经直肠多普勒超声结合组织病理学探讨痔病形成机制

阿迪力江·艾麦提 艾山江·乌买尔江 王 辉 吴 瑄 包 辉 马木提江·阿巴拜克热

痔病是影响人们健康和生活质量的常见疾病之一，但其发病机制形成原因尚不清楚，有关痔的本质和治疗的研究及争论从未停息过。揭示痔发病机制仍需要结合大量的病理生理学研究，尤其是针对初期痔病发生机制[1]。虽然静脉曲张学说、细菌感染学说和血管分布学说是基于病因学提出的理论，但痔核因曲张的静脉、感染而引起的证据不足，痔血管的“Y”型分布在实际解剖时也并未达到很高的吻合率，因此这3个学说认可度不高。经过深刻探讨前辈的研究成果，再结合笔者的研究发现，初步推测痔病形成与肛垫内动静脉瘘、动静脉畸形的形成有着密切关系。本研究选择38例Ⅲ、Ⅳ期内痔患者进行经直肠多普勒超声检查痔区血管发现动静脉瘘、动静脉畸形的“五彩镶嵌样”超声特征，同时精确定位异常血管区域选择性痔上黏膜切除(tissue-selecting therapy stapler，TST)部分痔组织和痔上黏膜行病理学检查。根据通过经直肠多普勒超声和病理组织学检查痔区发现的“动静脉瘘、动静脉畸形”特征为依据拟探讨其在痔形成中的意义。

资料与方法

1.研究对象:选择2016年2月～2017年6月间在笔者医院门诊收治的患者，以国际诊断标准为依据分类[2]：Ⅰ期痔病的特征是突出的脉管系统，充血但没有脱垂；Ⅱ期痔病脱位仅伴有紧张但自发减少；Ⅲ期痔病脱出齿状线以外的应变，需要手动复位； Ⅳ期痔病脱位超出齿状线，但不能手动复位。选取38例Ⅲ、Ⅳ期患者，其中男性26例，女性12例;患者平均年龄为41.76±5.92岁，症状持续时间为7.08±2.46个月，行经直肠彩色多普勒超声检查(transrectal color Doppler ultrasonograph，TRUS)检查。所有病例均行直肠腔内超声检查血管定位，并行TST。回顾性分析全部患者彩色多普勒超声及组织病理学特征。

2.仪器与方法:经直肠彩色多普勒超声检查均选用意大利百盛公司的Class-C彩色超声仪，双平面探头行彩色多普勒超声，其中凸振模式频率(3～9)MHz，成像角度200°，线阵模式频率(4～13)MHz。患者于检查前6h肠道准备，左侧卧位将端扫式探头前端放段耦合剂。并外置橡胶套后伸入直肠腔内约3～5cm处，先用二维超声顺时针方向探查，发现第2层即环形低回声区不规则增宽处，换彩色多普勒超声观察痔血管的位置及数量、形态、血管走形及血管网的血液动力学指标。切除组织均采用HE染色，经具有丰富临床经验的病理科专家诊断。

结 果

选择符合纳入标准的38例患者术前行经直肠多普勒超声，在不同部位见增厚的内括约肌层面可见点片状低回声区，交织流动的细点状无回声，呈囊实混合性蜂窝状回声区。彩色多普勒超声血流频谱(CDFI)可见痔区充满血流信号，同一扫描平面上发现不同流向的血流呈“五彩镶嵌样”改变；同时检测到高速低阻的动脉血流频谱及动脉化的静脉频谱(图1～图3)。

图1 Ⅲ、Ⅳ期内痔的超声检查二维超声表现增厚的内括约肌层面可见点片状低回声区，交织流动的细点状无回声，呈囊实混合性蜂窝状回声区

图2 彩色多普勒超声表现痔区部位充满血流信号,同一扫描平面上，可见不同流向的血流呈“五彩镶嵌样”。脉冲多普勒测及高速低阻的动脉血流频谱

图3 五彩镶嵌血流区脉冲多普勒测到静脉血流动脉化的频谱

针对38例Ⅲ、Ⅳ期的切除痔组织在光镜下观察，在28例患者明确发现有动脉管壁增厚，弹力膜大部分破坏消失，平滑肌厚薄不均且排列紊乱，内皮下、中膜及外膜均可见胶原纤维增生，部分区域纤维粗大呈均质状。静脉均可见管腔明显粗大，管壁厚薄不均，管腔形成明显皱褶。管壁增厚处可见大量胶原纤维增生，分布在管壁全层，平滑肌细胞增生但呈退变状态；管壁菲薄处只有几层退变的平滑肌和胶原纤维、内皮黏液变、瘘口呈“瓶颈样”改变(图4)。

图4 切除痔组织HE染色可见动静脉畸形、动静脉瘘表现A.术前超声定位“五彩镶嵌样”改变的痔组织，TST选择性痔黏膜切除术切除该组织；B.管壁不完整的畸形血管及其周围组织广泛出血(HE,×100)；C.管壁不完整迂曲扩张的厚壁、薄壁畸形血管(HE,×40)；D.在黏膜下发现畸形血管(HE,×40)；E.在黏膜下发现皱褶的畸形血管、血管外可见排列紊乱变形的肌纤维、内皮破损(HE,×100)；F.相互毗邻的细小变形迂曲扩张动脉和静脉之间出现瘘，动脉内皮黏液变(HE,×100)

