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编号:10233177
自发性门体间分流及其血流动力学意义
http://www.100md.com 《世界华人消化杂志》 1998年第9期
     作者:武永忠 吴金生 何泽生 高德明

    单位:

    关键词:肝硬化;高血压,门静脉/病理生理学;血流动力学;门体间分流

    华人消化杂志980934

    Subject headings liver cirrhosis; hypertension, portal/physiopathology; hemodynamics; portal-systemic shunting

    肝硬变门脉高压症(PHT)是以门脉系统血管床阻力增加、循环血流量增多、压力增高以及门体间侧支循环自发建立为主要特征的临床综合征. 关于其发病机制已形成三种主要学说即:“后向血流机制”、“前向血流机制”以及“液递物质理论”,并较好地阐明了门脉循环血流量及压力改变的意义,但却未能阐明门体间侧支循环发生发展的规律及其与门脉系统血流动力学的关系. 我们试就自发性门体间分流(spontaneous portal-systemic shunting, SPSS)对门脉系统血流动力学的影响进行文献回顾,以探讨SPSS的血流动力学意义及其对PHT临床防治的指导意义. SPSS是指病理性门脉循环系统与体循环系统间潜在交通支的重新开放,也包括大量的新生毛细血管交通支的形成. 根据SPSS在门脉循环系统中的解剖位置可将其分为肝内型和肝外型[1-6],肝内型包括:①门静脉-肝静脉分流;②动-静脉吻合(门静脉-肝动脉,肝静脉-肝动脉). 肝外型包括①脾-肾上腺-肾静脉吻合(SAR);②冠-奇静脉系统(CAS);③重新开放的胚胎性管道(REC)与门静脉和体静脉支相连,如脐(旁)静脉与深部的胃上部静脉或髂静脉丛或腹壁下静脉相连;④扩张的肠系膜下静脉成为逆流通道,将门脉血经痔静脉丛转流下腔静脉;⑤其他交通支如胃左静脉到左肾静脉的单个巨大侧支血管,以及大量新生的后腹膜毛细血管.
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    1 SPSS与病理性门脉循环系统血流动力学的关系

    食管胃底部交通支的开放可引起静脉曲张破裂出血以及门脉高压性胃病变出血,是PHT临床防治的焦点. 也进一步发现肝内型SPSS可窃流门脉血而减少肝细胞有效灌注,并与肝功能障碍程度密切相关[4]. 然而人们更为关注SPSS对门脉循环血流动力学的影响及其程度,即SPSS能否有效地降低门静脉压力、预防静脉曲张形成和破裂出血并缓解PHT病程进展. 对此问题的认识目前很不一致,并集中表现为SPSS与门脉系压力和流量的矛盾关系[1,5].

    1.1 门脉循环系统血流量和压力增高的适应代偿意义以及SPSS形成 门脉系血管床破坏和改建等原因所致门脉血回流阻力增加是PHT发病的始动因素,门脉系压力增高的适应代偿意义也正在于克服阻力以增加门脉血向肝灌注,而内脏和门脉血回流量增加以及某些液递物质的作用,则是机体维持门脉系高压状态以克服阻力的进一 步调节反应. 然而在肝病病程持续缓慢发展的前提下,这些调节反应并未表现为门脉血向肝灌注的持续增加,反而使门脉循环以及体循环血流动力学状态进入恶性循环,使得门脉高压持续发展,门脉血向肝灌注逐渐减少以至逆肝而行,同时伴有以食管胃底曲张静脉形成和脾-肾间侧支吻合为代表的SPSS的建立和发展.
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    1.2 SPSS有助于缓解不断增高的门静脉压力 受阻的门脉血绕过阻塞部位经门体间侧支环路(PCC)而自发地转流入体循环是为滞留在异常充血的门脉系统内的血液提供新的流出道的一种自然反应趋势[5],人们推想随着PCC的建立及SPSS程度的增加,门脉压力便会降低,但问题并非如此简单化. 早在20世纪50年代Rousselot et al[7]对135例肝硬变门脉高压患者研究后发现,有97%患者的门脉血在无瓣膜的门脉系统内后向逆流,但门脉压力并未降低,相反PCC总口径的增加与门脉压力增高呈正相关. 在这些病例中,PCC主要是由大量微细的血管构成,根据柏潇叶定律(Poiseuill law),当侧支血管直径达正常门静脉直径的一半时,仍需要16支这样的侧支血管才足以转流门脉血流而没有压力增高,这可用以解释SPSS降低门脉压力的常常无效. 但作者同时发现有28例患者的门脉血是通过巨大的REC而转流的,其中28%转流入左肾静脉,40%转流入深部的胃上部静脉或髂静脉丛,认为REC可提供更多的与体循环的直接交通,并常获异常大的口径. Turner[8]及其他作者也有类似发现,并认为PCC构成常有很大变动范围,食管胃底部静脉交通支及脾-肾静脉间异常侧支是其主要构成,其次为脐静脉开放、扩张的肠系膜下静脉作为逆流通道以及胃左静脉-左肾静脉间交通,认为当这些侧支循环充分有效时,通常是有一侧支静脉获得足够大的口径及充分的SPSS,可使门脉压力降低,脾内压正常或无脾肿大,也无胃食管静脉曲张,并可能是某些肝外型PHT病程发展及曲张静脉出血常表现为自限性过程的重要原因. 这类患者也常被发现有自发性慢性门体性脑病(SC-PSE)[1,2,8-10]或间歇性神经精神异常(INPD)[11],也可完全无自觉症状或从未被怀疑有肝病和PHT[1,2].
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    1.3 SPSS对门脉血流动力学影响的定量化研究 有关SPSS与门脉系血流动力学关系的临床观察有其局限性,并常被怀疑是由于血管解剖变异等原因所致,为此许多作者对SPSS与门脉系血流动力学的关系进行了定量化研究.

