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编号:10270283
肝硬化门脉高压症门脉血流动力学变化及其与食管静脉曲张出血的关系
http://www.100md.com 《中华超声影像学杂志》 2000年第6期
     作者:殷晓煜 吕明德 黄洁夫 梁力建

    单位:510080 广州,中山医科大学附属第一医院肝胆外科

    关键词:超声检查,多普勒,彩色;肝硬化;高血压,门静脉;血液动力学;食管和胃静脉曲张

    中华超声影像学杂志000601

    【摘要】 目的 探讨肝硬化门脉高压症血流动力学变化及其与食管静脉曲张出血 (EVB) 的关系。方法 运用彩色多普勒流速剖面(CDVP)技术检测69例肝硬化门脉高压症患者和46例正常人门静脉主干(PT)、右前支(RAB)及脾静脉(SV)的最大截面平均流速(CS-Vmax)、流量、瘀血指数(CI)、剖面参数n值和流量历时变化曲线,比较EVB史阳性和阴性两组间的血流动力学差异,多元线性回归分析与EVB相关的因素。结果 肝硬化组PT、RAB的CS-Vmax较正常组显著减低,PT、SV的流量及SV与PT流量比(SV/PT)较正常组显著增高,PT、RAB及SV的CI均较正常组显著增高,流量变化曲线在肝硬化组RAB恒定型增多,SV周期变化型增多。肝硬化EVB阳性组与阴性组相比,PT的n值显著低下,SV流量、SV/PT及脾大小均显著增高,多元线性回归分析发现PT的n值和SV/PT是与EVB相关的两个独立因素。结论 肝硬化时门静脉系处于阻力增高和高动力循环并存状态,但在不同的血管有不同的表现侧重,大体形成了血管愈趋向肝脏血流阻力愈大,愈远离肝脏高动力循环愈明显的规律。SV高动力循环是门脉血流量增加的主要来源,是触发出血的危险因子。SV/PT流量比和PT的n值可望成为EVB的预测指标。
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    Change of portal hemodynamics in cirrhotics with portal hypertension and its implications in esophageal variceal bleeding

    YIN Xiaoyu, LU Mingde, HUANG Jiefu, et al.

    (Department of Hepatobiliary Surgery,the First Affiliated Hospital of Sun Yat-Sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510080,China)

    【Abstract】 Objective To investigate the portal hemodynamics and its correlation with esophageal variceal bleeding (EVB) in cirrhotics with portal hypertension.Methods Hemodynamics of portal trunk(PT), right anterior branch(RAB) and splenic vein(SV), including maximum cross-sectional velocity(CS-Vmax), flow volume and its dynamic changes, congestion index(CI) and profile parameter n, were assessed in 69 cirrhotics with portal hypertension and 46 normal volunteers using color Doppler velocity profile(CDVP). And Logistic regression was employed to determine EVB-relating factors in cirrhotics. Results CS-Vmax of PT and RAB was significantly lower in cirrhotic group than in normal group; PT and SV flow volume and the ratio of SV to PT flow volume(SV/PT) were significantly higher in cirrhotic group compared with those of normal group; CI of PT,RAB and SV was significantly higher in cirrhotic group than in normal group. With respect to flow pattern, more RABs presented a flat pattern and more SVs had a periodically changed pattern in cirrhotic group. In cirrhotic group, EVB(+) subgroup had a significantly lower n value of PT and significantly greater SV flow volume, SV/PT ratio and spleen size compared with EVB(-). Logistic regression revealed that n value of PT and SV/PT ratio were two independent EVB-related factors.Conclusions In cirrhotics with portal hypertension, portal venous system coexists the elevated vascular resistance and hyperdynamics, but with different predominance at different portion.It generally forms a regularity which the more proximal to the liver, the higher the vascular resistance, and the more distal to the liver, the more remarkable the hyperdynamics. SV hyperdynamics is the main source of increased portal blood flow and may trigger occurrence of EVB. SV/PT ratio and n value of PT may become valuable parameters in predicting occurrence of EVB.
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    【Key words】 Ultrasonography,Doppler,color;Liver cirrhosis;Hypertension,portal;Hemodynamics;Esophageal and gastric varices

