肝硬化门静脉高压的无创诊断研究进展

王 琼,孙 秀，李 红^* 

摘要：肝硬化是慢性肝损伤的结果，被视为一种临床病理疾病，门静脉高压症是肝硬化代偿期向失代偿期的演变结果，肝硬化的病理过程包括进行性肝损伤、炎症、肝纤维化最终导致门静脉高压^[1]，肝硬化临床阶段分为代偿期及失代偿期，每年有5%-7%失代偿期患者发生门静脉高压^[2]，门静脉高压严重影响肝硬化患者的生存质量，因此早期预测门静脉高压可以对患者的生存时间及治疗进行及时评估。

关键词：肝硬化；门静脉高压；无创诊断

肝纤维化作为慢性肝损伤重要组成部分，与疾病的严重程度和预后直接相关^[3] 。肝硬化及其继发结果门静脉高压症（Portal Hypertension,PHT）是一个动态过程在某些情况下可逆，如果潜在的引起纤维化和肝硬化因素被去除^[4] 。因此，准确估计PHT的严重程度对评估疾病状态和预后至关重要，是迈向治疗和评估其治疗方法的有效性的第一步，对肝硬化和PHT特异性的诊断对于有效性治疗变得更加重要^[5，6] 。PHT是一种临床常见综合症，被定义为门静脉压力的病理性增加，门静脉和下腔静脉之间的压力高于正常范围（≤5mmHg）。门静脉压力增加是提示肝硬化病程进展的主要表现。目前，有利的方法确定门静脉压力涉及导管-肝静脉的测量和肝静脉的测量肝静脉压力梯度（hepaticvenous pressuregradient，HVPG），HVPG就是其中之一慢性肝病中最好的替代标志物，然而HVPG的测量也有限制，例如其侵入性^[7] 。无创预测门静脉高压成为当前的热门话题。

1肝纤维化诊断模型

1.1肝纤维化检测  肝纤维化检测（Fibrotest）^[8] 是一组肝纤维化指标，包括α-巨球蛋白、珠蛋白、载脂蛋白AⅠ、γ-谷氨酰氨基转移酶、总胆红素。Fibrotest不同于层粘连蛋白、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白、Ⅲ型前胶原蛋白氨基末端肽，在以往研究中仅发现层粘连蛋白与HVPG相关，然而相关系数并不高^[9-12]。Thabut等^[13] 纳入130例患者，将其分为无或轻度肝纤维化、中度肝纤维化、肝硬化三组，观察三组患者的Fibrotest之间的差异发现其与HVPG的相关性（r=0.58,P<0.001）；在肝硬化患者中相关系数低（r=0.24）,而Fibrotest在肝硬化患者中严重PHT有差异（0.87±0.15 vs. 0.73±0.14,P= 0.02）,预测严重PHT的ROC曲线下面积为 0.79±0.07。

1.2肝纤维化模型 天门冬氨酸氨基转移酶/血小板指数（alanine-aminotransferase to platelet ratio index，APRI)是由Wai等^[14]率先提出。Le Wang等^[15]将238例行HVPG检测的肝硬化患者分为临床显著性门静脉高压（clinically significant portal hypertension，CSPH）组及严重门静脉高压（Severe portal hypertension，SPH）组，对比两组患者的 Fibrosis-4（FIB-4）、金氏评分（King’s score）、APRI和 Lok 指数（the Lok index），得出King’s score、APRI和 the Lok index诊断CSPH及SPH的ROC曲线下面积为0.755和0.742、0.740和0.742、0.722 和0.717；然而这些指标对肝硬化的诊断准确性不高，可能更适用于病毒所致肝硬化患者，且仍无法取代HVPG用于PHT的诊断，但可作为肝硬化CSPH的一线筛查方法。Procopet 等^[16]纳入202例肝硬化的研究中发现FIB-4和Lok score预测CSPH的价值低于肝硬度。Verma等^[17]研究表明HVPG>12mmHg时APRI预测门静脉高压的ROC曲线下面积为0.716(95%CI0.574–0.858)，APRI≥1.09 敏感性为66%,特异性73%,APRI的敏感性并不高。

