门静脉影像学研究及进展
2013-03-19王宇翔焦次来程振江程志刚
王宇翔,王 娜,焦次来,程振江,程志刚,韩 丹
1.湖北省鄂州市中心医院CT 室,湖北 鄂州 436000;2.昆明医科大学影像中心
门脉疾病常会引起上消化道大出血、肝性脑病而导致患者死亡,因此,及时对门静脉系统疾病的性质、病变范围以及程度来进行正确的判断,对于患者治疗方案的选择,以及预后的判定都有重要的意义。超声、门静脉造影、CT、MR、血管成像都对门静脉病变有不同的诊断价值,但也有自身的缺限。门静脉造影虽然是诊断门静脉病变的金标准,但它是一种有创检查,而且技术含量要求极高,风险相对较大。随着科技的发展,医学影像技术不断进步,作为有创的检查技术势必被无创的检查技术所代替。
1 门静脉的解剖
门静脉不同于一般的静脉,门静脉由肠系膜上静脉和脾静脉汇合而成,但由于肠系膜下静脉及胃左静脉汇入的部位不同,故门静脉的组成又有不同的类型。而且门静脉变异也相当常见,根据Gallego等[1-3]的方法将肝内门静脉分支划分为以下几种类型:(1)正常型:肝门静脉主干在肝门处分为左支和右支,右支向右侧走行,分为右前支和右后支;(2)Ⅰ型变异:肝门静脉在肝门处呈三叉状直接分为左支、右前支和右后支;(3)Ⅱ型变异:主干先发出右后支,继续向右上行分为左支和右前支;(4)Ⅲ型变异:主干先发出右后支,然后向左侧弯曲斜行,演变为左支,而且右前支起源于左支;(5)门静脉左支水平段缺如以及门静脉右支段缺如。影像学对这些变异的明确性诊断对于肝脏的外科手术至关重要。
2 门脉系统的检查技术
2.1 数字减影血管造影(DSA) 能够实时成像,绘制血管路线图,对比度分辨力高,造影剂用量少,节省胶片,而且具有多种图像后处理功能,特别能够三维血管成像。但是DSA 是一种有创检查,而且可致严重并发症(血管损伤、附壁血栓、出血、动静脉瘘、动脉夹层等)[4-5]。另外DSA 不能显示血管壁以及管壁外异常,因各级分支重叠难以观察小分支病理改变,直接门静脉造影虽然能清晰显示门静脉各分支,但是必须经皮肝穿刺,这样创伤较大,容易引起出血、胆瘘,而且DSA 检查费用高也是它难以作为一种常规检查手段的原因之一。
2.2 超声 二维超声能够显示门静脉的解剖结构,而多普勒能够显示门静脉周围血管的血流信号。彩色多普勒的应用提高了门脉系统疾病的诊断能力,它能够不受切面限制而且能够观察血流动力学变化,无创伤,适合随访,操作简单,一直被看作诊断门脉的第一手段。近几年发展的增强超声血管成像技术能连续3~4 min 清晰显示全部门静脉和肝静脉,这是其他影像学检查技术所不能及的。但是彩色多普勒有很多因素能影响门静脉显影,比如肠道积气、超声探头与患者检查部位所处的角度及患者自身的体型等原因,而且在判断血管管径的大小上还有很多误差,所以必须用DSA 来协助诊断。
2.3 CT CT 检查因其创伤小,操作简单,对血管定位准确,已经成为检查门脉系统的主要影像学检查手段,而且多层螺旋CT 扫描速度快,图像空间分辨力高,图像移动伪影小,再加上近些年MIP、SSD、MPR、VR等重建技术的应用,可以清楚观察门脉梗阻部位、程度、以及侧支血管,提高了门脉系统的正确诊断率。有很多学者对比DSA、CT 血管成像(CTA)显示血管情况后得出结论,CTA 并不亚于DSA。但有可能存在造影剂过敏,并且也往往随着患者血流动力学改变,患者肝功能、凝血机制不正常影响效果,特别是门静脉离肝方向难以对门静脉进行显影。CT 扫描血管成像质量与参数和对比剂的选择,以及与图像后处理密切相关。随着MSCT的应用,扫描时间已不再成为主要矛盾,能准确捕捉到对比剂的峰值时间与血管成像图像质量关系至关重要,而且在选择对比剂的峰值时间上必须准确设定延迟时间。