医脉通导读
门静脉高压症(portalhypertension,PHT)是肝硬化患者失代偿期常出现的症候群。目前影像学检查目的单一,对PHT研究仍缺乏系统性的认识与评估。应用生态系统稳定理论进行PHT系统研究可能开创一个PHT认识、评估和治疗的新时代。因此,笔者就PHT发病基础研究、影像学技术在PHT血流动力学中的运用、PHT血流动力学变化在临床中的应用及目前对PHT认识及评估影像学检查的问题等作一综述。
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作者:李泽达刘建滨范立新湖南医院,医院放射科
PHT发病基础研究
肝硬化时人体内脏血流发生的改变,现存多种学说,国内外文献对肝硬化门静脉高压血流动力学变化的发病机制主要有:(1)PHT始动因素是肝细胞损伤、肝纤维化,引起肝窦受压及毛细血管化,导致肝内门静脉阻力增加、灌注减少,即"后向血流学说"。(2)PHT患者的肝脏病变和肝功能衰竭使血管活性物质的灭活减少,导致内脏高血流动力状态,而门静脉系统血流量增加维持和加重门脉高压的状态,即"前向血流学说"。(3)国内外研究者曾提出过PHT发病机制的递质代谢障碍学说,具有血管活性作用的因子如胰高血糖素、NO和H2S等通过扩张内脏血管使门静脉系血流量增加,或通过收缩肝内门静脉、肝静脉分支及肝脏血窦,使门静脉压力升高,从而产生了PHT。内源性多肽为胆道狭窄性肝硬化和门静脉高压进展的标志提示胆源性和门静脉源性肝硬化两者之间可能有不同的病理生理机制。(4)PHT时门体侧支循环开放会产生反馈性的门静脉减压反应。因此,禇海波与*凤瑞在此基础上提出了侧枝循环代偿障碍学说,认为PHT的发生是侧枝循环代偿障碍、自然分流有限的必然结果。(5)门静脉高压触发后肝内窦状隙内皮细胞异常、NO产生减少、肝内血管阻力增加及脾增大继发网状内皮系统增生、脾硬化等续发病理生理效应。在PHT与临床关系评估中涉及一个重要概念-临床重要的门静脉高压(clinicallysignificantportalhypertension,CSPH)是指肝静脉楔压(HVPG)≥10mmHg(1mmHg=0.kPa)、出现一系列如脾大、脾亢、血小板计数减低及侧枝形成等并发症期。此期患者易发生失代偿及致命性消化道出血。
影像学技术在PTH血流动力学中的运用
CT
多层螺旋CT成像(multi-slicespiralCTportography,MSCT)作为一种无创性的检查,扫描速度快、采集层厚更薄、覆盖范围更广,采集数据达到各向同性的空间分辨率能力,借助二维重组及CTA重建技术,而获得高质量的门静脉系统血管图像,来评估食管胃底静脉丛的面积和出现数量来预测上消化道出血发生的风险。Zeng等以脾动脉内径5.19mm及脾动脉/肝固有动脉内径比1.5为阈值判断肝硬化性门静脉高压敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为74.2%、45.2%、97.1%和6.6%,见于83.4%患者。Gaduputi等则研究门静脉、脾静脉直径及其比例预测食管胃底静脉曲张破裂出血的关系,发现门静脉/脾静脉内径平均比在合并静脉曲张出血组(1.27±0.2)与无出血组(1.5±0.23)间差异有统计学意义,门静脉直径/脾静脉直径差值均数两组[出血组(2.7±2)mm,无出血组(5±1.8)mm]亦有统计学意义。何欣等研究报道MSCTP上的食道静脉曲张(EV)分级可以对食管静脉曲张破裂出血的危险性进行预测和评估,与食管静脉曲张破裂出血影响具有统计学意义的指标由大到小依次分别为:胃冠状静脉直径大小、EV直径大小。曲张静脉直径大小亦有判断是否出血的意义,63%静脉曲张出血患者曲张直径0.5cm。对于门静脉压力测量方面,最近Iranmanesh等提出了一个基于肝脾体积及腹水的计算模型:HVPG(肝静脉压力梯度)积分=17.37-4.91×ln(肝/脾体积比)+3.8(如果有腹水)并初步验证,其敏感度(92%)、特异度(79%)、阳性率(91%)和阴性率(81%)均较高。
磁共振血管造影(magneticresonanceangiography,MRA)
三维增强MRA(3DceMRA)是一种新的技术成像,对人体无辐射损伤,全方位显示门静脉系血管解剖关系及侧枝血管开放的程度,结合二维相位对比法还可检测各血管血流方向、流速、流量,反映门静脉系统血流动力学改变。陈细香等使用流入反转恢复(IFIR)序列对门静脉系统进行非对比增强扫描,结果显示该序列均能显示门静脉主干及肝内1,2级分支,且与能获得与增强MRA相似成像效果的门静脉系统图像。PC-MRI研究PHT发现肝功能ChildA和B级时门静脉平均每搏血流量与肠系膜上静脉及脾静脉总平均每搏血流量近似,而C级明显降低;硬化组A、B、C级组之间平均每搏输出量差异有统计学意义,前两组与正常组无明显差异,正常组与C级组比较差异有统计学意义;平均血流量逐渐降低、与C级组比较差异有统计学意义。平均血流速度逐渐下降,正常组与B、C级组比较差异有统计学意义,A组与B、C级组差异有统计学意义。
