先天性心臟病對兒童肺功能的影響

谷瑞雪 羅征秀

【摘 要】? 先天性心臟病（Congenital heart disease， CHD）是因各種原因導致的胚胎或兒童心臟結構、血管形態(tài)和功能異常。研究表明，先天性心臟病通過多種機制影響肺功能，導致不同程度肺功能損害。此外，先天性心臟病術前術后肺功能變化可從一定程度上反映患者呼吸功能改善情況，判斷患者預后。因此，了解和掌握先天性心臟病及先心病術后肺功能的病理性改變對臨床醫(yī)師具有重要意義。

【關鍵詞】 先天性心臟病，肺功能，兒童

【中圖分類號】R473.72?? 【文獻標志碼】B?? 【文章編號】1005-0019（2020）03-298-01

Abstract ：Congenital heart disease （CHD） refers to the abnormality in the structure， vascular morphology， and functions of the heart of embryo or children caused by various reasons. Studies have shown that CHD affects pulmonary function through various pathological mechanisms， leading to different degrees of damages to pulmonary function. In addition， the changes in pulmonary function before and after the surgery for CHD can reflect the patient's respiratory function to a certain extent， and can help judge the prognosis of the patient.Therefore， it is of great significance for clinicians to understand the pathological changes of pulmonary function in CHD and after the operation of CHD.

Key words：

Congenital heart disease， Pumonary function， Children

先天性心臟?。–ongenital heart disease，CHD）是最常見的先天性畸形，是全球重大的健康問題。它是指因各種原因導致的胚胎或兒童心臟結構、血管形態(tài)和功能異常。歐美國家統(tǒng)計，先天性心臟病發(fā)病率為9.1/1000[1]。國內數(shù)據(jù)顯示，在我國常見出生缺陷中，先天性心臟病發(fā)病率約為1/3[2]。先天性心臟病不僅嚴重影響了患兒的生存及生活質量，也給社會與家庭造成了較為重大的精神和經(jīng)濟負擔。

先天性心臟病患者血流動力學的異常改變常同時累及體循環(huán)、肺循環(huán)，長期肺循環(huán)超負荷不僅使肺血管發(fā)生組織學改變，而且使肺實質、氣道結構也發(fā)生變化，從而導致肺功能的損害[3]。也有研究表明，存在于肺血管中的炎癥和血管活性遞質如果存在于臨近氣道，也可能對氣道功能產生影響，從而影響肺功能[4]。

此外，先天性心臟病導致肺靜脈血回流受阻、肺動脈血流增多，當超過肺血管床容量限度時，可發(fā)生容量性肺動脈高壓，肺小動脈痙攣，肺小動脈中層和內膜層逐漸增厚，肌層肥大，管腔變窄、阻塞，肺順應性減低，甚至可能導致肺部分纖維化，出現(xiàn)肺阻塞或限制性通氣障礙。當肺循環(huán)壓力持續(xù)增高，肺動脈管壁增厚硬化，導致梗阻性肺動脈高壓，影響肺通氣血流比，導致肺彌散功能障礙，因而引起肺功能損害[5-7]。國外也有學者提出氣道阻塞與內皮功能異常如前列環(huán)素和一氧化氮生成受損、內皮素過度合成導致其進入氣道系統(tǒng)，引起支氣管痙攣、氣道重構、炎癥細胞募集和激活、氣道水腫、粘液分泌增加有關[8]。

1 先天性心臟病對肺功能的影響

各類先天性心臟病會對肺功能各指標產生不同的影響。在左向右分流的先天性心臟病中，Heiberg[9]等人發(fā)現(xiàn)，房間隔缺損（ASD）和室間隔缺損（VSD）患者盡管在休息時肺通氣功能正常，但在運動時可誘發(fā)通氣功能異常，手術閉合ASD或VSD可改善運動誘發(fā)的通氣功能異常。也有研究證實了ASD患者成年后出現(xiàn)喘息樣癥狀，且吸入沙丁胺醇不能改善，提示ASD可能對肺功能造成持久性損害[10]。

VSD可引起限制性及阻塞性通氣功能障礙，心功能水平可直接影響肺功能。吳美思[11]等研究發(fā)現(xiàn)，由于肺循環(huán)壓力增大， VSD患兒存在潮氣量（VT）下降，潮氣流速容量（TFV）環(huán)變小或變窄，呼吸頻率增快，胸廓活動度減低，功能殘氣量減少，提示VSD患兒有限制性通氣功能障礙。研究發(fā)現(xiàn)VSD患兒同時有氣道總阻力（Reff）增高，達峰時間比（TPTEF/TE）、達峰容積比（VPEF/VE）下降，TFV環(huán)呼氣支流量受限，峰流速提前，提示VSD患兒有阻塞性通氣功能障礙。該研究顯示有肺動脈高壓、心室肥厚、呼吸頻率增快的VSD患兒， 肺功能損害嚴重，隨著心功能降低，肺泡彈性減低，呼吸膜增厚，氣道狹窄等障礙加重。

