肝脏储备功能检测

　　近年来肝脏外科取得了快速发展，在大的肝脏外科中心肝切除的死亡率小于3％，但各种治疗，特别是手术治疗后，肝功能衰竭仍然是外科治疗后主要的死亡原因。因此，治疗前必须准确评估患者肝脏的储备功能。
　　目前术前肝脏储备功能检测及评估方法主要包括以下四个方面：①常规的肝功能检查，如胆红素、胆汁酸以及凝血酶原的变化等；②一些肝脏功能的半定量检测，如吲哚箐绿试验(indocyanine green，ICG)、利多卡因代谢试验(monoethylglycinexylidide，MEGX)、口服葡萄糖耐量试验和胰高血糖素负荷试验、氨基比林廓清实验、13C一美沙西定呼气试验等；③影像学检测方法，包括肝脏体积的测定、功能性肝脏体积测定评价等；④肝脏功能的其他检测包括门脉压力的测定、肝脏纤维化指数等。
　　一、       肝功能的常规检测
　　常规肝功能检查可对肝脏功能进行初步的评价，主要指标胆红素，肝脏酶类检查，如血清谷草转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、血清谷丙转氨酶（alanine aminotransferase，ALT），其他尚有碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP），r-谷氨酰转肽酶（γ-glutamyltransferase，γ- GT），亮氨酸氨基肽酶，5’-核苷酸酶，血清白蛋白和转铁蛋白，血脂和脂蛋白等，均可从不同侧面反映肝脏的功能状态。
　　1、胆红素 红细胞破坏的终末产物。血清胆红素浓度反映了人体内此种代谢终末产物的生成和排泄之间的平衡，试验室检查包括间接（非结合胆红素，肝脏代谢前的胆红素）和直接（结合胆红素，肝脏代谢后的胆红素）两种胆红素。分别具有不同的含义，如间接胆红素升高可提示溶血或肝细胞的损伤或坏死。直接胆红素提示肝脏胆汁排泄障碍或胆道梗阻。少数遗传性疾病也可出现这两种胆红素特殊的代谢异常，如Gilbert病可表现为先天性非结合型高胆红素血症。
　　2、肝转氨酶  肝脏疾病时受损肝细胞中酶的释放可导致血清转氨酶升高。转氨酶升高的程度通常反映肝坏死的严重性，除酒精性肝炎外一般很少超过200～300IU/L。
　　3、碱性磷酸酶活性 人体内多种组织细胞均具有ALP的活性，包括肝、胆管、小肠、骨、肾、胎盘以及白细胞等，因此这些组织的病变均可出现ALP水平的改变，非肝胆系统的疾病如妊娠、正常生长期和骨肿瘤等，以及肝胆系统疾病如肝细胞损害和胆道梗阻等均可出现ALP水平升高。具体而言，ALP活性升高具有三方面的含义，一为酶自身的合成增加；二是酶从胆道的排泄障碍、排泄受阻；其三是细胞损伤时酶的释放增加。肝脏外科临床上上述三种情况均可出现，但以肝外胆道梗阻时ALP升高最为明显，其次肝内胆汁郁积以及肝肿瘤等情况也可出现ALP酶的表达异常。研究发现ALP升高的程度可一定程度上预示肝脏疾病或转移病变的严重性。大多数情况下，ALP升高都有明显的原因；但如升高原因不明时，可用电泳等方法检查肝功能中相关酶类，特别是其同种异构酶的变化，以进行鉴别诊断。临床上最常用的方法是同时检测5-核苷酸酶、亮氨酸氨基肽酶以及GGT的活性。这些酶与ALP同时升高时，常提示肝脏疾病的存在。
　　4、白蛋白  血清白蛋白是评价肝脏合成功能的重要指标。虽然白蛋白的代谢机制至目前为止仍不十分清楚，但在人体中白蛋白仅在肝脏合成，因而其水平的高低可一定程度上反映肝脏蛋白的合成功能。研究发现多种因素可以影响白蛋白水平的高低，临床上用白蛋白对肝脏功能进行分析判断时，需要除外肝脏以外影响因素的作用，如患者营养状态、甲状腺激素或肾上腺皮质类固醇水平的高低、以及某些疾病所致的白蛋白排出过多的情况，如烧伤、败血症、肾病综合症、蛋白丢失性肠病等白蛋白大量丢失的情况。在排除其他上述特殊因素后，血清白蛋白浓度是评价肝脏合成功能变化的较客观指标。由于白蛋白正常合成速率为110～200mg/kg/天，半衰期较长，故白蛋白浓度仅能反映出肝功能的慢性变化过程。
　　5、血清前白蛋白(pre-albumin，PA)  同白蛋白一样，PA是肝脏合成的一种糖蛋白，属于血清快速转化蛋白，在肝脏的合成率为99％。由于其半衰期短（约1.9天），故能较白蛋白(Alb)更为敏感地反映肝脏炎症及患者肝功能损害的情况，与其他指标如总胆红素相结合，可用于肝脏功能评估及指导治疗。
