肝移植術后早期并發癥風險預測模型的建立與評價

代 星， 高 犇， 張欣欣， 孫巖巖， 蔣文濤， 李 江

1 天津市第一中心醫院 肝移植科， 天津 300110； 2 天津醫科大學朱憲彝紀念醫院 內分泌科， 天津 300134

肝移植是治療終末期肝病的最終手段，成功的肝移植將延長患者生存期。但由于肝移植受者術前普遍基礎條件差，且手術過程復雜，導致術后并發癥復雜多樣，從而影響術后效果。目前，國內鮮有直接預測肝移植受者術后早期并發癥發生的相關研究。研究[1-3]發現，肌肉減少癥與肝移植術后并發癥相關，腰大肌厚度/身高值(psoas muscle thickness per height，PMTH)可以通過臍平面的腰大肌橫向厚度與患者的身高比值來診斷肌肉減少癥，其計算方法簡便，可用于預測肝移植等待名單中的患者死亡率[4]。控制營養狀態(controlling nutritional status，CONUT)評分是一種評估患者術前營養狀態的工具，其由血清白蛋白、血清總膽固醇、總淋巴細胞計數計算得出[5]。研究[6-8]表明，CONUT評分與原發性肝癌(以下簡稱為肝癌)肝切除患者的預后相關。本文旨在通過肝移植受者術前PMTH、CONUT評分結合術前、術中相關危險因素建立肝移植術后早期并發癥發生的風險預測模型，用于指導肝移植圍手術期治療。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性收集2016年1月—2018年12月于天津市第一中心醫院肝移植科接受原位肝移植患者的臨床資料。納入標準：(1)受者年齡18～65歲；(2)供者為公民逝世后器官捐獻；(3)肝癌肝移植受者符合米蘭標準；(4)受者術前2個月內行腹部CT檢查；(5)受者術前1周內行血清總膽固醇檢查。排除標準：(1)2次、多次或者挽救性肝移植受者；(2)術前合并嚴重肺炎受者；(3)術前合并心腦血管疾病受者；(4)邊緣供肝(包括高齡供肝、脂肪肝供肝、劈離式肝移植供肝、病毒性肝炎供肝、高鈉血癥供肝、血流動力學不穩定，以及術前存在潛在供者來源性感染供肝等)；(5)聯合其他器官移植受者。

1.2 分組標準 按照Clavien-Dindo分級[9]將肝移植術后并發癥分為5級，僅統計3級及以上并發癥。3級并發癥為需要行手術、內鏡或介入干預的并發癥，包括血管并發癥(如門靜脈狹窄、門靜脈血栓、肝動脈血栓、脾腎分流、脾動脈盜血綜合征等)、膽道并發癥(如膽漏、膽汁引流不暢、膽管狹窄)以及其他并發癥(如需要行穿刺的胸腹腔積液、腹腔出血，需要放置微導管引流的T管出口漏、鼻腸管置入等)；4級并發癥以單一器官或多器官衰竭為主，包括呼吸衰竭、心力衰竭、肝衰竭、腎衰竭并需要予以氣管切開、體外肺膜氧合、人工肝、透析等治療；5級并發癥包括因感染性或失血性休克、重癥肺炎、心力衰竭、肝衰竭、腎衰竭、顱內出血等原因導致受者死亡。隨訪受者術后90 d內并發癥發生情況，根據是否發生3級以上并發癥分為并發癥組和無并發癥組。

