肝中静脉的解剖及其在活体肝移植中的应用
2011-08-15刘非,李波
刘 非,李 波
(四川大学华西医院肝脏外科及肝脏移植中心,四川成都610041)
世界上首例原位肝移植是由美国的Starzl于1963年成功实施,近40多年来,随着手术技术的改进、重症监护手段的发展以及新型免疫抑制剂的应用,肝移植已经在世界范围内广泛开展并已成为治疗各种终末期肝病唯一有效的、成熟的手段。由于需要肝移植的患者急剧增加,而供体数量却未增加,导致了世界性的供肝短缺问题[1],据研究报道每年全球约有大量的患者在等待移植过程中死亡[2]。严重的供肝短缺导致了移植学家进行活体肝移植(living donor liver transplantation,LDLT)的研究,自日本东京大学1995年开始进行成人一成人间LDLT获得成功后,在临床试验中,LDLT因供肝来源广、质量高、排异轻、预后较好和费用相对低等优点,逐渐被人们所重视。随着LDLT的进展,左叶供肝体积过小与成人受体肝体积不匹配,右半肝LDLT遂应运而生。Yanaoka等成功开展世界首例右半肝LDLT,后来发展到扩大右半肝LDLT用于肝衰患者,并取得较满意效果。尽管LDLT已有很大发展,但就其获取供体肝的肝中静脉(middle hepatic vein,MHV)和移植时受体MHV的重建仍没有统一的标准。鉴于MHV在LDLT中的重要地位,本文从分析MHV的解剖结构入手对其在LDLT中的应用情况结合文献和华西医院肝脏移植中心的临床经验做一综述。
1 MHV的应用解剖
1.1 MHV的基本解剖 MHV通常起源于胆囊窝附近,位于肝脏正中裂内,又称矢状静脉,被较为致密的结缔组织包绕,其主干由左、右两支汇合而成,汇合点多在门静脉分叉点的下方1~2 cm处。MHV收纳范围因其发育情况不同而有差异,主要收集左内叶与右前叶范围内的静脉血,同时也存在很多变异。Cheng等[5]通过超声观察200例患者体内MHV和左肝静脉的解剖变异,结果发现两者共干占70%,各自独立流入下腔静脉者约30%,7%的患者左中静脉流入MHV,约有32%患者引流肝Ⅷ段的前叶静脉流入MHV。刘静等[6]发现MHV与肝左静脉共干比例为67.3%,粗大MHV与肝短静脉引流肝右后下叶占7.7%,并见1例粗大MHV,左外叶下段肝静脉汇人MHV,左外叶上段肝静脉直接汇人下腔静脉,无肝左静脉主干,MHV由左外叶下段支、左内叶支、右前叶支3支汇合而成。
1.2 MHV的分型 2001年Marcos等[7]提出MHV的功能性解剖分型,将MHV分为3种类型:I型MHV由2支粗大且引流范围基本等大的肝V段静脉(V5)、肝 IVa段静脉(V4a)汇合而成,直径 >5 mm,在其上方常常有粗大的肝Ⅷ段静脉(V8)汇入MHV;Ⅱ型MHV呈一粗大主干,两侧分支均细小,末梢V4a的引流范围往往稍大于V5;Ⅲ型MHV V5、V4a分支出现较早且较多,但都<5 mm,通常V5引流范围会稍大于V4a。彭承宏等[8]根据其移植中心近3年时间里参加LDLT供体筛选的47个健康供体中MHV分支类型为I型占44.7%,Ⅱ型占38.3%,Ⅲ型占17.0%。