　　6、转铁蛋白  在肝脏合成，其半衰期较白蛋白短，故测定血清转铁蛋白，能够反映肝功能亚急性变化的情况。此外，在急性或慢性肝病时脂类和脂蛋白电泳也有改变，主要是由于合成异常所致，有关此类型蛋白的测定方法虽有很多研究，但迄今未在临床广泛应用。
　　7、γ-球蛋白   由单核-吞噬系统合成，主要组成成分包括免疫球蛋白(IgG、IgA 和IgM)，和C反应蛋白。肝功能损害时往往导致血清白蛋白降低，而由肝外合成的球蛋白增高，尤其是γ-球蛋白。在免疫性疾病时，γ-球蛋白可显著升高，但对肝硬化病人，除外自身免疫性疾病后，γ-球蛋白升高可认为是肝硬化程度或肝功损伤的重要预测指标[2]。认为术前γ-球蛋白>26％，术后发生肝功能衰竭的可能性明显增高。
　　8、凝血试验  凝血酶元时间可用于肝功能衰竭的判断。凝血酶原时间延长不仅提示缺少凝血酶复合物，而且提示缺少凝血因子IX和XII。对于单个凝血因子检测，如凝血因子V的浓度低于10％，说明肝功能损害严重，预后不良。此外凝血因子VIII与V的比值也具有一定的参考意义
　　二、           肝脏功能的半定量检测
　　除了肝脏的常规功能检测外，一些肝脏的半定量功能检测也可从不同程度反映肝脏的功能。其中ICG和MEGX在临床研究较多，日本、香港、欧美等国家将它们与总胆红素或肝脏残余体积测定结合，用于临床上肝脏功能评估及治疗的选择。
　　1、 吲哚箐绿试验 (indocyanine green，ICG) ICG静脉注入后可选择性地被肝细胞摄取，再逐步排人胆汁中，ICG不从肾排泄，也不参加肠肝循环，因而检测ICG的吸收和排泄情况可以反映肝脏的储备功能。一般正常人静脉注射ICG 15分钟后97％从血中消失，通常以15分钟血中ICG潴留率(ICGR15)或ICG最大清除率(ICGR max)作为衡量肝储备功能的指标，也有研究以ICG血浆消失率作为衡量指标。ICG排泄试验能够客观地反映肝脏吸收及排泄功能，对外科术式的选择、手术时机的确定有一定的作用。
　　有人将ICG与总胆红素结合用于肝脏手术治疗的选择，认为在胆红素正常情况下，ICGR15<10％可行右半肝、扩大右半肝或左三叶切除，ICGR15在10％～19％可耐受左半肝切除，ICGR15在20％～29％可行段切除，ICGR15在30％～39％可考虑行肿瘤局部切除术，在ICGR15>40％则只能行“肿瘤挖除术”。在肝癌合并门静脉高压手术治疗选择方面，当ICGR15<20％，肝脏体积代偿良好者可实施肝切除+门奇断流联合手术；而当ICGR15>20％，实施联合手术前应充分准备，加强肝脏对手术的耐受性；而当ICGR15>25％，特别是肝硬化致肝脏明显缩小者，不宜施行联合术。
　　此外ICG检测目前尚有一些局限性，其原因一是目前ICG的检测标准范围并不一致，其二是术后发生肝功能衰竭病人的ICGR15波动范围较大，而ICG本身只是对肝脏吸收排泄功能的反映，多因素分析显示ICG也不是病人术后肝功能衰竭的相关因素。因此， ICG在肝脏功能评估中的确切作用还有待深入研究。
　　2、 利多卡因代谢试验 利多卡因经细胞色素P-450系统的氧化去甲基化作用后，可生成单乙基甘氨酰二甲苯胺（Monoethylglycinexylidide, MEGX），最终得以清除。静脉注射利多卡因15分钟后测定MEGX清除量，可定量评定肝脏的功能。此方法临床上常应用于肝移植供体和受体肝功能的监测等过程。利多卡因清除率受下列三个因素影响，包括有活力的肝细胞数、肝细胞色素P450酶的活力以及肝血流量。Ercolani等在200例患不同肝脏疾病的患者及23名器官捐赠者中进行MEGX试验，结果显示当MEGX<25 ng／ml时，患者在肝切除术后易发生肝功能不全，而当MEGX<10 ng／ml时，肝硬化患者的平均寿命不超过1年。Ravaioli等也认为术前MEGX值低于25 ng／ml，与肝切除术后肝功能不全及术后并发症有关。此外也有研究发现残余肝脏体积与MEGX的存在一定的相关性，可用术前及术后MEGX的变化来反映肝脏残余体积的变化，进而对术后肝功能进行评估。