4DFLOWMRI能直观可视化和定量观察PHT的血流动力学改变。与多普勒超声比较,其量化门静脉血流动力学低估30%左右。PHT的MR弹力成像(MRelastography)研究则表明在84Hz时肝脏储能模量和损耗模量与HPVG相关(r=0.44,P0.05),脾则在56Hz和84Hz储能模量和损耗模量均有相关性且较肝为优(r=0.5左右,P0.05)。其中脾损耗模量最能反映PHT严重程度和高风险曲张静脉(敏感度65%,特异度85%)。MRA排除了视野的限制和肠腔气体的干扰,对全面了解门静脉系统解剖结构及侧支循环具有重要意义。但此技术并不能对门静脉系统血管进行数据分析,高昂的检查费用也限制了其临床应用。
超声多普勒(dopplerultrasound,DUS)
DSA门静脉造影可分为直接法和间接法,其显示门静脉各级分支及PHT侧枝能力极佳,可成为其它门静脉成像技术评估的金标准。直接门静脉造影测量肝静脉压力梯度(hepaticveinpressuregradient,HVPG)直观而准确地显示门静脉高压的严重程度。因此DSA门静脉造影适用于动态监测肝硬化患者门静脉系情况,并判断是否有上消化道出血发生。但因其为有创检查,对于存在多种基础疾病的患者在进行DSA门静脉造影检查时,可能发生严重并发症,临床上PHT患者不作DSA常规检查。
PHT血流动力学变化在临床中的应用
指导手术方案设计
PHT手术方式的选择主要是依据门静脉系统血流动力学变化而确定。如术前的血流动力学检查证明门静脉己成为流出道,即门静脉流入肝脏血流明显受阻而且大部分经侧枝分流,经肝动脉流入肝脏的血液则通过门静脉系逆流入体循环,可行全门体静脉分流术,包括门腔静脉端侧分流、门腔静脉侧侧分流以及大口径肠腔静脉"桥式"(H形)分流术,而不能行选择性分流术包括远端脾肾静脉分流术、远端脾腔静脉分流术,亦不能行各种断流术。如门静脉入肝血流量呈中等程度减少,则可根据患者具体病情施行各种分流性手术及各种断流手术。对门静脉入肝血流少量减少者,可行脾切除加断流术治疗,而不能行分流术,因门静脉入肝血流量突然大量减少使肝功能恶化。
评价手术疗效及并发症
研究门静脉血流动力学变化可评估手术后疗效。对PHT患者,MSCT图像对门静脉和肝静脉之间的立体显示,为经颈静脉肝内门体分流术手术方案的制定提供了详细的解剖信息。肝移植后并发症最常见的是门静脉吻合口狭窄或闭塞。DSA造影是证实肝移植后并发症以及评价肝血管的"金标准",但目前研究认为显示门静脉CTA发现血管并发症的灵敏度、准确度与血管造影检查已无差异,在许多国内外单位CTA作为无创诊断已经取代了肝移植的术后复查。
目前对PTH认识及评估影像学检查的问题
肝硬化时肝脏的血流动力学变化相当复杂,尚无一种创伤小、价格低、灵敏度高、利于随访的较为标准检查方法,目前各种方法均有不同的缺陷和不足,须根据不同需要合理选择。从功能解剖上来说,肝、脾实质血管床容量及其腹腔干、肠系膜静脉流入血流与肝静脉流出血流构成一个类似"湖泊系统"(图1),其属于一种稳态生态系统,具有如下特征:稳态转换、多稳态现象、多稳态长期保持具有稳定性;稳态转换短时间内具有突然性和难以预知性,这一点与PHT出血及肝性脑病事件发生极为类似。
图1肝、脾实质血管床容量及其腹腔干、肠系膜静脉类湖泊系统(引至Saad,NonocclusiveHepaticHypoperfusionSyndrome有修改)
从理论上可以引用湖泊系统稳态理论分析和解释PHT的生理与病理机制。与环境湖泊系统比较、人体PHT系统有其特殊之处。(1)其内存在两队跷跷板效应,一为肝动脉缓冲效应(hepaticarterialbarfferresponse,HABR)效应,二为脾动脉-肝动脉跷跷板效应;后者主要见于肝移植患者。(2)流入通量(肝动脉与门静脉)相对恒定。(3)脾体积及动静脉血流量可认为第一线缓冲系统,侧枝循环为二线缓冲系统。侧枝代偿一旦形成则进入第二个稳态。第二稳态失衡则肝昏迷、消化道大出血等急性非可控意外事件。(4)影响系统因素主要为门静脉来源营养代谢物及肝血管容量体积的改变。稳态系统观点认为系统的恢复力可以衡量系统在受到外界胁迫时的承载容量,而阈值则反映生态系统可能发生状态变化的临界点,同时,PHT系统出现系统稳态变化时同样有其相应阈值。目前尚未有从稳态角度研究的相关基础研究与报道。
已有相关的影像学研究仍仅仅止于门静脉或侧枝血管直径扩张程度上,相关的临床研究也只是单纯血清检测物相关研究,没有进行多生态的模拟和模型建立等研究。开创从血流动力学及血清学出发进行PHT稳态研究可能让医师们深刻理解PHT并迎来一个内外科PHT治疗的新时代。
来源:中国医师杂志年第18卷第5期
往期回顾
1.超声造影在卵巢肿瘤临床检测中的应用
2.CT灌注成像对肝癌相关生物学特性及治疗疗效的评价价值
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