儿童心血管系统概述

复习速览

  • 心脏胚胎发育关键期:第 2~8 周,此期致畸因素可致 CHD;心内分隔(房/室间隔、动脉干分隔)是最易出错的环节。
  • 胎儿循环两大旁路:卵圆孔(右房→左房)和动脉导管(肺动脉→降主动脉);出生后肺扩张→肺血管阻力骤降→旁路关闭,完成循环转换。
  • 出生后循环转换时间线:卵圆孔功能关闭(数分钟数小时)→ 动脉导管功能关闭(1015 h)→ 动脉导管解剖关闭(80% 于 3 个月内,95% 于 1 年内)→ 脐血管闭锁(6~8 周)。
  • 儿童心血管年龄依赖性:心率随年龄递减(新生儿 120140 → 学龄期 7090);血压随年龄递增(收缩压 ≈ 年龄×2+80);右心优势→左心优势转换。
  • 诊断方法阶梯:病史体检→POX 筛查→X线/心电图→超声心动图(核心)→心导管/造影/MRI/CT(复杂或不明者)。

高频易错点

  • 胎儿肺循环是”高阻力、低流量”——仅约 10% 右室输出入肺,大部分经动脉导管入降主动脉;出生后肺扩张才变为”低阻力、高流量”。
  • 动脉导管关闭原因有三:肺循环阻力↓(血流方向逆转)、动脉血氧↑(刺激平滑肌收缩)、前列腺素↓——不可只记一个。
  • 小儿心电图 QRS 右室优势是年龄正常的——新生儿右胸前导联 R 波高,随年龄增长转左室优势,不要误判为右室肥厚。
  • 血压袖带宽度应为上臂长度的 2/3;袖带过窄→测得偏高,过宽→测得偏低。

记忆钩子

  • 胎儿循环旁路口诀:卵圆孔右→左绕肺、动脉导管肺→降主动绕肺——两路绕开不工作的肺。
  • 收缩压估算:年龄 × 2 + 80;舒张压 ≈ 收缩压 × 2/3。
  • 心室壁厚度演变:初生左右均约 0.5 cm(右略厚)→ 5~6 岁左明显超右 → 年长左超右 1 倍。
  • P₂ 听诊三判:亢进 → 肺动脉高压;减弱 → 肺动脉狭窄;固定分裂 → ASD

一、心脏胚胎发育

(一)心管形成与外形扭曲

  • 时间轴:胚胎第 2 周末至第 7 周。
  • 心管形成(第 2 周末):腹面咽喉下部两侧的心脏原基形成左、右两条纵形管状结构;至第 22 天,两管融合为原始心管。
  • 外形扭曲(第 22~24 天):原始心管由头侧至尾侧发育为动脉干、心球、心室、心房、静脉窦。心管发生扭曲旋转——心室向腹面突出,心房和静脉窦移至心室背上方。

(二)心内分隔

  1. 房室分隔:房室交界背、腹侧的心内膜垫相互融合完成。
  2. 心房分隔
    • 胚胎第 3 周末,心房顶部长出第一房间隔(原发隔),下缘生长形成原发孔
    • 在原发孔闭合前,第一房间隔上部形成继发孔
    • 胚胎第 5~6 周,第一房间隔右侧长出第二房间隔(继发隔),其游离缘留下卵圆孔,与继发孔上下相对。
    • 机制:第二房间隔完全掩盖继发孔,第一房间隔呈幕帘状紧贴卵圆孔,形成单向活瓣——允许血液右→左分流,阻止左→右分流。
  3. 心室分隔(三个来源):
    • 肌隔:原始心室底壁向上生长。
    • 心内膜垫向下生长与肌隔融合。
    • 动脉总干及心球中隔向下延伸(形成膜部室间隔)。
    • 至胚胎第 7 周,室间隔膜部形成,室间孔完全闭合。
  4. 动脉干与心球分隔:动脉干和心球内出现两条纵行的动脉球嵴,呈螺旋状对向生长、融合,将动脉干分为主动脉和肺动脉——螺旋分隔使两者形成正常交叉关系。

