Left to RightShunts
Left to RightShunts
© William Herring, MD, FACR
7 yo acyanotic female
What’s the diagnosis?
Atrial Septal Defect
Atrial Septal DefectFour Major Types
Ostium secundum
Ostium primum
Sinus venosus
Posteroinferior
Atrial Septal DefectGeneral
4:1 ratio of females to males
Most frequent congenital heart lesioninitially diagnosed in adult
Frequently associated with Ellis-vanCreveld and Holt-Oram syndromes
Associated with prolapsing mitral valve
Holt-Oram Syndrome –Absence or hypoplasia of the radial ray
Atrial Septal DefectOstium Secundum Type
Most common is ostium secundum(60%) located at fossa ovalis
High association with prolapse ofmitral valve
Right atrium open looking into leftatrium through ASD
Normal
© Frank Netter, MD Novartis®
Atrial Septal DefectOstium Primum Type
Ostium primum type usually part ofendocardial cushion defect
Frequently associated with cleftmitral and tricuspid valves
Tends to act like VSD physiologically
Looking throughostium primum defectat cleft mitral valve
Proximity of ostiumprimum defect totricuspid valve
© Frank Netter, MD Novartis®
Atrial Septal DefectSinus Venosus Type
Sinus venosus type located high ininter-atrial septum
90% association of anomalous drainageof R upper pulmonary vein with SVCor right atrium
Partial anomalous pulmonary venous return
Right atrium open looking into left atrium through ASD
© Frank Netter, MD Novartis®
Atrial Septal DefectPosteroinferior Type
Most rare type
Associated with absence of coronarysinus and left SVC emptying into LA
Atrial Septal DefectPulmonary Hypertension
Rare in ostium secundum variety (<6%)
Low pressure shunt from LA  RA
More common in ostium primum variety
Behaves physiologically like VSD
37 yo female with severe PAH 2°ostium primum type of ASD
Atrial Septal DefectX-Ray Findings
Enlarged pulmonary vessels
Normal-sized left atrium
Normal to small aorta
ASD
Prominentpulmonaryvessels
ProminentMPA
Normal leftatrium
Atrial Septal DefectComplications
Large shunts associated with
Pulmonary infections and cardiac arrythmias
Higher incidence of pericardial diseasewith ASD than any other CHD
Bacterial endocarditis is rare
LA
Ao
ASD
PDA
VSD
Differentiating ASD, PDA and VSD
Atrial Septal DefectWhy the Left Atrium Isn’t Enlarged
LA
RA
RV
LV
Ostium SecundumASD
Amersham
Auckland MRI
 Discontinuity in the atrial septum with  systolic signal void consistent with  L->R shunton atrial level
 Right atrium is mildly dilated; RV, LV and LA size are normal
SCMR
Auckland MRI
1 yo acyanotic female
What’s the diagnosis?
Ventricular SeptalDefectVentricular SeptalDefect
Ventricular Septal DefectGeneral
 Most common L  R shunt
 Shunt is actually from left ventricle intopulmonary artery more than into rightventricle
Ventricular Septal DefectTypes
 Membranous
 Supracristal
 Muscular
 AV canal
Ventricular Septal DefectMembranous
 Membranous = perimembranous VSD(75-80%–most common)
 Location: Posterior and inferior tocrista supraventricularis near rightand posterior (=non-coronary) aorticvalve cusps
 Associated with: small aneurysms ofmembranous septum
Right ventricle opened
Cristasupraventricularis
Membranous VSD
Normal
© Frank Netter, MD Novartis®
Aneurysm ofmembranousseptum
Normal
© Frank Netter, MD Novartis®
Ventricular Septal DefectSupracristal
 Supracristal = conal VSD (5%–leastcommon)
 Crista supraventricularis= inverted U-shaped muscular ridge posterior andinferior to the pulmonic valve high ininterventricular septum
 Right aortic valve cusp may herniate aortic insufficiency
Ventricular Septal DefectMuscular
 Muscular VSD (5–10%)
 Low and anterior within trabeculationsof muscular septum
 May consist of multiple VSDs = “Swiss-cheese septum”
Swisscheese
© Frank Netter, MD Novartis®
Ventricular Septal DefectAV Canal
 Atrioventricular canal = endocardialcushion type = posterior VSD (5–10%)
