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先天性膈疝的诊治进展

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Chin J Obstet Gynecol Pediatr(Electron Ed),August 2015,Vo1.11,No.4 ・综述・ 先天性膈疝的诊治进展 陈文科 侯防 综述 刘文英 审校 【摘要】先天性膈疝(cDH)是膈肌异常伴随肺发育不良(PH)、新生儿持续肺动脉高压(PPHN)等病 理、生理改变的先天性疾病,其发病率、病死率均较高。迄今为止,CDH的具体病因、最佳治疗措施及预后 影响因素均未阐明,这使得CDH的诊治具有挑战性。近年由于医学技术的不断进步、各种治疗措施的不 断改进,CDH患儿的存活率有所提高。然而,CDH存活患儿的长期跟踪随访,尚需引起临床医师的足够重 视,包括如何改善其预后、提高生活质量等。笔者拟就CDH的最新诊治进展,进行综述如下。 【关键词】疝,横膈;病因;诊断;治疗;预后;随访研究 Pathogenesis and clinical progress in diagnosis and treatment of congenital diaphragmatic hernia Chen Wenke ,Hou Fang。,Liu Wenying . Zunyi Medical College,Zunyi 563003,Guizhou Province, China; Department of Pediatric Surgery,Sichuan Provincial People S Hospital,Chengdu 610072, Sichuan Province,China C0rr 5pD d g author:Liu Wenying,Email:wenyingl@126.tom [Abstract] Congenital diaphragmatic hernia(CDH)is an uncommon congenital anomaly of the diaphragm with pulmonary hypoplasia(PH)and persistent pulmonary hypertension as serious consequences (PPHN).Till now,the etiopathogenisis and best treatment strategies are still largely unknown,and practice strategies vary widely among different centres,SO CDH still remains a challenging condition.In recent years,with the development of medical technology and improvement of treatment,survival rates of CDH patients appear tO have increased.Survivors have been shown tO be at risk for many long-term morbidities,SO the importance of long—term follow-up of CDH survivals should be highlighted,including long—term prognosis and quality of life.This research focuses on the progress research of current diagnosis and treatment of CDH. [Key words]Follow-up studies Hernia,diaphragmatic;Pathogenesis;Diagnosis;Treatment;Prognosis; *Project No.81300238。supported by the National Natura1 Science for Youth Foundation of China 先天性膈疝(congenital diaphragmatic hernia,CDH)是由于单 常时为穹窿状隔膜,由腹侧部、背外侧部、背正中部及周缘部 4个部分融合而成。