　　3、 氨基比林呼吸试验 (aminopyrine breath test，ABT)  体内代谢时氨基比林在肝脏细胞色素P450酶的催化下，去除N位上的两个甲基，最终生成氨基安替比林，代谢去除甲基最终生成二氧化碳。口服同位素14C标记的氨基比林后，间隔2小时收集呼出的CO2样本，通过检测呼出气中CO2可反映肝脏细胞色素P450酶的功能。此试验反映肝脏内微粒体的功能，即有活力肝脏组织的功能，可较敏感地反映肝细胞的代谢功能，准确反映肝细胞的炎症、坏死及纤维化情况，可用于患者判断预后。
　　肝硬化患者ABT值明显降低，若与临床生化指标、Child-Pugh分级相结合，可用于肝衰竭诊断。肝炎后肝硬化患者的ABT值与Child-Pugh分级显著相关，可一定程度上反映肝脏的功能储备并用于病人预后判断。Wojcicki等认为ABT在肝硬化分期方面的敏感性要高于利多卡因代谢试验。监测门静脉分流术患者ABT的结果显示，术后存活一年以上者的ABT值显著高于一年内死亡者。而每日监测肝移植患者的ABT，能较其他肝功能检查更好地预测急性排斥反应。但将ABT作为反映肝脏储备能力的手段也存在其局限性。细胞色素P450可受许多内外因素诱导活化或抑制，如吸烟、药物等，间接影响ABT结果。
　　4、 口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test) 肝病患者易发生糖耐量异常，其原因可能是 ①肝细胞破坏，胰岛素受体数减少；②糖原合成酶、葡萄糖激酶等活性下降，葡萄糖利用障碍；③外周组织对胰岛素不敏感。通过葡萄糖耐量试验曲线图型可以反映肝细胞线粒体能量代谢的状态和糖原合成的能力。有研究也将其用于肝切除术后风险的评测，如葡萄糖耐量试验曲线呈P型患者，可行肝切除术，术后恢复顺利；而曲线呈L型者，则对手术的耐受性差，术后易发生肝功能衰竭。
　　5、 胰高血糖素负荷试验(glucagon loading test，GI ) 肝脏是胰高血糖素作用的主要靶器官，胰高血糖素通过刺激肝细胞中cAMP的合成来调节糖、脂肪及蛋白质的代谢。通过测定胰高血糖素刺激后血中cAMP的浓度变化，可以间接反映肝脏功能的状况。如肝硬化患者在胰高血糖素负荷后，血糖调节能力明显减弱，血糖峰值浓度与基础浓度之差，可反映与肝硬化患者的肝功能状况。
　　6、 14C一美沙西定呼气试验 14C一美沙西定口服吸收人血后，在肝细胞滑面内质网(微粒体)内可由加单氧酶系即细胞色素P450、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、细胞色素P450还原酶对其进行O位脱甲基反应，产生甲醛，后者继续氧化为14C02经肺排出体外，最后由Breath―Mat呼气质谱仪检测。14CO2排出的速率和量，即能反映肝细胞加单氧酶系的活力。加单氧酶系是微粒体内最主要的生物氧化酶系，肝脏的生物转化功能主要在肝细胞微粒体内完成，所以通过14C一美沙西定肝功能呼气试验可检测加单氧酶系的氧化功能，反映相关的肝细胞器内质网的结构、数量及功能，进而体现了肝细胞的存活状况。有人利用Breath-Mat呼气质谱仪对正常人和肝硬化患者进行了测定，证实该试验能即时反映肝细胞储备及代偿情况，且得到的结果为完全量化的数据，为临床肝脏部分切除患者围手术期肝功能的评价提供了量化的数据指标。
　　三、影像学检查对肝脏储备功能评价
　　1、肝脏体积测定 研究发现肝脏体积与患者肝硬化程度有一定相关性。CT测量发现肝硬化患者肝脏体积随着肝脏硬化程度增高而逐渐减少，Child A、B、C三组平均肝脏体积分别为(1092±276)cm2、(868±162) cm2、(652±76) cm2 (P<0.001)[8]。而外科临床研究发现肝最小剩余体积与肝储备功能相关。肝储备功能好时，即使剩余体积小，也不会发生肝衰竭，反之，即使保留了更多的肝脏，也发生肝衰竭可能。因此准确地评估肝脏剩余体积就是术前准确估计肝储备功能的问题。正常人可切除70％的肝脏，而肝硬化者一般不能超过50％的肝脏体积。因此术前肝脏残余体积测定有助于指导外科手术治疗选择。特别是有研究将肝脏体积和Child分级结合评估，进行外科手术治疗的选择。多项研究认为当无肝硬化患者肝脏残余体积≤25％，而伴有肝硬化患者肝脏残余体积≤40％时，患者术后严重并发症明显增加。Shirabe发现所有死于术后肝衰竭患者的肝剩余肝体积均<250ml／m2。剩余肝体积< 250ml／m2者术后肝衰发生率为38％，而>250ml／m2者肝衰发生率为0。也有作者联合Child-Pugh分级、ICG清除率以及肝脏体积测量等指标，用于原发性肝癌肝切除的指导，但肝脏残余体积多少为安全线，仍然有争议，需通过进一步研究加以认识。
