Значение лучевых методов диагностики при трансплантации печени.

Ишмухаметов А.И., Дубров Э.Я, Кудряшова Н.Е., Донова Л.В., Андрейцева О.И.,

Погребниченко И.В., Чжао А.В.

Московский городской Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского  

(Директор член-корр. РАМН проф. Ермолов А.С.)

Чжао Алексей Владимирович, @129010 г.Москва Б.Сухаревская пл., 3
E-mail zhao@rambler.ru

  Уходящее 20-е столетие ознаменовалось бурным развитием фундаментальной и прикладной науки. На этой основе родились и получили развитие высокотехнологичные производства во всех сферах человеческой деятельности. Одним из самых ярких примеров высоких технологий в медицине 20-го века явилось рождение и развитие такой ее отрасли, как трансплантология.
  Мечта о замене поврежденных или больных органов будоражила человеческие умы с давних пор, и лишь к середине нашего века стала реальностью, претворенная в экспериментальных работах русского ученого-физиолога В.П. Демихова.В 1946 году он впервые в мире произвел полную замену сердечно-легочного комплекса у собаки, в 1947 -выполнил пересадку одного легкого. В 1948 году В.П. Демихов начал цикл экспериментальных работ по пересадке печени. В 1951 году им выполнена трансплантация сердца собаке. В 1960 году Владимир Петрович Демихов издал первую в мире монографию “Пересадка жизненно важных органов в эксперименте”, которая была переиздана в 1962 году в Нью-Йорке, в 1963 году - в Берлине и в 1967 году - в Мадриде.
  Джозеф Мюррей впервые выполнил трансплантацию почки в клинике у однояйцовых близнецов. К 1975 году в мире насчитывалось более 25000 трансплантаций почек. В марте 1963 года американским хирургом Т.Е. Старзлом была произведена первая в мире трансплантация печени, закончившаяся, к  сожалению, летальным исходом. Еще довольно долго после этого трансплантация печени в клинике терпела неудачи в связи с отсутствием препаратов, способных надежно и относительно безопасно подавлять реакцию отторжения донорского органа.
  Огромный шаг на качественно новый уровень развития был совершен трансплантологией в 1978 году, с открытием французским ученым Жаном Борелем циклоспорина А. Этот препарат позволил трансплантологам всего мира успешно бороться с реакцией отторжения пересаженных органов, что повлекло за собой очень быстрый рост количества успешных трансплантаций. Так к 1981 году в США было выполнено 4885 пересадок почки, 62 пересадки сердца, 26 пересадок печени.А уже через 6 лет эти цифры составили 8972, 1512 и 1182 соответственно.
   Трансплантация органов дала возможность спасти тысячи людей во всем мире, продлить им жизнь, улучшить ее качество. Болезни, ранее считавшиеся неизлечимыми, стали рассматриваться врачами как показание к трансплантации того или иного органа. Значительный прогресс был достигнут в гепатологии. До недавнего времени врачи постоянно сталкивались  с собственным бессилием  при лечении таких заболеваний печени, как цирроз различной этиологии, фульминантная печеночная недостаточность, врожденные нарушения метаболизма (болезнь Вильсона, гликогенозы, гемохроматоз, гемофилия А, альфа1-антитрипсин-дефицит и др.). Бесперспективными также считались пациенты с билобарным поражением печени первичной  опухолью  или метастазами. С развитием трансплантологии подобные диагнозы перестали звучать как смертный приговор для пациентов, а врачи занялись разработкой четких показаний и критериев отбора пациентов к трансплантации печени на основе современных лабораторных и инструментальных методов обследования.
   Огромное значение в обследовании пациентов с заболеваниями печени имеют лучевые методы диагностики, такие, как рентгеноскопия и  рентгенография,  рентгеновская компьютерная томография (РКТ), ультразвуковое исследование (УЗИ), радиоизотопные методы исследования. Важной чертой перечисленных методов является их неинвазивность и  высокая информативность. Это позволяет применять их еще на догоспитальном этапе среди пациентов так называемых групп риска по заболеванию печени, к которым относятся больные, перенесшие вирусные гепатиты В и С или случайно выявленные носители маркеров этих гепатитов, пациенты с предполагаемым диагнозом цирроза печени, больные с неспецифическим язвенным колитом (НЯК), первичным склерозирующим холангитом (ПСХ), клиническими проявлениями холестаза, высоким уровнем гепатоспецифических онкомаркеров (альфа-фетопротеин, карбоангидратный антиген СА 19-9).
   Использование неинвазивных лучевых методов диагностики направлено на установление или подтверждение диагноза хронического диффузного заболевания печени и его осложнений (таких как портальная гипертензия), а также на выявление очаговой патологии. При наличии очаговых образований в печени возможна их пункционная биопсия под контролем УЗИ или РКТ.
  

