Pierścień naczyniowy
Patofizjologia i mechanizm
Pierścień naczyniowy to rzadka wrodzona anomalia układu naczyniowego, polegająca na nieprawidłowej konfiguracji łuku aorty lub naczyń okołotchawiczych, które całkowicie lub częściowo otaczają tchawicę i przełyk, powodując ich ucisk. Najczęstszym objawowym typem jest podwójny łuk aorty, gdzie aorta wstępująca dzieli się na prawy i lewy łuk, otaczając drogi oddechowe i przełyk. Objawy kliniczne zależą od stopnia ucisku i obejmują stridor, duszność, szczekający kaszel, nawracające infekcje dróg oddechowych oraz dysfagię i zaburzenia karmienia. Diagnostyka i zrozumienie embriologii łuku aorty są kluczowe, gdyż pierścień powstaje na skutek nieprawidłowej regresji jednego z sześciu embrionalnych łuków skrzelowych. Nieleczone pierścienie mogą prowadzić do poważnych powikłań, takich jak tracheomalacja, epizody hipoksji, a nawet nagła śmierć.
- Patogeneza pierścienia naczyniowego
- Mechanizm powstawania objawów
- Powikłania i następstwa pierścienia naczyniowego
- Powikłania ze strony układu oddechowego
- Potencjalne powikłania nieleczonego pierścienia naczyniowego
- Powikłania związane z leczeniem
- Skojarzenia pierścienia naczyniowego z innymi anomaliami
- Wady serca współwystępujące z pierścieniem naczyniowym
- Pierścień naczyniowy a zespoły genetyczne
- Rzadkie przypadki współwystępowania
- Leczenie i rokowanie
Patogeneza pierścienia naczyniowego
Pierścień naczyniowy to rzadka wrodzona anomalia układu naczyniowego, w której nieprawidłowa konfiguracja łuku aorty lub związanych z nim naczyń otacza tchawicę i przełyk, tworząc całkowity lub niecałkowity pierścień wokół tych struktur. Anomalia ta może powodować ucisk na drogi oddechowe, przełyk lub obie te struktury jednocześnie, prowadząc do objawów oddechowych i pokarmowych.12
Rozwój embriologiczny
Zrozumienie rozwoju embriologicznego łuku aorty jest kluczowe dla zrozumienia powstawania pierścieni naczyniowych. Na początku czwartego tygodnia embriogenezy łuk aorty rozwija się z sześciu symetrycznych par naczyń łukowych aorty i parzystych aort grzbietowych. W ciągu kolejnych tygodni embriogenezy, remodeling i przekształcenie tych struktur prowadzi do powstania prawidłowego lewego łuku aorty.34
Różne formy pierścieni naczyniowych powstają bardzo wcześnie w rozwoju embriologicznym. Są one wynikiem nieprawidłowej lub niekompletnej regresji jednego z sześciu embrionalnych łuków skrzelowych. Nieprawidłowy rozwój łuku występuje, gdy jedna lub więcej z koniecznych inwolucji lub innych zmian w embrionalnych strukturach łuku nie zachodzi.56
Mechanizmy powstawania pierścieni naczyniowych
Pierścień naczyniowy tworzy się, gdy występuje brak regresji lub przetrwanie części łuku aorty, która normalnie powinna ulec zanikowi. Klasyczne pierścienie naczyniowe powstają w wyniku zaburzeń w czterech kluczowych punktach normalnego rozwoju:78
- Pierwszy punkt dotyczy prawej aorty grzbietowej, która normalnie ulega regresji, ale jeśli przetrwa, rozwija się podwójny łuk aorty
- Drugi punkt dotyczy prawego czwartego łuku aorty, który normalnie przetrwa i rozwija się w proksymalną część tętnicy podobojczykowej po prawej stronie
- Trzeci punkt dotyczy lewej aorty grzbietowej, która normalnie przetrwa, tworząc lewą aortę zstępującą
- Czwarty punkt dotyczy lewego czwartego łuku, który normalnie przetrwa i rozwija się w część lewego łuku aorty
Najczęstszym objawowym pierścieniem naczyniowym jest podwójny łuk aorty, który powstaje w wyniku przetrwania prawej aorty grzbietowej. Prawy i lewy łuk aorty otaczają tchawicę i przełyk, tworząc pierścień wokół tych struktur i uciskając je w różnym stopniu.1011