    食管静脉曲张出血(esophageal variceal bleeding,EVB)是肝硬化门脉高压症最危险的并发症,探讨出血的危险因子有重要的临床意义。关于EVB与门脉血流动力学改变的关系,目前尚有不同意见[1-4]。彩色多普勒流速剖面图(color Doppler velocity profile, CDVP)是近年开发的一项新的技术[5],它动态地检测整个血管截面的瞬时流速、直径、流量及其历时变化,显示流速在截面上的分布形态,因而可提供更准确、更丰富的信息。在我们既往的研究中观察到CDVP评估血流量较常用的频谱多普勒(spectrum Doppler,SD)法更准确[6],且重复性较好[7]。本研究运用CDVP评估了肝硬化门脉高压症的门脉血流动力学特征。由于70%有EVB史者会发生再出血[8],本研究通过对比分析有无EVB史者之间的差异探讨EVB的危险因素。
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    资 料 与 方 法

    一、研究对象

    1.肝硬化组:肝硬化门脉高压症患者69例,男55例,女14例,年龄17~73岁,平均 49.0岁。其中肝炎后肝硬化60例(87.0%),酒精性肝硬化5例(7.2%),胆汁性肝硬化3例(4.3%),肝豆状核变性1例(1.4%)。内窥镜检查示64例(92.8%)患者有不同程度的食管静脉曲张(EV)。32例(46.4%)患者有1~6次EVB史,最近一次出血距CDVP检查时间为2周~5个月。肝功能按Child-Pugh分级,A级26例,B级33例,C级10例。

    2.正常组:健康志愿者46例,男32例,女14例,年龄18~64岁,平均 30.6 岁。均无肝脏、门脉系统相关疾病史及临床证据。

    二、CDVP检查

    1.仪器:使用Aloka SSD-2000型彩色多普勒超声诊断仪(内置CDVP检测软件),3.5 MHz凸阵探头。
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    2.检测方法:受检者禁食1晚。取平卧位,在平静呼吸下,经右肋缘下纵切扫查门静脉主干(PT),右肋间斜切扫查门静脉右前支(RAB),剑突下横切扫查脾静脉(SV)。保持声束与血流夹角小于60°,调节速度范围、血流滤波及血流增益,以获得最佳显示状态的血流图。同步测定心电图,让受检者屏气约 5 s,然后冻结图像。

    CDVP检测按我们既往研究[6,7]所确定的方法进行。在血管切面两侧设定一A-B检测线,调节角度矫正线使其与血流方向平行。此时仪器自动显示该帧图像(瞬时)血管截面流速剖面分布,并计算该瞬时的平均流速、血管内径、流量以及流量的历时变化曲线。选定2~4个完整的心动周期后,仪器自动叠加该段时间内每一瞬时的流量,计算出单位时间流量。最后找出最大血管截面平均流速(CS-Vmax)的一帧流速剖面图,测其峰值(Vpeak)。重复测量3~5次,取平均数作为测定值。

    采用剖面形态参数n作为反映流速剖面形态的指标[9],按公式(1)计算得出。当n=2时,流速剖面图呈典型抛物线型,n值越大,曲线越平坦。当n=8时,几近平台型[9]
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    流量的历时变化曲线按其与心动周期的关系分为三种类型[7]:Ⅰ型(恒定型),流量不随时间发生明显变化;Ⅱ型(周期变化型),流量受心搏影响呈周期性改变,在舒张期最大;Ⅲ型(不规则变化型),流量大小随时间明显变化,但无规律可循。

    按公式(2)计算瘀血指数(CI)。另外,计算SV与PT的流量比(SV/PT)。

    CI=截面积(cm2)/ CS-Vmax 公式(2)

    三、脾脏大小测定

    灰阶声像图上在脾门处测量脾脏最长径和厚径,取两径的乘积代表脾脏大小。

    四、统计学分析

    结果以±s表示。应用SPSS 7.5 统计软件包作统计分析。两组均数比较用非配对t检验,各血管的流量曲线分布比较用χ2检验。按有无EVB史将肝硬化患者分成EVB(-)和EVB(+)两组,采用Logistic多元线性回归分析与肝硬化患者EVB发生相关的血流动力学因素。以双侧P<0.05为有统计学意义。
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    结 果

    肝硬化组PT、RAB及SV检测成功分别为67例(97.1%)、60例(87.0%)和65例(94.2%);正常组分别为39例(84.9%)、42例(91.3%)和37例(80.4%)。PT及SV检测失败的主要原因是肠气干扰,RAB主要由于门脉分支解剖变异。与正常组比较,肝硬化组PT、RAB的CS-Vmax显著低下(图1);PT、SV的流量显著增高;三条血管的CI均显著增高(表1)。另外,肝硬化组的SV/PT显著高于正常组,分别为 0.62±0.26 和 0.31±0.12(P<0.001,图2)。