讨 论

痔病是常见病、多发病，解释痔的学说也比较多，但其发病机制尚不明确。痔病的诊断主要依赖于临床症状和体征，缺乏影像学、病理学诊断依据。痔病是出血为首发症状、血管为主要组织成分的疾病。因此需要结合其他方式清晰地检视痔血管形态学特征，将精准切除含有异常血管的痔组织做形态病理学研究，以此为契机在痔的诊断及发病机制研究方面寻找新的切入点。本研究选择38例Ⅲ～Ⅳ期痔病患者的多普勒超声表现及内痔组织病理学特征进行回顾性研究和探讨。

临床实践中发现痔的诱发因素有饮酒、辛辣饮食、排便频率及大便性状改变、疲劳、腹泻和便秘等，这些诱因归结于肛垫灌入血流量增多导致[3，4]。虽然肛垫内血液可经肠壁多个不同方位的静脉回流，但各种诱因使内括约肌松弛，外括约肌收缩甚至括约肌张力持续增高会引起血管通路回流受阻血流灌注增多[5]。从而临床因便秘用力排便或者腹泻后引发急性痔病脱出疼痛的病例并不少见。痔血管内淤血血栓形成合并感染、激发溃疡出现使肛垫内血管压力明显增高[6]。这些血流动力学的变化可以导致痔血管形态及结构的改变。从痔病的定义推断，只有达到病理性改变的肛垫才是痔病，而病理变化的重点是血管及支持结构的改变。

痔的病因学研究重点主要围绕痔血管的形态学。肛垫血液动力学变化引起肛垫血供量增加并且毛细血管调控紊乱，伴随交感神经兴奋引起毛细血管关闭，动静脉吻合口开放，导致痔静脉丛回流血量骤增、血管扩张充血；毛细血管床因交感神经兴奋而关闭，组织出现缺血、缺氧，并且局部组胺等血管活性物质分泌增加进一步促进静脉扩张、血液淤滞。若病情继续发展，毛细血管受缺氧影响，通透性发生改变，血浆渗出、组织水肿、炎性因子反应、血管破坏导致肛垫黏膜溃烂出血[7]。观察嵌顿痔的病理表现，上皮黏膜溃烂、坏死；组织间隙高度水肿；血管高度扩张，血管内皮细胞间隙增宽，内径增大；血管壁胶原纤维大量增生，内弹力板断裂、退化，并有炎性因子浸润；黏膜下肌纤维(Trietz肌)亦变得疏松、断裂[8]。王振军等报道痔组织内血管壁结构发育异常，动脉弹力板断裂或不连续，窦状血管管壁厚薄不均，可分为厚壁血管和薄壁血管两种。管壁纤维不连续，部分管壁破坏，呈玻璃样变性、硬化、平滑肌缺失，代之以变性的胶原，或仅见内皮细胞，出血严重，可形成局限血肿，随着痔的发展厚壁的窦状血管明显增多。正常肛垫组织中二者数量比例约为1∶1，而Ⅲ、Ⅳ期痔组织的血管以厚壁血管为主，薄壁窦状血管较少见,二者比例为2∶1～3∶1。

上述痔血管的病理生理学特征在其他动静脉畸形、动静脉瘘相关疾病中有类似描述。膀胱动静脉畸形临床病理观察中发现动脉、静脉、毛细血管混杂排列，管壁厚薄不均，表现为管壁肌层及弹力层均可出现厚度的“突然”变化，管腔粗细不等，可见畸形动脉硬化[9]。脑动静脉畸形的微观形态学研究中发现畸形血管管腔大小不一，管壁厚薄不均，管腔内见有淤血，管腔间见陈旧性出血或小血肿形成。Masson 染色结果表明畸形血管管壁欠完整，血管壁各层排列紊乱，胶原纤维断裂，平滑肌纤维不完整[10]。周围血管动静脉瘘、动静脉畸形组织病理学观察中发现动静脉瘘形成及结扎后内弹力膜完全消失，胶原纤维增生较显著，这与实验性动静脉瘘组织学研究结果相似，可造成动脉管壁弹性丧失而脆性增加。临床上动静脉畸形、动静脉瘘组织病理学研究表明其动脉弹力膜及肌层破坏、胶原纤维取而代之；静脉壁厚薄不均，管壁增生区可见大量的均质状胶原纤维，达管壁全层；而管壁菲薄区仅有几层平滑肌和胶原纤维。这可能与血流冲击方向有关，可使血管的脆性增大，并可加重动静脉畸形、动静脉瘘出血的危险[11]。