W przypadku podwójnego łuku aorty, aorta wstępująca dzieli się na prawy i lewy łuk poprzeczny. Prawy łuk poprzeczny przebiega nad prawym oskrzelem głównym, podczas gdy lewy łuk aorty znajduje się nad lewym. Ponieważ aorta zwykle zstępuje w kierunku lewej strony ciała, prawy łuk aorty przebiega do tyłu i wnika do niej. Dalsze gałęzie pochodzą z łuków poprzecznych: lewa tętnica szyjna wspólna i podobojczykowa z lewego łuku aorty, a prawa tętnica szyjna wspólna i prawa podobojczykowa z prawego łuku.1213
Rodzaje pierścieni naczyniowych
Pierścienie naczyniowe można sklasyfikować jako całkowite (kompletne) lub niecałkowite (niekompletne):1415
- Kompletne pierścienie naczyniowe – całkowicie otaczają tchawicę i przełyk strukturami naczyniowymi; zazwyczaj są objawowe
- Niekompletne pierścienie naczyniowe – nie otaczają całkowicie tchawicy i przełyku; zazwyczaj są bezobjawowe
Najczęstsze typy pierścieni naczyniowych to:1819
- Podwójny łuk aorty (najczęstszy objawowy pierścień naczyniowy)
- Niekompletny podwójny łuk aorty
- Prawy łuk aorty z nieprawidłową lewą tętnicą podobojczykową i lewym więzadłem tętniczym
- Nieprawidłowa prawa tętnica podobojczykowa (najczęstsza anomalia łuku)
- Pętla tętnicy płucnej (tzw. pulmonary sling)
Mechanizm powstawania objawów
Pierścienie naczyniowe powodują objawy poprzez bezpośredni ucisk na tchawicę i/lub przełyk. Nasilenie objawów i czas ich wystąpienia są bezpośrednio proporcjonalne do stopnia ucisku spowodowanego przez pierścień.2122
Mechanizm ucisku dróg oddechowych
Objawy ze strony układu oddechowego są spowodowane bezpośrednim uciskiem tchawicy lub oskrzeli przez nieprawidłowe naczynia. Ucisk ten może prowadzić do różnego stopnia zwężenia dróg oddechowych, co powoduje:2324
- Stridor (świszczący oddech)
- Duszność
- Szczekający kaszel
- Nawracające infekcje dróg oddechowych
- Epizody bezdechu
Co istotne, aktywności zwiększające zapotrzebowanie kardiologiczne (np. karmienie, płacz) prowadzą do przekrwienia naczyń, pogłębiając ucisk tchawicy i przełyku.27
W przypadku niemowląt z podwójnym łukiem aorty, często występuje stridor, duszność i szczekający kaszel – wszystkie te objawy są spowodowane uciskiem na tchawicę. W grupie pierścieni naczyniowych i pętli jako całości, objawy oddechowe dominują w początkowej prezentacji. Około 70-90% pacjentów będzie miało objawy oddechowe, a stridor występuje prawie we wszystkich przypadkach.2829
Mechanizm ucisku przełyku
Ucisk na przełyk może prowadzić do następujących objawów:3031
- Trudności w połykaniu (dysfagia)
- Krztuszenie się podczas jedzenia
- Wymioty
- Zaburzenia wzrostu związane z problemami z karmieniem
Objawy pierścienia naczyniowego z prawym łukiem aorty i nieprawidłową lewą tętnicą podobojczykową zależą od tego, czy pierścień naczyniowy jest luźny czy ciasny.33
Nasilenie objawów
Nasilenie objawów zależy od stopnia ucisku tchawicy i przełyku. Łagodny ucisk tchawicy może być bezobjawowy. Bardziej znaczące zaangażowanie u młodszych pacjentów może objawiać się stridorem, dusznością i szczekającym kaszlem, które nasilają się podczas karmienia lub wysiłku.3435
Osoby z większym uciskiem najprawdopodobniej będą prezentować objawy wcześniej w życiu. W przeciwieństwie do stridoru spowodowanego laryngomalacją, stridor związany z anomalią pierścienia naczyniowego nie pogarsza się, gdy niemowlę jest ułożone w pozycji na wznak lub gdy płacze i napina się. Stridor spowodowany anomaliami pierścienia naczyniowego pogarsza się podczas karmienia, podobnie jak w przypadku tracheomalacji i przetoki tchawiczo-przełykowej.3637
Powikłania i następstwa pierścienia naczyniowego
Nieleczony pierścień naczyniowy może prowadzić do różnych powikłań, które wynikają z długotrwałego ucisku na tchawicę i przełyk.38
Powikłania ze strony układu oddechowego
Długotrwały ucisk tchawicy może prowadzić do:3940
- Tracheomalacji – osłabienia ścian tchawicy, co powoduje trudności z oddychaniem