    Groszmann[12]和Prochet[13]应用放射性同位素方法分别测得肝硬变时的肝外门体间分流率为6%~100%和15%~85%,国内刘建华et al[14]应用Archive's公式测得肝外门体分流率为29.3%~94%(53.9%±14.3%). Burcharth[15]将肝外PCC分布划分为A、B、C、D四个象限,并对PCC直径、曲张静脉大小及SPSS程度均进行分级(0~3级)观察后发现,食管静脉曲张程度与A、B象限侧支(主要为CAS)直径及门脉压力均呈正相关,胃静脉曲张程度则与A、B象限侧支直径呈正相关,但与门脉压力无明显相关;肝外SPSS程度与C、D象限侧支(主要为REC及SAR)直径呈正相关,与A、B象限侧支直径无明显相关;造影时下腔静脉的混浊现象(opaficied)与D象限侧支直径呈正相关,与A象限侧支直径呈负相关,与B、C象限侧支直径无明显相关;自由门脉压力与胃食管静脉曲张程度呈正相关,与下腔静脉混浊现象呈负相关,与是否存在肝外门体间分流无明显相关. 作者认为口径足够大且能有效分流门脉血流的侧支交通(主要在C和D象限)具有防止发生严重的PHT以及静脉曲张和破裂出血的作用.
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    Ohnishi et al[5]则发现门脉压力的逐渐增高与PCC总口径的增加呈一致倾向,但当总口径达一定水平后,门脉压力便不再增加反而会有下降. 作者进一步应用门脉插管及放射性99mTC-MAA灌注技术研究了SPSS类型和程度与门脉压力的关系,发现逐渐增高的门脉压力与肝内门静脉分流指数(PV-SI)、脾静脉分流指数(SV-SI)以及总分流指数(T-SI)也呈一致倾向,当分流指数达一定水平后,门脉压力反而随SV-SI和T-SI的增加而降低,其二元线性回归方程式分别为y=180.9±7.632x-0.070x2(r=0.749,P<0.001)以及y=241.3±6.135x-0.065x2(r=0.62,P<0.001),同时,PV-SI和SV-SI间有显著相关性(r=0.530,P<0.001). 作者认为无论有无肝内门静脉的分流,当SPSS尤其脾-肾间分流量逐渐增大达一定程度后,绝大部分肠系膜上静脉及脾静脉血都将转流至下腔静脉,从而窃流门脉血并维持压力不变甚或降低.
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    1.4 肝内型SPSS与肝窦内有效门脉血流灌注及肝功能障碍的关系 SPSS对门脉系血流动力学的影响主要表现为肝外型SPSS(尤其脾肾间分流)防止产生严重PHT及曲张静脉形成的巨大潜力,但肝内型SPSS对门脉系血流动力学也有一定影响,并表现为窃流门脉血而降低肝窦内有效门脉血流灌注量. 生理条件下的门静脉血流量(PVF)与肝窦内门脉血流灌注量(PSF)是一致的,在肝硬变条件下,则由于肝内存在着由门-体静脉间吻合(肝窦内和窦周门体静脉交通支)及动-静脉吻合(肝动脉与门静脉和肝静脉吻合)组成的肝内型SPSS,从而窃流灌注肝窦的门脉血,使有效PSF和肝细胞血供减少并进而影响肝功能. 如Ohnishi et al[3]发现肝内型SPSS以门体静脉间分流为主,其分流指数(IHS-PV,36.1%±29.2%)明显高于肝内动静脉分流指数(IHS-ha,1.4%±1.1%),并随肝功能损害程度的增加而逐渐升高,也与肝硬变类型相关(大结节型、大小结节混合型及小结节型肝硬变时分别为54.9%±22.6%,22.7%±26.0%及6.4%±3.1%). Chin et al[4]则发现肝硬变时PVF与对照相似,PSF则明显低于对照水平并与IHS-PV呈负相关(r=0.5,P<0.001),随肝硬变病程进展和肝功能损害程度增加,PVF,IHS-PV及肝内门体间分流量均逐渐增加,而PSF则逐渐降低尤其Child's B级和C级者明显低于对照. 作者认为肝硬变时PVF的变动范围很大,并随病程进展而增加,但当脾肾间分流增大时则会减少;PSF的变化则随病程进展和肝功损害加重而逐渐降低,在PVF无明显降低时,PSF也会有明显减少并与肝硬变病因相关,其原因是由于肝内门体静脉间分流(多见于坏死后肝硬变者)或肝窦内毛细血管化(多见于酒精性肝硬变者)程度的逐渐增加,当脾肾间分流增大并有PVF降低时,将进一步降低PSF并加重肝功能损害的程度.
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    1.5 SPSS对体循环血流动力学的影响 门脉血流经门-体间侧支大量转流体循环将引起体循环扩张、外周阻力下降以及心脏负荷增加,这种影响可能是一氧化氮依赖性血管扩张反应,通过抑制一氧化氮的活性可阻断上述血管反应,并引起门-体间分流部位及分流量的重新调整,表现为门脉血转流从SPSS途径向门-腔吻合通道的转变[16].

