12 月 27 日,由上海市医师协会感染科医师分会举办的感染科医师能力培训系列课程报告会上,上海同济大学附属同济医院消化科主任杨长青教授发表了肝硬化门脉高压无创检测研究进展的报告。
门静脉高压的分类与诊治现状
肝硬化不仅是临床常见的慢性进展性肝病的临床归宿,更是全球性的高发危险疾病之一。我国除了已成为「乙肝大国」以外,其他慢性肝病如自身免疫性肝病、酒精性肝病等也呈高发态势,其中门静脉高压的发生严重影响着肝硬化患者的预后。
90% 的门静脉高压来源于肝硬化,但是还有 10% 的门静脉高压比如左侧门脉高压等是非肝硬化原因造成的,临床表现如门静脉畸形、胰头占位、腹腔淋巴结肿大压迫等。
门静脉高压会使门脉血流阻力和(或)血流量增大、门脉及属支血管内压增加,并伴侧支循环形成。其首发出血病死率高达 25%~40%。由门静脉高压引起的一系列并发症预计十年生存率<40%。因此,门脉高压的诊治是肝硬化治疗链中至关重要的一个环节。
目前,门静脉高压在有创性检测方面已经取得一定进展。比如超声引导下门静脉穿刺测压、肝静脉导管测压术以及术中测压等。但是有创性测压常因容易引起并发症以及临床的不易操作性阻碍了其广泛应用。
因此,为了能够直接准确地反映门静脉压力、预测疾病预后,推广便于临床应用的检测方法,无创或者微创的检测方法逐渐引起了关注。
门静脉高压的无创检测评估现状
1. 多层螺旋 CT 门静脉血管造影术
多层螺旋 CT 门静脉血管造影术(MSCTP)是向患者的外周静脉中注射增强对比剂,通过对动脉期、静脉期以及平衡期三期的动态增强扫描并重建二维或三维的血管模型,进而测量门静脉主干、脾静脉或肠系膜上静脉的直径以及侧枝循环的开放情况来评价门静脉的病变情况。
优点:
(1)无创、快速、简便、可重复;
(2)可以立体显示门静脉全貌,实现对门静脉系统多角度、全方位观察,更加直观地评价门静脉位置、管径和病变程度;
(3)对观察侧支循环的形成情况具有较大的价值。
缺点:
(1)无法准确测量门静脉的压力、速度等血流动力学参数;
(2)与金标准的相关分析存在一定难度。
2. 磁共振门静脉造影术
磁共振门静脉造影术 (MRP), 包括时间飞跃法、相位对比法和动态增强法。有学者通过 MRP 研究患者肝、脾的储存模量,以及损耗模量等与金标准 HVPG 的相关性,结果显示脾损耗模量为预测严重门脉高压和高风险食管胃底静脉曲张的良好指标。
优点:
(1)安全,简便易行;
(2)能够清晰地显示门静脉 3~4 级分支,反映门脉高压侧支循环情况。
缺点:
(1)获得的三维图像常出现阶梯征,同时细小血管的显示效果差;
(2)会因为血管内涡流等造成信号丢失,出现血管狭窄的假象;
(3)延迟时间较难把握,未能实现对门静脉压力的量化分析;
(4)昂贵的诊断费用。
3. 多普勒超声
多普勒超声 (Doppler-US) 可用于检查肝门静脉、脾静脉等,并获得门静脉、脾静脉的内径、流速,肝动脉阻力指数、搏动指数等多个指标。肝静脉波形的改变和减震指数与肝静脉压力的相关性较大。
若门静脉血流最大速度<16 cm/s,平均速度<13 cm/s,提示门脉高压的敏感性为 80%~88%,特异性在 80%~96% 之间。
若门静脉淤血指数 [CI =π×(D/2)2/V]≥ 0.08,诊断门脉高压的敏感性为 67%~95%,特异性为 100%。
优点:
(1)安全无创、相对简便和廉价;
(2)能够获得肝门静脉相关的参数指标,其中门静脉血流速度和门静脉淤血指数的特异性和敏感性均较高。
缺点:
(1)部分指标与门脉压力的相关性仍存在有争议;
(2)测量过程中患者的体位、呼吸等情况改变会影响测量的准确性。
4. 肝瞬时弹性成像
肝瞬时成像是通过得到的肝硬度指标(LS)和血小板计数、脾大小用来精确肝硬化代偿期患者的门脉压力,即 LS×脾大小/血小板计数。
