肝移植术后并发症的影像学研究进展
2020-12-22李婧瑶何晴季倩天津医科大学一中心临床学院天津3009天津市第一中心医院放射科天津3009
李婧瑶,何晴,季倩(.天津医科大学一中心临床学院,天津 3009; 天津市第一中心医院放射科,天津 3009)
1963 年,美国学者Thomas Starzl[1]完成了世界首例肝移植术,经过50 余年的不断发展与创新, 肝移植技术逐渐趋于成熟,术后患者存活时间不断延长,现在已经成为治疗终末期肝病的主要手段[2]。虽然相比之前,肝移植术后并发症的发生率有所减少,但如何更早期、有效地诊断术后并发症,减少其发生率仍然是临床需要关注的话题[3]。影像学方法在肝移植术后并发症的诊断和鉴别诊断方面意义重大,本文就影像学方法对肝移植术后并发症的诊断做一总结。
1 肝移植术后血管并发症
肝脏是双重血供器官,其血液供应分别来自肝动脉和门静脉,肝静脉流出进入下腔静脉。因此,肝移植过程中需要多个血管吻合,任何吻合部位都可能出现并发症。肝移植术后血管并发症多出现在移植术后的数月内,其发病率为5% ~ 25%,致死率达37%,主要包括肝动脉并发症、门静脉并发症、流出道并发症,会影响患者围术期的生存率[4]。 肝动脉并发症相对于静脉并发症更为多见,包括肝动脉血栓(hepatic artery thrombosis,HAT)、肝动脉狭窄(hepatic artery stenosis,HAS)和肝动脉假性动脉瘤(hepatic artery pseudoaneurysm,HAP)[5]。
1.1 肝动脉并发症
1.1.1 肝动脉血栓形成:在肝移植术后的并发症中HAT 较常见且发病较严重,多因肝动脉本身的病理改变或术中吻合的技术较差导致,常会导致移植物无功能以及受体死亡,其发病率为3% ~ 5%,病死 率高达20% ~ 60%[6]。HAT 术后的临床表现主要取决于栓塞的时间以及肝周有无形成侧支循环, 早期HAT 发生在术后30 d 内,30 d 后一般被称为晚期HAT。早期HAT 临床表现较严重,可有多种表现如急性肝功能衰竭、血清转氨酶升高、脓肿、 胆漏、胆汁瘤等。晚期HAT 的临床表现可能并不明显,因为肝周可形成大量的侧支循环,从而减轻肝损伤程度[7]。
目前HAT 的影像学检查方法主要为彩色多普勒血流成像、超声造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)、肝动脉造影、CT 和磁共振成像( magnetic resonance imaging,MRI)。肝移植受者在术后1 周内,常首选常规多普勒彩超作为一般检查,HAT 形成的超声变化为:开始时肝动脉的血流正常,而后肝动脉频谱变圆钝,流速开始减低,当HAT 完全形成后,肝动脉的血流信号消失[8]。当HAT 没有形成有效的侧支循环时,表现为肝门部以及肝内动脉的血流信号消失或者中断。当HAT 形成了有效侧支循环后,侧支动脉的肝动脉阻力指数(resistive index,RI)<0.5 且收缩期加速时间(systolic acceleration time,SAT)>0.08 s,以此作为HAT 的诊断标准,其敏感性约为75% ~ 100%[9]。但彩色多普勒超声容易出现假阳性以及假阴性,假阳性多因机体排斥反应、病毒性肝炎、肝动脉细小、移植肝缺血/再灌注损伤等导致。假阴性可由胃肠道气体、呼吸、肥胖、肝动脉侧支循环形成等引起[7-8]。
