European Radiology：利用PCCT观察胆道闭锁KP术后Glisson系统的微血管适应性改变

胆道闭锁（BA）是一种发生于婴儿期的炎症性胆道疾病，通常在出生后三个月内发生。一般来说，病变最初发生在肝外胆管，如果不加以治疗，会迅速发展到肝内胆管，导致严重的胆汁淤积和肝硬化。患儿随后出现并发症，如肝脾肿大、腹水、静脉曲张、低凝血功能和门静脉高压，严重时可导致死亡。现阶段，Kasai portoenterostomy（KP）是有效缓解BA患者胆汁淤积的首选手术疗法。通过将空肠的Roux-en-Y环与肝门吻合，大约60%接受KP的BA患者实现了胆汁引流和黄疸的消失。随着KP技术的进步和操作的熟练，KP在延长儿童自体肝脏的生存期和推迟肝移植方面越来越有效，10年的自体肝脏存活率可以达到70%以上。

肝内血管可分为肝静脉系统和Glisson系统。Glisson系统中的门静脉、肝动脉和胆管在排列和分布上基本一致，都被纤维囊所包围。该系统中血管结构的破坏和重塑不断影响着肝小叶结构和循环阻力的变化，是BA疾病过程中最重要的病理特征之一。多项研究显示，胆管增生、门静脉分支狭窄、肝动脉直径增加都被认为是BA的主要血管损伤，阻碍了肝内血液循环和肝功能的正常运行。接受成功的KP后，胆汁淤积可以得到有效疏通，使胆汁压力得到缓解，增生的胆管的形态和数量也发生了适应性改变。研究表明，KP后BA患者的肝胆管数量与术后有效的胆汁引流、黄疸清除和首次胆管炎的发生密切相关。同时，门静脉系统和肝动脉系统与胆管的位置相邻，与胆管的功能相配合。这一系列的改变对于了解BA的发展和治疗至关重要。传统的CT和MR对肝内微血管成像不够敏感。目前对Glisson系统微血管的研究大多基于二维（2D）水平，可以同时看到高分辨率的血管和纤维组织，但不能获得真正的空间位置、结构和血管间的相互作用。在疾病发展过程中，Glisson系统中各种微血管的动态适应性演变和相互作用机制仍然缺乏关键的空间形态学证据。因此，选择一个合适的成像工具以高分辨率显示Glisson系统微血管网络的结构，以实现在三维（3D）水平上进行研究和分析。

X射线相位对比CT（PCCT）通过捕捉X射线通过物体时的相位信息变化来获得成像对比度，无需借助对比剂即可显示生物软组织内部的精细结构，其灵敏度约为传统吸收性X射线的1000倍。最近，PCCT作为一种先进的三维虚拟组织病理学技术被广泛应用于生物医学领域的前沿研究，并成功实现了对肝脏、大脑、脊髓、肾脏和乳腺等软组织中微血管系统的显微成像。特别是在肝脏微血管领域，以往的研究基于PCCT实现了不同肝脏纤维化模型中微米级血管的三维可视化，并研究了微血管各种形态学参数的改变与肝脏纤维化程度之间的相关性。此外，利用PCCT可以对肝内胆道系统进行高分辨率的空间观察，并成功研究了胆道压力增加引起的胆道树的形态适应。因此，PCCT可以获得Glisson系统中各种血管的真实三维结构和位置关系，可以实现从宏观到微观对血管的连续观察和定量定性，为分析微血管病变的病理生理特征提供了新的可能。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究通过PCCT的三维虚拟组织病理学重建了接受和不接受KP的BA患者Glisson系统中微血管的三维结构，并观察和量化了各种微血管的形态特征，探讨了KP后胆道压力下降引起的胆道系统的形态演变以及伴随的动脉和门静脉系统的适应性形态改变，并提出了竞争性占位机制，为临床揭示了各种微血管结构的改变机制。

本项研究使用PCCT对BA患者的肝脏外植体进行成像，32名受试者被纳入其中并分为两组：KP（n = 16）和非KP（n = 16）。结合组织学分析和三维可视化技术，对胆道、动脉和门静脉系统进行了三维虚拟组织病理学评估。根据环路体积比、三维空间密度、相对表面积、迂回性和其他参数，研究了Glisson系统中微血管的病理变化。 

在非KP组中，胆管大多表现为放射状多瘤增生并扭曲成环状。在KP组，胆管增生较少，胆管的环状体积比下降了13.89%。同时，动脉和门静脉系统也因胆管增生的程度而出现适应性改变。与非KP组相比，KP组的动脉三维空间密度下降了3.53%，相对表面积从0.088 ± 0.035下降到0.039 ± 0.015（P < .01）。KP后变形的门静脉分支逐渐恢复，与非KP组相比，三维空间密度增加2.93%，迂曲度从1.17±0.06降至1.14±0.04（p < .01）。 

图 非KP组和KP组BA患者的肝动脉的三维重建和定量分析。A, G 非KP组和KP组的门静脉区域的三维体积渲染。动脉和胆管分别用红色和绿色标记。Bar=300微米。B, H 从阵列A和G中的胆管和肝动脉的三维重建中提取的中心线。 C, E 阵列A和G中的肝动脉的三维表面重建，Bar = 200 μm。FV是左边虚线框的放大图，显示表面纹理，CS是箭头处的相应横截面，显示圆度。Bar = 100 μm。D, F 阵列A和G中的方块中的胆管的三维重建。图中显示，与非KP组相比，KP组的动脉三维空间密度（I）更低，胆管和动脉的横截面圆度（J）更接近于1，相对表面积（K）下降。**p < .01. FV，正视图；CS，横断面；BD，胆管；HA，肝动脉

本项研究实现了对有KP和无KP的BA患者Glisson系统中微血管三维结构的全面观察，并提出了竞争性占位机制，为BA疾病中KP后胆管疏通诱发微血管适应的形态学机制提供了重要启示。此外，微血管形态的有益演变以及由此产生的血供模式的调整，为改善BA的治疗和预后提供一个关键的目标。

原始出处：

Bei-Ning Qi,Wen-Juan Lv,Jian-Bo Jian,et al.Insight into microvascular adaptive alterations in the Glisson system of biliary atresia after Kasai portoenterostomy using X-ray phase-contrast CT.DOI:10.1007/s00330-022-09364-4