胎儿期先心病的诊断及干预

协和医院心血管外科 董念国,胎儿期先心病的诊断及干预,EVOLUTION NEVER STOP,NEXT GENERATION?,先心病外科治疗的发展,微创化精细化,先心病外科治疗的发展,专科化低龄、低体重化,先心病进入胎儿诊断/干预时代,必要性对于某些复杂先心病，特殊病理生理改变导致患儿难以等到产后进行诊断、治疗者，需要胎儿期医学支持可能性诊断、治疗技术的快速进展,Matsui H，Gardiner HFetal intervention for cardiac disease：The cutting edge of perinatal careJSemin Fetal Neonat M，2007，12(3)：482489,胎儿期先心病的诊治,诊断：几乎所有先心病均可于孕中晚期得到明确诊断治疗：胎儿期先心病的处理方式包括孕期介入治疗，产后一站式外科治疗和产后限期外科治疗受限于胎儿麻醉、体外循环、外科操作技术尚不成熟，目前应用于临床的胎儿期先心病干预技术尚不多见，但相关研究早已在不同程度开展,Fenton KN, Zinn HE, Heinemann MK. Long-term survivors of fetal cardiac bypass in lambs. J Thorac Cardiovasc Surg. 1994; 107: 14237.,Rustico MA, Benettoni A, DOttavio G, et al. Early screening for fetal cardiac anomalies by transvaginal echocardiography in an unselected population: the role of operator experience. Ultrasound Obstet Gynecol 2000; 16: 6149.,Matsui H，Gardiner HFetal intervention for cardiac disease：The cutting edge of perinatal careJSemin Fetal Neonat M，2007，12(3)：482489,胎儿期先心病的诊断手段,目前可选用的胎儿期先心病诊断方法：基因筛查胎儿宫内超声胎儿核磁共振,胎儿期基因筛查,先心病有明显的遗传病特性,I.C. Joziasse and J.W. Roos-Hesselink . Clinical Cardiogenetics. DOI: 10.1007/978-1-84996-471-5_19, 283-304.,已探明的与先心病相关的染色体 / 基因,先天性心脏病相关的遗传综合症,Down综合症/21三体综合症Turner综合症Noonan综合症DiGeorge综合症/22q11缺失Williams综合症,Roberto Formigari, Guido Michielon, Maria Cristina Digilio, et al. Genet ic syndromes and con genital heart defect s: how is surgical management affected ? European Journal of Cardio-thoracic Surgery. 2009,35: 606614,基因筛查面临的挑战,非经典孟德尔遗传模式多基因阈假说（ polygenic threshold theory）先心病多为“环境+遗传”多重因素引发灵敏度、特异度及准确度均不尽如人意伦理学问题,胎儿期超声诊断,胎儿期超声是探查胎儿心脏畸形的首选检查方法优势：胎儿损伤小，涵盖疾病谱广不足：胎位不固定，受母体干扰，尚无统一的检查规范，对设备及超声医师要求高,Rajiah et al. Ultrasound of Fetal Cardiac Anomalies. AJR:747-760. DOI:10.2214/AJR.10.7287,胎儿超声筛查时机,孕中期为最佳时间段孕16周即可开始，孕2024周最适宜孕晚期心脏结构更易辨认，但羊水减少，胎儿活动受限，检查困难加大,International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology. Cardiac screening examination of the fetus: guidelines for performing the “ basic” and “ extended basic” cardiac scan. Ultrasound Obstet Gynecol, 2006,27 : 107-113,胎儿期超声种类的选择,M型超声（2D）可探及心脏运动，心率，室壁厚度，心腔大小，瓣膜及心肌活动情况彩色多普勒超声在2D基础上进一步了解心内血流动力变化3D及4D超声成像直观反映心内畸形部位、大小、毗邻,右室双出口,永存动脉干,大动脉转位,法洛四联症,完全型房室间隔缺损,部分先心病胎儿2D超声实例,利用3D超声结合多普勒成像，直观显示出室间隔缺损的大小，形状，毗邻及过隔血流方向,胎儿超声的切面选择,主要应用的切面为胎儿四腔心切面，可以探及43-96%的胎儿期先心病1在此基础上可加用左室流出道、右室流出道长轴面及不同层次短轴切面1,2,1. Stamm ER, Drose JA. The fetal heart. In: Rumack CA, Wilson SR, Charboneau WJ, eds. Diagnostic ultrasound, 2nd ed. St. Louis, MO: Mosby, 1998:1123 1159,2.