    两组受检者PT、RAB及SV的流速剖面形态均随时间而改变,大体介于抛物线型及平台型之间,三支血管的剖面形态参数n值无显著性差异(表1)。

    两组流量的历时变化曲线分布见表2。与正常组相比,肝硬化组RAB平坦型(Ⅰ型)和SV周期变化型(Ⅱ型)显著增多(P<0.01)。
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    在肝硬化患者中,EVB(+)组SV流量明显增高,PT的n值显著低下,但各血管的CS-Vmax和CI均无显著性差异(表3)。此外,EVB(+)组SV/PT和脾脏大小明显高于EVB(-)组,分别为 0.71±0.29 vs 0.51±0.20 (P<0.01,图2)和 (93.67±35.07)cm2 vs (72.79±31.24)cm2(P<0.05)。Logistic多元线性回归分析发现,SV/PT值和PT的n值是EVB相关的两个独立因素,e的回归系数次幂[Exp(B)]分别为 73.76 和 0.46。表1 肝硬化组与正常组门脉血流动力学状态(±s) 指标

    PT

    RAB

    SV
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    肝硬化组(n=67)

    正常组(n=39)

    肝硬化组(n=60)

    正常组(n=42)

    肝硬化组

    (n=65)

    正常组(n=37)

    CS-Vmax(cm/s)

    14.85±3.05*

    30.39±7.20

    9.01±2.78*
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    13.09±2.47

    15.31±3.91

    14.03±3.61

    流量(ml/min)

    1361.20±500.60*

    1040.00±189.70

    365.00±182.00

    406.90±128.20

    839.20±506.50*

    317.50±108.00

, 百拇医药     CI

    0.14±0.06*

    0.03±0.01

    0.10±0.05*

    0.07±0.03

    0.08±0.04*

    0.05±0.02

    剖面参数n值

    3.33±1.07

    3.32±0.92

    2.87±0.97
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    2.98±0.77

    3.27±0.96

    3.14±0.91

    注:与正常组比较,*P<0.01;PT-门静脉主干,RAB-门静脉右前支,SV-脾静脉,CS-Vmax-最大截面平均流速,CI-瘀血指数表2 肝硬化组与正常组的流量历时变化曲线分布 流量历时变化类型

    PT

    RAB

    SV

    肝硬化组

    正常组

    肝硬化组
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    正常组

    肝硬化组

    正常组

    I

    3.0

    2.6

    90.0*

    54.8

    12.3

    51.4

    II

    73.1

    69.2
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    6.7

    45.2

    76.9*

    48.6

    III

    23.9

    28.2

    3.3

    0

    10.8

    0

    注:与正常组比较,*P<0.01表3 EVB(+)与EVB(-)组门脉血流动力学比较(±s) 指标
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    PT

    RAB

    SV

    EVB(-)(n=36)

    EVB(+)(n=31)

    EVB(-)(n=33)

    EVB(+)(n=27)

    EVB(-)(n=34)

    EVB(+)(n=31)

    CS-Vmax(cm/s)

    14.99±3.40
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    14.68±2.64

    9.19±2.77

    8.79±2.82

    14.94±4.27

    15.71±3.49

    流量(ml/min)

    1320.00±538.70

    1409.00±456.50

    369.60±194.40

    359.40±169.10

    679.40±348.00
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    1014.30±594.40*

    CI

    0.14±0.05

    0.15±0.06

    0.10±0.04

    0.11±0.05

    0.08±0.04

    0.09±0.04

    剖面参数n值

    3.60±1.24

    3.01±0.72*
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    2.86±1.15

    2.89±0.70

    3.34±1.02

    3.18±0.90

    注:与EVB(-)组比较,*P<0.01;EVB-食管静脉曲张出血

    图A:示正常人CS-Vmax=51.40 cm/s;图B:肝硬化患者CS-Vmax显著低下,仅为 17.25 cm/s。

    图1 门静脉主干的彩色多普勒流速剖面图检测图
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    图2 不同组别间SV/PT的比较

    讨 论

    一、肝硬化门脉高压症门脉血流动力学特征

    门静脉阻力增高和高动力循环是肝硬化门脉高压症发生、发展的两个决定因素,前者是门脉高压症形成的启动因素,而后者对门脉高压症的维持和发展有重要的作用。80年代以来,SD技术已被广泛应用于肝硬化门脉血流动力学研究,但关于门脉高动力循环状态尚未有一致的意见[10-12]

