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卒中是世界上第二大死亡和殘疾原因,是中國人致死?致殘的最主要因素[1]?研究顯示,中國現有卒中患者中,平均每5 例患者中就有1 例死亡,具有患病率高?病死率高?易致殘?易復發以及疾病負擔重五大流行病學特點[2]?其中,缺血性卒中的發病率顯著高于出血性卒中,其患病率占卒中總數的77% [3],在美國甚至可達87% [4],已成為常見的危害人體健康的重大非傳染性疾病之一?導致缺血性卒中的病因很多,卵圓孔未閉(patent foramen ovale,PFO)及阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)為缺血性卒中的獨立危險因素,治療OSAS 和封堵未閉的卵圓孔均可減低卒中發病風險[5-6]?有研究認為二者共病可使反常性栓塞風險增加,導致卒中的發病率增高[7]?筆者就PFO 與OSAS 共病增加反常性栓塞風險的研究進展進行了綜述,以期對為卒中的預防?治療和預后的后續研究提供幫助?

卵圓孔是胎兒時期房間隔隔膜上的一個通道樣結構,與正常的胎兒血液循環密切相關?新生兒出生后隨著肺循環的建立,心房壓力發生變化,卵圓孔可實現功能性關閉,大多數人在出生后1 年內達到解剖性關閉,3 歲以后仍未實現閉合則稱為PFO[8]?PFO 是成人中常見的一種無臨床表現的先天性心臟病,在正常人中發病率可達15% ~ 35% [9],而在不明原因性缺血性卒中患者中可達40% ~ 50% [10],是缺血性卒中的獨立危險因素(OR = 1. 311,95% CI:1. 215 ~1. 415)[11]?

OSAS 是在睡眠期間反復發生的上呼吸道完全或部分阻塞的一種疾病,臨床上表現為夜間打鼾?日間易疲憊?精神萎靡?嗜睡?頭痛和認知功能降低等[12]?其患病率在我國普通成年人中可達4% ,而在美國的中年人群中可達19% ~40% [13],在腦血管疾病患者中甚至可達61% [14]?隨著生活水平的提高,超重和肥胖人口數量增加,OSAS 的患病率在全球范圍內也逐漸升高,成為重要的公共衛生問題?同時OSAS 還被證實可顯著增加任何原因引起的卒中風險[5]?

反常性栓塞即交叉性栓塞,是指來源于靜脈系統或右心系統的血栓隨血流從心臟的異常通道(如心臟結構異常的缺損?異常血管交通支)進入到體循環動脈系統,最終停留并阻塞在動脈內引起該處的栓塞[15],是引發缺血性卒中的主要機制之一[16],其形成需要3 項基本條件:(1)左右心之間的異常通道;(2)靜脈系統或右心系統內栓子形成;(3)在相應的體循環動脈支造成栓塞[15]?1998 年有研究顯示,美國每年由反常性栓塞引發的卒中患者可多達47 000 例[17],至2008 年,美國每年因反常性栓塞所致的卒中患者則高達50 000 例[18],2014 年時,Windecker 等[19]認為反常性栓塞的發生率難以量化,未給出明確數值,但提出反常性栓塞是伴有PFO的隱源性卒中患者的主要發病機制,而此類患者占隱源性卒中患者的45% ?近年來這一觀點被廣泛接受?

1998 年Shanoudy 等[20]對48 例OSAS 患者和24 名健康對照者進行檢測,結果顯示,48 例OSAS患者中33 例檢測到PFO,24 名對照者中4 例檢測到PFO(69% 比17% ,P < 0. 01)?Guchlerner 等[21]在2012 年對100 例診斷為OSAS 的患者進行了PFO 的篩查,其檢出率高達72% ;2013 年Lau 等[22]則將102 例OSAS 受試者與50 名正常人進行比較,仍發現與正常組相比,OSAS 組中PFO 的患病率更高(47. 1%比26. 0% ,P =0.014);同年Shaikh 等[23]通過研究發現,重度OSAS 患者組的大分流PFO 檢出率較健康對照組更高[18% (18 /100)比6% (3 /50),P =0. 049]?以上研究均提示,PFO 與OSAS 之間存在密切關系?2015 年時Mojadidi 等[24]的研究也證實了這一點?國內對OSAS 進行了分度研究,觀察各程度OSAS 合并PFO 的情況,結果表明,PFO 在輕?中?重度OSAS 患者中占比均明顯高于無OSAS 者(3 /16?8 /23?4 /9 比4 /35),但這種差異在輕度OSAS患者中無統計學意義(P = 0. 48),在中?重度OSAS患者中差異均有統計學意義(P 值分別為0. 03?0.02)[25]?

有研究表明,PFO 與OSAS 相關,二者常常共病,且二者共病可增加缺血性卒中的發病率[7],其中最主要的作用機制是可能增加反常性栓塞的風險[26]?

