王六超 综述,农绍汉审校 (.广西壮族自治区贵港市平南县人民医院新生儿科,广西 贵港 537300;.广东省人民医院,广东省医学科学院新生儿科,广东 广州 50000)
新生儿持续肺动脉高压(persistent pulm onary hypertension of the newborn,PPHN)又称持续胎儿循环,1969年首次报道。是由多种病因所导致的新生儿出生后肺循环压力、阻力下降障碍,肺循环压力持续高于体循环压力,回流到心脏的静脉血难以进入肺循环进行氧合,而从心房卵圆孔和(或)动脉导管水平直接流入体循环,动脉导管和(或)卵圆孔水平持续右向左分流,肺循环血量减少,机体持续处于缺氧、紫绀的紧急病理状态,严重影响新生儿生存率[1]。据统计,PPHN在活产新生儿中,约占0.2%[2],多发生于足月儿和过期产儿。但在呼吸衰竭的新生儿中,合并PPHN的发生率则为10%,死亡率较高。近年来,随着医疗技术的不断发展,早产儿成活率不断提高,PPHN在早产儿中的发病率较之前有所提高,特别是合并支气管肺发育不良(BPD)的极早早产儿。随着新生儿专业学科的发展,PPHN的诊治越来越受到重视。2017年中华医学会儿科学分会新生儿学组亦制定了“新生儿肺动脉高压诊疗专家共识”[3],进一步规范了该病的诊治,并逐步被广大临床医生所掌握,但在基层的普及仍比较薄弱。为进一步掌握相关知识,对PPHN的发病机制、诊断、治疗进展等综述如下。
PPHN是由多种因素导致的临床综合征,而非单一独立的疾病。了解其病理形式,对于PPHN的诊治有很大的帮助。其病理形式主要有三种:肺血管发育不全、肺血管发育不良、肺血管适应不良[4]。
1.1肺血管发育不全:指肺内血管发育数量减少,血管总面积减小,肺循环压力增高。此种类型,临床治疗效果最差,多于生后即出现严重的难以纠正的低氧血症,治疗失败率高。
1.2肺血管发育不良:指肺内血管发育数量正常,但在宫内生长发育过程中受多种因素影响,血管平滑肌从肺泡前血管生长至正常无平滑肌的肺泡内动脉。平滑肌会导致肺小动脉管腔相对缩小,血流受阻而导致压力增高。常见病因是慢性宫内缺氧导致肺血管中层肌肥厚、血管重塑;胎儿动脉导管早期关闭导致肺血管继发性增生等。此类患儿生后不久出现低氧血症,临床治疗效果较差。
1.3肺血管适应不良:指肺内血管数量及肌层结构等均正常,但受多种因素影响,新生儿出生后肺血管不能适应循环变化,阻力持续增高。常见病因是:胎粪吸入综合征、新生儿窒息、酸中毒等。此种类型在临床上最为常见。在解除病因后能使肺血管阻力迅速降低,所以在三种病理类型中,治疗效果最佳。
PPHN的具体发病机制尚未完全阐明,有待进一步研究。目前能证实的发病机制,主要有以下几种途径:肺血管内皮细胞功能障碍、局部过强免疫炎性反应、平滑肌细胞形态改变和功能障碍[5]。
2.1肺血管内皮细胞功能障碍:肺血管内皮细胞功能障碍是PPHN发病的重要机制之一。 血管内皮细胞位于血管组织与血浆之间,能合成和分泌一氧化痰(NO)、前列腺环素(PGI 2)、血管内皮素(ET)等多种生物活性物质,介导血管正常的收缩和舒张。大量研究证实,PPHN发生时,肺血管内皮细胞分泌的NO、PGI 2明显降低, ET生成增加,肺血管阻力明显增高。NO能激活鸟苷酸环化酶,使环磷酸鸟苷(cGMP)增加,从而钙离子内流增加,血管平滑肌松弛,阻力降低。所以当内皮细胞分泌NO减少时,会导致肺血管平滑肌松弛障碍,血管阻力不能正常下降,导致PPNH。