При обследовании пациентов для постановки в лист ожидания трансплантации печени важно выявление как показаний к операции, так и противопоказаний с выявлением возможности их коррекции. Так, к противопоказаниям относятся тяжелые некорригируемые заболевания сердца  и легких, для диагностики которых наряду с другими методами применяется рентгеноскопия и рентгенография органов грудной клетки. Рутинные рентгеноскопия и рентгенография грудной клетки на этапе отбора, а также в послеоперационном периоде, имеют крайне важное значение. При ряде терминальных заболеваний печени отмечается интерстициальный отек легких, легочная гипертензия, правожелудочковая сердечная недостаточность, фиброзирующий альвеолит, имеющие характерную рентгеносимеотику. Значительные изменения в легких по данным рентгенологического исследования в сочетании с клиникой легочно-сердечной недостаточности уже на первом этапе обследования позволяют выявить противопоказания для трансплантации печени.
  Ежедневная рентгенография грудной клетки в раннем послеоперационном периоде  дает возможность контролировать и корригировать место нахождения эндотрахеальной трубки и центральных венозных катетеров, наличие или отсутствие интерстициального отека и плеврального выпота. Это исследование крайне важно для ранней диагностики бактериальной и грибковой пневмонии.
  

  УЗИ является одним из ключевых методов диагностики в дооперационном периоде. К настоящему моменту разработаны ультразвуковые критерии дифференциальной диагностики диффузных и очаговых заболеваний печени. В первую очередь это относится к традиционным методам исследования в режиме «серой шкалы».
   В задачи комплексного УЗИ пациентов с хроническими диффузными заболеваниями печени наряду с уточнением морфо-функциональных изменений, связанных с ее патологией, включается оценка других органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а также проведение эхокардиографии с изучением состояния полостей сердца и центральной гемодинамики.
   Изменение эхогенности печеночной паренхимы, контуров, формы и размеров печени являются наиболее часто встречающимися ультразвуковыми признаками ее диффузных поражений. Сонографические признаки повышения давления в системе воротной вены характеризуются изменениями портальной, селезеночной вен, увеличением размеров селезенки, развитием асцита [2, 3, 9, 13]. Использование дуплексного сканирования с применением методик цветного или энергетического допплеровского картирования способствует дифференциальной диагностике печеночной и внепеченочной портальной гипертензии. Применение ультразвуковой ангиографии позволяет определить выраженность внутрипеченочных гемодинамических нарушений. Оно также дает возможность достоверно судить о развитии порто-портальных и порто-кавальных анастомозов, наличии или отсутствии проходимости воротной вены, а также ее тромбоза. О характере артериальной гемодинамики печени можно судить на основании измерения линейной и объемной скорости кровотока (ЛСК, ОК) и индекса резистентности. Состояние портальной гемодинамики оценивается с помощью анализа изменений ЛСК, ОК, степени деформации кривой допплеровского сигнала и направления потока.
  Терминальная стадия цирроза печени характеризуется постепенным уменьшением размеров печени, бугристостью внешнего контура, нарастанием признаков портальной гипертензии и различными вариантами изменения портопеченочной гемодинамики. Так при оценке портального кровотока выявлено, что ЛСК имеет стойкую тенденцию к снижению. ОК на уровне воротной вены и общепеченочный кровоток могут быть пониженными или значительно повышенными в зависимости от характера и уровня развития анастомозов. При нарастании внутрипеченочного гидромеханического сопротивления форма допплеровского спектра на уровне ствола или ветвей воротной вены может приобретать гепатофугальный характер. Признаком тромбоза воротной вены является отсутствие спектрального или цветного допплеровского сигнала при ее локации. Исследование кровотока в бассейне печеночной артерии в этом случае регистрирует увеличение значений индекса резистентности [13, 15].
   Проведенные исследования изменений общепеченочного кровотока свидетельствуют об увеличении доли артериального кровоснабжения печени у больных с далеко зашедшими стадиями цирроза вследствие открытия внутрипеченочных артериовенозных анастомозов [59]. C целью детализации потоковых соотношений портопеченочной гемодинамики рядом авторов рекомендовано измерение допплеровского перфузионного индекса, печеночно-портального отношения, спленопортального индекса [35, 47]. Имеются сведения о достоверных изменениях конгестивного индекса при выраженных явлениях портальной гипертензии [5, 10, 40, 47].
   Регистрируемые изменения кровотока в бассейне печеночных вен у больных с циррозом печени обусловлены развивающимися нарушениями центральной гемодинамики и прогрессированием патологических изменений печеночной паренхимы [17, 18]. Применение контрастных веществ, содержащих микропузырьки газа, улучшает визуализацию внутрипеченочных сосудов малого диаметра [6, 15, 25, 39].
  Первоочередной задачей комплексного УЗИ на ранних этапах после трансплантации является исключение тромбоза печеночной артерии, воротной вены и вен кавального бассейна. В случае сохраненной проходимости сосудов, а также при отсутствии гемодинамически значимых стенозов области сосудистых анастомозов дуплексное сканирование регистрирует ламинарный кровоток, без признаков увеличения ЛСК (рис.1).