生理狀態下,心臟左心房壓力高于右心房,來自靜脈系統或右心的栓子由右心直接進入肺動脈,經肺循環的毛細血管濾過未進入體循環;存在PFO時,心臟存在右向左分流,當右心房壓力大于左心房時,來自靜脈系統的栓子經未閉的卵圓孔進入左心房,隨心臟射血進入動脈系統[27]?當栓子到達并栓塞腦動脈時,即會引起相應供血區腦組織梗死?反常性栓塞是目前公認的PFO 導致隱源性卒中的最主要發病機制[27]?2018 年Vindi等[28]在對肺栓塞患者長達12 個月的隨訪中發現,合并PFO 的患者中卒中發病率明顯高于無PFO 患者[42. 8% (9/21)比10.8%(4/37),P =0.008],2019 年Le Moigne 等[29]的一項前瞻性隊列研究也證實了這一點,表明PFO 是栓子反常性栓塞腦動脈的重要因素?

OSAS 發生時膈肌功能尚可維持,咽部氣道則隨呼吸反復塌陷,OSAS 患者在上呼吸道關閉時用力呼吸,可使胸腔內壓力變化,導致回心血量增大,右心室負荷增加?如果阻塞持續存在,則可能因用力呼吸引發嚴重的胸內壓力變化,從而直接改變心房間壓力平衡,為右向左分流提供了必要的血流動力學條件,使潛在的未閉卵圓孔再次開放或開放的未閉卵圓孔進一步擴大[30]?此外,OSAS 患者阻塞性呼吸暫停期間的血氧飽和度下降及高碳酸血癥可導致反射性的缺氧性肺血管收縮[31]?肺血管收縮使肺動脈壓急性升高,右心的壓力隨之增大?左右心房壓力梯度的倒置也可能會導致未閉卵圓孔重新開放與進一步開放,加重右向左分流[30]?與此同時,未閉的卵圓孔直徑越大,卒中風險越高(r = 0. 541,P <0.01)[32]?因此,合并OSAS 的PFO 患者,會因為通道的開放或擴大,使血栓更易通過異常通道而發生反常性栓塞引發缺血性卒中?

缺氧影響血栓形成的3 個主要因素即血管因素?血液成分異常以及血流速度[33]?PFO 能加重OSAS 的缺氧程度,增加OSAS 患者血栓形成的風險?當合并PFO 時,短暫的右向左分流會使OSAS患者的血氧飽和度進一步下降,當來自右心房的靜脈血經未閉的卵圓孔進入左心房并與氧化動脈血混合時,就會發生PFO 介導的低氧血癥,加重OSAS 患者原本就已經紊亂的呼吸調節,使OSAS 患者的病情加重[34]?Shanoudy 等[20]的研究顯示,合并PFO的OSAS患者下降的血氧飽和度較未合并PFO 的OSAS患者更顯著[(-2.4 ±1.5 )%比(-1.3 ±0.6)% ,P = 0. 007)]?最近的一項臨床研究也表明,PFO 可通過擾亂OSAS 患者的睡眠結構加重其睡眠障礙程度[35]?

3. 2. 1 血管壁損傷:正常的血管內皮細胞具有抗血栓形成的作用,但當血管內皮細胞損傷后,損傷處易形成靜脈血栓[36]?OSAS 患者由于反復的呼吸暫停和低通氣,會出現反復的缺氧和缺氧-復氧,從而激活氧化應激?炎性反應通路,使表面選擇素表達增加,調節血管性血友病因子分泌,激活內皮細胞導致血小板和白細胞的附著,進而激活凝血級聯反應,形成血栓[37-38]?Kontos 等[39]還發現,在兒童和青少年OSAS 患者中血管阻力會增加,持續增加的血管阻力也會損害血管內皮細胞使血小板活化增加?同時低氧會增加內皮黏附分子的表達,形成血栓[40]?此外,血管內皮細胞損傷后還可釋放纖維蛋白溶解酶原激活劑抑制物,使形成的血栓更加穩定[36]?綜上,當合并PFO 時,OSAS 更重,會加重內皮細胞損傷,使血栓更易形成?

3. 2. 2 血液成分異常:OSAS 患者由于長期缺氧及高碳酸血癥,體內缺氧誘導因子(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)增加,調控相應靶基因(如促紅細胞生成素編碼基因)的表達,促進紅細胞生成?抑制其早期凋亡,從而使新生紅細胞增多,引起繼發性紅細胞增多癥[41]?且夜間平均血氧飽和度是年輕人紅細胞增多癥的獨立預測因素(男性血紅蛋白:OR =0. 802,95% CI:0. 689 ~ 0. 934,P = 0. 004;紅細胞比容:OR = 0. 786,95%CI:0. 665 ~ 0. 929,P = 0. 005?女性血紅蛋白:OR=0. 848,95%CI=0. 772 ~0.932,P <0. 01;紅細胞比容:OR =0.847,95%CI:0.747~0.961,P=0.010),PFO 可加重OSAS 患者的缺氧程度,使血氧飽和度進一步降低,血液中紅細胞數量更多[41]?當血液中紅細胞增多時,血液成分異常,血液黏度增高,血栓更易形成?同時血液黏度增高使血流阻力增加,可引發微循環障礙,導致組織進一步缺氧,形成惡性循環?