    本研究运用CDVP检测结果表明,肝硬化患者门静脉系处于阻力增高和高动力循环并存的状态,但在不同部位的侧重程度不同。如果按血流方向从SV开始顺次向肝内追踪分析,可发现:①在SV,尽管有CI升高,但流速与正常人无异,血流量却是正常人的 2.5倍以上,流量曲线呈周期性变化者高达 76.9%,另有10.8%的患者显示出正常人从不出现的不规则变化型,这充分说明脾静脉突出表现为高动力循环状态,而且提示了这种高动力循环是来自脾动脉亢进、主动性充血的结果。②在肝门附近PT的CI明显升高,血流速度仅为正常人的1/2,但流量却显著增大,表明阻力增高和高动力循环这两种状态同样都是明显的。本研究采用SV/PT流量比来评估PT血流中SV血流所占的比例,肝硬化组的SV/PT计算值是正常组的两倍,提示PT增加的血流量主要来源于SV,它的高动力循环显然是受脾循环亢进的影响,而阻力增高则是由于肝窦组织的阻塞。③位于肝内RAB的CI明显增高,流速显著下降,同时流量亦有减少的趋势,单纯表现为阻力增高的状态。这还说明,尽管肝硬化时肝外门静脉血流量增加,存在着高动力循环状态,但是肝组织的门脉血流灌注却没有增加。综上所述,就本研究观测的结果而言,RAB完全为阻力增高,SV以高动力循环为主,PT两者兼而有之,大体形成了血管愈趋向肝脏血流阻力愈大,愈远离肝脏高动力循环愈明显的规律。
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    二、肝硬化门脉血流动力学改变与EVB的关系

    肝硬化门脉高压症并发EVB的机制目前尚不清楚。既往有研究表明PT的CI高[1]、流速低及流量低者[2]发生EVB的危险性增高;Nelson等[3]发现SV流量高于PT流量者发生EVB的可能性大。但是,亦有研究显示门脉血流动力学与EVB之间无相关性[4]

    本研究归纳CDVP检测结果,EVB(+)和(-)组PT、RAB和SV的CI和流速值十分接近,均表现为CI异常升高及流速显著下降,暗示EVB的发生与门脉阻力增高没有直接的关系。另一方面,EVB(+)组SV流量、SV/PT流量比明显增高,PT的n值明显变小,脾脏明显增大,这些现象有力地说明EVB(+)患者SV高动力循环状态较之EVB(-)者更为显著,对于EVB的发生很可能起着潜在的促进作用。

    肝硬化时血流量显著增多的SV与肠系膜上静脉汇合成为门静脉主干,但是由于血流越靠近肝脏,门静脉的阻力越大,实际入肝的门静脉血没有增加反而较正常时减少,迫使这些异常增多的血流需要寻求其他的通路,其中一条重要的路径就是经冠状静脉与体循环交通,并引起食管静脉曲张。如果SV的高动力循环处于极为显著的状态,超量的门静脉血转流向冠状静脉,使食管静脉曲张的程度更为严重,将容易触发EVB的发生。
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    我们通过多元回归分析发现SV/PT流量比和PT的n值是与EVB相关的两个独立因素,提示运用非创伤、简便易行的CDVP检测手段有可能建立预测EVB的有用指标,但尚需要进一步的有对照的前瞻性研究。SV/PT流量比与EVB呈正相关,再次证明了SV血流动力学状态在EVB发生概率中的重要性。作为另一个独立相关因素的PT的n值,可以考虑是间接反映了SV高动力循环对PT血流状态所产生的影响。血管截面上流速空间分布形态是由Reynold's数、血管截面形态及血流的搏动性等一系列复杂因素所决定,n值是流速剖面形态的量化指标,n值越小表示血管内流速分布越陡峭,血管壁所受的剪切力也愈大[13]。EVB(+)患者PT的这种流速空间分布,可能是在阻力增高的状态下接受来自超常量的SV血流而形成的。

    资助项目:广东省医学科研基金(B1999040)

    参 考 文 献

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    2,Körner T. Portal duplex sonography in liver cirrhosis: a useful supplement to endoscopic evaluation of bleeding risk of esophageal varices. Scand J Gastroenterol,1996,31:495-499.

    3,Nelson RC, Sherbourne GM, Spencer HB, et al. Splenic venous flow exceeding portal venous flow at Doppler sonography: relationship to portosystemic varices. AJR,1993,161:563-567.

    4,Cioni G, Tincani E, Cristani A, et al. Does the measurement of portal flow velocity have any value in the identification of patients with cirrhosis at risk of digestive bleeding. Liver,1996,16:84-87.
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    5,Taniguchi N, Itoh K, Ryuichi T, et al. A method for estimating blood flow by velocity profile using color Doppler signals:a discussion of the principle and a phantom study. Jpn J Med Ultrasonics,1996,23:313-318.

    6,Yin XY, Lu MD, Huang JF. A phantom study of blood flow measurement using color Doppler velocity profile. Ultrasound International,1998, 4:16-22.

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    (收稿日期:1999-09-08), 百拇医药