Ежедневный детальный анализ эхографического рисунка паренхимы и размеров трансплантированной печени позволяет судить о характере и степени изменений ее морфологии. При этом на ранних этапах послеоперационного периода (1неделя) может наблюдаться увеличение размеров печени с однородным повышением эхогенности паренхимы (рис.2).




В ряде случаев на фоне диффузного уплотнения эхоструктуры в периферических отделах выявляются и очаговые постишемические изменения в виде зон пониженной эхогенности без четких контуров (рис.3).




При благоприятном течении процесса регенерации наблюдается постепенное нивелирование выявленных очагов. Прогрессирование постишемических изменений печени характеризируется высокорезистентным кровотоком на уровне ветвей печеночной артерии со значительным возрастанием резистивного индекса (РИ)(рис.4).




Наличие тенденции к нормализации значений РИ является одним из ранних признаков улучшения функции трансплантата (рис.5).
  



  Оценка билиарной системы проводится косвенно на основании изучения диаметра протоков и их просвета.
   Не менее важной задачей УЗИ является и своевременное выявление общехирургических осложнений послеоперационного периода. С этой целью осуществляется ежедневное ультразвуковое мониторирование состояния органов брюшной полости, забрюшинного пространства, серозных полостей и катетеризированных вен. При выявлении внутри- или внеорганных отграниченных жидкостных или гнойных полостей возможна их пункция или дренирование УЗ-наведением.
  

   Рентгеновская компьютерная томография (РКТ) является эффективным методом выявления многих заболеваний печени. С ее помощью можно установить топику и распространенность патологического процесса, а также определить его структуру, провести денситометрическое и метрическое измерения.
  РКТ дает возможность дифференцировать очаговые и диффузные поражения органа, а также диагностировать очаги в печени на фоне ее диффузного поражения. При заболеваниях печени основными дифференциально-диагностическими компьютерно-томографическими критериями являются изменения ее величины, формы, плотности паренхимы, реже - структуры [43].
  Если говорить о диффузных поражениях печени, то наиболее информативной РКТ является в диагностикеее жировой дистрофии и гемохроматоза. Диагностическая ценность РКТ при циррозе печени на начальных его стадиях ниже, так как, в отличие от радиоизотопных методов исследования, РКТ не обладает возможностью оценки функции органа.
   На поздних стадиях развития цирроза печени на компьютерограммах определяется увеличение или уменьшение ее размеров, изменение контуров органа в результате появления узлов-регенератов. Структура печени становится диффузно неоднородной, плотность ее на разных участках возрастает [43]. Различные морфологические формы цирроза печени имеют свои особенности. Постнекротический цирроз на томограммах представлен диффузным увеличением печени с неоднородной структурой, неровными контурами. При билиарных  циррозах наблюдается увеличение печени без изменения ее контуров. Для портального цирроза характерны небольшие размеры печени, спленомегалия,  расширение воротной, селезеночной и коллатеральных вен. С помощью РКТ могут быть выявлены  и другие  признаки портальной гипертензии, такие, как асцит и варикозно расширенные вены пищевода.<
   Наиболее высоки возможности РКТ в выявлении очаговых поражений печени. При этом исследование обладает чувствительностью85-90%. РКТ-диагностка очаговых поражений печени основана на различии плотности между ними и паренхимой органа. Большинство патологических образований печени являются гиподенсными (плотность их ниже плотности паренхимы). Значительно реже встречаются образования, плотность которых выше плотности паренхимы (гиперденсные). Наиболее сложна компьютерная диагностика изоденсных очаговых образований печени. В этом случае перспективно объединение РКТ с ангиографией в виде селективного внутривенного или внутриартериального усиления изображения (КТА). Данное исследование позволяет выявлять очаги, незначительно отличающиеся  по плотности от паренхимы печени, что улучшает диагностику очаговых образований на 31,7% [12]. Наиболее рациональным является применение неионных контрастных препаратов (омнипак, аминак и др.). С помощью  РКТ возможно полностью проследить перфузию контрастного вещества,  как в здоровом органе, так и в области поражения.  Анализ временных показателей распределения и элиминации контрастного вещества помогает в обнаружении поражения и часто позволяет  предположить его специфику.
   В последние годы   наряду с обычными, стали применять спиральные компьютерные томографы (СКТ). Их использование  позволяет уменьшить время исследования, получить возможность сканирования протяженной анатомической области на одном вдохе, получить плоскостные и объемные изображения высокого разрешения за счет отсутствия влияния дыхательных экскурсий на качество изображения. Применение СКТ дает возможность построения объемного изображения [57]. Отмечая расширение возможностей метода СКТ, следует отметить, что его недостатком является невозможность коррекции получаемого изображения в ходе проведения скана большой протяженности от различного рода артефактов (в том числе и дыхательных экскурсий у пациентов в тяжелом состоянии).
   РКТ  в дооперационном периоде имеет особое значение не только для диагностики заболевания печени, но и для определения положения, формы, величины, объема внутренних органов, размеров воротной, нижней полой вены, диаметра аорты во всех ее отделах, а также состояния желчных путей и лимфатических узлов. В послеоперационном периоде   при наличии показаний может применяться  компьютеротомографическая артериография  для диагностики ранних хирургических осложнений  со стороны сосудистых анастомозов. РКТ также играет важную роль  в обнаружении жидкостных скоплений в плевральной и брюшной полостях, гнойно-септических осложнений  со стороны этих полостей [8]. При возникновении необходимости пункционно-дренажных вмешательств, таковые могут быть проведены под РКТ-наведением.
  


