后天性动静脉瘘是怎么引起的
一、动静脉瘘的发病原因
外伤,尤其是贯通伤,如刀刺伤、枪弹伤等,是后天性动静脉瘘的主要原因。当人体受到这些伤害时,邻近的动脉和静脉都会受到损伤,形成异常的动静脉通道,从而导致动静脉瘘的形成。除此之外,经皮穿刺血管造影和手术时的创伤也是常见的病因。火器引起的外伤性动静脉瘘,动静脉之间可能有多个瘘口。
二、动静脉瘘的发病机制
1. 发生部位:
外伤性动静脉瘘主要发生在四肢,下肢更为常见。张培华等报道的案例中,下肢动静脉瘘占比超过三分之一。其他部位如颈部、乳部等也可能出现动静脉瘘。
2. 病理表现:
大多数患者的动静脉间距较小,瘘支包括邻近的血管壁。但有些患者则存在纤维化管道,将动静脉分开。动静脉瘘常伴随假性动脉瘤,特别是外伤所致的情况。后天性动静脉瘘几乎均为单个瘘支,其症状和体征大多与高压动脉系统和低压静脉系统之间的“短路”有关。
病变程度和部位决定其病理生理变化。典型的侧-侧或“H”型动静脉瘘包括近端和远端的动脉和静脉,它们通过侧支动、静脉连接形成周围血管床,经瘘口远端受累动静脉引流。动静脉瘘的作用与其血流动力学阻力有关。瘘口的大小、长度、以及其他因素如心脏、滋养血管和引流瘘支等共同构成完整循环通路。
局部作用方面,近端动脉血流因瘘口存在而增加,同时明显降低近端动脉阻力,舒张期血流大大增加。近端静脉血流也大大增加且更具搏动性。由于解剖和血流动力学因素,远端动、静脉血液可能流向或流离瘘口甚至淤滞。这可能出现三种情况:正常流向、血液逆流和血流淤滞。远端动脉血液逆流不仅可能影响外周血管床营养,还可能增加心脏负荷。
血压调控在人体循环系统中至关重要。对于动静脉瘘这一特殊状况,血压的变化更是复杂多变。当面临大的急性动静脉瘘时,收缩期和舒张期的血压都会有所下降。但若是慢性动静脉瘘,情况则有所不同。近端动脉因长期承受压力,其扩张程度可能超过正常的动脉压力水平。这种变化对侧支动脉的影响更是深远,随着病程的延长,侧支动脉管径逐渐增大,导致远端动脉血液逆流的现象愈发明显。这种逆流现象在慢性动静脉瘘中尤为突出。
尽管瘘口处血液分流,但近端静脉的适应性却相当强。其流出道阻力较低,静脉壁能够顺应动脉血流的变化而不产生显著影响,因此近端静脉压得以维持在一个较低的水平。距离瘘口仅1cm的地方,平均静脉压仅为0~2.00kPa(0~15mmHg),脉压几乎不超过0.667kPa(5mmHg)。但如果近端静脉受到压迫或阻塞,静脉压则会明显升高,甚至接近瘘口动脉端的压力。
远端静脉压的变化则更加复杂。它受到瘘口大小和逆流阻力的双重影响。当瘘口较小时,从外周至瘘口的压力逐渐减小;而当瘘口较大时,瘘口区域的静脉压会显著增加。在急性动静脉瘘的初期,静脉瓣膜功能正常,能够抑制血液逆流,使得远端静脉压可能超过或接近远端动脉压。但随着病程的进展,远端静脉扩张导致静脉瓣膜功能逐渐衰退,侧支扩张现象愈发严重,远端静脉压也会逐渐下降。
动静脉瘘带来的震颤和杂音,是由于血流相异常导致的血管壁振动所产生。这一现象与侧支形成、血管迂曲、动脉瘤样变以及血管管径的突然变化密切相关。形态学上的变化更是显著,慢性动静脉瘘的动、静脉血流增加,导致相关血管出现形态上的明显改变。随着病程的延长,瘘口逐渐增大,几乎不会自发关闭或缩小。尤其是较大的动脉会出现进行性增长和扩张,呈现迂曲和瘤样变。
