Ултразвук на системата на порталната вена

Ултразвукова анатомия

Порталната вена се образува от сливането на горната мезентериална вена и слезковата вена. Последната произхожда от слезковия хилум и протича по задния ръб на панкреаса, придружавайки едноименната артерия. Моделът на интрахепаталните разклонения и чернодробните вени се определя от сегментната структура на черния дроб. Анатомичната диаграма показва фронтален изглед на черния дроб. Короналната MR ангиография е алтернативен метод за визуализиране на системата на порталната вена.

Методология на изследването

Екстрахепаталните сегменти се визуализират на разширеното междуребрено изображение. Ако тази техника се провали поради газ в дебелото черво или неприемлив ъгъл на Доплерово изследване, екстрахепаталните клонове на порталната вена могат да бъдат сканирани от десен преден междуребреен достъп с повдигната дясна ръка, за да се увеличат междуребрените пространства. Често главният перипортален ствол се визуализира само в тази равнина, защото акустичният прозорец, осигурен от черния дроб, е най-добър. Ходът на интрахепаталните клонове е такъв, че те се визуализират най-добре на субкосталното коса сканиране. След сканиране в B-режим и цветно изображение, се записват Доплерови спектри, за да се определи количествено кръвният поток в перипорталната портална вена.

Нормална картина

Ултразвуковата доплерография на порталната вена показва постоянен кръвен поток към черния дроб, давайки еднофазен доплеров спектър под формата на лента. Чрез промяна на положението на тялото и режима на дишане е възможно да се контролира кръвният поток. Скоростта на кръвния поток в порталната вена, например, намалява значително в седнало положение и при пълно вдишване.

Ултразвукова доплерография в диагностиката на патологични промени в порталната вена при различни заболявания

Портална хипертония

Цветовият режим при портална хипертония показва намален кръвен поток или дори значителни промени, като например поток от черния дроб през порталната вена или слезковата вена и помага за визуализиране на колатерали.

Тромбозата на порталната вена води до повишено съпротивление в порталната венозна циркулация. Тя може да е резултат от цироза, туморна инвазия, повишена коагулация на кръвта или възпаление. Кръвният поток в главната чернодробна артерия се увеличава, за да компенсира кислородния дефицит, причинен от нарушена перфузия на порталната вена. По протежение на тромбозираната портална вена може да възникне кавернозна трансформация, което води до хепатопетален кръвен поток.

Косвени признаци на портална хипертония чрез ултразвукова доплерография

• Намаляване на скоростта на кръвния поток до по-малко от 10 cm/s
• Тромбоза
• Кавернозна трансформация на порталната вена

Директни признаци на портална хипертония чрез ултразвукова доплерография

• Портокавални анастомози
• Кръвен поток от черния дроб

Трансюгуларен интрахепатален портосистемен шънт

Поставянето на трансюгуларен интрахепатален портосистемен шънт се е превърнало в основен метод за декомпресия на порталната венозна система. Катетър се вкарва през вътрешната югуларна вена в дясната чернодробна вена и след това през чернодробната тъкан в перипорталния сегмент на порталната вена. Тази комуникация се държи отворена от метален стент. Един от резултатите от тази процедура е компенсаторно увеличение на кръвния поток в общата чернодробна артерия. Рецидивиращата стеноза или запушване на стента са чести усложнения и изискват повторна интервенция.

Ултразвуковият доплер, особено в режим на увеличение на мощността, играе важна роля в мониторинга след интервенционална процедура.

Интрахепатални тумори

Ултразвуковата доплерография помага в диференциалната диагноза на неопределени съдови и солидни чернодробни лезии. Аденомите, фокалната нодуларна хиперплазия и хемангиомите могат да бъдат разграничени от злокачествените тумори по характерни белези. Липсата на кръвен поток в хиперехогенна хомогенна формация позволява да се подозира хемангиом. Тази диагноза може да бъде изяснена чрез определяне на допълнителни характеристики на кръвния поток с помощта на контрастни вещества.

Използване на контрастни вещества

През последните години използването на доплеров и енергиен доплеров режим подобри диференциалната диагноза на интрахепаталните лезии в сравнение с традиционния B-режим, но дори опитни специалисти все още могат да срещнат проблеми.

Първо, някои дълбоки чернодробни лезии, както и лезии при силно затлъстели индивиди, могат да се визуализират само с неприемлив ъгъл на Доплерово изображение, което ограничава точността на изследването. Второ, много бавният кръвен поток, който често се наблюдава, особено при малки тумори, води до неадекватни честотни промени. Трето, в някои области на черния дроб е много трудно да се избегнат артефакти от движение, дължащи се на предаването на сърдечните контракции към чернодробния паренхим.

Ултразвуковите контрастни вещества в комбинация с модифицирани техники на сканиране могат да помогнат за решаването на тези проблеми. Те значително усилват вътресъдовия сигнал, подобрявайки откриването дори на бавен кръвен поток в малки туморни съдове.

