新生兒膽道閉鎖的預(yù)警篩查與早期診斷

馬亞，崔立剛

北京大學(xué)第三醫(yī)院超聲科，北京 100191；

膽道閉鎖發(fā)病率存在明顯種族差異，歐美國(guó)家為1/20 000，亞洲國(guó)家為1/5 000[1-2]。盡管本病發(fā)病率低，但由于病情進(jìn)展迅速，目前仍然是兒童肝移植的最常見原因。Kasai手術(shù)應(yīng)用前多數(shù)患兒在2歲前即因肝臟衰竭死亡。Kasai手術(shù)的提出和廣泛應(yīng)用顯著改善了膽道閉鎖患兒的預(yù)后：接受Kasai手術(shù)的患兒4歲自體肝生存率為35%～50%，結(jié)合后續(xù)肝移植，90%的患兒可存活至成年。部分得到滿意膽道引流的患兒可維持較高的生活質(zhì)量而不需進(jìn)行肝移植。膽道閉鎖的治療窗口期短暫，過去通常認(rèn)為在60 d以內(nèi)，最新研究顯示30 d前接受Kasai手術(shù)最有可能延緩或防止肝移植[3]。然而目前Kasai手術(shù)時(shí)間多在60 d左右且近20年無下降趨勢(shì)[4]，因此該病的早期識(shí)別尤其是30 d以內(nèi)的識(shí)別仍然是臨床難點(diǎn)。

膽道閉鎖的主要臨床表現(xiàn)為出生后不久出現(xiàn)黃疸、大便顏色變淺、尿色加深，也是梗阻性黃疸（表現(xiàn)為結(jié)合型高膽紅素血癥）的共同表現(xiàn)。膽道閉鎖的診斷關(guān)鍵在于及時(shí)、有效地從各類可引起膽汁淤積性肝病的疾病中進(jìn)行鑒別。膽道閉鎖和其他各類嬰兒膽汁淤積性肝病的臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查、影像學(xué)檢查甚至組織病理學(xué)改變均有重疊，給鑒別診斷造成較大困難。膽道造影術(shù)和病理診斷是相對(duì)可靠的診斷依據(jù)，但均為有創(chuàng)檢查且需全身麻醉，部分患兒出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，需嚴(yán)格掌握適用證，臨床實(shí)踐中醫(yī)師會(huì)首選非侵入性的檢查手段。通常認(rèn)為膽道閉鎖是產(chǎn)前和產(chǎn)后各種因素、多種機(jī)制共同參與的病理狀態(tài)，無論是膽道纖維化閉塞還是肝臟纖維化硬化均是進(jìn)行性發(fā)展的過程，因此30 d內(nèi)的診斷策略與30 d后應(yīng)有所不同。在疾病早期，臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室和影像學(xué)檢查敏感度不足，部分患兒甚至不滿足新生兒梗阻性黃疸（結(jié)合型高膽紅素血癥）的診斷標(biāo)準(zhǔn)。本文針對(duì)新生兒期（＜30 d）膽道閉鎖特殊群體，對(duì)預(yù)警篩查及早期診斷方法進(jìn)行綜述，旨在為早期識(shí)別、早期干預(yù)、精準(zhǔn)醫(yī)療提供依據(jù)。

1 產(chǎn)前檢查

通常認(rèn)為膽囊閉鎖膽道損傷發(fā)生于胎兒期或圍生期，因此某些胎兒肝膽超聲改變可提示膽囊閉鎖的解剖異常[5-6]，如膽囊不可見、膽囊壁不規(guī)則、動(dòng)態(tài)觀察膽囊形態(tài)固定，肝門囊腫，肝右動(dòng)脈增寬，此外肝膽外表現(xiàn)如內(nèi)臟異位、多脾對(duì)膽道閉鎖脾臟畸形綜合征有一定的提示價(jià)值。膽囊異常的診斷價(jià)值最高，其曲線下面積（AUC）為0.914，敏感度、特異度分別為93.3%，89.6%[6]。產(chǎn)前肝門區(qū)囊腫也是膽道閉鎖的特殊表現(xiàn)，但需要與先天性膽總管囊腫鑒別，前者囊腫體積偏小，大小固定；后者囊腫體積偏大，隨孕周生長(zhǎng)[7]，但由于產(chǎn)前超聲對(duì)肝內(nèi)外膽管的細(xì)節(jié)解剖特征顯示受限，增加了鑒別診斷的難度。