本研究针对38例Ⅲ、Ⅳ期的切除痔组织在光镜下观察发现，动脉管壁增厚，弹力膜大部分破坏消失，平滑肌厚薄不均且排列紊乱，内皮下、中膜及外膜均可见胶原纤维增生，部分区域纤维粗大呈均质状。静脉均可见管腔明显粗大，管壁厚薄不均，管腔形成明显皱褶。管壁增厚处可见大量胶原纤维增生，分布在管壁全层，平滑肌细胞增生但呈退变状态；管壁菲薄处只有几层退变的平滑肌和胶原纤维、内皮黏液变、瘘口呈“瓶颈样”改变。本研究结果与动静脉畸形、动静脉瘘的组织形态学和王振军等研究的内痔组织形态学特征高度相似，初步推测痔组织中存在动静脉畸形、动静脉瘘的可能，需要结合影像学进一步验证。

在子宫动静脉瘘的二维超声声像图中发现，近宫腔的肌层内可见低回声或中低混合回声，或者囊实混合性蜂窝状回声[12]。子宫动静脉瘘的CDFI声像图表现为子宫肌层不均匀回声区内可见彩色混迭的丰富血流信号，呈“五彩镶嵌样”改变，部分囊肿样改变的病灶内呈红蓝各半漩涡状血流信号。频谱多普勒显示呈双向带搏动的混杂频谱，频谱特点为动脉血流频谱或湍流频谱及静脉血流动脉化频谱，其原因是由于血流动力学的改变，动静脉直接交通导致局部血液循环阻力显著下降，血流速度明显加快，血流量异常增大[13]。动静脉畸形二维超声显示网格状或蜂窝状，较宽无回声区。彩色多普勒(CDFI)示无回声区内充满血流信号，呈五彩镶嵌状[14，15]。笔者在前期研究及此次经直肠多普勒超声(TRUP)检查内痔二维超声发现，增厚的内括约肌层并其内可见点片状低回声区，交织流动的细点状无回声，呈囊实混合性蜂窝状回声区，彩色多普勒超声(CDFI)可见不同流向的血流呈“五彩镶嵌样”，色彩明亮处测到高速低阻的动脉血流频谱及动脉化的静脉频谱。动静脉畸形、动静脉瘘的患者彩色多普勒超声检查发现的“五彩镶嵌样”表现同样在经直肠多普勒超声检查痔血管中发现。

目前没有依据证明痔病发现的动静脉畸形、动静脉瘘是先天型或后天型，但是根据痔病发展过程、临床表现、分期来推断畸形血管的出现是肛垫先天特殊构造在诱发因素长期作用下慢性演变的结果。人类控制排便、排气的过程中内外括约肌和Treits肌收缩闭合内外痔静脉丛，增加肛垫供血量，使肛垫充血从而封闭肛门。在痔病诱发因素作用下肛垫黏膜下血管发生血流动力学变化甚至发生过度充血、扩张导致血管形态学改变，再加上炎症、粪便对肛管黏膜机械性损伤及擦洗过程中的人为损伤导致痔血管退变出现管壁厚薄不均的畸形血管，动静脉损伤相互贯通发生动静脉瘘。畸形血管的异常充血容易造成黏膜的缺血、缺氧、坏死、糜烂发生各期痔出血。畸形血管破裂出血若发生在痔组织内，通过弹性纤维组织和肌肉收缩阻止出血并很快被周围肌肉包裹局部形成血肿、血肿机化后形成囊状畸形血池，这可能是大多数研究者所说的“窦状血管”，动静脉畸形、动静脉瘘血管的破坏的增多导致畸形血管尤其是厚壁血管数量的增多引起痔组织内肌肉纤维变形及排列紊乱等病理性改变，随着肌纤维逐渐失去对痔血管的控制能力，痔体积也变大，这很好地解释了痔的首发症状为无痛性动脉性出血而收缩肛门时则不再有活动性出血，以及痔体积逐渐变大脱出的原因。畸形血管内易出现血栓，血栓引起局部组织缺血、缺氧、坏死、感染速进畸形血管的增多，这是一种恶性循环。同样，混合痔和外痔的病变特征似乎也支持动静脉畸形、动静脉瘘的存在。肛垫的充血，必须靠动脉供血、静脉闭合来完成。内外痔之间和外痔的静脉丛参与这个过程，这些静脉丛外包绕着大量肌肉和弹性纤维，通过这些肌肉的收缩来完成静脉丛的闭合。如果肛垫内存在动静脉畸形、动静脉瘘，长期过度充血引起肛垫支撑结构的破坏使肛垫始终处于充血状态，加重排便过程中静脉回血压力，引起侧支血管开放和静脉血管的增生，使包绕在动、静脉丛外肌肉和弹性纤维过度伸展破坏，从而引起内外痔的血管的融合，外痔的肿胀。若血液回流受影响，则可引起血栓、炎性反应、增生、纤维化等一系列病理生理反应。

根据上述组织病理学结合超声影像学发现，推测痔组织内动静脉畸形、动静脉瘘存在。痔血管的形态学改变在痔形成过程中是不可忽略重要因素，可以较全面地揭示痔的形成机制。而经直肠彩色多普勒超声能为痔病的临床治疗提供一种高敏感、特异、准确的诊断方法，可更精确地指导手术治疗。希望此发现能够为广大研究者提供新的研究方向或者切入点以此推进痔病机制研究。