丁寧[12]等研究發(fā)現(xiàn)隨著心功能惡化，肺功能損害程度進行性加重。該研究中發(fā)現(xiàn)心功能II級與心功能III-IV級時，肺活量（VC）、用力呼出75%肺活量時的瞬間流量（V25）、每分鐘最大通氣量（MVV）、功能殘氣量（FRC）、殘氣容積/肺總量（RV/TLC）、一氧化碳彌散量（DLCO）、一氧化碳彌散量/肺泡容量（DLCO/VA）指標存在明顯差異，提示隨著心功能降低，肺功能損害加重，甚至出現(xiàn)肺彌散功能異常。研究同時還發(fā)現(xiàn)，隨心胸比例增大，VC、V25、MVV、RV、TLC、FRC、RV/TLC、DLCO顯著下降，提示隨心臟增大，肺功能損害進一步加重。

先天性心臟病形成肺動脈高壓可合并限制性通氣障礙。劉東[13]等研究發(fā)現(xiàn)，非紫紺型先天性心臟病（ASD/VSD/動脈導管未閉）患兒，達峰時間（TPTEF）、達峰時間比（TPTEF/TE）、達峰容積（VPTEF）、達峰容積比（VPEF/VE）存在縮短或下降，提示先天性心臟病患兒存在阻塞性通氣功能下降;而肺高壓先天性心臟病兒童，呼氣峰流量（PTEF）較正常兒童及非肺高壓先天性心臟病兒童明顯增高，提示由于肺高壓的出現(xiàn)，阻塞程度加重，代償性的引起呼吸中樞興奮[14]。且肺高壓先天性心臟病兒童潮氣峰流速/潮氣量（PF/VE）顯著高于正常兒童及非高壓先天性心臟病兒童，說明先天性心臟病在形成肺高壓后會引起限制性通氣功能障礙。

2 手術修復對先天性心臟病患者肺功能的影響

先天性心臟病術后肺功能的改變仍然存在很大臨床意義。盡管傳統(tǒng)上認為先天性心臟病手術修復的長期預后是良性的，但近期的一些研究發(fā)現(xiàn)了新出現(xiàn)的晚期肺部異常證據(jù)。Zapletal[15]等認為從心臟手術本身和術后病程的角度了解先天性心臟病患者的肺功能是很重要的。在肺生長活躍的早期修復異常，先天性心臟病可能對肺泡生長和肺功能影響較小[13]。

Agha[16]等研究發(fā)現(xiàn)，先天性心臟病患兒（主要為室間隔缺損及合并病變）術后6個月肺功能指標較術前顯著改善（P<0.0001）。收縮期肺動脈壓與呼吸系統(tǒng)順應性呈顯著負相關（r = -0.493，P = 0.006），與功能殘氣量（FRC）呈顯著正相關（r = 0.450，P = 0.013）。結果表明，呼吸系統(tǒng)順應性與肺動脈直徑（r = -0.398，P = 0.029）和左心房大?。╮ = -0.395，P = 0.031）呈負相關且有統(tǒng)計學差異，而肺動脈大小與有效阻力（r = 0.416，P = 0.022）和特定有效阻力（r = 0.604，P = 0.0001）呈正相關且有統(tǒng)計學差異。左向右分流先天性心臟病的手術矯正對改善肺順應性、氣道阻力和FRC有積極影響。

也有研究發(fā)現(xiàn)，VSD術后仍有部分肺功能異常持續(xù)至術后數(shù)年。Havelova[17]等對39例血流動力學顯著的VSD患者（年齡3-20歲，中位數(shù)10歲）進行肺功能檢查。術前發(fā)現(xiàn)47%的患者有肺功能受限，50%的患者有肺過度充氣，20%的患者有小氣道阻塞。手術矯正VSD能改善肺過度充氣，而其余肺功能異常則持續(xù)至術后數(shù)年。研究發(fā)現(xiàn)，9.5歲后VSD外科修復術不能防止慢性肺部改變發(fā)生。Sulc[18]等對74例4-14.8歲ASD患者行心內修補術，術后進行肺功能檢查，發(fā)現(xiàn)35例（47.3%）出現(xiàn)肺功能異常，24例（32.4%）肺回縮壓明顯升高，13例（17.6%）氣道特定傳導率明顯降低，4例（5.4%）患者用力呼出25%肺活量時的瞬間流量（V75）顯著降低。因此該研究建議將肺功能檢查作為ASD修補術后評估患者健康狀況的標準之一。Lubica[19]等研究了3歲以后接受心內修復的先天性心臟病患兒肺功能損害，發(fā)現(xiàn)先天性心臟病患兒肺功能出現(xiàn)不可逆損害，部分與肺血流動力學異常相關，而另一部分則與肺血流異常導致肺彈性組織和結締組織生長異常有關。Lubica等[19]建議11歲以后通過心內修復糾正先天性心臟病的患者不僅要進行心臟檢查，還要進行肺功能檢查，以確定最有可能的術后病程和最終的生活質量。