1.3 相關變量的測定與計算

1.3.1 PMTH測定與二分類變量劃分 肝移植受者術前2個月內，采用美國GE Revolution 64排CT儀行腹部CT平掃或者增強CT，在CT圖像上手動測量臍平面右側腰大肌軸向和橫向厚度。軸向腰大肌厚度為腰大肌在軸向視圖上的最大直徑，橫向腰大肌厚度為在橫向視圖上垂直于軸向的直徑(圖1)，橫向腰大肌厚度/患者身高=PMTH。PMTH與性別相關，且低PMTH與肝硬化患者的病死率相關[4]。根據男性患者術后90 d內死亡情況繪制受試者工作特征(ROC)曲線，曲線下面積(AUC)為0.699(P=0.003)，95%CI: 0.625～0.766，敏感度為0.692，特異度為0.701，根據最佳約登指數0.394，選取截點值為17.9cm/m2，以PMTH≥17.9 cm/m2為高PMTH，以PMTH<17.9 cm/m2為低PMTH。根據女性患者術后90 d內死亡情況繪制ROC曲線，AUC為0.750(P=0.012)，95%CI: 0.621～0.853，敏感度為0.833，特異度為0.778，根據最佳約登指數0.611 1，選取截點值為14.1 cm/m2，以PMTH≥14.1 cm/m2為高PMTH，以PMTH<14.1 cm/m2為低PMTH。因此，通過截點值將連續變量PMTH劃分為二分類變量。

注：腰大肌橫向厚度(黑色箭頭)垂直于腰大肌軸向厚度(黃色箭頭)。圖1 CT測量臍平面右側腰大肌軸向和橫向厚度

1.3.2 CONUT評分 采用受者術前最近一次血清白蛋白、血清總膽固醇、總淋巴細胞數檢測結果計算CONUT評分，計算方法：血清白蛋白≥35.0 g/L計0分，30.0～34.9 g/L計2分，25.0～29.9 g/L計4分，<25.0 g/L計6分；血清總膽固醇≥180 mg/dL計0分，140～179 mg/dL計1分，100～139 mg/dL計2分，<100 mg/dL計3分；總淋巴細胞計數≥1.60×109/L計0分，1.20～1.59×109/L計1分，0.80～1.19×109/L計2分，<0.80×109/L計3分。

1.3.3 其他相關指標 收集受者年齡、性別、體質量指數(BMI)、血型、MELD評分[MELD評分=9.57×ln 血肌酐(mg/dL)+3.78×ln 血清總膽紅素(mg/dL)+11.2×ln 國際標準化比值+6.4×病因(膽汁淤積性和酒精性肝硬化為0，其他為1)]、血清總膽紅素、血肌酐、凝血酶原時間國際標準化比值(PT-INR)、血尿素氮、血紅蛋白、白細胞計數、血小板計數、術中輸注紅細胞量、輸注冰凍血漿量、失血量、無肝期、手術時間以及供體年齡、BMI、供肝冷缺血時間(cold ischemia time，CIT)和供肝熱缺血時間(warm ischemia time，WIT)等資料。

1.4 倫理學審查 本研究方案經由天津市第一中心醫院倫理委員會審批，批號：2019N179KY，所納入患者均簽署知情同意書。

2 結果

2.1 一般資料 共納入肝移植受者234例，其中并發癥組97例，無并發癥組137例。并發癥組中，男73例，女24例，年齡(50±9)歲，原發病包括乙型肝炎肝硬化24例，自身免疫性肝硬化8例，酒精性肝硬化14例，非酒精性脂肪性肝病2例，隱源性肝硬化1例，肝癌合并肝硬化25例(合并乙型或丙型肝炎)，肝衰竭20例，其他3例；無并發癥組中，男101例，女36例，年齡(49±10)歲，原發病包括乙型肝炎肝硬化43例，丙型肝炎肝硬化2例，自身免疫性肝硬化18例，酒精性肝硬化10例，非酒精性脂肪性肝病4例，隱源性肝硬化2例，肝癌合并肝硬化36例(合并乙型或丙型肝炎)，肝衰竭19例，其他3例。兩組原發病分布差異比較，差異無統計學意義(P=0.403)。 根據PMTH測定結果，男性患者中高PMTH 117例，低PMTH 57例；女性患者中高PMTH 43例，低PMTH 17例。

2.2 建立預測模型

2.2.1 單因素分析 并發癥組患者MELD評分、低PMTH比例、血清總膽紅素、血肌酐、血尿素氮、CONUT評分、術中輸注紅細胞量、術中輸注冰凍血漿量均明顯高于無并發癥組，血紅蛋白水平明顯低于無并發癥組(P值均<0.1)。其他差異均無統計學意義(P值均>0.1)(表1)。