　　2、功能性肝脏体积测定 去唾液酸糖蛋白受体(asialoglycoprotein receptor，ASGPR)是一种存在于人和哺乳动物肝细胞表面的特异性受体。用锝标记的去唾液酸糖蛋白半乳糖化人血清白蛋白(technetium galactosyl human serum albumin，99m Te－GSA)可识别ASGPR，作为ASGPR的配体，可用单光子发射计算机断层成像技术(single photon emission computed tomography, SPECT)扫描测定，以反映功能性肝脏体积。研究发现该技术对于手术前的风险评估和预测术后并发症比肝体积测定更有意义。Kokudo等研究了111名肝脏切除术病人的Child-Pugh评分、ASGPR血液廓清率、ASGPR肝脏15 min摄取率、ICGR15、ASGPR浓度、全肝ASGPR量、肝实质体积、切除实质分数、术中出血量、残余肝脏ASGPR量等指标，发现仅残余肝ASGPR量在预测术后肝功能衰竭方面具有相关性，当它低于0.05mmol／L时术后肝功能衰竭发病率为100％
　　四  肝脏储备功能的其他检测方法
　　除上述检测方法在临床应用外，还有多种肝储备功能分析方法曾在临床上试用，如磺溴酞钠排泄试验、动脉血酮体比例检测、半乳糖廓清试验等，但以上方法由于种种原因（如经济性或操作的简便性等）均未能在临床上得到广泛应用。而对肝功能的准确评估目前依然成为临床上研究的热点和难点，特别是肝癌患者绝大多数伴有肝硬化，术前对于肝硬化肝脏的功能评估，目前仍然没有一个十分理想的方法。除了前述检测ICG进行手术风险评估外，欧洲研究者对门静脉压力测定以及肝纤维化的无创测定研究较多，认为可能在肝硬化肝脏功能评估上也起一定作用。
　　（一）、门静脉压力测定
　　Bruix 最早检测了肝硬化患者的门脉压力变化情况，认为门脉压力可一定程度反映肝脏纤维化和肝实质损害的程度。根据门脉压力的高低可以指导临床上手术治疗的选择。他们认为术前测定肝静脉契压或者肝静脉压力梯度，可以反映肝脏门脉压力的情况，证实当肝静脉压力梯度（hepatic venous pressure gradient, HVPG）≥10 mmHg,时，患者行肝切除术后发生不可逆性肝功能失代偿的机会明显升高。为此欧洲肝癌研究协会制定的BCLC分期中，将门脉压力的测定作为治肝癌治疗选择的重要依据
　　(二)、肝纤维化的评估
　　肝脏手术后肝功能衰竭的发生与肝脏肝炎的活动以及纤维化程度密切相关。已有研究证实二者与术后肝功能衰竭的发生密切相关。肝脏炎症以及肝纤维化程度仍难以用较为客观的指标来衡量。转氨酶等现有的肝功指标的变化并不能完全反映肝脏的炎症状况和肝脏本身的纤维化程度。有研究用肝脏的组织学炎症分级来预测术后肝功能衰竭发生的可能，但术前要获取非肿瘤性的肝脏组织较为困难。近期有研究报道一些指标既能反映肝脏肝炎活动程度，又能反映肝脏纤维化程度，因而可能对术后肝功能衰竭发生有较好的预测性。如血清中的IV型7s胶原（7s collagen），其在血中浓度的升高，与术后肝性脑病、不可逆性胸腹水发生密切相关。而当7s collagen≥12 ng/mL时，所有病人都死于术后肝功能衰竭。
　　而也有研究将常规血清学检查组合形成纤维化指数用于肝纤维化的无创评估。自2001年以来，在国际一流杂志上发表的肝脏纤维化诊断模式超过9种，如Fibrotest、Forns指数、纤维化可能性指数、欧洲肝纤维化模型、上海肝纤维化组模型。这些模型中涉及的多数参数是目前实验室常用血液学检测指标，联合应用对于HBV、HCV感染后肝纤维化(肝硬化)的诊断有一定的临床应用价值。其无创特性备受关注，但这种指数与纤维化程度的相关性，与肝功能的储备的相关性，以及是否可用于肝癌手术后风险的预测需要进一步探讨研究。