若膈肌在发育过程中,若某一组成部分发 育停止或发育不全,则可导致相应缺损,而腹腔脏器经缺损处 突入胸腔便形成CDH[5]。因此,可以根据解剖位置将CDH分 为:后外侧疝(bochdalek hernia),占7O ~75 ;前侧疝 (morgagni hernia),占23 ~28 ;中心疝,占2 ~7 。其 中,后外侧疝通常以左侧多见(约占85 ),也可以表现为右侧 侧或双侧膈肌发育缺损,导致腹腔脏器经缺损处疝入胸腔,造成 解剖关系异常,从而引起一系列病理、生理变化的先天性疾病, CDH年发病率为1/2 500~1/2 000[】]。CDH由Bochdalekc。 于 1848年首先被提出,直至1946年Gross[3 才成功完成第1例新 生儿CDH的修补。尽管近年CDH的产前诊断及产后治疗手段 得到较大提高,但是仍有约2O CDH患儿死于CDH合并肺发 育不良(pulmonary hypoplasia,PH)和肺动脉高压(pulmonary artery hypertension,PAH)¨4]。目前,CDH的病因及分子生物学 发病机制尚未阐明,该病的产前诊断主要依靠影像学检查。笔 者拟就CDH的诊疗进展及预后进行综述如下。 1先天性膈疝的病因与发病机制 (约占13 ),甚至双侧(约占2 )l_6]。 1.2先天性膈疝的动物模型与研究 CDH动物模型的建立为研究提供极大便利,可通过CDH 动物(羊、兔等)模型模拟CDH的改变,并研究CDH胎儿的手 术方式。1970年,Noble等[7 意外发现Nitrofen(2,4-dichloro— phenylp—nitrophenyIether)于中孕期作用于孕鼠后,能造成胎鼠 多器官发育障碍,其改变与人CDH改变相似,7O 可导致 CDH和100 可致CDH合并PH。 1.1横膈发育与膈疝 解剖学上胎儿横膈发生于胎龄为4~12孕周,横膈发育正 DOI:10。3877/cma.j.issn.1673—5250.2015.04.020 1.3先天性膈疝的可能病因及发病机制 1.3.1双重打击学说Allan和Greer_8 进行的大鼠实验结果 基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(81300238) 作者单位:563003遵义医学院 ;610072成都,四川省人民医院 通信作者:刘文英,Email:wenyingl@126.com 已证实,CDH合并PH发生早于膈肌发育,继而形成“双重打击 学说”。“双重打击学说”认为,首先,在膈肌形成之前,因未知 中华妇幼临床医学杂志(电子版)2015年8月第11卷第4期 遗传因素或环境因素作用,使膈肌在发育过程中某一部分发育 停止或发育不全,导致膈肌缺损;其次,在妊娠过程中由于腹腔 具有重要临床意义,可指导患儿父母针对性地进行产前咨询, 包括是否终止妊娠、产前干预手段的选择及新生儿所面临的治 疗等。 2.2产前MRI检查 脏器,如胃、脾、结肠、肝左叶等,经膈肌缺损疝入胸腔,造成膈 疝侧肺受压,阻碍胎儿膈疝侧肺呼吸运动,二者又共同导致肺 发育异常。 1.3.2维A酸类维甲酸类(retinoids)被认为在CDH的发 在产前超声诊断不明确时,可以选择进行胎儿MRI检查。 因胎儿气管和肺均充满羊水,故在T2加权像上呈高信号,在 T1加权像上呈低信号。肺在多数情况下由于肺实质存在,而 呈中等信号,MRI检查可以清楚显示CDH位置及体积,并可直 接测量肺容积,从而准确诊断PH程度,并进行定量分析。使 用MRI测量CDH胎儿肺体积(fetal lung volume,FLV),计算 病机制中占重要地位。文献报道,CDH新生儿的维A酸及维 A酸结合蛋白血浆水平明显低于无CDH新生儿 10-n3。全反式 维A酸(all-trans—tretinoic-acid,ATRA)是维生素A的生物活 性代谢物之一,是胎肺及横膈发育这一复杂基因网络的必 要组成之一。Clugston等L1 动物实验结果证明,维A酸信号 通路的破坏,可导致CDH及与CDH合并PH。Doi等[1 3]和 Friedmacher等 研究结果表明,晚孕期给予ATRA,可以上调 与胎肺发育有关的维A酸信号通路相关基因的表达,刺激肺泡 发育,降低PH程度。上述研究结果均显示,ATRA对CDH合 并PH具有治疗潜能,然而其作用机制暂未阐明,尚需进一步 研究证实。 1.3.3 环境因素 环境因素对CDH发生亦有一定影响。 