CEUS 中应用的对比剂声诺维可以提高血液回波率,从而提高信噪比。同时可以显示多数血管如肝动脉的通畅及走行情况,可以提示动脉中有无狭窄或者栓塞[10]。如在对比剂灌注门静脉前,出现了肝动脉有对比剂灌注,并向肝内充填,呈“树枝状”表现,表示肝动脉血流通畅。如在对比剂灌注门静脉前没有见到对比剂灌注肝动脉,表示HAT 形成[2]。CEUS 对肝移植术后受者HAT 方面具有良好的诊断效能,从而避免肝动脉造影等有创性的检查。
肝动脉血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是公认的诊断HAT 的“金标准”,但因为是有创性的检查,一般只在CEUS 阳性或者可疑阳性时应用。多层螺旋CT 血管成像(multislice spiral CT angiography,MSCTA)和磁共振血管成像(MR angiography,MRA)对肝动脉的开放情况具有较好的评估能力,且为无创检查,可清楚显示血栓形成及血管情况,常表现为在动脉早期,血管腔内出现局部低密度或低信号影,显示有充盈缺损,可能伴有肝周侧支循环形成。CTA 诊断HAT 的灵敏度和特异性可达100%和90%,最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)和容积再现(volume rendering, VR) 等三维可视化技术的使用提高了诊断的准确性,使其提供的信息较血管造影甚至更多[11-12]。MRA 的灵敏度虽然较高,但其耗时长,且患者术后多处在重症监护状态,因此在肝移植方面研究 较少[13]。
1.1.2 肝动脉狭窄:HAS 是肝移植术后第二常见的血管并发症,发生率约5%~13%,多为吻合口处发生,常见于术后3 个月内。HAS 的发生与肝动脉损伤、肝动脉细小、吻合情况不良、排斥反应、凝血功能紊乱等有关[7]。
肝移植术后HAS 影像学检查手段主要为彩色多普勒血流成像、CEUS、CT、MRI 和肝动脉造影。 多普勒彩超检查时,如果在肝动脉局部区域可见高速血流,峰值流速达到2 ~ 3 m/s 以及狭窄处远侧出现湍流表现,或RI <0.5 且SAT >0.8 s 可以诊断为HAS,敏感度达80% ~ 85%[14-15]。需要注意的是, 术后由于吻合口水肿、早期肝动脉内血流流速减低或血流阻力指数的增高,可能因血管痉挛出现一过性狭窄[8],部分患者肝动脉扭曲时也可能出现假阳性。 CEUS 可以即时显示移植术后肝脏的血流灌注,显著提高血管成像清晰度,得到与DSA 效果相近的血管图,并允许准确诊断动脉疾病,具有较高的敏感性和特异性[16]。 CEUS 是一种有助于无创检测肝移植后HAS 的技术,因为它提供了较全面的信息,包括狭窄的有无、位置、程度和类型。与CTA和MRA 相比,CEUS 具有以下优势:①CEUS 使用的超声对比剂不具有肾毒性,不良反应非常罕见,因为微泡内的气体通过肺呼出从循环中消除,这对于患有急性或慢性肾功能衰竭、甲状腺功能异常或已知对CT 和(或)MRI 对比剂过敏的移植受者来说特别重要;②CEUS 显示为严重HAS 的患者可以直接进行介入性血管造影,从而节省关键的医疗时间;③CEUS 作为一种床旁手术,方便对重症监护患者进行检查,且不含辐射,可以重复进行后续评估[17-18]。
MSCTA 是进一步评估疑难病例的最佳技术, 因为它具有较高的准确性、较短的检查时间和较简单的操作方法,可检查状况较差的患者。通过CTA或MRA 可以观察和量化狭窄程度,根据狭窄口径的大小可以分为轻度(<50%)、中度(50%~75%)、重度(>75%)以及完全闭塞[19]。MIP 和VR 等重建技术的合理利用,可确切地显示对比剂在管腔内的充盈状态,有效区分血管壁钙化,能更好地提供深度信息,显示相互重叠的血管。此外,MRI 也已经被证实具有与超声相似的诊断准确性。