- Częstych infekcji dolnych dróg oddechowych – ze względu na trudności z usuwaniem wydzieliny z obszaru poniżej uciśniętej części tchawicy
- Tracheobronchiomalacji – wymagającej dodatkowych interwencji, takich jak aortopeksja
U niemowląt ucisk tchawicy może prowadzić do tracheomalacji i związanych z nią trudności w oddychaniu. Starsze dzieci często prezentują częste infekcje dolnych dróg oddechowych, ponieważ mają trudności z usuwaniem wydzieliny z obszaru poniżej uciśniętej części tchawicy.43
W przypadkach mniej nasilonego ucisku tchawicy, diagnoza anomalii podwójnego łuku aorty może być postawiona w wieku dorosłym. Literatura opisuje również niezwykle rzadkie przypadki dorosłych z podwójnym łukiem aorty, u których objawy naśladują przewlekłą astmę.44
Potencjalne powikłania nieleczonego pierścienia naczyniowego
Nieleczone objawowe pierścienie naczyniowe mogą prowadzić do:4546
- Epizodów hipoksji
- Nagłej śmierci
- Tętniaka
- Rozwarstwienia aorty
- Erozji aorty do tchawicy lub przełyku
Z tego powodu objawowe pierścienie naczyniowe są operowane chirurgicznie w pierwszym roku życia, aby uniknąć tych powikłań.4849
Powikłania związane z leczeniem
Główne mechanizmy niepowodzenia leczenia można ogólnie skategoryzować jako:50
- Utrzymujący się ucisk naczyniowy
- Rozwój zwężającej tkanki bliznowatej ponownie tworzącej pierścień naczyniowy
- Tracheobronchomalacja
- Kombinacja powyższych czynników
Utrzymujący się ucisk naczyniowy może być związany z nieprawidłową tętnicą podobojczykową, jeśli wcześniejsza operacja polegała jedynie na przecięciu więzadła tętniczego w celu uwolnienia pierścienia naczyniowego. Dla tych pacjentów standardem jest ponowna operacja z transpozycją tętnicy podobojczykowej do tętnicy szyjnej.52
Nierozpoznanie aorty okrężnej lub aorty zstępującej w linii środkowej podczas początkowej operacji może skutkować utrzymującymi się objawami, a rekonstrukcja aorty może być konieczna. Rozwój tkanki bliznowatej w miejscu, gdzie wcześniej przecięto więzadło tętnicze lub dodatkowy łuk aorty, może prowadzić do ponownego utworzenia wcześniej naprawionego pierścienia naczyniowego.53
W celu uniknięcia tych ponownych operacji, podejście do początkowej operacji ewoluowało, aby obejmować liberalne stosowanie tracheobronchoopeksji pod kontrolą bronchoskopową u pacjentów z tracheobronchomalacją i znaczącymi objawami oddechowymi.54
Skojarzenia pierścienia naczyniowego z innymi anomaliami
Pierścienie naczyniowe mogą być skojarzone z innymi wrodzonymi wadami serca, w szczególności z anomaliami stożkowo-pniowymi (tetralogia Fallota, przełożenie wielkich pni tętniczych, wspólny pień tętniczy) oraz z zespołami, w tym z delecją 22q11.5556
Wady serca współwystępujące z pierścieniem naczyniowym
Podwójny łuk aorty jest czasami skojarzony z innymi wrodzonymi wadami serca, w tym z:57
- Ubytkami przegrody międzykomorowej – u około 10% pacjentów
- Ubytkami przegrody międzyprzedsionkowej – u około 5% pacjentów
- Tetralogią Fallota – u około 4% pacjentów
- Rzadkimi przypadkami z pniem wspólnym i przełożeniem wielkich naczyń
Pierścienie naczyniowe obejmują tylko 1-3% wszystkich wrodzonych wad serca. Niektóre pierścienie naczyniowe są związane z innymi wrodzonymi wadami serca, podczas gdy inne są izolowanymi defektami. Anomalie tchawiczo-oskrzelowe są rzadko obserwowane w pierścieniach naczyniowych, ale są powszechne w pętlach tętnicy płucnej.59
Pierścień naczyniowy a zespoły genetyczne
Dokładna przyczyna pierścienia naczyniowego (ani żadnego innego pierścienia naczyniowego) nie jest znana. W literaturze opisano związek prawego łuku aorty i podwójnego łuku aorty z delecją 22q11. Istnieje pewne powiązanie podwójnego łuku aorty z trisomią 21 i trisomią 18. Lewy łuk aorty z nieprawidłową (za przełykową) prawą tętnicą podobojczykową nie jest pierścieniem, ale jest silnie związany z trisomią 21.6061
