趙 凱,田德安
華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院消化內(nèi)科(武漢 430030)
肝肺綜合征(hepatopulmonary syndrome,HPS)由Kennedy和Knudson于1977年首次提出[1],是一種肺內(nèi)血管擴(kuò)張導(dǎo)致動(dòng)脈氧合功能障礙的臨床綜合征,臨床表現(xiàn)為活動(dòng)后呼吸困難和直立位呼吸困難[2]。不同文獻(xiàn)報(bào)道的HPS患病率并不一致,成人HPS患病率為4%~47%,兒童為3%~20%,在接受肝移植的患者中,HPS的患病率為5%~32%[2-4]。HPS顯著降低了患者的預(yù)后和生存質(zhì)量[5],動(dòng)脈血氧分壓(pressure of arterial oxygen,PaO2)< 50 mmHg(1 mmHg≈ 0.133 kPa)的HPS患者預(yù)后最差。在肝硬化程度相似的患者中,HPS患者死亡率是非HPS患者的兩倍[6]。因此,有必要進(jìn)一步提高臨床醫(yī)生對(duì)HPS的認(rèn)識(shí),提高HPS的早期診斷率,進(jìn)而延緩患者病情的進(jìn)展。
HPS常見(jiàn)于肝硬化和(或)門(mén)靜脈高壓患者,也可見(jiàn)于急慢性肝炎、急性肝衰竭、Wilson病、非肝硬化性門(mén)靜脈高壓(布-加綜合征、門(mén)靜脈血栓等)、阻礙肝靜脈回流的血管異常(腔肺分流、Abernethy畸形)等[7-8]。肝性腦病、低白蛋白血癥、脾大、終末期肝病模型聯(lián)合血清鈉(model for end-stage liver disease-Na,MELD-Na)評(píng)分較高、呼出氣一氧化氮(fractional exhaled nitric oxide,F(xiàn)eNO)水平升高、肺一氧化碳彌散量<80%等是HPS的危險(xiǎn)因素,而慢性肝病病因與HPS并不相關(guān)[9-10]。
目前,HPS的發(fā)病機(jī)制尚不明確,多數(shù)研究認(rèn)為肺內(nèi)血管擴(kuò)張(intrapulmonary vascular dilatations,IPVD)是HPS的主要發(fā)病機(jī)制。大鼠膽總管結(jié)扎(common bile duct ligation,CBDL)模型顯示,肝源性?xún)?nèi)皮素-1(endothelin-1,ET-1)、肺內(nèi)趨化因子CX3CL1激活肺血管內(nèi)皮一氧化氮合酶(endthelial nitric oxide synthase,eNOS),導(dǎo)致一氧化氮合成增加,促進(jìn)肺血管擴(kuò)張[11]。研究發(fā)現(xiàn),HPS患者通過(guò)肝移植后,其FeNO水平較術(shù)前明顯下降[12]。肺血管新生可能是HPS形成和發(fā)展的另一重要機(jī)制[13]。CBDL模型中,CX3CL1通過(guò)抑制AKT/ERK信號(hào)通路促進(jìn)肺血管生成[11]。肝臟產(chǎn)生的因子對(duì)調(diào)節(jié)肺血管生成至關(guān)重要,肝細(xì)胞源性因子(miR-194、miR-145-5p抑制劑)通過(guò)調(diào)節(jié)肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞促進(jìn)血管生成[14-15]。CBDL模型顯示抗胎盤(pán)生長(zhǎng)因子可阻礙HPS的發(fā)展,通過(guò)減少肺內(nèi)分流而改善氣體交換[16]。