李胜利，文华轩.中孕期胎儿系统超声检查切面及临床意义。中华医学超声杂志(电子版) 2010年3月第7卷第3期,部分先心病外科所需超声报告重点,TGA,大血管位置关系房室连接情况室缺大小、位置冠脉起源、走行心房、心室、瓣膜发育情况,DORV,大血管起源，走行，位置关系室缺大小、与大血管位置关系房室连接情况心房、心室、瓣膜发育情况,TOF,右室流出道及肺动脉主干，左右肺动脉发育情况主动脉骑跨程度室间隔缺损大小，位置心房、心室、瓣膜发育情况,CAVSD,PA,房室瓣功能、返流情况有无腱索跨越心房、心室、瓣膜发育情况,室间隔缺损有无/大小肺动脉发育右室发育情况三尖瓣发育情况及功能其余房室、瓣膜发育情况,部分先心病外科所需超声报告重点,胎儿期磁共振诊断,不受羊水量、胎位、母体干扰3D成像精细度优于超声与超声联合使用可提高胎儿期先心病检出率,L. Manganaro, S. Savelli, M. Di Maurizio. Assessment of congenital heart disease (CHD): Is there a role for fetalmagnetic resonance imaging (MRI)? European Journal of Radiology .2009,72: 172180,孕38W行磁共振检查发现法洛氏四联症a)、c)分别从胎儿冠状面和横断面显示出主动脉骑跨，b)剪头指示为室间隔缺损部位,L. Manganaro, S. Savelli, M. Di Maurizio. Assessment of congenital heart disease (CHD): Is there a role for fetal magnetic resonance imaging (MRI)? Euro Jour of Radio .2009,72: 172180,孕27W，磁共振发现胎儿大动脉转位a)主动脉(Ao)起自右室(RV)，房室连接正常(RA-RV)d)主动脉(Ao)位于右前，肺动脉(PA)位于左后，心房(RA,LA)位置正常e)室间隔完整,L. Manganaro, S. Savelli, M. Di Maurizio. Assessment of congenital heart disease (CHD): Is there a role for fetal magnetic resonance imaging (MRI)? Euro Jour of Radio .2009,72: 172180,胎儿期磁共振检测的不足,检查时间长，胎儿的无法制动，普通成像技术干扰较大无法使用心电及呼吸门控不建议使用对比剂，对异常血流显示不及超声对胎儿可能有潜在伤害,ManganaroL，Savelli S，Di Maurizio M，et al. Potential role of fetal cardiac evaluation withMagnetic resonance imaging: preliminary experience，Prenat Diagn. 2008,28:148156Gorincour G，Bourliere-Najearl B，Bonello B，et alFeasibility of fetal cardiac magnetic resonance imaging：preliminary experienceUltrasound Obstet Gynecol.2007,29:105108,胎儿期先心病的治疗策略,多数CHD对胎儿发育无明显影响，可于产后择期治疗对于一些危重CHD，在产前即可出现心脏严重病变，失去进一步治疗机会，或导致产后手术效果不佳，有必要进行胎儿期或产后急诊/限期干预,Ardiner HMIn utero intervention for severe congenital heart diseaseJBest Pract Res Clin Obstet Gynaecol，2008，22(1)：4961,Makikallio K，McElhiney DB，Levinejc，et alFetal aortic valve stenosis and evolution of hypoplastic left heart syndrome：Patient selection for fetal