在目前有经验延迟法、智能扫描技术、小剂量预干预法等方法。最近,数字模拟人体血管的计算机模型的应用,能够更加准确探测肝实质以及门静脉肝静脉的强化峰值。这种方法联合应用对比剂跟踪技术来确定个体门静脉、肝静脉最佳延迟时间,是未来的主要研究方向。在图像后处理方面,目前主要有以下几种重组技术:最大密度投影(MIP)、多平面重建(MPR)、遮蔽表面显示(SSD)、容积再现技术(VR)。VR 是唯一100%利用了容积扫描数据对全部像素进行成像的方式,其最大的优点是可以显示肝实质、肿瘤、血管性结构的三维空间关系。VR 技术将会成为标准的成像方法,开发不久的实时VR 技术是评价血管的理想方法。
2.4 MRA MRA 是一种非损伤性血管成像技术,门静脉MRA 也称作磁共振门静脉造影术(MRP),目前国内外研究的重点是CE-MRA,在MRA 所使用的造影剂GD-DTPA 分布于细胞间隙,不经过肝脏代谢,无过敏,经过重建可以得到直观的解剖图像,它能提供比彩超和血管造影更详细的三维信息,还可以清晰地显示食管-胃底、胃后和后腹膜曲张的静脉,结合MR 相位对比,可以进一步检测血管的通透性、血流方向、流速等。但在某些场合容易受伪影影响,这些伪影通常是呼吸运动、植入金属夹子、平面内饱和区域内的混杂血液所引起。而且还容易受扫描时间限制,扫描层数和厚度也有一定范围,有时尚不能覆盖整个肝脏,而且假如增加层厚会影响小血管的显示,降低组织对比度。当然随着高场强MR 以及新的图像后处理技术应用,这些影响会降到最小范围[6]。
3 门静脉病变影像学表现
3.1 门静脉高压 门静脉高压症(PHT)是临床上最常见的门静脉疾病表现,一般是由门静脉血流增加引起,按其阻塞部位可分肝前型、肝型、肝后型。(1)肝前型阻塞(门静脉阻塞):先天性闭锁、栓塞或外周压迫;(2)肝内型阻塞(酒精性、坏死后性、胆汁性、血色素沉着症等):先天性纤维变性、日本血吸虫病、急性酒精性肝炎、传染性肝炎;(3)肝后型阻塞:Budd-Chiari 综合征或缩窄性心包炎,最常见的是肝硬化。超声显示门静脉主干扩张,门静脉分支出现扭曲、变细、管壁回声增高。随着门脉高压的发展,门静脉的频谱的期相性血流将逐渐消失,门静脉血流带宽增高,甚至出现反流或者双向血流。门脉CT 造影能直观显示增粗的门静脉主干,在国内一般以>13 mm为标准[7]。侧支循环开放时,在交通支周围可见明显静脉曲张,CT 平扫可见结节状或者团块状低密度灶,增强时明显强化,显示扭曲增宽的血管,经后处理后还可显示门静脉及其侧支循环之间的三维空间关系,同时还可显示肝体积缩小、各叶比例失调、肝裂增宽、脾大、腹水等相关征象。在MRP 检查中,有国外文献报道它和多普勒显示的门静脉及其属支曲张类似,但是在测量曲张程度和侧支循环开放程度和范围时,MRP 优于多普勒。MRA 能判断门静脉血流方向及血流量。
3.2 门静脉栓塞、狭窄
3.2.1 门静脉栓塞:门静脉栓塞以癌栓常见,多来源于消化道肿瘤。门静脉血栓超声表现为在急性和亚急性时,门静脉及其分支增宽,管腔内有实性回声,而在慢性血栓阻塞时,门静脉内径可以正常或者变小,多普勒可以探视门静脉阻塞部位的充盈缺损。CT可以直接显示门静脉管腔的充盈缺损,这是血栓的直接证据,CT 平扫不容易显示栓子,但是在增强时可以显示门静脉管腔不强化的低密度影。血栓在MRP 上可以较好显示,但受门静脉血流变慢的影响,信号易改变。最近研究表明,3D CE-MRA 成像时间缩短,伪影减少。