另一种MHV分型为Nakamura分型,该分型由日本的Nakamura等[9]通过对83例肝脏的静脉系统进行详细观察后,按照肝右静脉及MHV的特点将肝静脉分为3型:A型,有粗大的肝右静脉引流肝右叶的大部分,伴有小的或不伴右肝下静脉;B型,有中等大小的肝右静脉和中等管径的右肝下静脉;C型,只有引流Ⅶ段的短小肝右静脉,伴随较粗大的MHV和粗大的右肝下静脉。同时还将左内叶上段(Ⅳb)肝静脉的回流分为3型:Ⅰ型主要经肝左静脉回流(61.9%);Ⅱ型经MHV和肝左静脉共同回流(28.6%);Ⅲ型主要经MHV回流(9.5%)。而Chan等[10]通过对120例LDLT患者的观察发现,Ⅰ型占57.5%(69例),Ⅱ型占 36.7%(44例),Ⅲ型占5.8%(7例)。由此可见,MHV在肝内的引流区域存在个体差异,这种差异直接影响到LDLT中对MHV的处理。
临床观察证实,约30%患者的MHV主干起源于肝脏V段,说明V段是肝右叶的主要部分。因此,大部分肝右叶的回流通过MHV,而不是单靠肝右静脉。也有人认为肝内肝右静脉和MHV存在交通支,但解剖学资料证实,二者的交通支不明显,而且在术后9天内也很难完全开放[11]。Haga等[12]研究认为,在成人供体和受体体内可有非常相似或相同的血管变异,有利于进行LDLT及静脉重建。
2 MHV属支的解剖及其变异
位于MHV左侧的Ⅳ段和位于MHV右侧的V/Ⅷ段的肝静脉应用解剖及变异对右叶LDLT中MHV的取舍和重建具有重要意义。
2.1 Ⅳ段肝静脉的解剖及变异 Ⅳ段肝脏即肝脏的左内叶,位于 MHV左侧,可分为左内叶上段(Ⅳb)与左内叶下段(Ⅳa),同时引流Ⅳ段的肝静脉也存在较多变异,这些变异对于活体右半肝移植时MHV的取舍有重要意义。国内外学者在该问题上研究较多,并提出了不同的分型标准,最常见的有以下两类:
国内Chan等[10]通过对120例移植患者的观察发现,以Nakamura分类Ⅳ段,可分为3类,I类:4段肝主要经LHV回流;Ⅱ类:由MHV和LHV平均回流;Ⅲ类:主要由MHV回流;有时脐静脉也参与一部分回流。Hwang等[13]分析328例活体供肝后提出Ⅳ段V4的四类12亚型不同于Nakamura的新分型法:①A型(MHV优势型),占43.3%;②B型(MHV优势但能保留V4背侧支V4b),12.2%;③C型(混合型),28%;④D型(LHV优势型),16.5%。阻断MHV(包含MHV于移植肝的扩大右叶切取)后诱使供者左肝淤血倾向体积占全肝的比例分别为12.7%(A),12.8%(B-V4b),6.5%(B+V4b),7.5%(C),5.4%(D);相应的左肝无淤血体积占全肝的比率分别为25%(A),25%(B-V4b),31.3%(B+V4b),29.3%(C),32.8%(D)。因此可见,A型不适宜ERL切取;B型为条件适宜型解剖:当保留V4b时可明显减少淤血,不保留V4b类似于A型而保留V4b则类似于D型;C型为相对适宜型解剖,因保留中等大的V4b支有时是可行的;D型最适合于ERL移植肝切取。
2.2 V、Ⅷ段肝静脉的解剖及变异 V、Ⅷ段肝脏即肝脏的右前叶(right anterior sector,RAS),位于MHV右侧,分为右前上段(Ⅷ)与右前下段(V),同时引流V、Ⅷ段的肝静脉也存在较多变异,这些变异对于活体右半肝移植时MHV的取舍亦有重要意义。
单独的V5或V8引流入MHV的分别为29.2%(19/65)和35.4%(23/65),同时有 V5/V8引流入MHV的占13.9%(9/65),因此V5和V8的出现率分别为43%和49%[14]。右前上段(肝Ⅷ段)又可分为腹侧和背侧区域,腹侧V8v(平均1.2支/人)全部汇入 MHV,而背侧 V8d(平均 1.1支/人)均汇入RHV,背侧和腹侧区域之间均有肝静脉交通;两者之间的V8i(平均1支/人)有90.9%引流入MHV而9.1%汇入 RHV[15]。因此,大多数Ⅷ段引流进入MHV,只有16%的Ⅷ段引流进入RHV。