    2 SPSS与门脉系血流动力学关系的理论和实践意义

    2.1 SPSS是病理性门脉循环系统发生发展的重要特征 SPSS是病理性门脉循环系统内部涨落的缓冲机制,对门脉系血流动力学具有深刻的影响. SPSS程度可用门体间分流指数来定量描述,它与门脉压力水平呈线性回归关系,与曲张静脉形成、肝功能损害程度及门体性脑病的发展有密切关系,它的重要性可能正在于它是影响病理性门脉循环系统血流动力学状态的关键参数之一,并与门脉血管床阻力增加以及内脏和门脉血回流量增多,共同构成影响PHT发生发展的三个决定性因素. 当SPSS不足以缓解因门脉系回流阻力增加和血流量增多所致门脉系血流动力学改变时,便形成PHT;当SPSS充分有效和侧支总口径足够大时,则可延缓或避免发生PHT,但肝功能损害及慢性门体性脑病(CPSE)将可能进一步发展.SPSS及其对门脉系血流动力学的影响也有助于理解PHT时的许多矛盾现象,包括并非全部肝硬变者均发生PHT,并非全部PHT患者均发生胃食管静脉曲张及出血,也包括某些肝外型PHT病程发展的自限性倾向,以及某些肝病患者无门脉压力增高和曲张静脉形成,但可有CPSE或INDP. SPSS正是以上现象的共同基础.
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    2.2 SPSS类型对门脉系血流动力学的影响具有治疗意义 门-体间交通支所在部位不同对门脉循环血流动力学状态的不同影响具有治疗上的启示意义. 位于A和B象限者与曲张静脉的形成及破裂出血有直接关系应予阻断,门奇断流术也正是基于这一原理而设计的;位于C和D象限者与门脉系高压的缓解及避免曲张静脉的形成有关应予保留并扩建. 在SPSS的研究中几乎所有的作者都强调了脾-(肾上腺)-肾静脉间侧支交通的重要性. 事实上早在门脉造影术被采用之前,Learmonth[17]即根据解剖和病理学研究结果强调了脾周SPSS的临床重要性,认为这些小静脉侧支的存在提供了两个脾-肾间交通途径,即脾静脉→胰和膈静脉→腰升静脉→左肾静脉途径,脾静脉→左肾上腺静脉→左肾静脉途径,最后经腔静脉而回流. Warren[18]创用的远端脾肾分流术(DSRS)便是基于类似的临床观察而设计的,并被认为具有选择性降低“胃脾区”门脉压力的作用,实践证明DSRS手术有其明显的优点;但随着术后病程的延长,其选择性降压作用逐渐减弱以至丧失. Warren本人也注意到了这一问题,他于1984年提出DSRS术后肝营养因子和门脉血向肝灌注的减少,是由于高压的门脉系统和低压的脾肾分流间通过胰腺产生侧支分流的结果;1986年又对DSRS手术进行了改进,即在DSRS基础上同时结扎切断来自胰腺的小分支(SPD),以保留术后的门脉血流和肝营养因子的向肝灌注以及手术的选择性减压作用[19],初步结果表明,SPD阻断了DSRS术后在胰腺产生门静脉-脾静脉间侧支,保留了门脉血向肝灌注.
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    基于自发性脾-肾间侧支分流作用的脾肾分流术包括远端脾肾分流、近端脾肾静脉分流(端侧或端端)、脾肾静脉侧侧分流及其许多改良术式,其共同点是止血效果好,术后脑病少,适度降压并具有一定选择性. 近端脾肾静脉端端分流术后有可能会影响肾血回流及肾功能,但有作者经临床观察证实术后肾功损害是一过性的,并于术后1?wk~2?wk渐恢复正常[20]. 在这里脾肾静脉间自发性侧支交通的存在是保证术后肾血回流和肾功能维持正常的重要因素.