 Location: adjacent to septal andanterior leaflet of mitral valve
 Large VSD  pulmonary hypertension,eventually shunt reversal
 Eisenmenger’s physiology
 Very large VSD  CHF soon after birth
Large posterior VSD(AV canal)
© Frank Netter, MD Novartis®
Ventricular Septal DefectNatural History
 Natural history of VSD is affected bytwo factors:
 Location of defect
 Muscular and perimembranous have highincidence of spontaneous closure
 Endocardial cushion defects have low rate ofclosure
Ventricular Septal DefectNatural History
 Size of the defect
 Larger the defect, more likely to  CHF
 Smaller the defect, more likely to beasymptomatic
Ventricular Septal DefectEisenmenger Physiology
 Progressive increase in pulmonaryvascular resistance
 Intimal and medial hyperplasia 
 Reversal of L  R shunt to R  L shunt
 Cyanosis
 Serial chest x-rays may showdecrease in size of pulmonary vessels
Ventricular Septal DefectClinical Course
 Neonates usually asymptomaticbecause of high pulmonary vascularresistance from birth to 6 weeks
 Common cause of CHF in infancy
 Bacterial endocarditis may develop
 Severe pulmonary hypertension Eisenmenger’s physiology/cyanosis
Ventricular Septal DefectX-ray Findings
 Prominent main pulmonary artery
 Adult
 Shunt vasculature (increased flow tothe lungs)
 LA enlargement (80%)
 Aorta normal in size
LA
RA
RV
LV
Ventricular Septal DefectWhy Left Atrium Is Enlarged
VSD
Ventricular Septal DefectPrognosis
 Spontaneous closure occurs in40% during first 2 years of life
 60% by 5 years
Ventricular Septal DefectIndications For Surgery
 Greater than 2:1 shunt, surgery requiredbefore pulmonary arterial hypertensiondevelops
 CHF unresponsive to medical management
 Failure to grow
 Supracristal defects because of theirhigh incidence of AI
Amersham
Membranous VSD
Auckland MRI
8 mos old acyanotic female
What’s the diagnosis?
Patent DuctusArteriosusPatent DuctusArteriosus
Patent Ductus ArteriosusGeneral
 Higher incidence in
 Trisomy 21
 Trisomy 18
 Rubella
 Preemies
 Predominance in females 4:1
Patent Ductus ArteriosusAnatomy
 Ductus connects pulmonary artery todescending aorta just distal to leftsubclavian artery
Ductus Arteriosus
© Frank Netter, MD Novartis®
Ductus ArteriosusPhysiology
 In fetal life, shunts blood frompulmonary artery to aorta
 At birth, increase in arterial oxygenconcentration  constriction ofductus
Ductus ArteriosusNormal Closure
 Functional closure
 By 24 hrs of life
 Normal anatomic closure
 Complete by 2 months in 90%
 Closure at 1 year in 99%
Patent Ductus ArteriosusPathophysiology
 Ductus may persist
 Because of defect in muscular wall of ductus, or
 Chemical defect in response to oxygen
 Anatomic persistence of ductusbeyond 4 months is abnormal
 Blood is shunted from aorta topulmonary arteries
Patent Ductus ArteriosusClinical
 Common cause of CHF in prematureinfants
 Usually at age 1 week (after HMD subsides andpulmonary arterial pressure falls)
 Wide pulse pressure
 Continuous murmur
Patent Ductus ArteriosusX-ray Findings
 Cardiomegaly
 Enlarged left atrium
 Prominent main pulmonary artery (adult)
 Prominent peripheral pulmonary vessels
 Prominence of ascending aorta
PDA
Patent Ductus ArteriosusWhy Left Atrium Is Enlarged
LA
RA
RV
LV
Patent Ductus ArteriosusCalcifications
 Punctate calcification at site of closedductus is normal finding
 Linear or railroad track calcification atsite of ductus may be seen in adultswith PDA
Patent Ductus ArteriosusPrognosis
 Spontaneous closure may occur
Patent Ductus ArteriosusComplications
 CHF
 Failure to grow
 Pulmonary infections
 Bacterial endocarditis
 Eisenmenger’s physiology with advancedlesions
 Jet of signal loss showing continuous flow from the aorta to the MPAconsistent with sizeable PDA
 MPA is severely dilated at  level of PDA
SCMR
Auckland MRI
Auckland MRI
2 yo old cyanotic female
What’s the diagnosis?