3.2.2 门静脉狭窄:门静脉瘤栓和狭窄在超声表现上与血栓相似,但有瘤栓的门静脉管径较血栓更宽。门静脉瘤栓处检出波动性血流为瘤栓的间接征象,多普勒显示门静脉血流带宽变窄,正常的相期频谱消失。在CT 上显示管腔内完全或者不完全的低密度充盈缺损,与血栓相似,偶尔见管壁强化,形成高密度边缘,而且MSCT 更能够显示门静脉管腔狭窄或扩张程度、肿瘤形态、淋巴结大小、侧支循环、脾大等间接征象。在MRP 上瘤栓显示为软组织信号,同时能够显示原发肿瘤征象,管壁是否受浸。
3.3 动静脉瘘 在门静脉系统主要是指门静脉-肝动脉瘘(APS),以肝细胞癌门静脉癌栓形成伴APS 多见。在多普勒上显示肝内有扩张的门静脉分支,瘘口处显示镶嵌样血流,门静脉内可见动脉样血流频谱。CT 增强扫描在动脉期门静脉早显,强化不对称,同时可见肝内异常灌注强化灶。
3.4 门静脉瘤 文献上报道很少,其发生机制现在还不是很清楚,一般认为可以分为先天性和后天性,很多学者认为先天性多是静脉末梢蜕变不全伴憩室形成,多来源于肠系膜上静脉慢慢发展而来。也可由于静脉管壁部分薄弱所致。Nabel等[8]研究发现获得性因素主要是门静脉高压与门静脉瘤关系非常密切。后天主要是门脉高压、胰腺炎、腹部手术、外伤等。肝内外静脉局限性扩张,成梭形,或者囊状膨出。部分病例还有血栓形成。门静脉瘤多位于血管汇合处和分叉处。在门静脉瘤显示上,多普勒、MRP 显示血流动力学改变均优于CT。
3.5 门静脉积气 门静脉积气临床上非常少见,常为缺血坏死性肠炎破入门静脉所致,也可继发于外伤、腹部手术。CT,尤其是MSCT 薄层扫描时,可见管腔内存在条状低密度状。MRI 在气体上敏感性差,成像时间长,故一般不选用MRI 来进行检查。
3.6 门静脉海绵状变性 近年,国内外文献对于门静脉海绵状变性进行了相关报道,海绵状变性是一种门静脉闭塞性疾病所继发的病理改变,缺乏特异性临床表现,对其诊断主要依赖于影像学检查。目前,国际上对海绵状变性尚无统一的诊断标准,但是在临床上如果有门静脉高压征象,影像学上有门-门、门-体侧支循环和门静脉海绵状特征,可以诊断门静脉海绵状变性,血管造影以前一直认为是诊断海绵状变性的金标准,造影表现为与门静脉主干并行,迂曲扩张成蛇形静脉网,血管造影不仅能诊断有无海绵状变性,而且可以方便判断血流方向。但是血管造影为有创检查,而且并发症较多[9-10]。CT 检查由于操作简单、创伤小,而且多层螺旋CT 由于速度快、图像分辨力高,加上许多新技术的应用,比如SSD、VR、MIP、MPR等,已经成为一种主要的检查手段。同时CT 能够测量管径大小、肝实质灌注异常,为临床治疗提供依据,但是辐射量较大,而且不能测量血流流向、流速、流量。在CE-MRA更能直观显示门静脉栓塞、侧支循环情况,而且对于门静脉的血流动力学改变能够了解,但是禁忌证较多,比如起搏器、幽闭恐惧症、体内含有铁磁性物质等。
此外,这些影像学检查方法在门静脉系统的其他方面也有很好的应用,例如肝肿瘤术前定位、布-加综合征、肝移植前后,以及肝移植后流出道梗阻的评价,影像检查是必不可少的,而且近年研究发现,MSCTP对于TIPS 术后所有血管形态学异常的特异度和敏感度分别为97%和89%,诊断有血流动力学意义的异常特异度和敏感度分别为92%和77%,这个结果和超声多普勒一致,因此近些年MSCTP 一直作为TIPS的一种无创的术后随访方法[11-12]。
总之,门静脉疾病的病因多而复杂,危害巨大,至今没有一种影像方法对门静脉高压的诊断和分级有突破。但随着医学影像技术及各种成像技术的进一步发展,门静脉的影像学诊断一定会更完善。
[1]Gallego C,Velasco M,Marcuello P,et al.Congenital and acquired anoma lies of the portal venous system[J].Radiographics,2002,22(1):141-159.
