时敏感性可达100%,仍是诊断PAVMS的金标准。
造影方法分为选择性或非选择性。一般先进行选择性主肺动脉造影,正位投照。投照时相包括两肺整个肺野,以免遗漏病变。其后,视情况决定选择性肺动脉造影。造影主要表现:单纯型囊状PAVMs可见瘤囊随肺动脉的充盈显影,引流肺静脉显影早于正常肺静脉,供血动脉及引流静脉均为一支,并见不同程度的迂曲、扩张。较大的瘤囊可见对比剂排空延迟。复杂型囊状PAVMs可见两支或多支供血动脉及引流静脉,瘤囊内可见分隔,对比剂排空明显延迟。弥漫型PAVMs表现为多发葡萄串样小血池充盈,有时难以观察到与肺小静脉支的连通,但DSA或电影连续摄影观察,相应区域无毛细血管前期(实质充盈期),或病变部位肺静脉提前显影,有助于诊断。
近10多年来
数字减影血管造影已取代了普通心血管造影,但还没有关于这两种技术的系统对比研究。因为血管造影是有创性的检查,故主要用于PAVMs治疗前确诊和作为介入治疗的组成部分,而治疗后随访时一般不用此方法。
最近研究表明,联合应用后前位胸片和超声造影可获得100%的敏感性和阴性预测值,因而,合理的检查程序为联合应用对比超声和后前位胸片,如果二者皆阳性,可行CT检查,如果可行栓塞治疗,则在治疗过程中行肺动脉造影。思维程序的优化问题。
治疗措施
传统认为不是所有的PAVMs都需要治疗。只有那些病变进行性增大的、发生了矛盾性栓塞的以及有症状的
低氧血症患者才有必要治疗。但近来的研究发现很多无症状的或病变很少的患者也可发生严重的神经系统并发症(如中风、脑脓肿等),因此White等人主张所有供血动脉直径≥3mm的PAVMs患者不论有无症状都应治疗。治疗目的改善
缺氧症状,预防中风、脑脓肿、咯血等严重并发症的出现。治疗PAVMs的方法有外科手术,经导管栓塞治疗、药物治疗,现将各种方法综述如下:
外科手术是根治性治疗措施。其手术适应证包括:有症状、分流量大和伴有HHT的单发孤立性PAVMs,不管有无并发症者;多发性PAVMs,病变局限于一个肺叶或一侧肺脏者;直径A2。杂音:心尖部及L2可闻及3/6SM。血常规:白细胞:2.04/L,重度贫血。
X:右肺中叶及下叶后基底段可见囊状团块影,边缘光滑,多分叶,与肺血管关系密切,余肺未见实变。心胸比:0.65。考虑为多发
肺动静脉瘘。02年2月21日行右下肺动静脉瘘封堵术。
封堵过程:局麻下穿刺右股静脉,送入12F输送鞘管入右下肺动脉干,选择直径30mm国产先健公司ASD封堵器封堵右下肺动脉近段、巨大瘤囊动脉端,股动脉
血氧饱和度立即由术前65%上升至93%。然后行肺动脉造影,可见右上肺前段仍有一肺动脉分支受累,可见瘤囊显影,近端肺动脉直径约13mm,遂将9F输送鞘置于该分支近端,瘤囊近端,选择直径14/12国产先健公司PDA封堵器封堵该分支远端,股动脉血氧饱和度再次上升至97%;重复肺动脉造影,未见该瘤囊显影。术中经过顺利,患者未诉不适,共用碘比乐150ml.
肺动脉压力:封堵前:30/10(18);封堵后37/17(25)。
二张欢:女,16岁,自幼心脏杂音,紫绀。于1997-2002年间先后三次行肺动脉瘘栓塞术,02年元月以AGA16/14mm封堵器封堵右肺动脉(右下肺动脉干),封堵后血氧饱和度为84%。今发作性
胸闷气短症状加重,遂再次求治。于2004年4再次以AGA26mmASD封堵器封堵。
局麻下行肺动脉造影+右肺动脉瘘栓塞术。经双侧右股静脉穿刺,送入6F鞘,经右侧股静脉行造影,造影示右肺动脉广泛
动静脉瘘。后经左侧股静脉送入6F猪尾管造影后,选用26mmASD封堵器。试封堵中无不良反应,肺动脉压无升高。
肺动脉压:前20/16(19),栓塞后35/10(22)
肺动脉血氧:栓塞前75.6%;栓塞后90%。