王童,高琪琛,林芷伊,杨展,张秋翔,杨朝颖,张永国,刘桂生,褚志强,陈骞,满洋,苗章,张宏伟
肝硬化是一种或多种原因引起的进行性慢性肝病,是我国常见疾病和死亡病因之一[1]。对肝脏储备功能早期、全面的评估,可为患者预后评估、介入治疗[2]、肝脏移植及人工肝技术的应用提供依据[3]。
近年来,肝功能的评估方法越来越多,比如前白蛋白测定、吲哚菁绿试验、Child-Pugh分级、MELD评分等[4]。但类似于前白蛋白测定等静态检测仅能评估肝脏某一方面的功能,不能对肝脏储备功能做出动态、全面的评估[5],而ICG试验则可补其不足。ICG注入人体后,不参加肝肠循环,不从肾脏排泄,其肝脏提取率非常高。且ICG试验不良反应少、特异性强、敏感度高、不受发热影响[4]。但ICG的测量中,需多次采集;且过程耗时长,易导致中间参数的测量误差[4]。ICG试验基本指标包括ICGK与ICG 15 min内滞留率(ICGR15)。ICGK被认为比ICGR15更准确地反映了ICG的药代动力学,ICGR15仅在一个时间点采样点,而ICGK需要多个采样时间点,ICGK可反映肝脏的整体功能[6]。研究表明,ICGK在判定活体肝移植安全性方面发挥着指示作用,相较于ICGR15,其在肝功能评估方面更特异准确,可动态评估药物治疗安全性[7]。
因此,本研究拟对肝硬化患者ICGK与反映肝功、血凝、循环、血常规、一般情况等临床常规指标的关系进行分析,从而简便快速测定ICG的清除量,为早期检测肝脏储备功能提供便利。
回顾性分析石河子大学医学院第一附属医院肝胆外科2013年6月至2018年6月诊断为肝硬化的患者共34例,男20例,女14例,年龄21~73岁,平均年龄51岁。本实验已经过医院石河子大学医学院第一附属医院伦理委员会批准。
参考中华医学会《临床诊疗指南》[8]相关标准确诊为原发性肝硬化。排除标准:①肝硬化外的门脉高压症,如布加综合征、肝小静脉闭塞症;②影像学检查提示肝脏恶性肿瘤和(或)AFP≥100 ng/mL;③合并其他慢性疾病,如心脑血管疾病、糖尿病及慢性肾功能不全等;④合并腹水、肝血管瘤等其他肝脏占位情况。
ICG试剂(25 mg/瓶)购自辽宁丹东医创药业有限责任公司。DDG-3300K分析仪及配套分析系统软件为日本光电工业株式会社研发。
用ICG测定仪器测定34例肝硬化患者的ICGK。通过石河子大学医学院第一附属医院检验科检测获得该34例患者反映肝功、血凝、循环、血常规及一般情况的指标:红细胞计数(RBC)、白细胞计数(WBC)、血小板计数(PLT)、血红蛋白(Hb)、天冬氨酸转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆汁酸(TBA)、白蛋白(ALB)、间接胆红素(IBIL)、直接胆红素(DBIL)、总胆红素(TBIL)、心脏指数(CI)、血氧饱和度(SpO2)、脉搏(P)、心输出量(CO)、凝血酶原比率(PR)、凝血酶原时间(PT)、国际标准化比值(INR)、活化部分凝血酶原时间(APTT)、身体质量指数(BMI)、年龄(Age)等21个临床常规指标。
收集34例患者的21项常规指标,因一人未记录年龄,所以反映一般情况的数据年龄只有33份,且年龄范围为21~73岁,平均年龄(51.18±12.50)岁,其余20项常规指标收集34份,具体数据见表1。
表1 单纯性肝硬化患者21项临床常规指标与ICGK的数据情况
2.2.1 ICGK与循环相关指标线性关系分析
(1)循环相关因素分析:将循环相关指标(包括CI、SpO2、P、CO)和ICGK纳入拟合模型后发现ICGK只与CI、SpO2存在相关关系,CI、SpO2与ICGK之间P均小于0.05,存在显著的影响关系(表2)。通过分析发现,Anova检验F=18.400,P<0.001,提示CI、SpO2与ICGK之间存在多重线性关系。