Pierścienie naczyniowe występują w około 1 na 2500 urodzeń, z większą częstością u chłopców. Są zwykle izolowane, ale mogą również występować z innymi wrodzonymi wadami serca. U niektórych pacjentów mogą występować powiązane schorzenia genetyczne, z których najczęstszym jest zespół delecji 22q11 (znany również jako zespół DiGeorge’a).62
Rzadkie przypadki współwystępowania
Opisano przypadek noworodka z zespołem HDR i pierścieniem naczyniowym, które mogły być spowodowane nową mutacją ramki odczytu w genie GATA3. Pierścień naczyniowy nie był wcześniej zgłaszany u pacjentów z zespołem HDR związanym z GATA3. Jest to pierwszy raport o przypadku zespołu HDR z jednoczesnym pierścieniem naczyniowym.63
Relacja między mutacjami GATA3 a pierścieniem naczyniowym pozostaje nieznana, ale spekuluje się, że haploinsuficjencja GATA3 przyczynia się do rozwoju pierścienia naczyniowego, a także objawów zespołu HDR.64
Leczenie i rokowanie
Leczenie chirurgiczne jest wskazane u wszystkich objawowych pacjentów z pierścieniem naczyniowym. Aby uniknąć poważnych powikłań, operacja nie powinna być opóźniana, szczególnie u pacjentów z objawami ucisku dróg oddechowych. Osoby, które nie mają objawów pierścienia naczyniowego, mogą nie wymagać interwencji chirurgicznej.6566
Podejście chirurgiczne
Celem leczenia chirurgicznego u pacjentów z podwójnym łukiem aorty jest przecięcie mniejszego z dwóch łuków w miejscu, które nie zagraża przepływowi krwi do naczyń głowowych.6768
U pacjentów z prawostronnym łukiem aorty przecinane jest więzadło tętnicze. Pacjenci z nieprawidłową lewą tętnicą podobojczykową i uchyłkiem Kommerella mogą dodatkowo wymagać resekcji uchyłka i reimplantacji lewej tętnicy podobojczykowej do lewej tętnicy szyjnej jako operacji pierwotnej.69
Interwencje chirurgiczne mogą obejmować:70
- Torakotomię (dostęp do ściany klatki piersiowej z boku między żebrami)
- Sternotomię (przecięcie mostka w celu uzyskania dostępu do jamy klatki piersiowej)
Techniki resekcji pierścienia naczyniowego mogą obejmować:72
- Usunięcie naczyń lub więzadeł
- Reimplantację nieprawidłowej tętnicy podobojczykowej
- Zmianę pozycji aorty
Wyniki leczenia i rokowanie
Wyniki chirurgicznej naprawy pierścieni naczyniowych są doskonałe i minimalizują powikłania związane z przewlekłym uciskiem dróg oddechowych i przełyku.74
U dzieci z pierścieniami naczyniowymi korekcja chirurgiczna nie jest związana z żadną śmiertelnością. Rzadkie zgłaszane przypadki śmiertelności w pierścieniu naczyniowym były związane z innymi wrodzonymi wadami serca lub podstawową patologią płucną.75
Ponad 70% pacjentów staje się bezobjawowych po roku od korekcji chirurgicznej. Jednakże objawy oddechowe mogą utrzymywać się przez cztery do sześciu miesięcy po operacji.76
Potrzeba ponownej operacji jest bardzo niska (8%), a najczęstsze przyczyny to utrzymywanie się uchyłka, okrężny łuk aorty, bliznowacenie i tracheobronchomalacja wymagające aortopeksji.77
Chirurgiczna naprawa pierścieni naczyniowych wiąże się z bardzo niskim ryzykiem zachorowalności i śmiertelności, z korzystnymi średnio- i długoterminowymi wynikami. Obliteracja uchyłka Kommerella i reimplantacja tętnicy podobojczykowej osiągają dobre wyniki w eliminacji objawów oddechowych i przełykowych po naprawie pierścienia naczyniowego.78
Wyniki po operacji są zadowalające i prowadzą do bezproblemowego długoterminowego przeżycia. Celem operacji jest złagodzenie ucisku na tchawicę i/lub przełyk poprzez przecięcie przemieszczonego naczynia przy jednoczesnym zapewnieniu wystarczającego przepływu krwi w kierunku głowy.79
Wskaźniki chirurgiczne ogólnie są bardzo dobre (70-90% ustąpienia objawów). Dysfagia prawie zawsze ustępuje, a uporczywe problemy po początkowej naprawie są często związane z anomaliami tchawicy.80
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.