Comparison of Portal Venous Flow in Cirrhotic Patients with and without Paraumbilical Vein Patency Using Duplex-Sonography

Summary

Aim: In a prospective study we examined the effect of paraumbilical vein patency on the portal venous blood flow in patients with liver cirrhosis by Duplex-sonography. In this context we investigated the influence of the aetiology and the severity of cirrhosis on the development of venous paraumbilical shunts. Method: In 70 patients (Child A: 16; Child B: 27; Child C: 27) with cirrhosis of different aetiologies the portal venous flow velocity, the blood flow volume, and the diameter of the portal vein were examined by Duplex sonography after an overnight fast. Results: 16 patients had a patent paraumbilical vein. The mean portal venous flow velocity (19.2 ± 7.8 cm/s) and the flow volume (1.29 ± 0.50 l/min) were significantly higher in patients with paraumbilical vein patency than in patients without paraumbilical shunts (14.4 ± 4.6 cm/s; p = 0.029 and 0.88 ± 0.34 l/min; p = 0.007 respectively). The prevalence of shunts of the paraumbilical vein in cirrhotics was significantly lower in category Child A (6.3 %) than in Child B (25.9 %; p = 0.011) and Child C (33.3 %; p = 0.006). Conclusion: The occurrence of relatively high portal blood flow velocities in cirrhotics must remind the examiner of the potential existence of spontaneous portosystemic shunts. Those shunts must be carefully looked for with colour-Doppler ultrasound. In order to assess the true parenchymal blood flow we suggest to perform additional measurements of the right portal trunk and the left portal vein distal to the shunt. With an increase in the severity of liver cirrhosis the incidence of paraumbilical vein patency rises.

Portalvenöser Blutfluß bei Leberzirrhose mit und ohne wiedereröffneter Parumbilikalvene - eine duplexsonographische Studie

Ziel: In einer prospektiven Studie wurde duplexsonographisch untersucht, inwiefern sich bei Leberzirrhotikern die Ausbildung eines Umbilikalvenenshunts auf den portalvenösen Blutfluss auswirkt, und ob bestimmte Ätiologien und Schweregrade von Leberzirrhosen mit der Ausbildung portosystemischer Shunts korrelieren. Methode: Bei 70 Patienten mit Leberzirrhose (Child A: 16; Child B: 27; Child C: 27) unterschiedlicher Ätiologien wurden nach mindestens achtstündiger Nahrungskarenz die portalvenöse Blutflussgeschwindigkeit, das Blutflussvolumen und die Pfortaderquerschnittsfläche bestimmt. Ergebnisse: 16 Patienten hatten einen Paraumbilikalvenenshunt. Die Patienten mit Shunt hatten signifikant höhere mittlere Pfortaderflussgeschwindigkeiten (19,2 ± 7,8 cm/s) und Blutflussvolumina (1,29 ± 0,50 l/min) als die Patienten ohne Shunt (14,4 ± 4,6 cm/s; p = 0,029 bzw. 0,88 ± 0,34 l/min; p = 0,007). Im Child-Stadium A (6,3 %) war das Auftreten von Paraumbilikalvenenshunts signifikant geringer als in den Stadien B (25,9 %; p = 0,011) und C (33,3 %; p = 0,006). Schlussfolgerung: Bei Auftreten relativ hoher Pfortaderblutflussgeschwindigkeiten bei Leberzirrhotikern muss an die Existenz spontaner portosystemischer Shunts gedacht und nach diesen gezielt dopplersonographisch gesucht werden. Um den Blutfluss zu bestimmen, der die Parenchymzellen erreicht, schlagen wir vor, zukünftig zusätzlich den Blutfluss im rechten Pfortaderhauptast und im linken Portalvenenast jenseits des Shunts zu bestimmen. Mit Fortschreiten des Zirrhosegrades steigt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens portosystemischer Shunts.

Key words:

Paraumbilical vein patency - Duplex sonography - Portal venous flow - Liver cirrhosis - Portal hypertension

Schlüsselwörter:

Paraumbilikalvenenshunts - Duplex-Sonographie - Pfortaderfluss - Leberzirrhose - Portale Hypertension