interventionJCirculation，2006，113(11)：14011405,产后需要急诊手术的先心病种类,PA/IVS严重ASHLHSTGA/限制性室缺完全肺静脉异位引流合并限制性ASD/PFO,产后需要限期手术的先心病种类,重症TOF完全型心内膜垫缺损伴有右室流出道/肺动脉狭窄或肺动脉高压的DORV永存动脉干主肺动脉窗限期定义：产后一月以内,可能需要胎儿期心脏干预的先心病,左心系统疾病严重AS以及由此导致的HLHS心房水平左右交通严重受限的HLHS严重二尖瓣狭窄右心系统疾病伴限制性房间通道的PAIVS并有可能导致HRHS伴肺动脉发育不良的PAVSD伴限制性房间通道的SPS有可能导致HRHS伴肺动脉发育不良的法洛四联症肺动脉闭锁其他严重双心室出口狭窄伴限制性房间通道的完全性大动脉转位,胎儿期心脏干预手段尚处于初步研究阶段,胎儿期心脏直视手术尚存在诸多困难，仅在动物实验水平开展临床应用的主要为介入手段干预经母体腹壁胎儿心脏产前干预经胎儿镜胎胎儿心脏产前干预B超引导经胎儿肝脏胎儿心脏产前干预产后一站式或限期外科治疗也可归属于胎儿期心脏干预手段,洪海筏, 刘锦纷. 复杂先天性心脏病的产前干预治疗.中华胸心血管外科杂志. 2005, 21(6):379-380.,经母体腹壁胎儿心脏产前干预,1991年Allan为一例重度主动脉瓣狭窄胎儿实施首例经母体腹壁胎儿主动脉瓣球囊扩张术目前全球已有近百例临床应用病例适应症：严重的肺动脉瓣狭窄伴限制性卵圆孔开放可致HLHS的主动脉瓣狭窄主动脉瓣和肺动脉瓣联合狭窄HLHS伴完整房间隔,术式及步骤,术式;主动脉瓣球囊扩张肺动脉瓣球囊扩张房间隔造口术步骤：孕妇全麻，明确胎位，B超引导下穿刺母体腹前壁，经子宫、胎儿胸壁、胎儿心包进入指定心房/心室，插入导引钢丝，沿导引钢丝放入导管及介入装置，并在B超引导下完成干预操作,Allan LD, Maxwell DJ, Carminati M, Tynan MJ. Survival after fetal aortic balloon valvoplasty. Ultrasound Obstet Gynecol. 1995;5(2):90-1.,MarshallAC，LevineJ，Morash D，et al . Results of in utero atrial septoplasty in fetuses with Hypoplastic left heart syndromeJPrenat Diagn，2008，28(11)：10231028,操作原理图,效果随访,Audery报道7例孕26至34周HLHS/IVS胎儿行胎儿期房间隔造口，6例成功并足月顺产，但产后远期效果不佳，4例死亡Kohl等汇总了18例胎儿瓣膜球囊扩张术数据，8例操作成功，3例产后长期生存术中、后可出现：无法到达指定胎心腔、心包填塞、出血等并发症,Kohl T, Sharland G, Allan LD, et al. World experience of percutaneous ultrasound-guided baloon valvuloplasty in human fetuses with severe aortic valve obstruction . Am J Cardiol , 2000, 85 : 1230 - 3 .,Marshall AC, Van Der Velde ME, Tworetzky W, et al. Creatation of an atrial septal defect. In utero for fetuses with hypoplastic left heart syndrome and intact or highly restrictive atrial septum. Circulation, 2004,110: 253-8.,经胎儿镜胎儿心脏产前干预,目前已在孕羊上取得成功正在进行动物实验的共有三类技术：经胎儿镜胎儿食管B超经皮胎儿镜脐动脉穿刺心脏产前干预经皮胎儿镜胎心直接穿刺产前干预,Thomas Kohl, Zoltan Szabo, Kenji Suda, et al. Fetoscopic and Open Transumbilical Fetal Cardiac Catheterization in Sheep: Potential Approaches for Human Fetal Cardiac Intervention. Circulation. 1997; 95: 1048-1053 doi: 10.1161/01.CIR.95.4.1048,Kohl T, Strmper D, Witteler R, et al. Fetoscopic direct fetal cardiac access in sheep : An important experimental milestone along the route to human fetal cardiac intervention. Circulation. 