1.3 肝储备功能  吲哚菁绿进入人体后仅经肝脏代谢，利用其嗜肝特性广泛用于临床肝储备功能检测，反映了机体肝损伤程度及抗打击能力。Lisotti等^[18]通过随访肝硬化代偿期患者发现吲哚菁绿15分钟滞留率（ICGR15）与HVPG相关，并且能预测门静脉高压，但仍需结合其他指标进行观察。Møller等^[19]进一步研究ICGR15与HVPG关系表明ICGR15可以反映HVPG，当HVPG <10 mmHg时，ICGR15为 17±17%，而HVPG≥10 mmHg时ICGR15有着更高的值为44±21%，似乎可以说明高ICGR15值代表门脉高压越严重。Masaaki等^[20]就已确诊Child-Pugh A级肝癌患者177例行肝部分切除术中均给予检测门静脉压力（portal venous pressure，PVP），结果显示Child-Pugh A级肝癌PVP的中位数为16.5cmH2O(5.5–37.0)，并结合术前实验室检查及ICGR15与PVP的相关性得出直接预测PHT的模型公式PVP(cmH2O)=EXP[2.606+0.01×ICGR15+0.015×APRI]，该研究表明即便是Child-Pugh A级患者肝功能损害程度也会很严重，ICGR15中位数为13.0% (1–40)。

2ALU介导的p21转录调节因子 门脉高压是肝硬化患者死亡率和发病率的主要原因，Shanshan Yu等^[21]分析肝硬化行经颈静脉门体分流术（transjugular intrahepatic portosystemic shunt，TIPS）过程中的ALU介导的p21转录调节因子（Alu-mediated p21 transcriptional regulator，APTR）的临床特点。门静脉和肝静脉血从84例TIPS治疗前后肝硬化和门脉高压患者中提取。然后检测TIPS治疗前后的生化、血流动力学参数和APTR表达。事实上，TIPS可以显著改善血清尿素氮（BUN）及肝硬化患者门静脉血流动力学水平，发现门静脉的APTR水平TIPS治疗后显著降低，其异常表达水平为阳性，与终末期肝病模型、肝门静脉压力梯度是显著相关的，门静脉中较高的APTR表达与不良预后相关，APTR门静脉水平是死亡率的独立预测因子。

3.腹水流体分析  腹水是腹膜腔内的病理性积液，导致腹水的原因包括肝硬化、心功能衰竭、结核性腹膜炎等。基于预测模型预测：1）肝淋巴蛋白应与血浆蛋白大致相等；2）随着肝窦压力的升高，肠毛细血管压力的同时升高，应冲洗掉肠组织中的蛋白质浓度；腹水蛋白应与此大致平衡，灰化肠组织蛋白（相当于肠淋巴蛋白）；3）随着门脉高压的严重程度增加，导致肠毛细血管压力增加和肠组织蛋白减少，腹水蛋白浓度也应下降。Witte等人^[22]测定不同时期腹水患者腹水、肝、肠淋巴中的蛋白质浓度。测量的淋巴蛋白/血浆总蛋白比值为：对照组：肝=0.88；肠=0.7；早期肝硬化：肝=0.8，肠=0.8，腹水=0.65；晚期：肝=0.6；肠=0.12；腹水=0.17。这些实验观察证实预测模型的预测，并认为腹水的一个重要鉴别诊断标志是血清-腹水白蛋白梯度（the serum‐ascites albumin gradient，SAAG）的值，当SAAG≥1.1 gm%强烈提示门脉高压（肝硬化或心脏性腹水），而所有其他腹水原因（如感染、恶性肿瘤）的梯度往往较小^[23]。在门脉压力正常的受试者中，这些浓度很高，约为血浆值的70%，导致低SAAG。相比之下，任何病因的门脉高压引起的肠道毛细血管静水压升高和伴随的肠道间质蛋白冲洗导致腹水蛋白浓度低，因此SAAG高。腹水胆固醇在鉴别诊断中的价值腹水是有争议的，Li Du等收集629例各种类型腹水患者的相关数据，对连续出现新发腹水的患者进行前瞻性研究，通过腹水流体分析得出腹水胆固醇水平的测定区分非门脉高压与门脉高压的高效方法，在预先确定的截止值45 mg/dl时，腹水胆固醇水平判断非门静脉高压性腹水价值大于SAAG，ROC曲线下面积为0.945，在基于SAAG误诊患者中腹水胆固醇水平的诊断准确率达65%。 

