在生命的最初几周，心脏胚胎经历了一段关键的发育期，大约是从妊娠的第2周到第8周。在这一阶段，先天性心血管畸形的发生概率最高。关于先天性心脏病的成因，可以大致分为内部和外部两类因素。其中，遗传因素尤其是染色体变异扮演着重要的角色。例如，患有某些染色体综合征的孕妇更容易生育出患有先天性心血管畸形的孩子。具体来说，像是风疹、腮腺炎、流行性感冒等病毒感染，以及接触大剂量射线、使用某些药物等外部因素，都可能增加胎儿患上先天性心脏病的风险。
动脉导管是胎儿生命循环中不可或缺的一环。婴儿出生后随着第一次呼吸的建立，血氧浓度会急剧上升，促使动脉导管壁肌肉收缩并关闭。通常情况下，动脉导管在出生后第一天就会功能性关闭。但由于缺氧等原因，它可能会在接下来的7到10天内重新开放。直到大约1岁左右，解剖闭塞才会完成。在这一过程中，如果动脉导管持续开放，就会形成一个不应当存在的通道，即所谓的动脉导管未关闭（PDA）。
动脉导管内血液流动的大小和方向，受到导管直径、长度以及肺和全身血管床相对阻力的影响。分娩后，随着脐带结扎和全身血管阻力的增加，早产儿的肺动脉阻力下降更为显著。当动脉导管未关闭时，可能会出现较大的左向右分流和左室容量超负荷。由于早产儿的心脏结构和功能尚未发育完全，这可能导致充血性心力衰竭和肺水肿。
当动脉导管保持开放状态时，部分主动脉血液会分流到肺动脉，导致周围动脉的舒张压下降，脉压升高，进而引发周围血管体征。对于肺部疾病严重或持续肺动脉高压的新生儿，主动脉和肺动脉之间可能没有明显的压差，或者肺动脉压甚至超过主动脉压。在这种情况下，可能出现无分流或右左分流，即缺氧的血液从肺动脉流入主动脉并到达下肢，导致脚趾发紫，也就是所谓的差异性发绀。
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