优点:敏感度较高,高达 91.8%。
缺点:无法在肥胖体型、腹水患者中进行检测。
综上,以上无创检测各有优缺点,但是均无法直接量化。
门静脉高压的无创检测研究新进展
1. 基于磁共振的形态学+APRI
第二军医大学长征医院谢渭芬教授等首先通过回顾性的分析发现脾脏体积、脾静脉横径、门静脉横径、门静脉截面积对门脉高压症有较好的识别能力,而 Child-Pugh 分级与门脉高压症分布无明显相关性。
接着在前瞻性的研究中发现 APRI (谷草转氨酶/血小板比值)、脾脏体积、脾静脉横径对门静脉压力有独立的预测价值。并得出了门静脉压力(mmHg)的计算公式:2.535+1.521×脾 V 横径(mm)+0.706×脾脏体积/体重 (cm3/kg)+3.301×APRI。该公式可直接预测门静脉的压力(mmHg),验证研究证实了该公式对门脉压力的预测值与实际门脉压力值具有较好的一致性。
优点:
(1)安全、无创、量化;
(2)该方法是基于回顾性研究和前瞻性研究,通过统计学计算得到的检测结果。
缺点:有待于更大样本的验证。
2. 基于 CT 的三维数字有限元检测法
上海同济大学附属同济医院消化科杨长青教授,与流体力学专业与计算机专业等专家联合攻关,在国际上率先采用基于 CT 的三维数字有限元检测法进行了门静脉高压的无创检测量化分析,将多普勒彩超所测的血流动力数据与 CT 的影像学文件结合,进行计算机有限元分析。
计算结果可显示门静脉任何部位的压力(mmHg),计算的虚拟值与手术有创测压值的平均差值为-0.52±2.17 mmHg,两者的 Pearson 相关系数为 0.92,门静脉速度的 ROC 曲线下面积为 0.65,虚拟门脉压力梯度的 ROC 曲线下面积为 0.98,如下图所示。该研究结果已于 2015 年 6 月发表国际消化病领域核心期刊 Gut (IF:14.4)。
图 基于 CT 的 3D 数字有限元检测法检测的虚拟门脉压力梯度:A 为虚拟门脉压力梯度的图示; B 为虚拟门脉压力梯度和其真实值的相关性分析 (r = 0.92, n = 70); C 为门静脉速度和门脉压力梯度的相关性分析 (r = 0.30, n = 70); D 为门脉压力梯度和其虚拟值在同一患者术前、术后的变化趋势; E 为当门脉压力梯度 ≥ 10 mmHg 作为判断发生严重性门脉高压的标准时,虚拟门脉压力梯度和门静脉速度 ROC 曲线下面积为 0.98 和 0.65
接着又采用 Matlab 软件进行编程、计算,自主开发一套专业的基于三维数字模型的无创性门静脉压力检测软件,并再此基础之上开展大规模前瞻性研究。这为量化无创检测提供了有力的技术支持。
优点:
(1)安全、无创,直接,量化;
(2)基于 3D 数字和有限元分割计算得到;
(3)门脉及其分支的每个部位均可检测压力值。
缺点:
(1)纳入验证的样本量偏小;
(2)需要一定的计算机运用技术。
肝硬化门脉高压检测方法主要包括有创性检测和无创性检测。有创性测压具有容易引起并发症,且临床上不易操作的缺点,因而限制了该法的应用。对于肝硬化门脉高压的无创检测方法而言,不管是多层螺旋 CT 门脉造影、磁共振门脉造影、多普勒彩超及造影、还是肝硬度值+脾脏体积/血小板等等,他们各自都具有不同的优缺点,但是他们最大的局限均是无法进行量化。
目前无创检测的研究新进展,主要集中在以谢渭芬教授统计学为基础的基于磁共振的形态学+APRI 法,和杨长青教授以计算机计算为基础的、基于 CT 的 3D 数字有限元检测法。它们均可以直接量化(mmHg),并且安全无创,可用于临床慢性肝病患者病情监测、疗效评估和预后及多种并发症的判断。不过对于临床上的广泛应用,还有待更大样本的进一步验证。