Когато контрастните вещества се прилагат болусно, в модела на усилване се разграничават няколко фази. Те могат да варират до известна степен в зависимост от индивидуалните характеристики на кръвообращението на пациента.

Фази на усилване след интравенозно приложение на контрастно вещество

• Ранен артериален: 15-25 секунди след приложение
• Артериално: 20-30 секунди след приложение
• Портал: 40-100 секунди след поставяне
• Късно венозно: 110-180 секунди след приложение

Доброкачествени чернодробни лезии: фокална нодуларна хиперплазия и аденом

Доброкачествените чернодробни тумори, за разлика от злокачествените, не съдържат патологични шънтове. В резултат на това те остават усилени дори в късната венозна фаза. Това е типично за фокална нодуларна хиперплазия и хемангиом. Фокалната нодуларна хиперплазия най-често засяга жени, които постоянно използват орални контрацептиви. Чернодробните аденоми имат почти идентична картина в B-режим и диференциацията често изисква хистологична оценка. При използване на цветен и енергиен доплеров режим за фокална нодуларна хиперплазия се определя типичен модел на кръвния поток, което позволява диференциална диагноза.

Хороидният плексус при фокална нодуларна хиперплазия се отклонява от централната артерия, демонстрирайки центробежен кръвен поток с образуването на знака „спици на колелото“. Фокалната нодуларна хиперплазия и аденомът могат да имат сходни симптоми поради уголемяване в резултат на растеж или кръвоизлив. На компютърна томография фокалната нодуларна хиперплазия и аденомите се дефинират най-ясно в ранната артериална фаза на усилване. В паренхимната фаза те са хипер- или изоехогенни спрямо околната чернодробна тъкан.

Хемангиоми на черния дроб

За разлика от фокалната нодуларна хиперплазия, хемангиомите се кръвоснабдяват от периферията към центъра. В артериалната фаза външните области на лезията се усилват, докато центърът остава хипоехогенен. Централната част става значително по-ехогенна в следващата портална фаза, а цялата лезия става хиперехогенна в късната венозна фаза. Този модел на усилване от периферията към центъра, наричан още симптом на "ирисова диафрагма", е типичен за чернодробните хемангиоми. Наблюдава се и на компютърна томография.

Хепатоцелуларен карцином

Откриването на интра- и перитуморални артериални доплерови сигнали, съдови руптури, съдова инвазия, спирални конфигурации и увеличаване на броя на артериовенозните шънтове чрез ултразвукова доплерография се считат за критерии за злокачествено заболяване. Хепатоцелуларният карцином обикновено има хетерогенен модел на усилване на сигнала в артериалната фаза след прилагане на контрастно вещество. Той остава хиперехогенен в порталната фаза и става изоехогенен спрямо нормалния чернодробен паренхим в късната венозна фаза.

Метастази в черния дроб

Чернодробните метастази могат да бъдат хиповаскуларни или хиперваскуларни. Въпреки че точното местоположение на първичния тумор не може да се определи от съдовия модел на чернодробната метастаза, при някои първични тумори е установена известна степен на васкуларизация. Невроендокринните тумори, като например С-клетъчен рак на щитовидната жлеза или карциноид, са склонни да образуват хиперваскуларни метастази, докато метастазите от първични колоректални тумори обикновено са хиповаскуларни.

В артериалната фаза след приложение на контрастно вещество със стандартно сканиране, метастазите се характеризират с леко контрастно усилване в зависимост от степента на васкуларизация. Те обикновено остават хипоехогенни спрямо чернодробния паренхим в късната венозна фаза или могат да станат изоехогенни. Тази ниска ехогенност в късната венозна фаза след приложение на контрастно вещество е ключов критерий за диференциалната диагноза на метастази от описаните по-горе доброкачествени чернодробни лезии. Какво следва от това? Отличителна черта на метастазите е склонността им да образуват артериовенозни шънтове. Това може да обясни защо контрастните вещества се отстраняват по-бързо от чернодробните метастази, отколкото от нормалния чернодробен паренхим, поради което картината на метастазите е относително хипоехогенна в късната фаза на контрастната перфузия.

Типични характеристики на чернодробните метастази са неравномерен модел на усилване, спирална или винтовидна конфигурация на съдовете и наличието на голям брой артериовенозни шънтове. В резултат на последния аспект, контрастното вещество навлиза в чернодробните вени в рамките на 20 секунди вместо нормалните 40 секунди. Клиничната картина може също да помогне при диференциалната диагноза между хепатоцелуларен карцином и метастази: пациентите с хепатоцелуларен карцином често страдат от цироза на черния дроб, хроничен хепатит и/или имат повишени нива на алфа-фетопротеин в кръвта. Тази комбинация е много по-рядко срещана при пациенти с чернодробни метастази.

Специални техники за сканиране

При сканиране с нисък механичен индекс (MI ~ 0.1), често комбиниран с фазова инверсия, малките микромехурчета се разрушават незабавно по време на първоначалното преминаване на болуса. Това удължава контрастното усилване. Същевременно, използването на нисък механичен индекс намалява чувствителността на изследването. Например, при използване на нисък механичен индекс, задното акустично усилване вече не е ефективен критерий за диференциране на кисти от други хипоехогенни образувания. В някои случаи задното акустично усилване се появява отново само когато механичният индекс се повиши до „нормални“ стойности от 1.0 до 2.0.