Caspers等 和McAteer等[“ 研究结果显示,孕妇产前暴露于 香烟、酒精及抗菌药物等,可能会诱发胎儿CDH。 1.3.4遗传因素 目前,已有文献报道CDH与基因遗传因素 的关系[17J。与CDH有关的基因研究包括:影响膈肌发育的基 因COUP-TFlit ,[riend-o[-GATA2(Fog2)[1 ,GATA4[ , GATA6[1 及组成维A酸信号通路的基因 2先天性膈疝的诊断 2.1产前超声检查 随着高分辨率超声检查技术的不断进步,目前已可以在产 前对CDH进行明确诊断。超声检查具有无创、安全、可重复等 特点,是产前诊断CDH的最有效、最常用检测手段,便于早期 诊断及随访观察,并可较好地显示膈疝大小、疝入器官性质及 肺受压情况,评估胎儿预后。通常于胎龄为25孕周即可通过 产前超声检查提示CDH[4],因此,孕妇应于孕龄为22 ̄26孕周 进行1次全面、系统的产前超声检查,并且对疑似或高危孕妇 进行追踪检查,这对避免漏诊、误诊CDH具有重要意义_2 。 产前超声检查诊断CDH的主要声像图依据包括:胸腔内囊;实 性异常回声(由腹腔内容物,如胃、小肠、结肠、肝、脾及大网膜 进入胸腔形成);心脏轴线移位;纵隔移位;胸腔内囊性结构发 生蠕动或实性占位,血供来自肝脏;胎儿腹围小于正常胎龄儿; 正常膈肌弧形低回声中断或消失等_2 。 产前彩色多普勒超声检查可通过肺高度、肺头比(1ung to head circumference ratio,LHR),肺面积及心胸比等参数间接估 计胎儿PH程度。Jani等[22]研究结果显示,通过测量健康同 龄胎儿LHR及肺质量与胎儿体质量比(1ung—to—body weight ratio,LBwR)2项指标,可以评估胎儿肺发育情况。胎龄为 24 ̄26孕周的CDH患儿,若LHR>1.4则提示预后较好,若 LHR为0.6~1.0则提示预后较差,而LHR ̄0.6则提示胎儿 生后病死率为100 [4]。 产前明确诊断CDH并对PH程度进行较为准确地评估, 实际FLV与正常胎儿FLV的比值(o/eFLV),对于产前评估 CDH合并PH程度并判断其预后具有更好帮助[2 。 产前MRI检查还可评估胎儿PAH情况。Vuletin等 通 过胎儿MRI检查,测量胎儿右侧肺动脉直径/胎儿左侧肺动脉 直径、膈肌水平的主动脉直径、小脑蚓部的矢状面长度,并计算 出胎儿产前肺动脉高压指数(prenatal pulmonary hypertensive index,PPHI)和McGoon指数(McGoon index,MGI),其研究结 果显示,PPHI和MGI是胎儿PAH的相关因素,PPHI和 MGI与产后新生儿PAH呈负相关关系。 2.3患儿出生后诊断 文献报道,6O ~8O CDH可以通过产前检查确诊,但 2O ~4O CDH在产前检查时可能被遗漏 。CDH患儿生 后不久则可表现出相应临床症状。以急性呼吸窘迫综合征就 诊者,其体格检查时可见桶状胸、舟状腹、患侧呼吸音消失、心 音听诊移位、胸腔闻及肠鸣音;此外,亦可通过胸部x射线摄片 和腹部X射线摄片辅助诊断,其纵隔移位、患侧胸腔可见胃及 肠管影像。慢性CDH患儿多以生后喂养困难、消化道症状及 轻度呼吸道疾病等临床症状就诊。 3先天性膈疝的治疗 CDH患儿因膈疝可致肺组织形态发育不成熟,肺血管数 目减少,特别是微小血管和毛细血管数目减少,肺泡少而小,间 质增厚,气体交换障碍,进一步出现肺血管重构,血管壁增厚, 管径变细及弹性降低,从而出现PAH。PH和PAH是影响 CDH预后的关键因素,通过手术可以纠正膈疝,却难以从根本 上医治PH和PAH。故CDH的早期诊断及早期干预,成为其 治疗研究的热点。 3.1先天性膈疝的产前治疗 3.1.1 胎儿期手术治疗胎儿外科的发展使得胎儿期手术治 疗CDH成为可能。1993年,wilson等_2 ]对羊膈疝手术模型的 研究结果显示,封闭气管可以促进PH症状改善。随后,这一 手段被应用于人CDH的手术治疗研究中[ 。Harrison等[ 。] 首次报道剖宫产引导胎儿镜气管阻塞(hysterotomy-guided foetal endoscopic tracheal occlusion)术的临床随机、对照试验研 究,之后胎儿镜气管阻塞本被进一步改良为胎儿经皮腔内气管 阻塞(percutaneous foetal endoluminal tracheal occlusion)术。 