张 欢, 邢腾龙, 张 盼, 尚润润, 王明媚, 赵钰莹, 许万博
山东大学齐鲁医院德州医院放射科, 山东 德州 253000
门静脉高压是肝硬化最常见的症状,自发性门体分流(spontaneous portosystemic shunt,SPSS)继发于门静脉高压,表现为门静脉与体静脉循环之间形成的异常静脉分流。目前研究[1]表明,较大直径的SPSS 会导致门体循环失衡、门静脉缺血、肝脏灌注减低,导致肝功能恶化、肝性脑病等临床不良事件发生。肝肾综合征(hepatorenal syndrome,HRS)是终末期肝病较严重的并发症之一,发病机制包括内脏小动脉扩张、门体循环失衡、细菌移位及全身炎症反应等[2],预后较差。SPSS 与HRS 的发生机制均与门体循环失衡存在关联,本研究初步探讨两者之间的相关性,明确门体分流静脉最大直径(以下简称“分流直径”)对HRS 发生的影响,探索对HRS发生有临床预测意义的指标。
1.1 研究对象 选取2015 年1 月—2022 年1 月于本院诊疗的肝硬化门静脉高压合并SPSS 患者126 例。纳入标准:(1)符合肝硬化诊治指南[3];(2)具有完整临床及影像学资料;(3)影像明确门静脉与体静脉之间存在异常分流。排除标准:(1)既往有介入或手术治疗史;(2)门静脉或体静脉存在先天性血管畸形;(3)合并影响评估肝性脑病的神经系统疾病;(4)合并肝癌及其他恶性肿瘤。126 例患者中6 例影像资料不全,5 例肝脏介入治疗术后,3 例脾栓塞术后,3 例合并原发性肝癌,2 例合并其他恶性肿瘤。共计107 例患者纳入随访。
以HRS的发生作为观察终点,对107例患者进行为期12个月的随访。HRS的诊断标准参照中华医学会制定的《肝硬化腹水及相关并发症的诊疗指南》[4]:(1)肝硬化合并腹水;(2)无休克;(3)血清肌酐(SCr)水平升高>基线水平50%以上或SCr>1.5 mg/dL(133 µmol/L);(4)停用利尿剂2 d(如使用利尿剂)并使用人血白蛋白1 g·kg-1·d-1,直至100 g/d 扩容后肾功能无持续性改善(SCr<133 µmol/L);(5)近期无肾毒性药物使用史(非甾体类抗炎药、氨基糖甙类抗菌药物、造影剂等);(6)无肾实质疾病。107 例患者中,8 例未能得到随访结果,3例合并糖尿病肾病,2例因肝衰竭死亡,1例因心脏衰竭死亡。最终93例患者完成随访并纳入研究,其中男46例,女47例,年龄39~74岁,中位年龄58岁。
1.2 收集资料 通过HIS系统收集患者临床资料,包括性别、年龄、病因、病程等,记录肝性脑病、消化道出血、自发性腹膜炎情况。收集患者入院首次检查的实验室检查数据,包括血生化、肝肾功能离子、凝血功能等,并计算Child-Pugh评分及分级、MELD评分。Child-Pugh 评分通过肝性脑病、腹水、白蛋白、TBil、PT 五个指标计算,Child-Pugh 分级:5~6 分为A 级,7~9 分为B 级,10~15 分为C 级。MELD 评分=3.8ln[胆红素(mg/dL)]+11.2ln(INR)+9.6ln[肌酐(mg/dL)]+6.4(病因:胆汁性或酒精性0,其他1)[5]。通过PACS 系统收集患者增强CT 或MRI 影像资料,基于门静脉期图像测量门静脉主干直径、门体分流静脉最大直径,同时记录有无门静脉血栓、有无腹水,参照《肝硬化腹水及相关并发症的诊疗指南》[4]将腹水分为无、少量、中量、大量四个等级。
1.3 研究方法 首先,93 例SPSS 患者按照有无HRS分为HRS 组和非HRS 组,分析两组间临床资料、实验室数据、并发症情况、分流直径大小的差异;其次,93例SPSS患者以分流直径是否超过1.5 cm,分为高分流组和低分流组,以HRS 的发生为观察终点,比较两组HRS 的发生率及生存时间曲线;最后,分析SPSS 患者发生HRS的危险因素,确定SPSS对HRS的影响。
1.4 统计学方法 用SPSS 25.0 软件进行统计学分析。符合正态分布且方差齐的计量资料以±s表示,两组间比较采用成组t检验;计数资料两组间比较采用χ2检验。截断值预测采用受试者工作特征曲线(ROC 曲线),生存时间对比采用Kaplan-Meier 曲线分析,生存曲线的差异分析采用Log-rank 检验法。危险因素分析采用单因素及多因素Cox 回归。P<0.05 为差异有统计学意义。