表2 逐步法偏回归系数估计及其检验结果
(2)共线性诊断:在表2中,由于CI、SpO2的方差膨胀因子(VIF)的数值均为1.011<10,因此,CI、SpO2不存在多重共线性。
(3)模型拟合程度:通过表3可以分析得出,决定系数(R2)的值为0.543,调整R2的值为0.513,所以认为利用CI和SpO2可以解释ICGK 51%以上的变异,可以认为该回归模型有很好的拟合效果。
表3 模型拟合程度及其检验结果
(4)公式建立:通过表2发现,CI、SpO2回归系数(bj)分别为0.020、-0.009,说明CI与ICGK呈正相关,SpO2与ICGK呈负相关。即在其他变量不变的情况下,CI每增加一个单位,ICGK增加0.020个单位;SpO2每减少一个单位,ICGK减少0.009个单位。CI、SpO2标准偏回归系数(b′j)分别为0.711、-0.212,通过比较二者绝对值,我们认为CI对ICGK影响最大,SpO2对ICGK影响最小。综上所述,多重线性回归方程表达式为:ICGK=0.911+0.020CI-0.009SpO2。
2.2.2 ICGK与血凝相关指标线性关系分析 进行血凝相关指标(包括PR、PT、INR、APTT)与ICGK的多重线性回归分析(逐步分析法)。将因变量ICGK和自变量PR、PT、INR、APTT纳入拟合模型后,未发现ICGK与相关指标存在相关关系。
2.2.3 ICGK与血常规相关指标线性关系分析 进行血常规相关指标(包括RBC、WBC、PLT、Hb)与ICGK的多重线性回归分析(逐步分析法)。将因变量ICGK和自变量RBC、WBC、PLT、Hb纳入拟合模型后,未发现ICGK与相关指标存在相关关系。
2.2.4 ICGK与一般情况相关指标线性关系分析 进行一般情况相关指标(包括BMI、年龄)与ICGK的多重线性回归分析(逐步分析法)。将因变量ICGK和自变量BMI、年龄纳入拟合模型后,未发现ICGK与相关指标存在相关关系。
2.2.5 ICGK与肝功能相关指标线性关系分析 进行肝功能相关指标(包括AST、ALT、TBA、ALB、IBIL、DBIL、TBIL)与ICGK的多重线性回归分析(逐步分析法)。将因变量ICGK和自变量AST、ALT、TBA、ALB、IBIL、DBIL、TBIL纳入拟合模型后,未发现ICGK与相关指标存在相关关系。
2.2.6 ICGK与临床常规指标的综合线性关系分析 本文进行了单纯性肝硬化患者21项临床常规指标与ICGK的多重线性回归分析(逐步回归法),将因变量ICGK和21项临床常规指标纳入拟合模型后,发现ICGK只与CI、SpO2存在相关关系,CI、SpO2与ICGK之间P均小于0.05,存在显著的影响关系(表2),即仅与循环相关指标有关。
肝硬化是消化系统常见的疾病,为各种慢性肝损伤的最后转归[9]。肝硬化的病程迁延反复,肝细胞遭到不断破坏,胶原沉积,体积缩小,形态扭曲,形成多个肝细胞结节。结节被广泛的纤维化带分隔,扰乱肝内血液循环,引起门脉高压,导致广泛的门静脉分流,严重破坏肝脏的储备功能。倘若得不到及时发现和有效治疗,极易在高动态循环及门静脉高压的影响下,导致严重并发症如胃食管静脉曲张[10]、腹水[11]、肝性脑病、肾脏和循环系统的疾病等[12],给患者的身心健康和社会状况带来严重后果,对患者的生存质量构成极大威胁。因此,及早准确地评估肝脏的储备功能,能够更好地为肝硬化患者提供切实有效、对因对症的干预措施,使其肝硬化程度得到明显缓解,在最大程度上规避并发症的产生,提高患者的治疗效果和生存质量,延长其期望寿命。