1.1.3 肝动脉假性动脉瘤:HAP 是肝移植术后的一种迟发性并发症,较为罕见,其发病率不足1%,但致死率极高,可达69%~100%。HAP 根据发生部位不同可以分为肝外HAP 和肝内HAP,可伴随有大量出血以及局部感染的发生。肝外HAP 的发生常与肝医源性损伤、吻合方式不正确、局部感染有关;肝内HAP 多由肝穿刺活检引起[7]。肝内HAP破裂可能导致肝动脉-门静脉瘘或肝动脉-胆管瘘的形成,进而导致门脉高压症、胆道出血、严重的休克甚至死亡[9]。
HAP 二维超声的表现为在第一肝门或肝实质内可见搏动性囊状肿块样组织;彩色多普勒的表现为在血管内可见多彩色的涡流信号,在收缩期偶尔可以见到有明亮的血流信号流入瘤体内,此处示破裂口。CEUS 可在动脉期见到无回声或不均质回声结构的内部有对比剂填充,直接观察到有异常灌注的组织结构[10],以便于鉴别HAP 与动静脉瘘。
MRA 和CTA 检查快速、无创、简便,利用计算机的多种图像后处理技术,能够准确显示动脉瘤的载瘤动脉、瘤颈、瘤体的大小及形态、瘤腔内部(钙化、血栓)、瘤体与周围组织的空间关系等, 可表现为肝固有动脉一侧呈囊袋样扩张,可以见到瘤颈连于肝固有动脉[20]。
1.2 门静脉并发症:肝移植术后门静脉系统并发症较常见,其发生率约为1.0% ~ 12.5%。主要包括门静脉狭窄(portal vein steno sis,PVS) 和门静脉血栓 (portal vein thrombosis,PVT),常发生于门静脉吻合口处,多与吻合技术有关,在儿童受体中发病率较高。门静脉狭窄程度较轻时一般无明显的临床症状,但狭窄严重时易造成肝功能异常,血栓形成后可表现为肝功能急剧恶化、门静脉高压、脾功能亢进以及出现腹水等[21]。
门静脉病变的检查手段主要为彩色多普勒超声、CEUS、增强CT 及MRI 等。彩色多普勒超声可观察到PVS 和PVT 患者的声像图及血流动力学的变化[8],可直接观测发现狭窄发生的部位、 狭窄的程度、血管腔内血栓的大小,其敏感度和特异度较高,分别为 83 %和 93 %[22]。PVS 超声检查的诊断标准为[23]:(狭窄前内径-狭窄处内径)/ 狭窄前内径>50%,并且狭窄处流速/狭窄前流 速>4,有门静脉高压表现,如脾进行性增大。若可见狭窄处彩色混杂,门静脉流速增高;供体侧门静脉血管内径增宽(>1.5 cm)、血流呈湍流可辅助诊断PVS。也有人认为当门静脉吻合处的血流速度超过125 cm/s 或者狭窄处流速与狭窄前段流速比值大于3 时可提示门静脉狭窄[24]。PVT 的超声可在门静脉腔内见到絮状或光团样的回声,未完全栓塞时,血栓回声旁可见明亮的多彩血流,血管狭窄处的血流速度升高,远处的血流紊乱,完全栓塞时,彩色多普勒显示信号和血流频谱均消失[23]。CEUS 可以减少表示门静脉旁结构的非线性信号,从而提高成像的质量,且不再受取样角度、脉冲重复频率等影响,可使检测门静脉栓塞情况的准确性显著上升[25]。
MSCT 和MRI 以及多种重建技术的应用,在提高空间和时间分辨力的同时,还可以提供准确的肝脏血管解剖以及腹部其他脏器情况。但CT 具有辐射性,不宜作为儿童受体术后的动态监测方法, 一般用来辅助超声检查或用于定位检查。MRI 检查需要呼吸配合,且耗时长,儿童MRI 的图像质量欠佳,一般不用于儿童及婴幼儿扫查。DSA 是诊断PVS 的“金标准”,不仅有创而且具有辐射性,不宜作为诊断PVS 的首选检查方法。