2.2肺局部炎性反应过强:当机体受感染、缺氧等因素影响时,会释放出大量的炎症因子,如白介素-1、白介素6、血小板活化因子等。过强的免疫炎性反应,会导致肺血管内微血栓形成、血流缓慢、黏度增高、血管收缩相对狭窄等病理现象,均会导致肺血管阻力增加,高压形成。大量临床资料亦证实,发生PPHN的新生儿,其相关炎性因子较肺动脉压力正常者明显偏高。
2.3血管平滑肌功能障碍:血管平滑肌的收缩和舒张功能与血管阻力有直接的关系,是维持正常血压的重要保障。当机体缺氧时,其结构及功能均会发生改变。多方面研究证实,当患儿发生PPHN时,其肺血管壁中层及外膜的平滑肌均出现细胞增生,增生的平滑肌导致血管阻力增加。
近年来研究显示,PPHN的主要相关因素有:①肺实质性疾病或围产期窒息:常见的有胎粪吸入综合征、肺炎、败血症、窒息、RDS、低血糖等,导致肺实质炎症、缺氧,产生大量自由基,肺血管不能适应生后环境而舒张障碍,导致PPHN形成,此种因素在临床上最为常见;②肺血管发育不良:宫内生长发育过程中,多种因素导致肺血管重塑,影响肺血管正常收缩舒张功能,常见的时宫内慢性缺氧等;③心功能不全:常见于宫内动脉导管关闭、左心功能不全等;④围产期药物不当应用:例如母亲使用非甾体类抗炎药、早产儿出生后使用布洛芬防治动脉导管未闭等。⑤先天性膈疝:常合并肺发育不良、PPHN;⑥重型湿肺:缺氧导致肺血管收缩,导致阻力增加,而发生PPHN;⑦母亲或新生儿甲状腺功能亢进:对患儿肺血管成熟、氧耗、舒张血管物质代谢、血管平滑肌功能等均有可能产生影响,而发生PPHN;⑧遗传因素,据有关研究报道,氨基甲酰磷酸合成酶基因异常,可导致NO合成减少,从而导致 PPHN的发生。遗传性肺表面活性物质蛋白B基因缺乏、ATP连接盒(ABC)转运子A3(ABCA3)基因突变也可导致低氧血症和PPHN。
当患儿生后不久出现明显的难以纠正的低氧血症,并且与胸部病变程度不平行时,应当考虑存在PPHN,但注意须与紫绀型先天性心脏病、气胸等鉴别。通常动脉导管开口前后血氧分压差值达10~20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 3 kPa),或经皮血氧饱和度差值在5%~10%或以上时,提示动脉导管方向存在右向左分流。但须注意的是,若仅存在卵圆孔水平存在右向左分流,无动脉导管开放,则不出现动脉导管开口前后的氧分压差,此时也不能完全排除PPHN。传统的高氧试验、高氧高通气试验,因其明显的不良作用如高氧对早产儿视网膜的损伤、肺损伤,高通气肺过度膨胀导致气胸、脑血流波动过大增加脑出血发生率,临床上已不主张使用。超声心动图是目前诊断PPHN最为重要的方法,可进行准确的诊断、疾病严重程度的判断,同时对治疗效果、预后判定有重要的参考价值[6]。现临床上多应用超声心动图进行辅助诊断:①三尖瓣反流:是最准确的评估新生儿肺动脉高压方法。标准:右心室收缩压与肺动脉收缩压>35 mmHg或>2/3体循环收缩压;或存在心房或动脉导管水平的右向左分流。②动脉导管血流速度和方向:动脉导管方向出现单纯、持续的右向左血流常提示肺循环压力持续高于体循环压力,对PPHN有诊断意义。③心房水平的血流:心房卵圆孔水平出现不同程度的右向左血流,常提示存在PPHN。④心功能和心排出量:心功能、排出量降低,对PPHN的诊断有一定的参考意义。⑤脑钠肽测定:新生儿正常值一般<100 ng/L,PPHN时明显上升。