  Исходя из того, что основным показанием к трансплантации печени являются  конечные стадии  диффузных заболеваний печени (цирроз) с выраженными нарушениями функции гепатоцитов, при обследовании реципиента весьма полезными являются радионуклидные исследования. Применение сцинтиграфии позволяет выявить не только топографо-анатомические особенности печени и селезенки, но и функциональное состояние ретикулоэндотелиальной системы печени по степени захвата радиофармпрепарата  ретикулоэндотелиальными клетками печени, селезенки и костного мозга, а  также степень выраженности портальной гипертензии [14, 22, 34, 54] (Рис.6). Радионуклидные исследования  проводятся на планарной и однофотонной эмиссионной гамма-камерах, а в последние годы, на позитронном эмиссионном томографе. В ранних работах, посвященных этому вопросу,  отмечена высокая (до 100% при циррозах и до 78% при гепатитах) чувствительность метода при  диффузных заболеваниях печени [7]. До недавнего времени при сцинтиграфии печени предпочтение отдавалось коллоидным (органическим и неорганическим) препаратам, меченным короткоживущими радионуклидами (Tc-99m, In-111), которые, связываясь с опсонинами крови, фагоцитируются Купферовскими клетками и экстрапеченочными макрофагами селезенки и костного мозга [14]. В последние годы за рубежом для оценки функционального состояния паренхимы печени широко применяется препарат Тс-GSA (ДТПА-галактозил-альбумин человеческой сыворотки), связывающийся с асиалогликопротеиновыми рецепторами, что позволяет оценить резервные возможности паренхимы печени при различных ее поражениях в период подготовки больного к трансплантации печени и после проведения трансплантации методом однофотонной эмиссионной томографии (SPECT) [23, 24, 26, 28, 41, 45, 46, 51, 53, 54, 55, 56]. При этом установлена прямая корреляция с гистологическими изменениями, выявляемыми при биопсии печени [31].
   Радионуклидные методы диагностики позволяют также оценить вклад артериального и портального компонентов в общий печеночный кровоток. С этой целью используются коллоид и альбумин, меченные Тс-99м. В некоторых зарубежных работах имеются указания на использование  индекса печеночно-почечной артериальной перфузии, подсчитываемого при первом прохождении Тс-99м-пертехнетата для оценки артериального кровотока печени у больных с циррозами [33]. Портальный кровоток и порто-кавальное шунтирование изучается при введении различных радиоиндикаторов (Тс-99м-пертехнетат, Тl-201-хлорид) интраректально или интрадуоденально во время эндоскопического исследования [29, 49, 50].
   Сохраняет свою актуальность в диагностике поражений билиарной системы печени гепатобилисцинтиграфия с соединениями на основе -замещений иминодиуксусных кислот, которые связываются с альбуминами крови, поглощаются полигональными клетками печени и выводятся в составе желчи (Рис.7). Количественные показатели функциональной активности билиарной системы печени (Т мах поглощения радиоиндикатора печенью, Т1/2 выведения радиоиндикатора), показатели транспорта желчи по желчевыводящим путям в кишечник широко используются в нашей стране и за рубежом в гастроэнтерологи, гепатологии, хирургии и трансплантологии [20, 30, 36].
   Для оценки функционального состояния почек у больных с циррозом печени применяется динамическая сцинтиграфия почек с препаратами Тс-99-пентатех, I-123-гиппуран, Tc-MAG3 и другими, которые выявляют нарушения клубочковой фильтрации, канальцевой секреции, экскреторной и клиренсовой функции почек на ранних стадиях их поражения (Рис.8).
   Для диагностики злокачественных новообразований  печени и ее метастатического поражения  в последние годы широко используется метод позитронной эмиссионной томографии с туморотропными препаратами, в частности, F-18-фтордезоксиглюкозой, с помощью которого удается выявлять первичные опухоли и метастазы любой локализации.
   Как в раннем, так и в отдаленном послеоперационном периоде радионуклидные методы могут применяться для динамического исследования функционального состояния печеночного трансплантата, контроля за желчеобразованием и желчевыделением, функцией желчного анастомоза а также для оценки функции  других органов (почки).
  