然而胎儿镜气管阻塞术治疗目前并非CDH的标准干预手段, 因其在改善CDH患儿存活率的同时,也可导致孕产妇并发症 增加,如早产、胎膜早破等[。 。 ・ 532・ Chin J Obstet Gynecol Pediatr(Electron Ed),August 2015,Vo1.11,No.4 3.1.2其他产前干预手段迄今为止,对CDH产前干预的相 关研究从未间断 ],这为进一步了解CDH发病机制及治 疗,提供了良好的基础条件。这些研究通过建立Nitrofen诱导 的大鼠膈疝动物模型,母鼠产前给予维A酸、维生素E、地塞米 松、粘防已碱、西地那非等药物干预的研究结果发现,上述药物 可以影响胎鼠CDH的发生情况,改变胎鼠CDH合并PH及 PAH的预后。 3.2先天性膈疝的产后治疗 3.2.1急救措施 高频震荡通气(high-frequency oscillatory ventilation,HFOV),体外膜肺氧合(extracorporea1 membrane oxygenation,ECMO)等措施可以帮助CDH患儿维持正常血氧 饱和度。部分病情严重的CDH患儿,甚至需要生后立即气管 插管呼吸机辅助通气。CDH通气模式的选择原则为:通气压 力控制在能维持血氧饱和度约为85 ,通常通气压力≤ 25 cmH20(1 cmH20—0.098 kPa),这样相对较高的动脉二氧 化碳(COz)分压有利于刺激自主呼吸,同样避免高通气气压对 肺损伤。 HFOV通气模式通常用于CDH新生儿的急救,HFOV通 气模式可以保证在低通气气压下足够的氧合,排出过多CO。, 同时降低医源性肺气压伤发生率。Kuluz等_3 报道了HFOV 用于CDH急救的有效性。Cacciari等口 文献报道,HF0V可 以改善CDH患儿存活率。ECM0在1980—1990年间被较广 泛用于救治严重CDH患儿,并取得良好疗效。ECMO治疗 CDH患儿的存活率约为5O [33-34]。但近年回顾性研究结果显 示,ECM0无益于改善CDH患儿存活率,甚至还可能对CDH 患儿产生远期负面影响,如神经发育受损、生长发育受限、呼吸 道疾病易感性等_3 。 。故近年已较少采用ECMO治疗CDH。 3.2.2外科手术修补 急诊手术修补CDH患儿的膈肌缺损, 并还纳疝人的胸腔脏器,曾经是治疗CDH的通行标准。但近 年研究结果显示_3 ,若患儿呼吸、循环功能暂未稳定,便行急 诊手术修补膈肌缺损,则可导致患儿术后短期呼吸功能进行性 恶化,表现为肺血管阻力升高、右向左分流增加、低氧血症,最 终可因为呼吸衰竭而导致死亡。因此目前更主张等待CDH患 儿生命体征,特别是心、肺功能稳定后,再行外科手术治疗。目 前,可根据CDH患儿膈肌缺损范围及患儿具体情况,选择开放 性手术或微创手术对膈肌缺损进行修补,若为小范围膈肌缺 损,则可以直接修补,若为大范围膈肌缺损,则仍需要应用各种 生物补片材料进行修补。此外,已有多种生物材料补片用于临 床对cDH患儿大范围膈肌缺损进行修补,如G0RE-TEX与 SURGISIS等 。 3.3肺动脉高压的治疗 新生儿持续肺动脉高压(persistent pulmonary hypertension of newborn,PPHN)是导致CDH患儿死亡的主要 原因之一,但目前仍缺少CDH合并PAH的有效治疗手段。 一氧化氮吸人(inhaled nitric oxide,iNO)是有效的血管舒 张调节药物,适用于PPHN的急救,iNO联合机械通气被认为 可以改善PPHN所致呼吸衰竭的氧饱和度。张永红等 研究 结果显示,iNO联合口服西地那非治疗重症CDH合并PAH可 取得一定疗效。然而iNO是否能有效改善CDH患儿氧合指 数,并减少ECMO的使用,进而提高CDH患儿存活率尚不确 定 。此外,采用iNO治疗CDH新生儿PAH的确切疗效,仍 未被证实。 西地那非系高效、高选择性的磷酸二酯酶 (phosph0 diesterase,PDE)一5抑制剂。目前已广泛应用于PAH 的治疗H 。文献报道,西地那非对治疗CDH合并PPHN有较 好疗效[4 ,甚至产前给药可以减轻血管重构、促进气道分支及 肺泡成熟分化以改善PH L4 ,但对于治疗CDH合并PH及 PAH的具体作用机制尚不明确,需要进一步研究证实。 4先天性膈疝患儿的存活率 目前有关CDH患儿存活率的文献报道不尽一致。 Malowitz等 研究结果显示,CDH患儿病死率仍高达2O ~ 40 。近年,由于各种治疗手段的改进,许多单中心的研究结 果显示,CDH患儿存活率呈升高趋势。但是宫内即死亡的 CDH患儿则可能被忽略掉,甚至没有文献报道。