治疗原则是降低肺动脉压、维持体循环压,纠正右向左分流,增加氧合,纠正缺氧。临床上多采用综合性治疗措施,包括:一般治疗,治疗原发病、药物治疗、机械通气、一氧化痰吸入等。
5.1一般治疗:给予给氧、适中温度、营养支持、适当镇静、加强监护、纠正酸中毒、纠正休克等。PPHN非单一的疾病,常继发于RDS、窒息等,积极治疗原发病亦是重要的治疗措施。
5.2NO吸入疗法:NO吸入疗法已成为治疗PPHN的种新方法。NO能高度选择性扩张肺血管,降低阻力,降低肺动脉压,疗效显著[7]。大量的研究表明,吸入NO可提高氧合,降低吸氧浓度是新生儿PPHN的标准治疗方法。同时NO有延缓内毒素对肺组织的损伤作用,减轻炎性反应,对神经元的损伤亦有一定的修复作用。但在临床应用上须注意NO吸入会增加肺出血的机会。
5.3NO供体吸入疗法:大量研究证实,雾化吸入 NO 供体可在肺内产生NO,从而选择性的降低肺动脉压力。 临床上常用的NO供体有硝酸甘油、斯德酮亚胺类和硝普钠等。NO供体雾化吸入操作简单、价格低廉,有较高的临床应用价值[8]。
5.4药物应用
5.4.1前列腺素与前列环素(PGI2):动物研究证实,前列腺素D2能明显降低肺血管阻力,为PPHN治疗带来了前景,但在PPHN临床研究中其降低肺血管阻力或改善氧合作用不明显[9],其机理有待进一步研究。PPHN 患者常缺乏前列环素合成酶,PGI2合成减少。而PGI2对肺表面活性物质的分泌有促进作用,特别在机体缺氧状态时,能有效降低肺血管阻力。但因其静脉应用选择性扩张肺血管效果差,临床上多采用雾化吸入疗法。
5.4.2肺表面活性物质(PS):PPHN常存在肺泡塌陷,其血管收缩会引起压力增高。而PS对防止肺泡塌陷、促进肺泡复张有直接的作用,有利于纠正能气换气功能,以纠正低氧血症。与NO联合应用时有利于NO 作用于肺泡附近的血管内皮细胞,从而选择性扩张肺动脉,达到治疗PPHN的目的[10]。
5.4.3磷酸二酯酶抑制剂
5.4.3.1磷酸二酯酶5抑制剂:最具有代表性的药物是西地那非。其作用机理主要是抑制环磷鸟苷降解,提高肺组织中NO含量,舒张血管平滑肌,降低阻力作用。西地那非已经被作为治疗PPHN的一线药物,广泛应用于临床上,是替代传统治疗的理想选择[11]。对于治疗停用NO后出现的反跳现象,西地那非亦有一定的作用。近年来,西地那非的不良反应受到重视,主要包括:鼻塞、面部潮红、腹泻、消化不良、低血压等。既往多采用口服给药的方法,但研究发现雾化吸入西地那非亦可选择性作用于肺血管。
5.4.3.2磷酸二酯酶3抑制剂:最具有代表性的药物是米力农。其主要通过抑制磷酸二酯酶 3的活性,增加细胞内环磷酸腺苷,使前列腺素途径的血管持续扩张,降低肺动脉压力和阻力,减少左心后负荷,增加心排血量[12]。米力农与NO、依前列醇及伊洛前列素扩张肺动脉的作用。米力农是非选择性血管扩张剂,静脉应用米力农主要的不良反应是低血压。雾化吸入米力农同样可降低肺动脉压力,并且不会导致低血压。