大多數(shù)HPS患者早期無(wú)明顯肺部臨床表現(xiàn),多表現(xiàn)為肝病相關(guān)的癥狀和體征,如納差、乏力、蜘蛛痣、脾大等。隨著疾病的進(jìn)展,患者出現(xiàn)活動(dòng)后呼吸困難、杵狀指和口唇紫紺等癥狀[17],嚴(yán)重者出現(xiàn)直立位呼吸困難。當(dāng)患者從仰臥位換為直立位時(shí)可出現(xiàn)低血氧癥的臨床表現(xiàn),PaO2明顯下降(>5%或4 mmHg),重力作用下血液涌向肺下葉導(dǎo)致肺通氣/灌注(ventilation / perfusion,V/Q)不匹配,進(jìn)而出現(xiàn)呼吸困難[10]。此外,肝硬化患者合并貧血、胸腹水、脾腫大可導(dǎo)致膈肌上移,門(mén)靜脈性肺動(dòng)脈高壓(portopulmonary hypertension,POPH)及其他心肺疾病患者也會(huì)出現(xiàn)呼吸困難或低氧血癥,應(yīng)注意鑒別。
HPS的診斷主要依據(jù)其臨床三聯(lián)征:①急慢性肝炎、門(mén)靜脈高壓或先天性肝內(nèi)門(mén)體分流的情況下出現(xiàn)IPVD導(dǎo)致的動(dòng)脈血氧合異常;②IPVD檢查陽(yáng)性,即對(duì)比增強(qiáng)超聲心動(dòng)圖(contrast enhanced transthoracic echocardiography,CE-TTE)陽(yáng)性或99mTc標(biāo)記的聚合白蛋白(macroaggregated albumin,MAA)灌注掃描陽(yáng)性;③肺氣體交換異常導(dǎo)致的動(dòng)脈氧合障礙,PaO2<80 mmHg或肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差(PA-aO2)≥15 mmHg,或年齡≥65歲時(shí)PA-aO2≥20 mmHg[18]。HPS診斷需注意與POPH相鑒別,后者是在門(mén)靜脈高壓基礎(chǔ)上以肺動(dòng)脈高壓為特點(diǎn)的疾病。少數(shù)患者POPH和HPS可同時(shí)存在。有病例報(bào)告顯示,使用肺血管擴(kuò)張劑可致POPH患者發(fā)生HPS[19]。
通常HPS患者的胸部X片無(wú)明顯異常,部分患者雙肺基底呈結(jié)節(jié)狀或網(wǎng)格狀改變[20],可初步評(píng)估患者是否存在其他肺部疾病。
對(duì)于出現(xiàn)呼吸困難、杵狀指、紫紺等低氧血癥及等候肝移植的患者,應(yīng)注意篩查是否合并HPS。指端血氧飽和度是一種簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)的HPS篩查方法,但并不適用于兒童患者[21]。此外,血氧飽和度監(jiān)測(cè)對(duì)肝移植的HPS患者效果不佳,不易發(fā)現(xiàn)輕中度HPS患者[22]。因此,對(duì)具有以下臨床表現(xiàn)之一的患者:①低氧血癥(SpO2<96%)的肝病與肝移植患者;②PaO2< 80 mmHg或 PA-aO2≥ 15 mmHg;③年齡≥ 65歲且PA-aO2≥20 mmHg,建議進(jìn)一步完善動(dòng)脈血?dú)猓╝rterial blood gas,ABG)分析以評(píng)估動(dòng)脈缺氧程度。
ABG分析是評(píng)價(jià)氧合障礙及低氧血癥最敏感的指標(biāo),是診斷HPS的必備條件。隨著病程的發(fā)展,85%的患者PaO2逐漸下降,平均每年下降5 mmHg[23]。根據(jù)ABG的PaO2水平將HPS分為輕度(PaO2≥80 mmHg)、中度(60 mmHg≤PaO2<80 mmHg)、重度(50 mmHg≤PaO2<60 mmHg)、極重度(PaO2<50 mmHg)四個(gè)等級(jí)。HPS嚴(yán)重程度對(duì)評(píng)估患者預(yù)后,確定治療方案、肝移植時(shí)間及手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義[18]。與輕、中、重度HPS患者相比,極重度HPS患者肝移植后機(jī)械通氣時(shí)間、住院時(shí)間和呼吸機(jī)脫機(jī)時(shí)間明顯更長(zhǎng)[24]。