2.1 HRS组与非HRS组的一般资料比较 93例SPSS患者中38 例在12 个月的随访期间出现HRS(HRS 组,40.86%),55 例未出现HRS(非HRS 组,59.14%)。临床资料方面,HRS 组较非HRS 组Child-Pugh 评分、MELD评分、WBC、SCr、尿素氮(BUN)、ALT、AST增高,Child-Pugh C 级比例增大,血清钠(Na)、Alb 降低,差异均有统计学意义(P值均<0.05);并发症方面,HRS 组肝性脑病、自发性腹膜炎发病率增高,中量及大量腹水患者比例增大,差异均有统计学意义(P值均<0.05);影像测量方面,HRS 组门静脉主干直径较非HRS 组减低,分流直径较非HRS 组增大,差异均有统计学意义(P值均<0.05)(表1)。
表1 SPSS患者基本资料比较Table 1 Comparison of basic information of patients in SPSS
2.2 分流直径大小对HRS 发生的影响 基于分流直径,采用ROC 曲线构建HRS 发生的预测模型,效能良好(AUC=0.752,95%CI:0.648~0.857,P<0.001),分流直径大小预测HRS 发生的截断值为15.45 mm(图1)。参照该截断值,选择以分流直径1.5 cm 为界,将93 例SPSS 患者重新分组,其中52 例分流直径>1.5 cm(高分流组,55.91%),41 例分流直径≤1.5 cm(低分流组,44.09%)。高分流组HRS 发生率高于低分流组,差异具有统计学意义(51.92% vs 26.83%,χ2=5.974,P=0.015)。Kaplan-Meier曲线分析显示高分流组HRS发生时间低于低分流组,差异有计学意义(Log-rank,χ2=4.536,P=0.033)(图2)。
图1 基于分流直径预测HRS的ROC曲线Figure 1 Predicting ROC curve of HRS based on shunt diameter
图2 低分流组与高分流组HRS发生时间的Kaplan-Meier曲线Figure 2 Kaplan-Meier curves of HRS occurrence time in low shunt group and high shunt group
2.3 SPSS合并HRS 的危险因素分析 单因素Cox 回归分析显示:MELD评分增加、Na降低、Alb降低、WBC增高、ALT 增高、SCr 增高、腹水程度增加、肝性脑病、自发性腹膜炎、分流直径>1.5 cm 为SPSS 患者发生HRS的危险因素(P值均<0.05)(表2)。
表2 SPSS患者发生HRS的单因素Cox回归分析Table 2 Univariate Cox regression analysis of HRS occurrence in SPSS patients
因WBC 与自发性腹膜炎存在较高的相关性,选择将WBC 作为干扰因素排除,最终纳入MELD 评分、Na、Alb、ALT、SCr、腹水程度、肝性脑病、自发性腹膜炎、分流直径>1.5 cm 共9 个因素,构建多因素Cox 回归分析模型。对上述指标进行共线性分析,结果显示各因素之间的容忍度>0.2,方差膨胀因子(VIF)<10,说明各指标间无明显共线性关系。
多因素Cox 回归分析显示,分流直径>1.5 cm、MELD 评分增加、血清Alb 降低、腹水程度增加、自发性腹膜炎是SPSS患者发生HRS的独立危险因素(P值均<0.05)(表3)。
表3 SPSS患者发生HRS的多因素Cox回归分析Table 3 Multivariate Cox regression analysis of HRS occurrence in SPSS patients
SPSS 以门体循环失衡、异常静脉沟通为主要特点。研究[6]表明,SPSS 不仅不能充分降低门静脉压力,反而直接降低肝脏灌注并继发“门体分流综合征”,包括肝功能不全、肝性脑病、门静脉分支萎缩及门静脉血栓等,是肝硬化失代偿期的表现。HRS 同样是终末期肝病的常见并发症,发生机制较复杂,与门体静脉循环失衡、肾脏灌注减低等相关[7],临床表现为进展性的肾损伤,预后较差。SPSS的存在导致内脏血流的重新分布,而血流动力学的改变有可能对肝、肾同时造成影响,继而推进HRS的形成。本研究数据表明SPSS 与HRS 存在相关性,其关联机制从以下几个方面展开讨论。