2.3 肝内功能性侧枝循环的建立 肝内功能性侧支循环的建立:缺少MHV时也有可能不出现RAS的淤血,原因是①右前段和右后段的肝内侧支循环建立;②血流进入右后段静脉,因RHV是引流右肝的主要静脉,也可引流右前段;③动脉血通过肝窦和右前段门静脉倒行引流进入右后段门静脉。此外,正常肝脏约20%存在RHV和MHV的肝内侧支,主要位于近肝包膜的肝静脉第4、5级属支。由于RAS(V+Ⅷ)主要由MHV引流,因此不含MHV右叶移植肝的RAS引流主要依赖于V5和V8与RHV之间肝内吻合支的建立。Kanko等[16]运用彩色多普勒超声和反向脉冲谐波超声显像分别检测8例不包括MHV的右叶移植肝和7例包含MHV的左叶移植肝的受体及其相对应的供体的MHV与RHV肝内吻合支的形成,结果发现有15例V5和13例V8为MHV引流属支。术后第1周内有4例V5和RHV之间、10例V8与RHV之间形成肝内静脉吻合支(V8:77%vs V5:27%);第2周 V5有10 例、V8有 3 例出现与 RHV 之间的吻合支(V8:23%vs V5:66.7%)。V5和V8的平均流速随时间逐渐增加,但V8>V5,术后2周内94%的V5和100%的V8与RHV之间可形成肝内的功能性吻合支,但V8较V5形成要早且V8引流区的灌注要高于V5,这些差异可能与V8在解剖上距RHV较近有关。但是术前如何确认这些肝内吻合支的存在现仍有困难。
3 MHV在供体残肝及受体移植半肝中的作用
3.1 MHV在供体残余左肝中的应用 MHV应该保留在供者的残余左肝还是在植人受体的右肝内,一直困扰着LDLT学科。因为在LDLT中首要问题是保证供体的安全,如果切去右半肝作移植,将MHV脉留在供者体内,剩余的左半肝中段就不会淤血,有利于残余肝本身的恢复和供者的安全,但是这样,切取来作移植的右半肝就不包含有MHV,移植的右半肝中的右前叶和右后叶可能会淤血及发生局限性供肝损伤。保证供体安全的处理原则是:①将MHV第Ⅳb段分支留给左肝;②确保第Ⅳ段肝动脉和门静脉不受损伤。为了保证供体的绝对安全,术前需要在CT上对肝静脉进行仔细的比较研究,辨清肝左、中静脉的解剖位置及分支排列。再决定切断MHV的位置,一般是选择紧靠IVb段肝静脉,避免损伤这支司职回流大部分Ⅲ、Ⅳ段静脉血流的肝静脉分支。另外,脐静脉存在于70%的供体中,可以帮助回流第Ⅳ段,进一步提高了供体的安全性。
大多数外科医师认为,包括MHV的右半肝切除会导致第Ⅳ段的静脉回流障碍,增加了供体的危险。但右半肝移植的临床实践证明,包括MHV的右半肝移植对供体(供体残余左肝不含MHV)是安全的。包括MHV的右半肝切除与不包括MHV的右半肝切除术后胆红素及转氨酶的水平无明显差异[17]。
3.2 MHV在受体右半肝移植静脉回流中的应用成人右半肝移植回流障碍是影响移植物功能的主要问题。肝静脉回流障碍可导致移植肝无功能、继发性门静脉高压症、大量腹水、高胆红素血症,严重的可导致患者死亡。成人右半肝移植静脉回流问题也是争议最多的话题,争论的焦点是MHV的取舍问题。无MHV,则移植物因右前叶回流障碍而受损害。同时,大量的门静脉血流进入右后叶,进一步损伤相对小的右后叶移植物。Fan等[18]经过对93例右叶LDLT研究表明,包括MHV的右叶LDLT是安全的,对于恢复移植物功能和提高生存率是必要的。包括MHV的右叶肝移植对于受体来说是有最理想静脉流出道。Scatton等[19]通过21例包括MHV的右叶移植物的切除和20例不包括MHV的右叶移植物的切除研究表明,两者对术后供体并发症发病率、早期肝功能损坏及肝组织再生没有明显的差异。