    2.3 SPSS程度与限制性分流术及分断联合术的理论和实践 外科分流手术从实践的角度较好地回答了SPSS能否有效降低门脉压力的矛盾之争,因为外科分流术在门-体循环之间建立了一个口径足够大的人工通道,是对SPSS的扩大和延伸. 然而正如在SPSS研究中所显示的那样,门-体间侧支口径的扩大虽可使门脉系压力不再增高甚或降低,但却增加了门体分流性脑病(PSE)发生的危险性. 有研究表明即使在亚临床门体分流性脑病(S-PSE)也将有大脑形态学上的改变,据估计S-PSE可见于约60%~70%的肝硬变患者,而门体分流术后则大多有S-PSE,并随病程进展而过渡到临床期即PSE[21]. 外科分流术在防治PHT同时,也加速了S-PSE向PSE的过渡,这是外科分流术有待改进之处,限制性分流术因此而被采用并使疗效有所提高[22,23],但有作者发现限制性分流术后PSE发生率仍达10.2%[24],多发生在术后3?mo左右,动物实验则证明吻合口径的扩大也多发生在术后3?mo左右,认为限制性分流术后PSE的发生除与肝功能损害有关外,与术后吻合口的扩大密切相关,据此该作者对6例门体分流术后PSE者及9例治疗性限制性分流术者,于吻合口外放置了一个直径10?mm的限制环,使6例PSE的症状体征很快消失,9例治疗性分流术者随访5?mo~11?mo无再出血也无PSE发生.
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    联合应用分流术和断流术是近年开展的治疗PHT的一种新术式,此种联合术可在术中一次完成,也可分期完成. Bismuth[25]曾采用原分流口逐步阻断和食管横断手术治疗4例分流术后PSE,使症状迅速消失或明显改善,作者强调应避免一次完全阻断原分流口所致急性门脉高压及出血,主张先作食管横断手术继以逐步阻断原静脉吻合口处(硅胶导管逐步收紧阻断法). Henderson[26]对5例进行性发展的PSE采用介入技术进行了门体分流口(外科性或自发性)的栓塞治疗,有效地控制了PSE的脑病症状. 高德明et al[27]报道自1978年以来联合应用脾肾分流加门奇断流术治疗140例PHT的长期随访结果及手术前后门脉系血流动力学的对比研究结果,认为分断联合术既阻断了胃食管出血危险区的反常血流侧支,又同时扩建了脾胃区下行性门体间通道,具有适度降压及缓解门脉高动力循环的作用,又能维持一定的门脉血流向肝灌注,术后近期无出血,远期出血率为8.3%,肝性脑病发生率为5.0%,且腹水消失快,肝功好转,术后3?a,5?a,10?a及15?a生存率分别为93.6%,83.6%,64.5%及54.5%,优于传统的单一分流术或断流术.
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    以上研究结果提示外科分流术和(或)断流术治疗PHT,应使门体间分流量维持在“最佳”状态,使得既能满足充分有效地降压和防治出血,又不致于大幅度减少门脉血流向肝灌注量以及不致明显增加门体性脑病的危险性. 这种所谓“最佳”分流状态是病理性门脉循环系统的自身特征及其血流动力学状态所决定的,并与PHT的病期相关. 门体间分流指数有可能成为界定此“最佳”分流状态的较为实用而可靠的指标. 也进一步提示外科手术可能正是通过对门体间分流部位和分流量的合理有效调整而发挥治疗作用的,手术疗效的优劣则与上述“最佳”分流状态有直接关系.

    总之,SPSS对病理性门脉循环系统和全身的血流动力学都具有潜在而重要的影响,深入研究SPSS与血流动力学改变的关系,对于阐明PHT发病机制以及外科术式选择、病情判断、预后和疗效估计等都具有重要的理论和实践意义,门体间分流指数将是一个实用可靠的指标.

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