2000 Oct 3;102(14):1602-4.,Kohl T, Szabo Z, Vander Wall KJ, et al. Experimental fetal transesophageal and intracardiac echocardiograhy utilizing an intravascular ultrasound catheter. Am J Cardiol, 1996, 77:899-903.,经胎儿镜胎儿食管B超,借助全新的血管内超声导管，可获得高穿透力（直径达10cm），能实时二维和多模式多普勒成像，其应用在羊胚胎上取得成功该方法是目前最有希望应用于人体的干预策略,Kohl T, Szabo Z, Vander Wall KJ, et al. Experimental fetal transesophageal and intracardiac echocardiograhy utilizing an intravascular ultrasound catheter. Am J Cardiol, 1996, 77:899-903.,胎儿镜下可见血管内超声导管经胎羊口部置入,A, 食管内超声（IVUC）可探及动脉导管-降主动脉连接处的导丝.B, 导丝进至升主动脉(AoA / AAo) 抵达主动脉窦部 (C图). D, 导丝进至左室 (LV),Dao：降主动脉; RPA, 右肺动脉; MPA, 肺动脉主干; DA, 动脉导管; LA, 左房; IVC, 下腔静脉; IVUC, 血管内超声导管,胎儿食管B超引导下行主动脉导丝置入操作,A, 用10F，10MHZ血管内超声导管（IUVC）行胎儿食管内超声，显示主肺动脉缩窄（PA-B，前期行束带）B, 导丝经肺动脉束带(PA-B)及肺动脉瓣(PV)直至右室C, 4mm冠脉球囊导管沿导丝置入，并于主肺动脉内扩张D, 束带部位官腔扩张约200%,胎儿食管B超引导下行肺动脉导丝置入及球囊扩张操作,经皮胎儿镜脐动脉穿刺心脏产前干预,Thomas Kohl, Zoltan Szabo, Kenji Suda, et al. Fetoscopic and Open Transumbilical Fetal Cardiac Catheterization in Sheep: Potential Approaches for Human Fetal Cardiac Intervention. Circulation. 1997; 95: 1048-1053 doi: 10.1161/01.CIR.95.4.1048,A, 宫腔充气后宫腔镜所见. B, 分离脐带，可见分离出的脐动脉C, 固定脐动脉，18G穿刺针动脉穿刺. D, 置入鞘管. E, 鞘管取出，穿刺处5-0 PROLENN线荷包缝合,结果,共行6例实验最初3次操作均因鞘管退出脐动脉时发生出血致死后3次在导管鞘管退出脐动脉前于脐动脉穿刺处做荷包缝合后，胚胎均存活,经皮胎儿镜胎心直接穿刺产前干预,宫腔充气后宫腔镜所见胎儿剑突上方做一15mm切口，切除剑突进胸切开心包并牵引固定16G穿刺针穿刺胎儿左室，随后经导丝置入球囊导管至左室流出道行扩张操作,Kohl T, et al. Fetoscopic direct fetal cardiac access in sheep : An important experimental milestone along the route to human fetal cardiac intervention. Circulation. 2000 Oct 3;102(14):1602-4.,结果,15只实验胎羊中，7只操作成功，其中6例顺产失败8例是由于对胎羊解剖结构认识不足导致的大出血及胎羊循环障碍此种方式在技术上最大的障碍是如何更加清楚地认识胎儿胸腔的解剖结构，避免反复心室穿刺,B超引导经胎肝胎儿心脏产前干预,2005年由Jouannic提出母体腹壁正中切开，取出子宫外置（A）；在B超引导下，行右肝静脉穿刺；插入导丝（B、C）。B超引导导丝通过右肝静脉,经下腔静脉，进入心脏通过导引钢丝放置导管及介入装置进行心内操作,Jouannic JM, Boudjemline Y, Benifla JL, et al.Transhepatic ultrasound-guided cardiac catheterization in the fetal lamb: a new approach for cardiac interventions in fetuses. Circulation. 2005 Feb 15;111(6):736-41.,结果,报道10只胎羊，心导管均顺利由右心室至肺动脉，通过动脉导管至降主动脉。术后解剖2只胎羊发现，腹腔出血22、26ml另外8只胎羊中5只顺利出生尚不适用于人胚胎,Jouannic JM, Boudjemline Y, Benifla JL, et al.Transhepatic ultrasound-guided cardiac catheterization in the fetal lamb: a new approach for cardiac interventions in fetuses. Circulation. 2005 Feb 15;111(6):736-41.,武汉