除了血流动力学因素的作用,近端动脉和静脉的增长、迂曲也与它们自身的变化有关。沿动脉长轴的牵拉力和纵形压力梯度成正比,这是血流速度的功能表现。而近端静脉也会发生类似的变化,其内壁可能因内膜增生和纤维化而不规则增厚,并可能发生退行性变。远端动脉则可能维持原状甚至变小。值得一提的是犬类动静脉瘘的实验提示,静脉内膜和中膜的增厚与远端吻合口血液涡流及邻近组织的动能有关。随着侧支的建立和发展,越来越多的血液通过曲张的远端静脉进入更远的部位。动静脉瘘也促进了侧支的形成,其丰富程度远超动脉粥样硬化病变的情况。这一变化与血流速度和压力的增加有关。当远端动脉血液逆流时,动静脉瘘的侧支血流会高于动脉闭塞病变的情况。因此周围循环的变化在动静脉瘘中尤为明显。由于动静脉瘘影响了周围组织的血供,常见外周组织苍白、发绀、水肿和脉搏减弱等症状。
动静脉瘘是一种复杂的疾病过程,涉及到血流、血压、形态学变化以及周围循环等多方面的变化。为了更好地理解和治疗这一疾病,我们需要更深入的研究和探索。文献报道,对于患有桡动脉-头静脉的侧-侧型动静脉瘘的患者,有高达88%的患者会出现同侧肢体远端动脉压下降的情况。对于这类患者,当对瘘口进行压迫时,会对相关血管产生一系列影响。研究表明,压迫桡动脉近端时,会导致外周血流和血压降低。如果瘘口较小,压迫近端桡动脉可以阻止桡动脉远端的顺向血流,但同时也会有血液从桡动脉远端流向瘘口,形成逆向血流。而当瘘口较大时,压迫近端桡动脉则会增强桡动脉远端的逆向血流。这种压迫行为实际上会增加瘘口周围侧支的“窃血”现象,进一步减少外周组织的血液供应。对重要的侧支和尺动脉进行压迫也会导致指动脉血压和血流明显下降。虽然这种方法在瘘口较大时可以使桡动脉远端的血流方向从逆向转为顺向,或在瘘口较小时增加顺向血流,但由于过多的血液流经低阻力的瘘支,仍会导致外周血液灌注降低。有时,压迫侧支动脉甚至可能产生比压迫近端动脉更严重的营养血流减少。如果关闭瘘支的任何一个流出道,如近端或远端静脉,就会增加瘘支的有效阻力,从而提高指动脉血压和血流。当压迫较大瘘口远端的桡动脉时,由于消除了远端的逆向血流,所有的侧支血流都会供应远端组织,外周血流增加会更加明显。
全身性的影响主要体现在最基本的病理生理变化上,即总外周阻力的降低。这指的是左心室阻力等于瘘口阻力与外周血管床阻力之和。在动静脉瘘的情况下,总外周阻力的下降会导致机体通过增加心率和每搏容量来增加心排血量,以确保足够的血液营养外周组织。大的动静脉瘘在失代偿时,可能会导致动脉压和全身血流的降低,同时全身阻力和左、右心房压则会升高。
具体到各个指标的变化,动静脉瘘开放时,动脉压会直线下降,但随后会随着心排血量和全身阻力的增加而迅速恢复。对于慢性动静脉瘘患者,平均动脉压通常能维持在正常范围,但舒张压会降低,脉压则会增宽。动静脉瘘开放时,静脉压仅轻微升高,中心静脉压则通常能维持在正常水平。左、右心房和平均肺动脉压在动静脉瘘开放时会增高,但增高的范围很小。动静脉瘘开放后,心排血量会立刻增加,瘘支血流也会从零迅速上升。关闭瘘口会引起一系列逆向变化。
动静脉瘘是一种复杂的血管疾病,其影响深远且多变。理解其病理生理变化对于正确的诊断和治疗至关重要。动静脉瘘的瘘口开放会引发一系列生理反应。当急性动静脉瘘的瘘口开放时,会导致心率短暂性升高。关闭瘘口后,心率会逐渐恢复到正常水平,甚至在短期内低于瘘前水平。对于慢性动静脉瘘患者,心率则常在正常范围内。