1.3 流出道并发症:肝移植术后流出道并发症主要表现为流出道梗阻,一般发生于下腔静脉及肝静脉。单纯下腔静脉血栓形成的发生率仅0.67%,吻合技术不佳是其主要原因。临床症状差异较大,轻者可无明显临床症状,重者表现为肝淤血、肿大和质地变硬,但中心静脉压并不升高[23]。
正常情况下,移植肝的下腔静脉和肝静脉彩色多普勒血流成像表现为三相流速曲线[26]。移植肝流出道狭窄或梗阻后,肝静脉内的血液回流入右心房受阻,超声表现为肝静脉、下腔静脉扩张,脉冲多普勒显示肝静脉流速曲线波幅平坦呈单相。若肝静脉或下腔静脉狭窄处或吻合口上方的流速增加, 或是下腔静脉旁有侧支血管形成或是在肝静脉可得到反向流速曲线,一般可基本诊断。CEUS 可显示肝静脉和下腔静脉的对比剂充盈状态,清楚地呈现肝静脉和下腔静脉狭窄部位及狭窄程度,同时不受心脏搏动、彩色多普勒外溢信号、血管走行方向的影响[27]。
DSA 是诊断下腔静脉梗阻的“金标准”,然而对于下腔静脉这样的大血管 ,3D 血管造影并不实用,而2D 血管造影又有其局限性。研究显示[28]CT和MRI 有助于诊断下腔静脉梗阻或狭窄情况,其中相位对比磁共振(phase-contrast magnetic resonance,PCMR)和MR 静脉造影(MR venography,MRV)技术可体现血流动力学变化,以明确下腔静脉梗阻的诊断[29]。
2 肝移植术后非血管并发症
2.1 胆道并发症:胆道并发症乃肝移植术后最常见的并发症,由于肝移植数量的增加和患者生存时间的延长,这类并发症更加常见,其发病率为5%~32%,主要包括胆道狭窄、结石、胆瘘、Oddi括约肌功能障碍(sphincter of oddi dysfunction,SOD)以及原发胆道疾病的复发(如原发性硬化性胆管炎等)。临床可表现为无症状或轻度肝功能异常,严重者可发展成感染性休克[30]。
目前对胆道并发症的影像学诊断方法主要包括多普勒超声和MRI,两者均为无创检查手段。当临床怀疑患者有胆道并发症时,通常首选检查为腹部超声,因为超声检查方便快捷且价格便宜。在胆管扩张的情况下,其阳性率很高,在没有胆管扩张的情况下,灵敏度为38% ~ 68%[31]。肝移植术后胆道并发症的诊断标准大致如下:① 胆管扩张:肝内 3 级胆管内径>2 mm、肝门部胆管内径>伴行门静脉内径1/3;② 胆管壁增厚:胆管壁厚度大于伴行门静脉管壁厚度;③ 肝门部胆管腔透声性:透声性与伴行门静脉相当则为透声好,否则为透声性差[32]。胆道并发症的声像图常显示为肝内外胆管不均匀扩张,肝门部胆管腔透声差是胆管非吻合口狭窄的特征性表现,有助于鉴别胆管非吻合口狭窄和吻合口狭窄[33]。CEUS 可观察胆管通畅性,易于发现狭窄及胆管扩张,同时可显示胆管壁的微血流灌注情况,当CEUS 表现为动脉期和门静脉期低增强或无增强时提示胆管非吻合口狭窄[34]。胆管内胆泥及胆石表现为胆管腔内中等回声或高回声团,呈局限性或弥漫性分布,其中胆石一般为高回声,边界清晰,后方可伴声影,而胆泥为中等回声,边界不清,后方不伴声影[35]。胆瘘表现为肝内或肝门部边界较清的局限性液性无回声区或低回声区,合并感染时内部可见点状光点漂浮。
当超声不能检出但临床仍有怀疑的情况下可进行磁共振胆胰管成像(magnetic resonance cholangiopancreatography,MRCP)检查,其利用水的重T2 特性显示胆道解剖和病变,同时结合3D 水成像进行诊断,灵敏度高达94% ~ 98%[36]。临床主要用于拔出T 管后的胆道评估,肝内胆管直径大于3 mm、肝外胆管大于8 mm 考虑为胆管扩张。 胆管吻合口狭窄主要是吻合口瘢痕所致,表现为吻合口局限性狭窄,上段胆管扩张,非吻合口狭窄则表现为胆总管及肝内胆管变窄,显影不良或不显影,管壁增厚不光滑。