表1 肝移植術后早期并發癥危險因素單因素分析

2.2.2 預測模型的推導與建立 二元logistc多因素分析(采用逐步法分析，由于有報道[10]稱CIT、WIT為肝移植術后膽道并發癥的危險因素，遂將二者均納入)結果顯示，MELD評分、低PMTH比例、CONUT評分為肝移植術后3級及以上并發癥發生的獨立危險因素(P值均<0.05)(表2)。筆者根據Framingham研究中心提供的logistic模型建立積分系統的方法[11]，以0.393為常量，將此常量設定為1分，設定變量CONUT評分截距為1，基于MELD評分，PMTH、血清白蛋白、血清總膽固醇以及總淋巴細胞計數建立了一個簡單的肝移植術后并發癥風險預測模型(表3)，該預測模型最高分為24分。

表2 肝移植術后早期并發癥危險因素多因素分析

表3 肝移植術后早期并發癥風險預測模型

2.3 預測模型的內部驗證與評價 運用bootstrap法(抽樣1000次)對該預測模型進行內部驗證，其一致性指數為0.828，95%CI: 0.826～0.829。AUC=0.812，P<0.001(圖2)，95%CI: 0.756～0.860，敏感度為0.792，特異度為0.751，最佳約登指數為0.507，表明該預測模型具有良好的區分度。該預測模型校正曲線接近參考曲線(圖3)，Hosmer-Lemeshow檢驗表明該預測模型具有良好的擬合度(χ2=8.525，P=0.382)。決策曲線顯示大部分患者均能從預測模型中獲益，且凈獲益率較高(圖4)，表明該預測模型具有良好的臨床實用性。

圖2 肝移植術后早期并發癥風險預測模型ROC曲線

注：Bootstrap法抽樣1000次，平均絕對誤差=0.044，n=234。圖3 預測模型校正曲線

圖4 預測模型決策曲線

2.4 風險評分分組及并發癥發生率 根據最佳約登指數，選擇11分為截點值，并根據受者術后實際并發癥發生情況，將風險評分進一步劃分為低風險組(<8分，n=55)，中風險組(8～10分，n=63)、高風險組(11～14分，n=67)、極高風險組(≥15分，n=49)。根據4組3級以上并發癥發生率分別制作Kaplan-Meier曲線，結果顯示，術后90 d，低風險組、中風險組、高風險組、極高風險組累積并發癥發生率分別為3.6%、28.6%、59.7%、75.5%，并發癥發生率隨著風險評分的上升而遞增(P<0.001)(圖5)。

圖5 肝移植術后早期并發癥發生率Kaplan-Meier曲線

3 討論

近年來，肝移植技術不斷完善發展，但對術后各類并發癥的控制仍不理想，嚴重影響受者和移植肝的長期存活[12]。據報道[13-14]，營養狀態是影響肝移植受者預后的因素之一。目前，臨床常用的營養狀態評估工具主要包括BMI、營養風險篩查2002(nutrition risk screening 2002，NRS2002)、皇家自由醫院-營養優先排序工具(Royal Free Hospital-nutritional prioritizing tool，RFH-NPT)、上臂圍、肌量和肌肉功能測定等[13,15-16]。由于部分終末期肝病患者存在大量腹腔積液，難以精確地測量其體質量，并且部分患者由于長期臥床，缺少術前體質量數據，因此，使用BMI對肝移植術前患者進行營養評估缺乏準確性。而NRS2002和RFH-NPT均需要評估一段時間內患者體質量和進食量變化[17-18]，實際統計時往往摻雜患者的主觀因素，且對于依從性較差的患者往往難以獲取相關數據；此外，部分患者因為病情嚴重，短期內亟需行肝移植術，難以完成長期檢測，影響了NRS2002、RFH-NPT的臨床應用。上臂圍是非?？陀^的營養評估指標，其不受液體潴留以及周圍水腫的影響，操作方法簡單、易行，有學者[19-20]推薦其作為慢性肝病的篩查指標，但其并不是我國肝移植患者的基本檢測項目，且因測量者不同，測量結果可能存在一定誤差。測量全身的骨骼肌含量是診斷肌肉減少癥的金標準，但是測量工作復雜、繁瑣，需要通過測量第3腰椎水平面的骨骼肌指數(skeletal muscle index，SMI)并依賴相關軟件實現對骨骼肌含量的計算[21-23]。