历史上,Nicoladoni在1875年和Branham在1890年便发现,压迫瘘口或瘘口近端的动脉,会导致心率减缓。这种心率下降通常超过4次/min,伴随着全身动脉压的暂时性升高,这种现象可被大剂量阿托品所阻断。这提示我们,心率的改变是由颈动脉窦和主动脉弓压力感受器感应,通过迷走神经介导造成的。
动静脉瘘导致的静脉回流增加,可以加快心率,提高心排血量。每搏输出量的增加与心排血量的增高有关,这种情况在乙酰胆碱水平升高和交感活性增强时更为显著。它反映了心肌收缩力的增强。正常情况下,心内膜下的氧摄取、冠状动脉血流量和氧消耗较心外膜下大,但在动静脉瘘情况下,这些差异并不明显,提示在容量增加时,特别是左心室尖部,心内膜下的氧需求相对降低。
对于心脏的影响,慢性动静脉瘘患者常见心脏扩大,表现为扩张或肥厚。瘘口持续存在几个月后,心脏逐渐扩大,瘘口越大,心脏扩大的程度越显著。关闭慢性动静脉瘘的瘘口会导致主动脉和左心室暂时性增大,这是因为左心血液不完全排空和静脉回心血量降低所导致的。
慢性动静脉瘘患者的血容量常增加,过量的血液存在于扩张的瘘支循环中。这种血容量的增加主要通过增加心排血量来充盈瘘支和体循环,以避免窃血。急性动静脉瘘的限制因素并非心脏储备不足,而是血容量的不足。
血浆容量的增加主要与血容量的增加有关,由钠、水储存机制的激活产生。动脉压的下降会导致肾血流量和肾小球滤过率降低,从而激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统,进一步增加肾脏对钠和液体的重吸收。还可能会动用蛋白质储存来维持血浆张力。
血液大量从动脉分流至静脉时,可能会迅速引发心力衰竭,尤其是主动脉-下腔静脉动静脉瘘的情况。心力衰竭的出现不仅与瘘口大小和心排血量有关,还取决于是否合并冠状动脉或心肌疾病。急性动静脉瘘可能导致水肿,可能与局部静脉压增高有关。关闭慢性动静脉瘘的瘘口可能导致大量利尿。
动静脉瘘的瘘口开放会导致全身血流、血压、心脏功能等一系列生理病理改变。但通过代偿机制,身体能够对这些变化进行适应和调整。在代偿良好情况下,全身血流可恢复到瘘前水平。如果瘘支广泛或心肌受损,代偿可能不完全,导致心力衰竭等严重后果。随着病程的推进,动静脉的近端逐渐扩张,引发瘘支循环的持续扩张,瘘支本身也随之扩张。动静脉侧支也在不断地形成,这一切导致总外周阻力进一步降低,心排血量相应增加。对于已患有冠心病或心肌疾病的患者来说,这种变化最终会破坏心脏储备,引发心力衰竭。
3、分类详述
后天性动静脉瘘,根据手术所见,可细分为以下四种类型,以更好地理解和治疗。
(1)洞口型:此类型的动静脉瘘中,受伤动脉和静脉紧密相连,之间形成了一条简单的交通通道,犹如一个隐秘的“洞口”。
(2)导管型:在这种类型中,动脉和静脉之间相隔距离较短,其间有一管道相通。这个管道可能是囊状的或瘤状的,通常长度约为0.5cm。
(3)动脉瘤型:这种类型的动静脉瘘更为复杂,除了动静脉间的交通通道外,还伴有外伤性动脉瘤。这是动脉两面受伤的结果,需要特别关注和及时治疗。
(4)囊瘤型:当动静脉破损后,可能形成一个共同的囊瘤,动、静脉血液在这个囊瘤内交通。这种情况下的动静脉瘘,由于其特殊的结构和功能影响,需要精确的诊断和针对性的治疗。
以上各类动静脉瘘都有其独特的病理特征和临床表现,深入了解这些分类有助于为病人提供更精确的诊断和治疗方案。