但是,出于供体安全第一的考虑,许多肝移植医师还是主张将MHV留给供体的残余左半肝,这样不含MHV的右半肝移植时就可能需要重建肝第V和第VII段回流的MHV束支,以保证移植右半肝的充分静脉回流。Sano等[20]提出一个重建MHV标准:第一步,持续夹闭MHV属支和右肝动脉5分钟,观察右旁正中肝叶表面颜色变化;第二步,仅松开肝动脉,运用术中超声,观察旁正中肝叶静脉流出道情况;如果夹闭试验和术中超声了解淤血严重则重建MHV属支;并认为MHV属支超过5 mm才重建。
四川大学华西医院肝脏移植中心,在中国大陆率先开展了成人间的活体肝移植。该中心现已完成LDLT 277例,其中成人LDLT 214例,成人LDLT几乎全部为不带MHV的右半肝移植,超过2/3的病例进行了MHV属支重建。当存在以下几种情况时考虑需要使用血管移植物重建MHV属支:①移植物与受体体重比<1.0%;②术前影像提示右肝静脉较小而MHV相对较大;③术中发现第Ⅴ、Ⅷ段回流至MHV属支直径≥5 mm。其中单独重建第V段肝静脉(V5)约47%,单独重建V8约235,同时重建V5、V8约30%。其中重建的V5直径0.5~1.5 cm(平均0.8 cm),重建的V8直径0.5~1.3 cm(平均0.8 cm)。略超过50%右半肝移植物具有粗大的右后下肝静脉(直径≥5 mm),术中行了右后下肝静脉重建,其中1例右半肝移植物的右后下肝静脉直径达3.0 cm。通过部分病例观察,术后1周和1月重建的MHV属支的通畅率分别为89%(65/73)和77%(56/73)。受体术后1月肝脏移植物再生率为(206±41.7)%,其中MHV属支重建组的再生率为(205±54.0)%,而未重建组的再生率为(208±39.5)%,两组之间差异无统计学意义(P =0.482)。术后并发症的发生率两组之间差异也无统计学意义。
综上所述,成人LDLT中对MHV的正确处理关系到供/受体安全和远期疗效。术前应用基于肝循环的新三维虚拟肝切除模拟软件来详细分析血管的三维构象、预测肝切取的体积和边界,可保证实际的切取体积和边缘的精确性[21];运用CT进行MHV属支引流区域的三维体积分析,来指导LDLT中MHV及其属支的取舍,可保证供体安全和受体获得足够的移植肝体积[22]。
不含MHV的右叶移植肝的V或Ⅷ段能否建立足够的肝内吻合支目前仍不清楚,术前预测V5/V8与RHV之间的肝内侧支循环也比较困难;还有肝短静脉对RAS引流的影响,RAS淤血对肝功能的影响及自行恢复的相关因素,受体先前存在的门静脉高压对LDLT术后肝内侧支循环建立的影响,术后并发症如排斥反应等引起的肝实质改变是否会影响肝内静脉吻合支的形成等都还有待进一步研究澄清。对肝脏解剖生理学的进一步了解及LDLT临床资料的积累可逐步解答这些疑问。
[1]Devlin J,O'Grady J.Indications for referral and assessment in adult liver transplantation:a clinical guideline[J].Gut,1999,45(Suppl 6):Ⅵ1.
[2]Kim WR,Therneau TM,Benson JT,etal.Deaths on the liver transplantwaiting list:an analysis of competing risks[J].Hepatology,2006,43:345-351.