此外，術前肺動脈壓高低對先天性心臟病術后肺功能恢復也有影響。Schofield[20]等分析44例ASD手術患者肺功能，發(fā)現(xiàn)肺動脈壓>33mmHg的患者FEV1和PEF有降低，且術后沒有明顯改變。

Sulc[21]等認為肺功能檢測對評估兒童先天性心臟病手術遠期療效有重要意義。VSD患兒行手術修補后仍有77%患兒有肺功能缺陷。他們還發(fā)現(xiàn)VSD術后10年患兒仍存在肺硬化和氣道阻塞，推測可能為肺血管持續(xù)結構改變和肺實質纖維化導致持久性肺功能損害。

3 結論

先天性心臟病可致肺功能損害，手術修復先天性心臟病可不同程度改善肺功能，手術修復時年齡、術前肺動脈壓等因素可影響術后肺功能改善。

參考文獻

[1]? van der Linde D，Konings EE，Slager MA，et al.Birth prevalence of congenital heart disease worldwide： a systematic review and meta-analysis[J].J Am Coll Cardiol，2011，58（21）：2241-2247.

[2] 李爍琳，顧若漪，黃國英.兒童先天性心臟病流行病學特征[J].中國實用兒科雜志，2017，32（11）：871-875.

[3] Bouma BJ，Mulder BJ. Changing landscape of congenital heart disease. Circ Res[J]. 2017，120（6）：908-922.

[4] Price LC，Wort SJ，Perros F，et al.Inflammation in pulmonary arterial hypertension[J].Chest，2012，141（1）：201-221.

[5] 張德奎，高維主，王俊梅，等.先心病及風心瓣膜病不同時期心肺功能相互關系臨床研究[J].中華胸心血管外科雜志，1999，15（3）：150-152.

[6] Steinhorn RH，F(xiàn)ineman JR.The pathophysiology of pulmonary hypertension in congenital heart disease[J].Artif Organs，1999，23（11）：970-974.

[7] 劉震宇，丁健，閆淑媛，左向右分流型先天性心臟病患兒潮氣呼吸肺功能的改變[J]，醫(yī)學臨床研究，2009，26（9）：1682-1684.

[8] Jing ZC，Xu XQ，Badesch DB，et al.Pulmonary function testing in patients with pulmonary arterial hypetension[J]. Respir Med，2009，103（8）：1136-1142.

[9] Heiberg J， Nyboe C，Hjortdal VE.Impaired ventilatory efficiency after closure of atrial or ventricular septal defect[J].Scand Cardiovasc J， 2017，51（4）：221-227.

[10] Nassif M，van Steenwijk RP，Hogenhout JM，et al.Atrial septal defect in adults is associated with airway hyperresponsiveness[J].Congenit Heart Dis，2018，13（6）：959-966.

[11] 吳美思，趙乃琤，趙金芳，等.嬰幼兒先天性心臟病的肺功能改變[J].實用臨床醫(yī)學，2003，4（3）：82-83.

[12] 丁寧，李崇秀，張德奎.先天性心臟病患者心功能與肺功能相互關系的臨床研究[J].青島醫(yī)藥衛(wèi)生，2004，36（6）：401-403.

[13] 劉東，劉海燕，劉斌，等.非紫紺型先天性心臟病兒童術前潮氣呼吸肺功能研究[J].臨床心血管病雜志，2019，35（6）：569-572.

[14] 中華醫(yī)學會兒科學分會呼吸學組肺功能協(xié)作組，《中華實用兒科臨床雜志》編輯委員會.兒童肺功能系列指南（四）：潮氣呼吸肺功能[J].中華實用兒科臨床雜志，2016，31（21）：1617-1621.

[15] Zapletal A.Lung elasticity in children and adolescents[J]. Eur Respir J Suppl，1989，Mar，4：140S-143S.

[16] Agha H，El Heinady F，El Falaky M，et al.Pulmonary functions before and after pediatric cardiac surgery[J].Pediatr Cardiol，2014，35（3）：542-549.

[17] Havelova L.Relation between the heart and lungs in children and adolescents with ventricular septal defects[J].Bratisl Lek Listy，1994，95（4）：160-162.

[18] Sulc J，Samanek M，Zapletal A.Lung function in atrial septal defect after heart surgery[J].Int J Cardiol，1992，37（1）：15-21.

[19] Lubica H.Pathologic lung function in children and adolescents with congenital heart defects[J].Pediatr Cardiol，1996，17（5）：314-315.

[20] Schofield PM，Barber PV，Kingston T.Preoperative and postoperative pulmonary function tests in patients with atrial septal defect and their relation to pulmonary artery pressure and pulmonary：systemic flow ratio[J]. Br Heart J，1985，54（6）：577-582.

[21] Sulc J，Samanek M，Zapletal A，et al.Lung function in VSD patients after corrective heart surgery[J].Pediatr Cardiol，1996，17（1）：1-6.