CHD 的胚胎学基础

胚胎第 2~8 周是 CHD 发生的关键时期。此期致畸因素可干扰分隔或弯曲过程:

  • 房间隔发育异常 → ASD
  • 室间隔发育异常 → VSD
  • 动脉干分隔异常 → TGA、动脉单干
  • 动脉球嵴偏移 → TOF

二、胎儿-新生儿循环转换

(一)出生时改变

呼吸建立 → 肺循环阻力骤降、体循环阻力增高 → 触发循环转换。

(二)卵圆孔关闭

肺循环血量增多 → 左心房压力增高 → 推动卵圆孔瓣膜(第一房间隔)贴向第二房间隔 → 功能上关闭卵圆孔。

(三)动脉导管关闭

关闭原因(三因素):

  1. 肺循环阻力低于体循环 → 血流方向逆转(主动脉→肺动脉)。
  2. 动脉血氧含量升高 → 刺激导管平滑肌收缩。
  3. 出生后体内前列腺素减少 → 维持导管开放的张力下降。

关闭过程:导管收缩 → 闭塞 → 血流停止 → 成为动脉韧带。

关闭时间

阶段时间
功能性关闭足月儿约 80% 在生后 10~15 h
解剖性关闭约 80% 于生后 3 个月;95% 于生后 1 年内

(四)脐血管

血流停止后 6~8 周完全闭锁,形成韧带。

三、解剖特点

(一)心肌

  • 新生儿心肌纤维束细,排列松,间质与结缔组织、弹力纤维发育差,不含脂肪细胞,但血管网丰富。
  • 至青春期:肌纤维变粗长,弹力纤维及结缔组织发育完善。
  • 心脏传导系统初生时未完全成熟。

(二)心脏位置

年龄心脏位置心尖冲动心尖主要构成
新生儿较高,横位第 4 肋间隙,锁骨中线外右心室
2 岁后逐渐变为斜位第 5 肋间隙左心室

(三)心脏大小与重量

  • 新生儿心脏相对比成人大:重约 20~25 g,占体重 0.8%(成人占 0.5%)。
  • 增长速度:1 岁 = 出生时 2 倍;5 岁 = 4 倍;9 岁 = 6 倍;青春后期 = 12~14 倍(成人水平)。
  • 增长高峰:生后第 1 年、7~9 岁及青春期。除青春期早期外,各年龄男孩心脏比女孩重。

(四)心室发育

年龄左右心室关系
初生时右心室重量 ≈ 左心室,室壁厚度稍厚于左室;左右心室壁均约 0.5 cm;右室参与形成心尖
出生后肺循环阻力↓ + 左室负荷↑ → 左室重量及壁厚增长快于右室 → 逐渐形成心尖大部分
5~6 岁左心室壁厚度明显超过右心室壁
年长后左心室壁厚度可超过右心室壁 1 倍;心脏从球形变为椭圆形

(五)大血管

  • 新生儿大血管弹力纤维少,弹力不足;12 岁时发育成熟度与成人相同。
  • 小儿冠状动脉及毛细血管管腔内径相对较成人宽大。
  • 小儿静脉内径与动脉内径几乎相等(成人静脉内径为动脉 2 倍)。

四、生理特点

(一)神经调节

  • 出生时迷走神经发育不完善,交感神经占优势
  • 至 5 岁时心脏神经调节开始具有成人特征,10 岁时完全成熟。
  • 故年龄愈小,心率及血流速度愈快。

(二)心率与血液循环时间

年龄心率(次/min)血液循环时间
新生儿120~140
< 1 岁110~130
1~3 岁100~120
4~7 岁80~100
8~14 岁70~90
婴儿平均 12 s
学龄期约 15 s
年长儿18~20 s

(三)心搏出量

按体重或体表面积计算,小儿每分钟心搏出量大于成人:

  • 34 周胎儿:左心室输出量 284.71 ml/(kg·min),右心室 365.99 ml/(kg·min)——胎儿期右心室占优势
  • 出生后几天内:左、右心室输出量约 400 ml/(kg·min),左心室搏出量明显增高
  • 主要原因:每千克体重氧消耗量增加。
  • 3 个月后:心排血量逐渐接近成人水平,约 100 ml/(kg·min)。

(四)血压

  • 血压随年龄增长而升高。
  • 收缩压估算公式:收缩压 = (年龄 × 2) + 80 mmHg(适用于 1~12 岁)。
  • 舒张压 ≈ 收缩压 × 2/3。
  • 高血压标准:超过同年龄、同性别儿童第 95 百分位或 ≥ 120/80 mmHg。

血压测量要点

  • 袖带宽度应为上臂长度的 2/3。
  • 袖带过窄 → 测得血压偏高;袖带过宽 → 测得血压偏低。
  • 儿童血压测量应取坐位、右上肢、安静状态。

五、病史和体格检查

(一)全身检查

  • 评价生长发育、特殊面容、全身合并畸形。
  • 检查发绀(口唇、鼻尖、指/趾端)、杵状指/趾。
  • 皮肤黏膜瘀点:感染性心内膜炎血管栓塞表现。
  • 皮下小结、环形红斑:风湿热主要表现。
  • 检查颈动脉搏动、肝颈静脉回流征、肝脾大小、下肢水肿。

(二)心脏检查

视诊

  • 心前区隆起(多示心脏扩大,需与佝偻病鸡胸鉴别)。
  • 心尖冲动的位置、强弱及范围(正常范围 2~3 cm²):
    • < 2 岁:左侧第 4 肋间,最远点可达锁骨中线外 1 cm。
    • 5~6 岁:左侧第 5 肋间,锁骨中线上。
    • 心室肥大提示:心尖冲动强烈、范围扩大。左室肥大向左下偏移,右室肥大弥散可扩散至剑突下。

触诊

  • 确定心尖冲动位置、强弱、范围;心前区抬举感及震颤。
  • 抬举感定位:左侧第 56 肋间锁骨中线外 → 左心室肥大;胸骨左缘第 34 肋间和剑突下 → 右心室肥大。

叩诊:粗略估计心脏位置及大小。

听诊

  • 注意心率、节律、第一和第二心音强弱及分裂。
  • P₂ 三判:P₂ 亢进 → 肺动脉高压;P₂ 减弱 → 肺动脉狭窄;P₂ 固定性分裂 → ASD 的重要体征
  • 杂音:注意位置、性质、响度、时相及传导方向,对鉴别先心病类型有重要意义。

(三)周围血管征

  • 比较四肢脉搏及血压。
  • 股动脉搏动减弱或消失,下肢血压低于上肢 → 提示主动脉缩窄
  • 脉压增宽,伴毛细血管搏动和股动脉枪击音 → 提示PDA或主动脉瓣关闭不全。

六、辅助检查

(一)经皮脉搏血氧饱和度测定(POX)

  • 原理:无创、准确判断低氧血症。当 SpO₂ 在 80%~95% 时,肉眼可无明显发绀。
  • 方法:儿童用指套式/钳夹式电极;新生儿用专用缠绕式电极绕右手掌和任意脚掌。
  • 判断标准:SpO₂ 持续 < 95% 或上下肢差异 > 3% 为异常。
  • 应用:2018 年起我国用 POX 结合心脏杂音听诊筛查新生儿危重症先心病。
  • 影响因素:周围血管充盈、皮肤色素、肢体运动、探头接触不良。

(二)普通 X 线检查

  • 内容:胸部透视和摄片(常规正、侧位片,必要时斜位片)。
  • 分析要点
    • 摄片质量要求(吸气相、肺纹理清晰)。
    • 确定心脏位置、有无内脏异位症(观察肝、胃泡、横膈位置,必要时高千伏胸片看支气管形态)。
    • 测量心胸比值:年长儿 < 50%,婴幼儿 < 55%(呼气相及卧位时增大)。
    • 肺血管阴影:充血或缺血,有无侧支血管。
    • 心脏异常:形态、位置、各房室增大、血管异位、肺动脉段突出/凹陷、主动脉结增大/缩小。