5.4.3.3内皮素受体拮抗剂:内皮素1由血管内皮细胞能产生,能激活内皮素 A、内皮素 B两个 G蛋白耦联受体,能调节细胞增殖、血管收缩和舒张、血管重建等[13]。内皮素 A 主要介导细胞增殖、血管收缩、细胞迁移及纤维化,内皮素 B 主要刺激血管扩张剂释放,具有抗增殖、抗凋亡作用,两者相互作用净效应通常是血管收缩。内皮素 1 受体拮抗剂在新生儿应用的经验有限。波生坦是目前临床上常用的内皮素受体拮抗剂,在临床应用过程中,须注意监测其有肝功能损害等不良反应。
5.4.4抑制 PPHN 肺血管结构变化的潜在疗法:研究表明,地塞米松、雌二醇及NO能对部分PPHN患儿肺血管平滑肌过度增生有预防作用,有利于肺组织的重建。但其作用机制未完全阐明。当患儿对常规的肺血管扩张剂无反应时,可考虑早期应用[14]。
5.4.5其他潜在药物:血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)可增加一氧化氮合酶的表达,改善肺血管的重塑;内皮素受体拮抗剂[15],如Bosentan(波生坦),Sitaxsentan(西他生坦)及Ambrisentan(安倍生坦)。
5.5强心治疗:PPHN的患儿常存在心功能不全,心排出量降低,体循环压力偏低,而强心治疗可改善心功能,提高体循环压力,达到治疗PPHN的目的。主要采取方法是肾上腺素、多巴胺等强心药物的应用。高淑强等研究发现,去甲肾上腺素有增加氧合作用与体循环压力的作用,从而改善PPHN[16]。
5.6抗氧化治疗:氧化反应产生的自由基、过氧化物,会损伤肺血管,降低其对NO的敏感性[17]。研究证实,抑制自由基生成、清除过氧化物等,均可增强NO吸入治疗的效果,对肺血管扩张有明显作用。研究亦证实,母亲在分娩时使用倍他米松促进肺成熟,同时能够抑制氧化反应,改善 NO 扩张血管效应。
5.7机械通气治疗:气管插管机械通气是PPHN传统治疗方法。可改善肺通气、换气功能,增加氧合,降低肺循环压力。近年来机械通气导致的高潮气量、过度通气带来的肺组织损伤受到临床医生们的重视,目前主张采用小潮气量的肺保护性策略治疗PPHN,维持动脉血氧分压(PaO2) 在60~80 mmHg,撤机成功率更好,早产儿慢性肺疾病发生率更低,预后更好。在临床应用上,取得较好的效果。特别是高频振荡通气对严重的肺实质性导致的PPHN,治疗效果得到了临床医师的认可[18]。
5.8体外膜肺(ECMO) 治疗:ECMO能提供呼吸、心脏支持,是救治严重PPHN、呼吸衰竭、心功能不全的患者的重要措施。技术要求较高,在基层单位难以开展,影响了技术的推广。目前临床上主要用于常规机械通气无效情况下的补救措施[19-20]。
5.9基因治疗:基因治疗是治疗PPHN的一种较新颖的手段,已有多年研究的历程,但技术手段尚未完全成熟[21]。主要机制是调控血管扩张基因,如降钙素、血管内皮生长因子、编码内皮型NO合酶等,促进其过度表达,以达到扩张肺血管、降低肺循环阻力的目的。应用上主要难点是难以调控其在肺循环中精确表达[22]。随着研究的进展,有望用于先天性肺血管发育不全患儿的有效治疗手段。
PPHN的发病原因较多,治疗方法各不相同,其中 NO 具有高度选择性肺血管扩张剂、ECMO能提供心肺等多方面支持,在临床上得到了医生们的认可。其他部分药物疗效及安全性存在一定的争议。基因疗法等在临床上尚未完全成熟,有待进一步研究。随着医疗技术水平的不断提高,越来越多的新方法不断涌现,将为PPHN的诊治提供新的途径。