[3]Chan SC,Fan ST,Lo CM,etal.A decade of right liver adult-to-adult living donor liver transplantation:the recipient mid-term outcomes[J].Ann Surg,2008,248(3):411-419.
[4]Cho EH,Suh KS,Lee HW,etal.Safety of modified extended right hepatectomy in living liver donors[J].Transpl Int,2007,20(9):779-783.
[5]Cheng YF,Huang TL,Chen C1,eta1.Variations of the leftand middle hepatic veins:application in living related hepatic transplantation[J].JClin Ultrasound,1996,24(1):11-16.
[6]刘静,李忠华,王兴海,等.右叶部分肝移植肝静脉的临床应用解剖[J]. 中国临床解剖学杂志,2004,22(3):234-236.
[7]Marcos A,Orloff M,Mieles L,et a1.Functional venous anatomy for right·lobe grafting and techniques to optimize outflow[J].Liver Transpl,2001,7(10):845-852.
[8]彭承宏,陈拥军.成人间活体肝移植肝中静脉的取与舍[J].外科理论与实践,2008,13(4):297-299.
[9]Nakamura S,Tsuzuki T.Surgicalanatomy of the hepatic veinsand the inferior vena cava[J].Surg Gynecol Obstet,1981,152:43-50.
[10]Chan SC,Fan ST,Lo CM,etal.A decade of right liver adult-to-adult living donor liver transplantation:the recipient mid-term outcomes[J].Ann Surg,2008,248(3):411-419.
[11]Hribemik M,de Cecchis L,Trotovsek B,et a1.Anatomical variations of the right hepatic veins and their relevance to surgery[J].Hepatogastroenterology,2003,50(51):656-660.
[12]Haga J,Shimazu M,Wakabayashi G,et a1.Liver regeneration in donors and adult recipients after living donor liver transplantation[J].Liver Transpl,2008,14(12):1718-1724.
[13]Hwang S,Lee SG,Choi ST,et a1.Hepatic vein anatomy of themedial segment for living donor liver transplantation using extended right lobe graft[J].Liver Transplant,2005,11:449-455.
[14]Varotti G,Gondolesi GE,Goldman J,et a1.Anatomic variations in right liver living donors[J].JAm Coil Surg,2004,198:577-582.
[15]Cho A,Okazumi S,Makino H,et a1.Relation between hepatic and portal veins in the right paramedian sector:proposal for anatomical reclassification of the liver[J].World JSurg,2004,28:8-l2.
[16]Kanko T,Sugimoto H,Himta M,eta1.Intrahepatic venousanastomosis formation of the right liver in living donor liver transplantation:evaluations by Doppler uhrasonography and pulse-inversion ultrasonography with Levovist[J].Surgery,2005,138:21-27.
[17]Sngawara Y,MakuuehiM,Takayarna T,et a1.Safe donor hepatectomy for living related liver transplantation[J].Liver Transpl,2002,8(1):58.
[18]Fan ST,Lo CM,Liu CL,et a1.Safety and necessity of including the middle hepatic vein in the right lobe graft in adult-to-adult live donor liver transplantation[J].Ann Surg,2003,238:137-148.
[19]Scatton O,Belghiti J,Dondero F,et a1.Harvesting themiddle hepatic vein with a right hepatectomy does ontincreasethe risk for the donor[J].Liver Transpl,2004,10:71-76.
[20]Sano K,Makuuchi M,Mild K,et a1.Evaluation of hepatic venous congestionL:proposed indication criteria for hepatic vein reconstruction[J].Ann Surg,2002,236:241-247.
[21]Saito S,Yamanaka J,Miura K,et a1.A novel 3D hepatectomy simulation based on liver circulation:application to liver resection and transplantation[J].Hepatology,2005,41:1297-1304.
[22]Jin MB,Onodera Y,Furukawa H,et a1.Three dimensional volumetric analysis for reconstruction ofmiddle hepatic vein tributaries in living donor liver transplantation[J].JAm Coll Surg,2005,200:468-469.