4影像学模型

4.1 肝脏、脾脏弹性成像  Procopet等^[16]的研究表明肝脏弹性纤维成像（1iver stiffness，Ls）预测临床显著性门静脉高压的ROC曲线下面积为0.94(95%CI=0.89–0.99,P<0.0001)。美国肝病学会、Baveno IV和英国消化病学会在最新版指南中推荐FibroScan检测^[25-27] (空腹状态下非同日至少2次测定) Ls>20～25kPa作为门静脉高压无创评估的重要手段,Baveno IV建议 Ls<20kPa并且血小板>150×10⁹时无需行胃镜检查判断有无食管胃底静脉曲张，然而LS可能会受肥胖及腹水、肋间隙过窄等影响结果变得不可靠，Vizzutti等^[28]认为当HVPG≥12mmHg时，其与门静脉压力的相关性降低。Abraldes等^[29]对来自欧洲/加拿大五个中心的518例代偿性晚期慢性肝病患者进行了配对无创检测（通过瞬时弹性成像测量Ls、血小板计数和脾脏直径，计算肝硬度与脾脏/血小板评分和血小板-脾长径比值）和内窥镜/肝静脉压力梯度，采用logistic回归法对CSPH风险、静脉曲张和需要治疗的静脉曲张的风险进行建模，所有非侵入性试验均能可靠地鉴别出具有高CSPH风险的患者，而肝硬度与脾脏长径血小板比值的鉴别率最高，超过2.65Kpa的肝硬度与脾脏长径、血小板比值与超过80%的CSPH风险相关。Etienne pateu等^[30]根据Baveno VI的最新建议，并着重于临床应用，回顾了近年来在诊断食管静脉曲张（esophageal varices，EV）时对不同非侵入性试验所做的改进，与纤维化试验一样，当这些无创EV试验提供EV可视化时（包括所有成像程序，如内窥镜检查或放射学），这些无创EV试验可被归类为直接标记物；当它们不提供时，这些无创EV试验可被归类为间接标记物（血液标记物或弹性测量）。Baveno VI建议指出，在酒精性和病毒性肝硬化患者中，可以安全地为肝僵硬度<20kpa和血小板>150g/l的患者预留筛选内镜检查。Baveno规则的平均漏失HREV率<5%，但其保留内镜检查率<20%。林欣等^[31]对101例肝硬化患者研究中，完善肝脾硬度值检测，结果发现脾脏硬度值预测有无食管胃底敬爱曲张的价值大于肝脏硬度值。在代偿性晚期慢性肝病患者中，有临床意义的门脉高压和需要治疗的静脉曲张具有预后和治疗意义，开发基于无创检测的风险预测模型，为代偿性晚期慢性肝病患者提供风险评估。Hsieh YC等^[32]对242例接受血流动力学研究的肝硬化患者进行分析，研究了FIB-4、天门冬氨酸转氨酶与血小板比率指数、白蛋白胆红素（albumin-bilirubin，ALBI）评分和血流动力学参数等无创模型之间的相关性，以及它们对短期和长期生存率的预测准确性，所有无创标志物与肝静脉压梯度均呈显著相关，其中ALBI评分与肝静脉压梯度（r=0.307，P<0.001）的相关性最好，对于3个月和6个月死亡率的预测，血清钠水平在所有参数中均为曲线下面积最高（AUC；分别为0.799和0.818），与其他无创模型相比，ALBI评分诊断最佳（AUC分别为0.691和0.740）。在159名低终末期肝病模型评分（<14）、高ALBI评分（>1.4）和低血清钠（<135mmol /L）的患者中，预测了早期死亡率。在Cox多变量模型中，ALBI、终末期肝病模型、HVPG和血清钠是长期生存的独立预测因子。在无创标记物中，ALBI评分与HVPG的相关性最好，与肝硬化患者的短期预后相关。高ALBI评分和低血清钠水平可识别低终末期肝病模型评分的高危患者。高终末期肝病模型评分、HVPG、ALBI和低血清钠水平是生存率的独立预测因子。