(三)心电图检查

  • 意义:对心律失常特异性高;对房室肥大、传导阻滞、电解质紊乱、药物中毒有提示;对心脏位置及心肌病变有参考价值。动态心电图及负荷心电图可提供更多信息。
  • 小儿特点
    • 年龄越小,心率越快,间期及波时限越短,正常值与成人不同。
    • QRS 波右心室占优势(尤其新生儿及婴幼儿),随年龄增长转左室占优势。
    • 右胸前导联 T 波随年龄变化(生后第 1 天 V₁ 导联 T 波直立,4~5 天后转为倒置或双相)。

(四)超声心动图检查

  • 地位:可提供详细的心脏解剖结构、功能及部分血流动力学信息,能对绝大多数先心病做出准确诊断,在很大程度上取代了心导管检查及造影术。
  • 方法:通常经胸部检查。经食管超声心动图多用于心脏手术和介入性导管术中监测。
技术主要用途
M 型超声心动图显示心脏各层结构(尤其瓣膜活动),测量心腔/血管内径,计算心功能指标(LVEF、短轴缩短速率)
二维超声心动图实时显示心脏和大血管解剖结构及活动,是各种超声检查的基础
多普勒超声心动图(频谱 + 彩色血流显像)检测血流方向及速度,换算压力阶差,评估瓣膜/血管狭窄、分流量及肺动脉压力,评价心功能
三维超声心动图成像直观、立体感强,可任意切割显示感兴趣区,为外科手术模拟提供信息

(五)心导管检查

  • 分类:右心导管检查(经股静脉入右心系统)、左心导管检查(经股动脉入左心系统)。
  • 内容:探查异常通道;测定心腔、大血管不同部位血氧饱和度和压力;计算心排血量、分流量及血管阻力;测定肺小动脉楔压(评估肺血管床状态);连续压力测定(评价狭窄);还可进行心内膜活体组织检查、电生理测定。
  • 意义:是先心病进一步明确诊断和决定手术前的重要检查方法之一,但超声心动图技术进步后大多数先心病已不需要通过此创伤性检查诊断。对少部分复杂先心病,有时仍需借助。

(六)心血管造影

  • 方法:心导管检查时,将导管顶端送到选择部位,采用轴向(成角)造影,同时快速摄片或电影摄影。
  • 意义:明确心血管解剖畸形,对复杂性先天性心血管畸形仍是重要检查手段。数字减影造影技术(DSA)使诊断更精确,伤害降低。

(七)磁共振成像(MRI)

  • 特点:无电离辐射损伤、多剖面成像、多参数成像。
  • 技术:自旋回波(SE)、电影 MRI、磁共振血管造影(MRA)、三维成像。
  • 应用:常用于主动脉弓等心外大血管畸形的诊断;可评估心肌炎症及心肌缺血情况;全身血管 MRA 可观察其他体动脉瘤。

(八)计算机断层扫描(CT)

  • 类型:电子束 CT(EBCT)和螺旋 CT。
  • 应用:对心外大血管异常及其分支病变;心脏瓣膜、心包和血管壁钙化;心脏肿块、心包缩窄、心肌病等有较高诊断价值;可很好显示血管环压迫所致的气道狭窄;在检测冠状动脉狭窄、血栓形成、血管钙化方面优于超声心动图。

辅助检查选择阶梯

从简单到复杂、从无创到有创: 病史体检(发现线索)→ POX(早期筛查)→ X 线/心电图(形态和电生理概览)→ 超声心动图(核心诊断工具,兼具解剖与血流动力学信息)→ 心导管造影/MRI/CT(复杂或不明者,提供精确解剖细节)

选择检查时需权衡信息需求、创伤性和患儿的年龄特点。