因此,CDH患 儿的真实存活率仍有待进一步核实。 5先天性膈疝患儿的合并症及后遗症 5.1合并症 CDH合并畸形发生率为1O ~50 ,国内文献报道为 46.5 [4 。CDH合并畸形发生的频度由大到小依次为心血 管、泌尿系统、中枢神经系统和骨骼畸形。此外,部分综合征也 有CDH相关表现,如21一三体综合征、18一三体综合征、13一三体 综合征、Frey综合征、Beekwith—Wiedemann综合征、Goldenhar 综合征、Coffin-siris综合征、Fryns综合征、Meacham综合征和 Kabuki综合征等。 5.2后遗症 随着各种治疗手段的不断改进,CDH患儿的远期疗效及 其生存质量成为重点关注问题。CDH患儿的远期后遗症包 括:肺部疾患、胃肠道疾病、生长发育落后、营养不良、神经系统 功能损害、听力损失及肌肉骨骼系统异常等[4 ]。上述后遗症 均可导致CDH患儿生活质量降低。对于CDH患儿而言,更需 要长期随访和后续治疗及关爱。 5.2.1 呼吸功能 先天性PH及生后机械通气所致肺损伤可 进一步导致患儿呼吸功能受损。接受气管插管呼吸机通气治 疗的CDH患儿可致气道损伤等后遗症,而CDH患儿成年后, 气体通气及弥散功能可进一步受损,但亦不排除患儿进入青春 期或者成年后有所改善_4 。但目前国内尚缺乏相关文献报道 加以证实。 5.2.2 胃肠功能 胃食管反流(gastr0esophageal reflux,GER) 是CDH存活儿常见的胃肠道疾病,其发病机制尚未阐明,可能 与胃食管裂孑L等解剖关系异常,或者缺少His角,胃、小肠疝人 胸腔及食管扩张等有关。GER不仅可导致CDH患儿喂养困 难、热量摄取减少,而且远期尚有发生Barrett食管炎和继发于 慢性GER的慢性肺病风险。 5.2.3生长发育落后及营养不良 CDH所致患儿生长发育 落后及营养不良的原因复杂,包括GER、新生儿期消化吸收能 力差、持续存在肺损伤及肺功能不全与PAH等。 中华妇幼临床医学杂志(电子版)2015年8月第11卷第4期 5.2.4神经功能缺损 部分CDH存活患儿表现出神经发育 延迟与行为失常,包括运动及认知功能异常、视力障碍、听力丧 失、癫痫等。接受过ECMO治疗的患儿具有神经系统发育不 良的高风险性_3 。 5.2.5骨骼异常CDH患儿骨骼异常可表现为胸廓畸形、脊 柱侧弯等 。肺、膈肌、胸廓发育的紧密联系是骨骼异常等 畸形发生的主要原因。 6 总结 虽然CDH的病因学与发病机制迄今仍未阐明,但是随着 各种有关cDH研究的不断深入开展,目前对CDH有更深入了 解。近年,CDH治疗手段有所改进,使得CDH的治疗有了极 大进步,但是CDH患儿的病死率仍较高,因此仍需要进一步研 究与探索,找到CDH最适合的治疗方法,特别是针对早期干预 PH及PAH的治疗方法 ]。此外,临床医师应重视对CDH 患儿长期生存质量进行随访,特别是远期疗效的跟踪研究,这 就需要儿童内科医师、儿童外科医师、新生儿外科医师、临床护 士及营养师的通力配合,方可更好地完成CDH的诊断、治疗及 护理。 参 考 文 献 1 刘文英,吉毅.先天性膈疝的研究与诊治进展[J].中华小儿外科 杂志,2011,32(4):302—305. 2 Bochdalek VA.Einige Betrachtungen fiber die Entstehung des angeborenen Zwerchfellbruches als Beitrag zur path0l0gischen Anatomic der Hernien[J].Viertebahrssch“ft f6r die praktische Heilkunde,Prag,1848,l9:89. 3 Gross RE.Congenital hernia of the diaphragm[J].Am J Dis Child,1946,71:579-592. 4 刘文英.d,Jh(普)胸外科临床研究的现状与存在的问题EJ/CD]. 中华妇幼l临床医学杂志:电子版,2014,10(6):712-718. 5 Keith LM,ed.The developing human:clinically oriented embryology.9th ed[M].Philadelphia:WB Saunders Company, 2O12:6. 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