Променливото предаване на два ултразвукови импулса в секунда вместо 15 (изобразяване с променлива хармония) позволява визуализация дори на най-малките капиляри, тъй като по-дългото междуимпулсно забавяне води до по-малко разрушаване на микромехурчетата. В резултат на това, по-високата им концентрация води до усилване на капилярния сигнал, когато забавеният импулс преминава през тъканта.

При използване на техниката на променливо импулсно предаване с нисък механичен индекс, дори хиповаскуларните метастази стават хиперехогенни в ранната артериална фаза (в рамките на първите 5-10 секунди от преминаването на контрастното вещество), като по този начин се създава видима разлика между ранната артериална и артериалната фаза на контрастното усилване.

Важно правило за диференциална диагноза на чернодробни лезии

Употребата на контрастни вещества позволява прилагането на следното диференциално-диагностично правило: лезиите с по-голяма продължителност на усилване на сигнала най-вероятно са доброкачествени, докато метастазите при хепатоцелуларен карцином често са хипоехогенни в сравнение с околния чернодробен паренхим дори в късната венозна фаза.

Възпалително заболяване на червата

Въпреки трудните условия за сканиране на стомашно-чревния тракт, някои патологични състояния могат да бъдат открити и оценени с помощта на ултразвук. B-режимът позволява да се подозира възпалителен процес чрез наличието на ексудат и удебеляване на чревните стени. Откриването на хиперваскуларизация позволява да се предположи хронично или остро възпалително заболяване на червата. Флуороскопската ентерография (контрастно изследване на тънките черва с помощта на техниката на Sellink) определя сегмента на остатъчния лумен. Острият ентерит и радиационният ентерит също се характеризират с неспецифична хиперваскуларизация, която води до увеличаване на скоростта на кръвния поток и неговия обем в горната мезентериална артерия. При апендицит се определя и неспецифична хиперваскуларизация на удебелената и възпалена чревна стена.

Критична оценка

Ултразвуковата доплерография е неинвазивна техника за изследване с различни възможности за оценка на коремните органи и съдовите системи. Черният дроб е лесно достъпен за ултразвуково изследване дори при трудни клинични условия. Дефинирани са специфични показания за оценка на фокални и дифузни промени в чернодробния паренхим и съдовете. Ултразвуковата доплерография се е превърнала в техника на избор при диагностицирането и оценката на порталната хипертония, както и при планирането и мониторинга на поставянето на трансюгуларен интрахепатален портосистемен шънт. Ултразвуковата доплерография позволява неинвазивно измерване на скоростта и обема на кръвния поток и откриване на усложнения като стеноза и оклузия.

Доплеровият ултразвук се използва за следоперативно наблюдение на чернодробни трансплантации, за да се определи перфузията на органи. Няма обаче стандартни критерии за диагностициране на отхвърляне на чернодробна трансплантация.

Характеристиките на фокалните чернодробни лезии се основават на степента на васкуларизация. Съществуват някои критерии за злокачественост, които помагат за по-точно диагностициране на обемна чернодробна лезия. Използването на ултразвукови контрастни вещества позволява подобрено показване на васкуларизацията и оценка на промените в перфузионния модел в различни фази на контраста.

При изследване на коремните съдове, доплеровият ултразвук се използва за скрининг и оценка на аневризми. За планиране на медикаментозно и хирургично лечение може да са необходими допълнителни методи като компютърна томография, магнитен резонанс и цифрова сарком (DSA). Доплеровият ултразвук е също скринингов метод за хронична чревна исхемия.

Способността на доплеровия ултразвук да открива повишена васкуларизация при възпалителни заболявания като апендицит и холецистит разшири възможностите на ултразвуковата диагностика.

Опитен сонограф може да идентифицира специализирани, нестандартни индикации за доплеров ултразвук, използвайки трансдюсер с висока пространствена резолюция. Този метод обаче има ограничения. Например, може да отнеме значително време за извършване на пълен преглед. Освен това, доплеровият ултразвук е доста зависим от оператора при изследване на коремната кухина. Напредъкът в електронната обработка на данни ще продължи да подобрява резултатите от прегледа, като те ще стават по-подробни и по-лесни за интерпретация, например, използвайки панорамната техника SieScape и 3D реконструкции.

Тъканно-хармоничното изобразяване е нова техника, използвана в диагностично трудни случаи, позволяваща подобрено изобразяване при лоши условия на коремно сканиране. Използването на различни контрастни вещества значително подобри възможностите на ултразвуковата диагностика, особено при пациенти с големи чернодробни лезии. По този начин, ултразвуковата доплерография е неинвазивна диагностична техника с висок потенциал за развитие, която трябва да се използва много по-широко при коремно изследване, отколкото в момента.