[2]Jin WN,Yang X,Che CR.Research and clinical signification on conducting vein of hepatic segments by 3-dimentional reconstruction of helical CT[J].Chinese Journal of Clinical Anatomy,2004,22(2):193-195.金武男,杨香,车成日.螺旋CT 三维重建对各肝段引流静脉的研究及其临床意义[J].中国临床解剖学杂志,2004,22(2):193-195.
[3]Jlto K,Matsunaga N,Mitchilld G,et al.Imaging of congential abnormalities the portal venous system[J].AJR Am J Roentqenol,1997,168(1):233-237.
[4]Matsumoto A,Kitamoto M,Imamura M,et al.Three-dimensional portography using multislice helical CT is clinically useful for management of gastric fundic varices[J].AJR Am J Roentgenol,2001,176(4):899-905.
[5]Lin J,Chen ZW,Zhou KR,et al.Anatomy and variations of the intrahepatic portal vein and hepatic veins:observations based on 3D DCE MRA[J].Chin J Radiol,1999,33(6):403-406.林江,陈祖望,周康荣,等.肝内门静脉和肝静脉的解剖与变异(三维动态增强磁共振血管成像分析)[J].中华放射学杂志,1999,33(6):403-406.
[6]Chen ZW,Zhou KR,Wang JH,et al.Evaluation of the portal venous system before TIPS:value of MR angiography[J].Chinese Computed Medical Imaging,1996,2(4):243-246.陈祖望,周康荣,王建华,等.TIPS 术前门静脉MRA 评价初探[J].中国医学计算机成像杂志,1996,2(4):243-246.
[7]Huang ZP,Liang KH.Portal hypertension sex stomach angiopathy:vascular cast study[J].Chin J Dig,1996,16(4):237-238.黄自平,梁扩寰.门脉高压性胃血管病:血管铸型研究[J].中华消化杂志,1996,16(4):237-238.
[8]Nabel EG,Pompili VJ,Plautz GE,et al.Gene transfer and vascular disease[J].Cardiovasc Res,1994,28(4):445-455.
[9]Tsurumi Y,Takeshita S,Chen D,et al.Direct intramuscular gene transfer of naked DNA encoding vascular endothelial growth factor augments collateral development and tissue perfusion [J].Circulation,1996,94(12):3281-3290.
[10]Gao F,Qiu B,Kar S,et al.Intravascular magnetic resonance/radiofrequency may enhance gene therapy for prevention of in-stent neointimal hyperplasia[J].Acad Radiol,2006,13(4):526-530.
[11]Lei JM,Li SJ,Quan GM,et al.Experimental study on the displaying ability of CTA for liver portal vein[J].Hebei Medical Journal,2009,31(8):906-907.雷建明,李顺姬,全冠民,等.CTA对肝门静脉显示能力的实验研究[J].河北医药,2009,31(8):906-907.
[12]He W,Yu SX,He Q.Observation on effectiveness of interventional procedure in cirrhosis with portal hypertension by CT portal venography[J].Chin J Interv Imaging Ther,2004,1 (2):96-98.贺文,于淑霞,何青.CT 门静脉成像对门脉高压患者侧支循环治疗效果的观察[J].中国介入影像与治疗学,2004,1 (2):96-98.