Partial or TotalAnomalous PulmonaryVenous ReturnPartial or TotalAnomalous PulmonaryVenous Return
Cyanosis With IncreasedVascularity
Truncus types I, II, III
TAPVR
Tricuspid atresia*
Transposition*
Single ventricle
* Also appears on DDx of Cyanosis with Inc Vascularity
CHF In NewbornImpede Return of Flow to Left Heart
Infantile coarctation
Congenital aortic stenosis
Hypoplastic left heart syndrome
Congenital mitral stenosis
Cor triatriatum
Obstruction to venous return fromlungs
TAPVR from below diaphragm
Two Types
 Partial (PAPVR)
 Mild physiologic abnormality
 Usually asymptomatic
 Total (TAPVR)
 Serious physiologic abnormalities
Normal heart
Return ofblood fromlungs is byfour pulmonaryveins to LA
RA
LA
RV
LV
PA
Ao
PAPVRGeneral
 One or two of four pulmonary veins maydrain into right atrium
 Mild or no physiologic consequence
 Associated with ASD
 Sinus venosus or ostium secundum types
Partial Anomalous Pulmonary Return
Return ofblood fromlungs is mostlyto LA
One veinabnormallyconnected toright heart
Frequentlyassociated withsinus venosusor secundumASD
RA
LA
RV
LV
PA
Ao
PAPVR
Auckland MRI
Korean Journal of Radiology
TAPVRGeneral
 All have shunt through lungs R  heart
 All must also have R  L shunt forsurvival
 Obligatory ASD to return blood to the systemicside
 All are cyanotic
 Identical oxygenation in all four chambers
TAPVRTypes
 Supracardiac
 Cardiac
 Infracardiac
 Mixed
TAPVRSupracardiac Type—Type I
 Most common (52%)
 Pulmonary veins drain into verticalvein (behind left pulmonary artery)left brachiocephalic vein  SVC
 DDx: VSD with large thymus
Leftsuperiorvena cava
Rightsuperiorvenacava
Left Brachiocephalic vein
Verticalvein
TAPVR-Supracardiac Type 1
Pulmonaryveins
Rightatrium
© Frank Netter, MD Novartis®
TAPVR-SupracardiacType 1
© Frank Netter, MD Novartis®
TAPVRSupracardiac Type 1—X-ray Findings
 Snowman heart = dilated SVC+ leftvertical vein
 Shunt vasculature 2° increased returnto right heart
 Enlargement of right heart 2° volumeoverload
TAPVR-Supracardiac Type 1
RA
LA
RV
LV
PA
Ao
TAPVR–Type I–Supracardiac type
Blood movesthrough Lbrachiocephalic vto R SVC
Blood fromlungs drainsinto left verticalveinto L SVC
Increasedreturn to rightheart overloadslungs shunt vessels
ASD provides R L shunt toallowoxygenatedblood to reachbody (moderatecyanosis)
TAPVRCardiac Type—Type II
 Second most common: 30%
 Blood from lungs  coronary sinus or RA
 Coronary sinus more common
 Overload of RV CHF after birth
 Increased pulmonary vasculature
 20% of I’s and II’s survive to adulthood
 Remainder expire in first year
TAPVR-Coronary Sinus-Type II
Coronarysinus
© Frank Netter, MD Novartis®
TAPVR
© Frank Netter, MD Novartis®
Pulmonary veins
TAPVR–Type II–Cardiac Type
Blood returnsfrom lung to RAor coronary sinus
ASD provides R L shunt toallowoxygenatedblood to reachbody (moderatecyanosis)
Increasedreturn to rightheartoverloadslungs shunt vessels
RA
LA
RV
LV
PA
Ao
TAPVRInfracardiac Type—Type III
 Percent of total: 12%
 Long pulmonary veins course downalong esophagus
 Empty into portal vein (morecommon) or IVC
 Vein constricted by diaphragm as itpasses through esophageal hiatus
TAPVR-Type III-Infradiaphragmatic
Portal vein
Pulmonaryveins
© Frank Netter, MD Novartis®
TAPVRInfracardiac Type—Continued
 Severe CHF (90%) 2° obstruction tovenous return
 Cyanotic 2° right  left shuntthrough ASD
 Associated with asplenia (80%), orpolysplenia
 Prognosis=death within a few days
TAPVR–Type III–Infracardiac type
ASD providesR  L shunt toallowoxygenatedblood to reachbody (cyanotic)
CHF vasculature
RA
LA
RV
LV
PA
Ao
Blood returningfrom lungs pulmonary veinswhich areconstricted bydiaphragm  CHF
To portal v IVC RA
TAPVRMixed Type—Type IV
 Percent of total: 6%
 Mixtures of types I – III
TAPVR
© Frank Netter, MD Novartis®
University of Minnesota
The End