除此之外,有研究對138 例OSAS 患者及56 名健康人進行觀察發現,OSAS 患者血液中D-二聚體和血纖維蛋白降解產物升高,抗凝血酶Ⅲ降低[42]?而D-二聚體和血纖維蛋白降解產物是機體纖維蛋白溶解系統的重要組成部分,抗凝血酶Ⅲ則是血液中可控制血液凝固和纖維蛋白溶解的重要因素?因此,OSAS 患者的纖維蛋白溶解系統異常,血液處于持續高黏度狀態[43],使血栓形成的風險增加?且這些血流動力學的變化均被證實與OSAS 的嚴重程度相關,OSAS 越嚴重,血栓越易形成[44]?

3. 2. 3 血流速度減慢:Imadojemu 等[45]發現,OSAS患者由于缺氧,引發交感神經興奮,從而使外周血管收縮?同時,缺氧使機體全身血流再分布,重要臟器的血流量增加,而皮膚?肌肉等組織的血流量減少,使外周靜脈血流速度減慢?Dumais 等[46]也通過研究高海拔低氧環境下的血流動力學變化特點發現,在缺氧時肢體血管會收縮,血流量也隨之減少?此時,高黏度的血液由于血流緩慢,在血管中更易形成血栓?

3. 2. 4 其他因素:除上述增加血栓形成風險的因素之外,在PFO 引發卒中的機制中還有PFO 管道血栓的觀點?即PFO 處容易形成類似通道樣的結構,當血液在流經此通道時流速會減緩甚至停滯,從而導致原位血栓的形成[47]?當合并OSAS 時,成分異常?黏度增高的血液流經未閉的卵圓孔,導致PFO 管道血栓更易形成?

Furtner 等[48]的研究表明,OSAS 患者由于長期缺氧,腦血管反應性嚴重紊亂且腦動脈彈性減低?國內有研究也證實,OSAS 患者由于慢性缺氧,動脈壁彈性降低,導致腦血流速度減低和(或)腦動脈狹窄,且OSAS 越嚴重,腦血流動力學異常的發生占比也越高(輕度OSAS:4 /9,中度OSAS:15 /16,重度OSAS:15 /15,中?重度比輕度均P < 0. 05)[49]?當PFO 與OSAS 共病時,可加重患者缺氧及OSAS 嚴重程度?缺氧除可直接損傷腦組織外,也可致腦血管的自動調節功能受損?腦血流速度減慢;同時,腦血管舒縮功能降低,導致腦動脈狹窄?而當合并PFO的OSAS 患者進行PFO 封堵后,其腦血管的舒張功能?動脈的彈性均可得到改善[50]?因此,OSAS 合并PFO 的患者,除其腦血管自身容易發生病變外,來自靜脈系統或右心的栓子經未閉的卵圓孔進入腦動脈后,也極易在腦血管內停留阻塞,增加反常性栓塞的風險?

基于降低反常性栓塞風險的機制,目前也有相應的治療方案被證實有效,即PFO 封堵術?持續呼吸道正壓通氣及抗栓治療?其中,PFO 封堵術阻斷反常性栓塞的異常通道?有研究報道,PFO 的封堵可有效緩解呼吸困難癥狀,改善夜間缺氧及睡眠呼吸暫停情況[50]?在封閉PFO 后嚴重OSAS 的患者比例顯著降低[(3/14)比(11/14),P =0.007][50],卒中的復發率也相應降低(HR = 0. 41 ,95% CI:0. 25 ~0.67)[51]?持續呼吸道正壓通氣作為OSAS 患者目前首選的治療手段,能夠限制胸腔壓力的擺動,減弱交感神經活動,減輕甚至消除OSAS 合并PFO 患者睡眠期間的右向左分流[52],既可降低反常性栓塞異常通道進一步開放的概率,又可改善缺氧?抗血栓治療是卒中患者重要的非手術治療手段,美國神經病學學會PFO 及二次卒中預防指南建議合并有PFO 的卒中患者需終身抗血栓治療[51]?但目前尚未見PFO 合并OSAS 的患者在發生卒中之前進行預防性抗血栓治療的報道?這些治療方案的有效性也從另一角度證實反常性栓塞在缺血性卒中發病中的重要作用?

綜上所述,在缺血性卒中患者的診療過程中,要注意并篩查有無PFO 及OSAS,不可忽視其中任何一項?PFO 合并OSAS 的患者發生反常性栓塞的風險增加,也導致此類患者腦梗死的發病率及復發率顯著升高,若能及時發現和針對性治療,有利于減少腦梗死的初發?復發?此外,PFO 合并OSAS 患者已經被證實存在血流動力學改變,易形成栓子,但是否要對尚未發生卒中的PFO 合并OSAS 患者進行預防性抗栓治療,尚有待進一步研究?