Прямые методы контрастирования желчных путей
  Зачастую в послеоперационном периоде приходится прибегать к рентгенологическим методам исследования с прямым контрастированием желчного дерева [32, 38, 42]. Это происходит при стоянии дренажей в желчных путях, при желчеистечении по дренажам брюшной полости, подозрении на стриктуру билио-билиарного или билиодигестивного анастомоза, а также при наличии признаков билиарной гипертензии по данным УЗИ и РКТ [21]. В случае наличия у пациента желчного дренажа рентгеновское исследование производится при непосредственном введении контраста в дренаж до получения изображения внутрипеченочного желчного дерева, общего желчного протока и сброса контраста в кишку. При наложенном во время операции билио-билиарном анастомозе и отсутствии дренажа желчных протоков наиболее целесообразным методом визуализации билиарного тракта является эндоскопическая ретроградная холангиография (ЭРХГ) [38]. Многими хирургами-трансплантологами при формировании билиодигестивного анастомоза предпочтение отдается гепатикоеюноанастомозу на отключенной по Ру петле кишки, без дренажа. В этом случае при необходимости проведения рентгеновского исследования с прямым контрастированием желчных протоков, ЭРХГ технически невыполнима. В подобной ситуации приходится прибегать к чрескожной чреспеченочной холангиографии (ЧЧХГ) [19]. Из перечисленных методов визуализации желчных протоков данная процедура является наиболее инвазивной и выполняется по строгим показаниям. Типичными осложнениями ЧЧХГ являются внутрибрюшное кровотечение и желчеистечение. Условием для проведения ЧЧХГ считается наличие признаков внутрипеченочной билиарной гипертензии, подтвержденных УЗИ или РКТ. Оптимальным является проведение ЧЧХГ под контролем УЗИ. Так, первичная пункция одного из расширенных желчных протоков производится под УЗ-наведением. Далее в протоки вводится контрастное вещество до получения  рентгенологического изображения внутри- и внепеченочного желчного дерева. При билиарной гипертензии  после визуализации уровня препятствия  во время ЧЧХГ, в желчном протоке  может быть оставлен дренаж для декомпрессии желчного дерева, а также для предотвращения внутрибрюшного желчеистечения и разрешения механической  желтухи. Эта манипуляция носит название чрескожной чреспеченочной холангиостомии (ЧЧХС). В случае наличия стриктуры желчного анастомоза ЧЧХС является паллиативной процедурой до решения вопроса о чрескожной баллонной дилятации и стентировании  желчных протоков или о реконструктивной операции [19].  Стриктуры желчных путей после трансплантации печени в большинстве случаев связаны с их ишемическим повреждением в результате тромбоза печеночной артерии и, как правило, при прогрессировании являются показанием для выполнения ретрансплантации печени [37].
   Таким образом, комплексная лучевая диагностика у больных с поражениями печени до и после трансплантации  позволяет своевременно ответить на многие диагностические вопросы, выставить показания к  дополнительным неинвазивным и инвазивным  диагностическим, а также к лечебным мероприятиям. Разработка вопросов лучевой диагностики при трансплантации печени является  актуальной и перспективной, как в научном, так и в практическом отношении.