筆者團隊在設計建立肝移植術后早期并發癥風險預測模型前，全面分析了數種營養相關指標，并結合臨床實際，最終選定納入CONUT評分、PMTH、血清白蛋白、總淋巴細胞計數、血清總膽固醇、MELD評分作為參數。CONUT評分的計算需要的3個指標(血清白蛋白、血清總膽固醇、總淋巴細胞計數)均與臨床緊密相關，且為患者定期檢查項目，容易及時獲得數據，計算方法簡單。而相比于需要計算第3腰椎水平面的SMI，PMTH僅需要在CT圖像上測量右側腰大肌的橫向厚度，其過程方便、簡潔。研究[24]表明，在肝硬化患者中，PMTH與第3腰椎水平面的SMI高度相關，是肝硬化患者死亡的獨立危險因素。腰大肌的橫向厚度與性別、年齡、人種相關，因此，筆者根據本研究數據確定出截點值，即男性患者PMTH<17.9 cm/m2診斷為低PMTH，女性患者PMTH<14.1 cm/m2診斷為低PMTH。本研究結果顯示，低PMTH受者術后3級以上并發癥發生風險明顯增加，究其原因可能是由于骨骼肌含量減少導致氨基酸存儲降低，從而不能為細胞修復提供足量的氨基酸，進而導致血管、膽道相關并發癥以及傷口不愈合[25]；再者，骨骼肌可以釋放谷氨酰胺激活淋巴細胞，從而提高機體免疫力[26-28]，而骨骼肌減少使受者免疫力下降，同時，受者呼吸肌肌肉含量減少，一定程度上引起術后咳痰能力下降，導致肺相關并發癥發生[29]。而受者白蛋白、總淋巴細胞計數水平降低將導致機體免疫力降低，使受者術后易發肺炎、傷口感染等并發癥。在終末期肝病患者中，由于肝功能受損，導致肝細胞合成膽固醇能力下降，而膽固醇是細胞膜的組成成分，發揮著維持細胞結構和功能的作用，膽固醇的減少可能會使細胞修復功能受損，導致術后相關并發癥[30]。另據報道[10]，較長的供肝冷、熱缺血時間是術后膽道并發癥發生的危險因素。然而，本研究中未見其與術后早期3級以上并發癥的發生存在相關性，可能是由于本中心供肝的冷、熱缺血時間較短，一直處于安全的時間范圍內[31]。

本研究的局限性包括：(1)納入的女性患者較少，在選取女性患者PMTH截點值時可能存在一定程度上的偏倚，影響結果的準確性；(2)受者PMTH值為術前2個月內，血清總膽固醇值為術前1周內，部分病情較重患者的PMTH以及血清總膽固醇會隨著病情變化而改變，在一定程度上影響模型的準確性；(3)該預測模型僅完成內部驗證，尚未開展外部驗證，筆者希望今后可以聯合各個移植中心，擴大樣本量，進一步開展臨床可行性驗證。

綜上所述，術前MELD評分、PMTH和CONUT評分是肝移植術后3級以上并發癥發生的獨立危險因素，本研究納入MELD評分、PMTH、血清白蛋白、血清總膽固醇、總淋巴細胞計數作為參數，建立并驗證了我國18～65歲人群中初次行原位肝移植的患者術后90 d內并發癥發生的風險預測模型，該預測模型能夠有效識別高風險患者，進而指導臨床醫師加強對高風險患者圍手術期的管理。

利益沖突聲明：本研究不存在研究者、倫理委員會成員、受試者監護人以及與公開研究成果有關的利益沖突，特此聲明。

作者貢獻聲明：代星負責課題設計，撰寫論文；高犇、張欣欣、孫巖巖負責收集數據，資料分析；蔣文濤、李江負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。