门静脉高压状态促使一氧化氮、前列腺素等扩血管物质生成,以缓解静脉压力。这些物质一方面由于肝功能减弱而灭活减少,另一方面因较大门体分流存在而导致其直接进入体循环,多种因素叠加作用下,内脏血管扩张导致动脉压下降,随即交感神经系统、肾素-血管紧张素-醛固酮系统、精氨酸加压素系统被激活,大量分泌血管收缩介质,致使肾脏及其他内脏血管反应性收缩[8]。肾脏血管长时间收缩状态导致肾脏血流灌注减低,进而引起肾功能障碍,诱发HRS的形成。此过程中,门体分流静脉为扩血管物质进入体循环提供直接通道,且分流直径越大,进入体循环的扩血管物质越多、肝脏对其灭活越少,加剧了肾血管扩张-反应性收缩这一进程。此外,门体分流所致门静脉血流减少,肝内容量依赖性腺苷堆积并入血,也导致肾交感神经活化而肾动脉收缩[9]。本研究结果提示,当SPSS 的分流直径大于1.5 cm 时,临床需警惕HRS的发生,及早使用血管收缩剂(特利加压素等)有助于预防HRS[10]。
有研究[11]显示,血管收缩剂对部分HRS 患者治疗效果欠佳,并出现全身炎症进行性加重的症状,提示内脏动脉扩张并不是HRS 唯一的发病机制。最新研究[12]表明,门静脉高压所引起的肠道菌群移位、全身炎症反应也是HRS发生的重要机制,尤其常见于腹水、腹膜炎的患者中。门静脉高压导致肠系膜静脉淤血、肠黏膜水肿,使其屏障功能减弱、肠内环境紊乱,肠道内细菌大量生成的内毒素经由门体分流通道直接进入体循环,强烈刺激肾血管收缩;同时,肝脏解毒能力减弱、肠黏膜功能障碍、较大的门体分流道,均为肠道菌群移位提供条件,使肠腔内细菌移至肠系膜甚至肠道外,促炎细胞因子和脂多糖增加,引起全身炎症反应,并通过caspase 介导途径直接引起肾小管细胞凋亡[9],加剧HRS的进程。腹水增多对腹膜炎的播散亦有促进作用,同时大量腹水压迫内脏血管,造成肾血管阻力增高,影响肾功能[12];Baveno Ⅶ门静脉高压共识[13]也指出,显著腹水是肝硬化失代偿期的标志事件。本研究显示腹水程度、腹膜炎均为HRS的危险因素,与国内外研究结论基本一致[14],提示临床处理SPSS 患者过程中,尤其分流直径大于1.5 cm 时,需着重关注腹水程度、明确腹水性质,合理使用抗生素控制感染,以预防HRS形成。
心脏功能障碍与HRS 之间关联机制尚未完全探明,部分机制包括:内脏血管扩张、有效动脉压减低;一氧化氮、内毒素等心脏抑制因子水平增高;β肾上腺素能受体信号通路传导障碍,导致心肌细胞钙动力学异常[9];心脏器质性损伤,如肝硬化心肌病等。也有学者[15]提出“心肾综合征”的概念,认为心脏功能障碍可能介导肝硬化患者中部分患者的肾损伤,即通过心肾通路影响肾脏。本研究推测较大门体分流的存在对心脏、肾脏功能障碍均有推动作用。其中,较大的门体分流静脉使门体循环失衡,大量的血液淤滞在分流静脉中,降低了有效血容量及循环效率;同时脾肾分流、胃肾分流直接导致肾后性静脉压增高,也使肾脏脉压差减低,灌注效率下降。
本研究中,MELD 评分增高、血清Alb 降低同为HRS 的危险因素。MELD 评分系统内包括胆红素、INR、肌酐等肝肾功能相关指标,MELD 评分增高则代表肝肾损伤加剧,朱冰冰等[16]、郝莎莎等[17]的研究表明MELD 评分是HRS 发生的独立危险因素,与本研究结论基本一致。低蛋白血症是肝硬化常见的并发症之一,与蛋白质摄入不足、肝脏合成功能障碍、代谢速率增快等多种因素相关,肾功能障碍亦导致蛋白丢失增多。研究显示Alb的水平与临床显著门静脉高压症大致相关[18],Alb 减低与腹水、肾功能障碍有相互促进的效应,是HRS 形成的危险因素,特利加压素联合补充Alb治疗HRS效果安全、显著[19]。
HRS 根据病程及预后分为Ⅰ型/Ⅱ型,2019 年国际腹水俱乐部提出了肝肾综合征-急性/非急性肾损伤的新概念[20],本研究因样本量相对较少,未纳入上述的分型因素进一步研究。本研究病例来自单中心,以回顾性分析为主,存在选择偏倚,故结论可能具有局限性,需进一步扩大样本量,纳入HRS分型因素,采用前瞻性、多中心性的研究进行进一步的验证。
综上所述,本研究认为肝硬化病程中,SPSS 与HRS 的关联性存在具有重要的病理意义,分流直径大于1.5 cm是发生HRS的独立危险因素,需临床采用血管收缩剂等措施提早干预;MELD 评分、血清Alb、腹水、自发性腹膜炎同样也是SPSS患者发生HRS的危险因素,需临床提高重视,控制腹水量、预防感染、补充Alb等措施对HRS的预防及控制具有重要意义。
伦理学声明:本研究方案于2022 年12 月17 日经由山东大学齐鲁医院德州医院伦理委员会审批,批号:2022111。患者均知情同意。
利益冲突声明:本文不存在任何利益冲突。
作者贡献声明:许万博负责研究设计,指导思路;张欢负责归纳数据,统计分析,撰写文章;邢腾龙、张盼负责制作图表,修改文章关键内容;尚润润、王明媚、赵钰莹参与研究数据的获取以及文献资料的整理。