4.2 CT肝体积模型  Iranmanesh等^[33]就36例肝癌患者行肝部分切除术及39例肝癌患者行肝移植术的研究中，术前完善HVPG检测，并完善CT检查，得出HVPG与肝脾体积比、脾体积、血小板计数以及肝周腹水高度相关（P<0.001），而肝脾体积比及肝周腹水预测HVPG>10mmHg最佳，以上两种指标结合可以作为预测HVPG>10mmHg的精确模型（AUC:0.911，95%CI:0.847-0.975）。Fuquan Liu等^[34]回顾性多中心诊断试验团队在纳入的385例肝硬化患者研究中，对患者进行HVPG检测及对比增强CT扫描，基于222例患者CT图像建立无创放射模型r-HVPG，r-HVPG就临床显著性门静脉高压方面诊断良好，C指数为0.849（95%CI:0.786-0.911）。r-HVPG在4个外部前瞻性验证队列中的应用仍然诊断良好，C指数分别为0.889（95%CI:0.752-1.000）、0.800（95%CI:0.614-0.986）、0.917（95%CI:0.772-1.000）和0.827（95%CI:0.618-1.000）。观察者间和观察者内一致性的组内相关系数分别为0.92-0.99和0.97-0.99。r-HVPG的重要好处是安全性和再现性，因为HVPG测量受到侵入性程序的极大限制，因此不适用于动态监测^[7，21-22]。临床医生只需上传CT图像并选择进行放射分析，帮助确定肝硬化患者是否有CSPH，然后方便临床决策。

4.3 超声  多普勒超声（Doppler ultrasonography，Doppler US）在评价肝硬化患者中起着重要作用。Riahinezhad等^[35]研究旨在探讨肝硬化和门脉高压（食管静脉曲张）患儿肝动脉和门静脉的血流动力学变化，进行了一项分析性横断面研究，采用方便抽样的方法，选取33例肝硬化伴或不伴食管静脉曲张患儿，与19例健康儿童作对照，采用彩色多普勒和频谱多普勒超声检查，得出肝硬化患者门静脉平均流速为15.03±7.3cm/s，对照组为16.47±6.4cm/s（p=0.51），静脉曲张患者为11.6±4.7cm/s，无静脉曲张患者为17.9±7.3cm/s（p=0.015）。肝硬化患儿尾状叶、门静脉和脾静脉的平均直径以及肝脏和脾脏跨度的平均值均显著增高，肝硬化患者的血流逆转频率无明显差异，肝硬化患者的收缩峰值速度、舒张末期速度、搏动指数、肝动脉阻力指数以及肝血管指数与对照组相比无显著差异，进而得出门静脉多普勒参数的改变可能是儿童肝硬化和食管静脉曲张的有用指标，肝动脉参数不能区分肝硬化患儿，但此研究所纳入的病例数过少。

4.4 核磁弹性成像 Talwalkar等^[36]使用核磁弹性成像（Magnetic Resonance elastography，MRE）方案对健康对照组和慢性肝病患者进行脾脏硬度弹性成像的评价也有很好的结果，所有患者均成功地进行了MRE，发现健康志愿者和肝纤维化患者的脾硬度差异显著。Ronot等^[37]认为脾硬度临界值≥10.5 kpa能够确定代偿性肝硬化患者是否存在食管静脉曲张，特异性为100%。磁共振成像具有很高的重复性，可以与双对比增强磁共振成像相结合，以提高对EV诊断的敏感性和整体准确性^[38]。

5结论 随着肝硬化病程进展出现门静脉高压，会降低患者的生存质量甚至导致死亡，临床医生可以根据肝纤维化模型等指标判断肝硬化患者是否存在临床显著性门静脉高压，适时给予干预延缓病程进展及失代偿事件再次发生。当前预测门静脉高压的无创指标较多，但很多为小样本研究，仍需要扩大样本进一步研究，进一步指导临床医生判断患者的预后。

参考文献

[1] Haj M , Rockey D C . Predictors of clinical outcomes in cirrhosis patients[J]. Current Opinion in Gastroenterology, 2018, 34(4):266. 

[2] Nguyen G C , Segev D L , Thuluvath P J . Nationwide Increase in Hospitalizations and Hepatitis C Among Inpatients With Cirrhosis and Sequelae of Portal Hypertension[J]. Clinical gastroenterology and hepatology : the official clinical practice journal of the American Gastroenterological Association, 2007, 5(9):1092-1099. 