此外,氧解離曲線(xiàn)(oxygen dissociation curve,ODC)也可評(píng)估肺內(nèi)分流和V/Q比例失調(diào)程度。理論上,肺內(nèi)右向左分流導(dǎo)致動(dòng)脈血氧飽和度降低,不能通過(guò)吸氧糾正,ODC曲線(xiàn)較正常下移,而V/Q比例失調(diào)可通過(guò)吸氧進(jìn)行調(diào)節(jié),導(dǎo)致曲線(xiàn)右移,因此可通過(guò)ODC曲線(xiàn)下移和右移的程度評(píng)估肺內(nèi)分流和V/Q比例失調(diào)程度。研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用ODC曲線(xiàn)評(píng)估肺內(nèi)分流程度與99mTc-MAA具有較好的相關(guān)性,可作為一種評(píng)估肺內(nèi)分流的無(wú)創(chuàng)方法[25]。
CE-TTE是檢測(cè)IPVD的首選方法和金標(biāo)準(zhǔn)[18],且有助于排除心臟結(jié)構(gòu)異常的患者[26]。但CETTE診斷HPS的特異度較低[4],許多肝硬化患者可能存在一定程度的肺內(nèi)分流,但由于缺乏低氧血癥的表現(xiàn)而不滿(mǎn)足HPS的診斷標(biāo)準(zhǔn)。
99mTc-MAA是一種定量檢測(cè)肺內(nèi)血管擴(kuò)張的方法。非HPS患者99mTc-MAA掃描常呈陰性[27],一般腦攝取≥6%為陽(yáng)性。有研究顯示,99mTc-MAA檢測(cè)IPVD時(shí)全身攝?。ǎ?2.5%)優(yōu)于腦攝取(>5.7%)[28]。99mTc-MAA掃描的敏感度較CETTE低,難以識(shí)別輕中度成人HPS患者,且不能區(qū)分心內(nèi)分流和肺內(nèi)分流,但對(duì)合并肺部疾病的患者,其陽(yáng)性結(jié)果可提示合并HPS,具有較高的特異度[29]。此外,99mTc-MAA對(duì)兒童HPS患者的敏感度可能高于CE-TTE。此外,99mTc-MAA掃描可作為CE-TTE的補(bǔ)充檢查手段用于以下兩種臨床情況:①合并其他肺部疾病的HPS患者,腦攝?。?%提示肺內(nèi)分流是造成患者低氧血癥的主要原因;②評(píng)估HPS和重度低氧血癥(PaO2<50 mmHg)患者肝移植術(shù)后的預(yù)后,腦攝?。?0%提示肝移植預(yù)后不良[27]。
肺血管造影是一種有創(chuàng)的檢查方式,較難發(fā)現(xiàn)小血管畸形,易出現(xiàn)假陰性結(jié)果,臨床應(yīng)用存在一定的局限。建議僅在嚴(yán)重低氧血癥、吸入100%氧氣效果差及高度疑似動(dòng)靜脈分流需栓塞治療時(shí)進(jìn)行此項(xiàng)檢查。
盡管指南推薦CE-TTE、99mTc-MAA作為診斷HPS的首選方法[18,27],但其存在侵入性強(qiáng)、耗時(shí)昂貴等缺點(diǎn),難以在臨床上廣泛應(yīng)用,而血氧飽和度篩查HPS的敏感度較差,因此急需簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)的手段用于HPS的篩查。血管生成在HPS形成和發(fā)展過(guò)程中起重要作用,越來(lái)越多的研究開(kāi)始關(guān)注影響內(nèi)皮功能障礙和血管生成的標(biāo)志物是否可用于肝硬化患者合并HPS的篩查[30]。有研究發(fā)現(xiàn),血管細(xì)胞黏附分子-1、細(xì)胞間黏附分子-3[31]、血管性血友病因子[31]、ET-1[32]等可用于肝硬化患者是否合并HPS的早期篩查,但仍需開(kāi)展大量的臨床研究來(lái)驗(yàn)證其臨床價(jià)值。
HPS的基礎(chǔ)治療主要針對(duì)原發(fā)肝病及其并發(fā)癥,以延緩原發(fā)病的發(fā)展,如積極改善肝功能、降低門(mén)靜脈壓力、預(yù)防和控制感染、糾正水電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂、營(yíng)養(yǎng)支持等。
HPS患者可通過(guò)持續(xù)低流量吸氧(2~4 L/min)以緩解缺氧狀態(tài),同時(shí)在一定程度上改善肝功能[33]。目前指南建議對(duì)HPS患者進(jìn)行長(zhǎng)期氧療且維持SpO2>88%[27]。