但MRCP 只能观察形态学改变,无法如CEUS 显示胆管壁血流灌注情况,在这一点上,CEUS 是优于MRCP 的[37]。胆石或胆泥表现为充盈缺损,上段胆管扩张。胆瘘表现为肝门部吻合口附近的类圆形长或稍长T1 长T2 信号影, 且与胆管相通[38]。另外增强MRI 也可用于胆道并发症的评估,肝特异性对比剂如钆贝葡胺(gadobenate dimeglumine, Gd-BOPTA)经静脉注射后有2% ~ 4%可通过肝细胞排泄进入胆道,延迟期(注射后40 ~ 130 min)可使胆道显影[39]。胆瘘患者延迟2 h 后可见胆瘘内信号增高,对于胆石或胆泥等胆道梗阻严重的患者,肝功能较差,胆道无法显影,诊断率较低,而MRCP 则不受肝功能影响[40]。
2.2 排斥反应:同种异体肝移植术后发生排斥反应是较为常见的,甚至可出现数次。其中急性排斥反应最为常见,其发生率和严重程度明显低于肾、小肠等其他器官,且术后早期急性排斥反应大多可逆,但术后排斥反应仍较为常见[41]。临床上并不具备特征性的表现,目前病理检查仍然是诊断急性排斥反应的金标准[42],早期发现、早期治疗对移植肝的恢复有重要的意义。
既往超声诊断急性排斥反应的表现为:肝静脉形态圆钝,血流模式由原有的三相波变为低沉的单相波,肝动脉阻力降低,肝内胆管及胆总管扩 张[43]。由于排斥反应病理改变影响肝脏硬度大小,故而王晓静等[44]应用超声剪切波弹性成像技术(shear wave elastrography,SWE)检测排斥反应,结果显示排斥反应组的杨氏模量值高于无排斥反应组,也就是排斥反应组的肝组织硬度更大,作者认为SWE 可量化移植肝硬度大小,反映肝功能损伤程度,为临床提供客观诊疗依据。
MRI 也可用于诊断急性排斥反应,主要表现为肝脏体积增大、饱满。郭友等[45]利用MRA 及MRCP 序列发现排斥反应具有一些特征性的血管异常(肝静脉末梢分支杵状扩张、肝动脉串珠样改变、供体段门静脉变细)和胆管异常(肝内胆管纤细稀疏或者未显影)表现,但仍需要进一步证实。
3 肝实质并发症
肝移植术后的肝实质并发症多样,较常见的为肝癌复发、肝脓肿及肝内血肿。肝癌复发在肝移植术后发病率较低,一般发生在移植晚期。CEUS、 CT 和MRI 均显示为肝癌“快进快出”的增强表现,即动脉期明显强化,门脉期迅速减低[46-47]。
肝脓肿的发生率为 1% ~ 3% ,多继发于肝内梗死灶或胆道疾病。CEUS 可在动脉相显示脓肿周边有明显的较宽的环形增强,内部可见无增强的液化坏死区,门脉相及延迟相显示环形增强减低[46]。 CT、MRI 可见环形强化,若腔内观察到气体密 度/信号影,则为肝脓肿的可能性提高。
肝移植术后的肝内血肿与术中吻合情况有关,多发生在吻合口处[48]。CEUS 显示病变部位始终为无增强区。CT 可明确肝内血肿发生的部位及大小,表现为肝实质内可见等或低密度区,增强后可提供肝组织的血供以及受压程度的信息。肝内血肿的MRI 表现与 CT 大致相同,血肿的信号一般会随时间的推移而改变,因此MRI 更易明确出血的分期。
4 小 结
肝移植术后并发症较多,若不能做到早发现、早治疗,可引起移植肝功能减低、衰竭,甚至导致患者死亡[49]。肝移植术后一般首选超声检查,结合临床合理运用CEUS、CT、MRI 以及多种重建技术可以早期发现并发症,多方位评价病变的具体部位、范围及损伤程度,为临床治疗提供充足资料,同时还可有效监测治疗方案的可行性,便于术前评估、术后监测、出院后随访,以提高受者的生活质量并增加其在肝移植术后的生存时间。