[3] Young K M . Invasive and non-invasive diagnosis of cirrhosis and portal hypertension[J]. World Journal of Gastroenterology, 2014, 20(15):4300-4315.

[4] Marcellin P, Gane E, Buti M, Afdhal N, Sievert W, Jacobson IM, Washington MK, Germanidis G, Flaherty JF, Schall RA, et al. Regression of cirrhosis during treatment with tenofovir disoproxil fumarate for chronic hepatitis B: a 5-year open-label follow-up study[J]. Lancet. 2013;381:468–475

[5] Schalm SW. The diagnosis of cirrhosis: clinical relevance and methodology[J]. J Hepatol. 1997;27:1118–1119.

[6] Friedman SL, Bansal MB. Reversal of hepatic fibrosis -- fact or fantasy? Hepatology. 2006;43:S82–S88.

[7] Bosch J, Abraldes JG, Berzigotti A, García-Pagan JC. The clinical use of HVPG measurements in chronic liver disease[J]. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2009;6:573–582.

[8] Imbert‐Bismut F, Messous D, Thibault V, et al. Intra‐laboratory analytical variability of biochemical markers of fibrosis (Fibrotest) and activity (Actitest) and reference ranges in healthy blood donors[J].Clin Chem Lab Med 2004;42: 323–33

[9] Gressner AM, Kropf J. Concentration of laminin in serum related to the degree of esophageal varices in fibrotic liver diseases[J].Clin Chem 1988;34: 1005–6.

[10] Kropf J, Gressner AM, Tittor W. Logistic‐regression model for assessing portal hypertension by measuring hyaluronic acid (hyaluronan) and laminin in serum[J].Clin Chem 1991;37: 30–5.

[11] Kondo M, Miszputen SJ, Leite‐mor MM, Parise ER. The predictive value of serum laminin for the risk of variceal bleeding related to portal pressure levels[J].Hepatogastroenterology 1995;42: 542–5.

[12] Mal F, Hartmann DJ, Trinchet JC, Lacombe F, Ville G, Beaugrand M. Serum laminin and portal pressure in alcoholic cirrhosis A study of 39 patients[J].Gastroenterol Clin Biol 1988;12: 841–4.

[13] Thabut D , Imbertbismut F , Cazalshatem D , et al. Relationship between the Fibrotest and portal hypertension in patients with liver disease[J]. Aliment Pharmacol Ther, 2010, 26(3):359-368.

[14] Wai CT，Greenson JK，Fontanal RJ，et al.A simple noninvasive index can predict both significant fibrosis and cirrhosis in patients with chronic hepatitis C[ J].Hepatology,2003，38( 2)：518-526.

[15] Wang L , Feng Y , Ma X , et al. Diagnostic efficacy of noninvasive liver fibrosis indexes in predicting portal hypertension in patients with cirrhosis[J]. Plos One, 2017,12(8):e018296.

[16] Lisotti A , Azzaroli F , Mazzella G . Clinical applications of indocyanine green 15' retention test (ICG-r15) - beyond Child-Pugh class A.[J]. Hepatology, 2014, 52(11):1287-91. 

[17] Møller S, la Cour Sibbesen E, Madsen JL，et al.Indocyanine green retention test in cirrhosis and portal hypertension: Accuracy and relation to severity of disease[J]. J Gastroenterol Hepatol.2018,9.

[18] Masaaki H , Susumu E , Takanobu H , et al. A Predictive Formula for Portal Venous Pressure Prior to Liver Resection Using Directly Measured Values[J]. Journal of Investigative Surgery, 2018:1-5.

[19] Procopet B , Cristea V M , Robic M A , et al. Serum tests, liver stiffness and artificial neural networks for diagnosing cirrhosis and portal hypertension[J]. Digestive and Liver Disease, 2015, 47(5):411-416.

[20] Verma V , Sarin S K , Sharma P , et al. Correlation of aspartate aminotransferase/platelet ratio index with hepatic venous pressure gradient in cirrhosis[J]. United European Gastroenterology Journal,2014,2(3):226-231.

[21] Yu S , Qi Y , Jiang J , et al. APTR is a prognostic marker in cirrhotic patients with portal hypertension during TIPS procedure[J].Gene,2017:S0378111917310934.