本研究探讨了反映肝功、血常规、血凝、循环、病人的一般情况5类共21项临床常规指标与ICGK的相关性,分别对每一类中相应指标与ICGK进行多重线性回归分析,发现反映循环的指标CI、SpO2分别和ICGK存在相关关系,得到的回归方程表达式分别为:ICGK=0.911+0.020CI-0.009SpO2。而在反映血常规、血凝、肝功能和一般情况的指标中,未发现某些指标与ICGK之间存在相关关系。我们对全部常规指标进行综合线性分析得到的结果与分类分析相同。提示患者SpO2和CI的变化可能造成循环功能的异常变化,进而对肝脏的储备功能产生影响。
ICGK被认为是肝-内脏灌注和肝细胞膜转运的复合标志物,已被证实为反映肝功能的一个良好的替代指标[13],其大小取决于肝血流量和肝细胞数目[14]。因此,凡是能够影响肝细胞总数和肝有效血流量的指标,均能对肝脏储备功能造成一定的影响,并通过ICGK反映出来。CI是指每平方米体表面积的每分钟心排出血量,可作为分析和评定心脏泵血效率的指标。肝硬化发展过程所导致肝脏结构、功能的异常变化,易造成心脏的血流动力学发生异常[15],从而使肝硬化患者全身血液循环系统处于高动力循环状态[16]。随着肝硬化病情的发展,心排出量增加,CI值也会随之增加。本研究中,ICGK与CI成正相关,符合高动力循环状态下的表现。然而,ICGK越高,反映患者肝脏储备功能越好,又与CI值升高相悖。
对此,有研究指出,尽管肝硬化患者存在特殊的血液动力学、神经体液调节系统等异常,能够促使其早期心输出量持续性增加,然而随着肝功能的损伤加重,肝硬化患者长期存在的各种代谢障碍,以及其出现的β肾上腺素受体信号传导减弱、心肌兴奋收缩藕联缺陷和传导功能异常等异常病理生理表现会影响心脏泵血功能,使心搏出量下降,从而最终表现为心肌收缩和舒张功能的损害与肝功能损害程度一致[17-18]。由此或可解释,在肝硬化病情发展的早期阶段,尽管肝脏功能受损,但是由于心输出量增加,仍存在CI上升的情况。随着肝硬化的进行性发展,心肌损害与肝功能受损的程度一致,CI下降,ICGK下降,反映肝脏储备功能受损。
SpO2指血液中氧合血红蛋白O2Hb占整体血红蛋白(包括氧合血红蛋白O2Hb和还原血红蛋白RHb)的比例。有研究指出肝硬化患者低氧血症的发生率与其病情严重程度成正比,与肝脏储备功能亦有一定的关系,肝脏储备功能越差,低氧血症发生率越高[19]。即肝脏储备功能降低,SpO2降低,ICGK值升高。其机制可能为:①血液分流,主要原因是肝硬化引起的肺血管异常,主要包括肺内分流、门-肺分流、胸膜分流;②肺内血管扩张,主要由于肝脏功能失代偿后,扩血管物质如一氧化氮(NO)、前列腺素、雌激素等灭活减少或生成增多,5-羟色胺和络氨酸等血管收缩物质减少或被抑制,同时肺血管对扩血管物质敏感性增高及血管自身反应性降低;③肺通气/血流比例失调。此类患者由于存在肺内分流、血管扩张、机体高动力循环状态,导致肺血流量增加,肺泡弥散功能相对不足,出现通气/血流比例失调。
以上各种因素综合作用,肺内分流使氧分子不能很快地扩散到血管中与血红蛋白结合,且血液流经扩张的毛细血管时间较短,使血红蛋白氧合不全,肺内血流不能完全从动脉血变为静脉血,而致血氧降低。门静脉内径是门静脉压力的直接反映,在门静脉高压下易建立门-肺循环,使未经氧合作用的血液直接进入体循环,从而降低SpO2。肝硬化患者低氧血症程度较轻时,易被肝病表现掩盖,常使临床医师忽视,需通过血气分析才能发现。长期慢性缺氧可促进或加剧肝硬化并发症的发生与发展。同时,张晓枫[20]指出,对于肝功能代谢水平低下的患者,ICG清除率低导致的色素残留,将对血氧光谱产生类似还原反应的干扰作用,所以,导致SpO2的读数值向低于真实值的方向偏离。
总之,肝硬化是一个慢性反复的疾病,如果能够在早期及时发现,将能阻止严重并发症的发生,有效逆转肝功能,使患者的生活质量得到极大的提升。因此,早期、无创、准确地诊断出肝硬化患者无疑具有重要意义。本研究得出单纯性肝硬化患者ICGK值与临床常规指标之间的关系,对快速评估患者肝脏储备功能、更加有针对性地做出诊断具有重要意义。