References

• 1 Alpern M B, Rubin J M, Williams D M, Capek P. Porta hepatis: Duplex Doppler US with angiographic correlation.  Radiology. 1987;  162 53-56
• 2 Patriquin H, Lafortune M, Burns P N, Dauzat M. Duplex Doppler examination in portal hypertension: technique and anatomy.  Am J Roentgenol. 1987;  149 71-76
• 3 Bolondi L, Gaiani S, Barbara L. Accuracy and reproducibility of portal flow measurement by Doppler US.  J Hepatol. 1991;  13 269-273
• 4 Vries P J de, Hoekstra J BL, Hooge P de, Hattum J van. Portal venous flow and follow-up in patients with liver disease and healthy subjects. Assessments with duplex Doppler.  Scand J Gastroenterol. 1994;  29 172-177
• 5 Bolondi L, Gaiani S, Gebel M. Portohepatic vascular pathology and liver disease: diagnosis and monitoring.  Europ J Ultrasound. 1998;  7 (Suppl 3) 41-52
• 6 Zoli M, Iervese T, Merkel C, Bianchi G, Magalotti D, Marchesini G, Gatta A, et al. Prognostic significance of portal hemodynamics in patients with compensated cirrhosis.  J Hepatol. 1993;  17 56-61
• 7 Siringo S, Bolondi L, Gaiani S, Sofia S, Zironi G, Rigamonti A, Di Febo G, et al. Timing of the first variceal hemorrhage in cirrhotic patients: prospective evaluation of Doppler flowmetry, endoscopy and clinical parameters.  Hepatology. 1994;  20 66-73
• 8 Okazaki K, Miyazaki M, Ohnishi S, Ito K. Effects of food intake and various extrinsic hormones on portal blood flow in patients with liver cirrhosis demonstrated by pulsed Doppler with the Octoson.  Scand J Gastroenterol. 1986;  21 1029-1038
• 9 Seitz K, Wermke W. Portale Hypertension - derzeitiger Stand der sonographischen Diagnostik.  Z Gastroenterol. 1995;  33 349-361
• 10 Surrat R S, Middleton W D, Darcy M D, Melson G L, Brink J A. Morphologic and hemodynamic findings at sonography before and after creation of a Transjugular Intrahepatic Portosystemic Shunt.  Am J Roentgenol. 1993;  160 627-630
• 11 Ditchfield M R, Gibson R N, Donlan J D, Gibson P R. Duplex Doppler ultrasound signs of portal hypertension: relative diagnostic value of examination of paraumbilical vein, portal vein and spleen.  Australas Radiol. 1992;  36 102-115
• 12 Grant E G, Tessler F N, Gomes A S. Color Doppler imaging of portosystemic shunts.  Am J Roentgenol. 1990;  154 393-397
• 13 Riehl J, Bongartz D, Nguyen H, Sieberth H G. Spontane portosystemische Shunts bei Leberzirrhose: Darstellung durch farbkodierte Duplexsonographie.  Ultraschall in Med. 1997;  18 272-276
• 14 Gebel M, Wagner S, Müller R, Manns M. Wert der Farbdopplersonographie zur Aufdeckung spontaner portosystemischer Shunts bei der fortgeschrittenen Leberzirrhose. In: Anderegg, A, Despland, P. Henner, H, Otto, R (Hrsg) Ultraschalldiagnostik '91. Berlin; Springer 1992: 125-130
• 15 Gibson R N, Gibson P R, Donlan J D, Clunie D A. Identification of a patent paraumbilical vein by using Doppler sonography: importance in the diagnosis of portal hypertension.  Am J Roentgenol. 1989;  153 513-516
• 16 Mostbeck G H, Wittich G R, Herold C, Vergesslich K A, Walter R M, Frotz S, Sommer G. Hemodynamic significance of the paraumbilical vein in portal hypertension: assessment with duplex US.  Radiology. 1989;  170 339-342
• 17 Sacerdoti D, Bolognesi M, Bombonato G, Gatta A. Paraumbilical vein patency in cirrhosis: effects on hepatic hemodynamics evaluated by Doppler sonography.  Hepatology. 1995;  22 1689-1694
• 18 Schulze P J, Vogel H M. Sonographic demonstration of Cruveilhier-v. Baumgarten (CB) syndrome. Problems of differential diagnosis and nomenclature.  Eur J Radiol. 1982;  2 72-77
• 19 Lang H, Knitsch W, Weinmann A, Manns M, Pichlmayr R. Sonographic aspects of the Cruveilhier v. Baumgarten syndrome.  Bildgebung. 1993;  60 28-30
• 20 Lafortune M, Costantin A, Breton G, Legare A G, Lavoie P. The recanalized umbilical vein in portal hypertension: a myth.  Am J Roentgenol. 1985;  144 549-553
• 21 Aagaard J, Jensen L I, Sorensen T IA, Christensen U, Burcharth F. Recanalized umbilical vein in portal hypertension.  Am J Roentgenol. 1982;  139 1107-1109
• 22 Ohnishi K, Sato S, Pugliese D, Tsunoda T, Saito M, Okuda K. Changes of splanchnic circulation with progression of chronic liver disease studied by echo-Doppler flowmetry.  Am J Gastroenterol. 1987;  82 507-511
• 23 Kawasaki T, Itani T, Mimura J, Komori H. Portal venous volume flow: in vivo measurement by time-domain color-velocity imaging.  Ultrasound Med Biol. 1999;  25 915-921
• 24 Körner T. Der diagnostische Wert der portalen Duplexsonographie bei Leberzirrhose.  Ultraschall in Med. 1996;  17 79-84