[22] Witte CL, Witte MH, Dumont AE, Frist J, Cole WR. Lymph protein in hepatic cirrhosis and experimental hepatic and portal venous hypertension[J].Ann Surg.1968;168(4):567–577. 

[23] Runyon BA, Montano AA, Akriviadis EA, Antillon MR, Irving MA, McHutchison JG. The serum-ascites albumin gradient is superior to the exudate-transudate concept in the differential diagnosis of ascites[J].Ann Intern Med.1992;117(3):215–220.

[24] Li Du, Shenghua Zhu, Zhiwen Lu,et al. Ascitic cholesterol is superior to serum-ascites albumin gradient in the detection of non-portal hypertensive ascites and the diagnosis of mixed ascites.[J].Aliment Pharmacol Ther;2019,49:91-98.

[25] Garcia-Tsao G，Abraldes JG，Berzigotti A，et a1．Portal hypertensive bleeding in cirrhosis：risk stratification，diagnosis，and management：2016 practice guidance by the American association for the study of liver diseases[J]．Hepatology,2017，65(1)：310—335

[26] de Franchis R，Baveno VI Faculty．Expanding consensus in portal hypertension：report of the Baveno VI consensus workshop： stratifying risk and individualizing care for portal hypertension[J]．J Hepatol，2015，63(3)：743-752．

[27] Tripathi D，Stanley AJ，Hayes PC，et a1．U．K．guidelines on the management of vaficeal haemorrhage in cirrhotic patients[J]．Gut， 2015，64(11)：1680—1704．

[28] VlZZUTTI F，ARENA U，ROMANELLI RG，et a1．Liver stiffness  measurement predicts severe portal hypertension in patients with HCV-related cirrhosis[J]．Hepatology，2007，45(5)：1290—1297．

[29] Abraldes J G , Bureau C , Stefanescu H ,et al. Non-invasive tools and risk of clinically significant portal hypertension and varices in compensated cirrhosis: The“Anticipate”study[J]. Hepatology, 2016.

[30] Pateu E , Oberti, Frédéric, Calès, Paul. The noninvasive diagnosis of esophageal varices and its application in clinical practice[J]. Clinics and Research in Hepatology and Gastroenterology, 2017，42(1):6-16.

[31] 林欣，尚国臣，齐翠花等，利用瞬时弹性成像技术对肝脏、脾脏硬度的测定及其与肝硬化食管胃底静脉曲张程度的关系[J].中华消化杂志；2018，2(38)：129-131.

[32] Hsieh YC,Lee KC,Wang YW,et al.Correlation and prognostic accuracy between noninvasive liver fibrosismarkers and portal pressure in cirrhosis: Role of ALBI score[J]. PLoS ONE;2018,13(12)

[33] Iranmanesh P , Vazquez O , Terraz S , et al. Accurate computed tomography-based portal pressure assessment in patients with hepatocellular carcinoma[J]. Journal of Hepatology;2014, 60(5):969-974.

[34]  Liu F,Ning Z,Liu Y,Liu D,et al.Development and validation of a radiomics signature for clinically significant portal hypertension in cirrhosis (CHESS1701): a prospective multicenter study[J]. EBioMedicine;2018,10(36)：151-158

[35] Riahinezhad M, Rezaei M, Saneian H, et al. Doppler assessment of children with liver cirrhosis and portal hypertension in comparison with a healthy control group: An analytical cross-sectional study.[J]. Journal of Research in Medical Sciences, 2018, 23(1):40.

[36] J. A. Talwalkar, M. Yin, S. Venkatesh et al., “Feasibility of in vivo MR elastographic splenic stiffness measurements in the assessment of portal hypertension,” [J]. American Journal of Roentgenology；2009，1（193）：122–127.

[37] S. U. Shin, J. M. Lee, M. H. Yu et al., “Prediction of esophageal varices in patients with cirrhosis: usefulness of three- dimensional MR elastography with echo-planar imaging technique” [J]. Radiology；2014，1（272）：143–153.

[38] M. Ronot, S. Lambert, L. Elkrief et al., “Assessment of portal hypertension and high-risk oesophageal varices with liver and spleen three-dimensional multifrequency MR elastogra- phy in liver cirrhosis” [J]. European Radiology；2014，6（24）：1394–1402.