目前FDA尚未批準(zhǔn)任何藥物用于HPS的治療[18]。雖然大劑量雷帕霉素、褪黑素、索拉非尼、左氧氟沙星等已用于臨床試驗(yàn),但效果不佳。
門(mén)靜脈高壓與HPS的發(fā)生可能相關(guān),因此降低門(mén)靜脈壓力被認(rèn)為是HPS的一種姑息性治療方法,經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門(mén)體分流術(shù)(transjugular intrahepatic portosystemic shunt, TIPS),通過(guò)增加心輸出量和重新分配血流來(lái)調(diào)節(jié)V/Q。研究顯示,HPS患者在門(mén)靜脈減壓后動(dòng)脈氧合得到短暫改善。由于TIPS并不能逆轉(zhuǎn)肺血管擴(kuò)張,目前指南暫不推薦其作為HPS的治療手段[18,27],但可作為晚期HPS患者等待肝移植時(shí)的臨時(shí)橋接治療方法[34-35]。有研究顯示,HPS患者經(jīng)栓塞肺動(dòng)靜脈瘺后氧合功能得到顯著改善,但其遠(yuǎn)期效果尚不明確[36]。
肝移植是指南推薦唯一有效的HPS治療方法[27,33]。對(duì)于PaO2<60 mmHg且無(wú)其他肝移植禁忌證的患者可接受肝移植治療,在MELDNa評(píng)分相同的情況下HPS患者優(yōu)先接受肝移植治療[37]。與未接受肝移植的HPS患者相比,接受了肝移植HPS患者的生存率和生活質(zhì)量得到了顯著改善,但總體上改善程度仍劣于無(wú)HPS的肝移植患者。隨著HPS患者低氧血癥嚴(yán)重程度的增加,肝移植后患者死亡率上升,極重度低氧血癥患者肝移植術(shù)后死亡率較高[38]。研究發(fā)現(xiàn),術(shù)前PaO2<50 mmHg和(或)99mTc-MAA灌注掃描腦攝?。?0%提示HPS患者肝移植術(shù)后預(yù)后不良[23,27]。但也有研究認(rèn)為,HPS患者的病情嚴(yán)重程度與肝移植后的生存率無(wú)關(guān)[39]。因此,HPS的嚴(yán)重程度不應(yīng)成為肝移植禁忌證,對(duì)于重度HPS患者應(yīng)當(dāng)積極給予肝移植治療,以改善其遠(yuǎn)期預(yù)后。在等待肝移植期間,指南建議HPS患者應(yīng)每半年進(jìn)行一次ABG分析評(píng)估低氧血癥的程度,以便能夠優(yōu)先進(jìn)行肝移植治療[27,40]。
肝移植術(shù)后HPS患者氧合功能逐漸恢復(fù),但6%~21%的患者會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的低氧血癥,因此加強(qiáng)HPS術(shù)后的早期管理有助于改善預(yù)后[41]。HPS患者術(shù)后通過(guò)Trendelenburg體位、面罩吸氧、無(wú)創(chuàng)通氣或吸入血管擴(kuò)張藥物可改善氧合功能[42]。對(duì)于重度低氧血癥的患者,體外膜肺氧合(ECMO)可作為改善氧合的重要手段之一,同時(shí)建議肝移植術(shù)后的HPS患者定期監(jiān)測(cè)血氧飽和度以評(píng)估氧合功能。除有臨床指征外,指南尚不推薦肝移植術(shù)后的HPS患者常規(guī)復(fù)查CE-TTE或99mTc-MAA[18]。
HPS是終末期肝病嚴(yán)重的肺部并發(fā)癥,嚴(yán)重影響患者的預(yù)后和生存質(zhì)量。對(duì)于慢性肝病或門(mén)靜脈高壓患者出現(xiàn)低氧血癥(SpO2<96%)和呼吸困難時(shí),要注意篩查是否合并HPS,做到早發(fā)現(xiàn)、早治療,以延緩病情進(jìn)展。目前尚缺乏有效的藥物,肝移植仍是HPS首選療法。未來(lái)仍需不斷深入對(duì)HPS發(fā)病機(jī)制的研究,完善診斷和治療手段,提高HPS患者的生存率和生存質(zhì)量。