盡管產(chǎn)前超聲檢查的某些異常改變提示膽道閉鎖的可能，但由于這些異常改變的檢出率及陽性預(yù)測(cè)值低，易被臨床醫(yī)師忽視，如胎兒膽囊不可見發(fā)生率僅為0.10%～0.15%[8]，且多數(shù)在妊娠晚期或產(chǎn)后可見，胎兒期孤立性膽囊不可見病例中膽道閉鎖僅占4.8%[6]，持續(xù)的妊娠期膽囊不可見提示膽囊發(fā)育不良、膽道閉鎖或囊性纖維化，羊水消化酶檢測(cè)具有一定的診斷價(jià)值。疑似患兒生后需要對(duì)臨床表現(xiàn)及結(jié)合膽紅素進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。

2 新生兒糞便比色卡

膽道閉鎖嬰兒出生后逐漸出現(xiàn)大便顏色改變，由于膽汁阻塞，無法排入腸道，糞便顏色呈灰白色，即無膽色糞。作為膽道閉鎖的重要臨床表現(xiàn)，糞便顏色改變不僅有助于照料者發(fā)現(xiàn)異常，在比色卡的輔助下也可作為膽道閉鎖經(jīng)濟(jì)有效的篩查手段[9]。目前日本、加拿大等使用糞便比色卡、網(wǎng)站、手機(jī)APP等途徑及時(shí)發(fā)現(xiàn)疑似病例并報(bào)告給醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)，此種基于家庭的識(shí)別方式適用于發(fā)病率低疾病的篩查。

比色卡的敏感度為76.5%～89.7%[10-11]，由于多數(shù)膽道閉鎖患兒大便顏色改變發(fā)生于生后1個(gè)月之后[12]，篩查準(zhǔn)確度受到篩查時(shí)機(jī)影響。Gu等[13]的研究將比色卡發(fā)放給照料者，照料者將新生兒1個(gè)月內(nèi)糞便顏色情況報(bào)告給主治兒科醫(yī)師或產(chǎn)科醫(yī)師，所有的卡片得到審核并確認(rèn)，研究顯示比色卡篩查敏感度為76.5%，接受了比色卡篩查的膽道閉鎖病例Kasai手術(shù)時(shí)機(jī)獲得提前，長(zhǎng)期自體肝生存率得以提高。此項(xiàng)研究提示盡管比色卡篩查敏感度不足，對(duì)于膽道閉鎖這種致死性極高的罕見病而言，也可作為一種經(jīng)濟(jì)且簡(jiǎn)單有效的篩查手段。

3 實(shí)驗(yàn)室檢查

膽道閉鎖嬰兒出生后24 h內(nèi)直接膽紅素升高[14]。對(duì)于60 d內(nèi)嬰兒，直接膽紅素＞1.0 mg/dL的診斷準(zhǔn)確度優(yōu)于直接膽紅素和總膽紅素比值，敏感度為100%，特異度為77%[15]。對(duì)于3 d內(nèi)的新生兒，以直接膽紅素≥0.5 mg/dL為標(biāo)準(zhǔn)能提示50%的膽道閉鎖病例[15]。一項(xiàng)大規(guī)模篩查研究對(duì)124 385例出生后6 h內(nèi)嬰兒進(jìn)行直接或結(jié)合膽紅素水平檢測(cè)[16]，初次篩查陽性者（直接膽紅素＞第95百分位數(shù)）在出生后2周前復(fù)檢，如果直接或結(jié)合膽紅素水平較初篩增高或＞1 mg/dL為陽性。該篩查項(xiàng)目敏感度為100%，特異度為99.9%，陽性預(yù)測(cè)值與陰性預(yù)測(cè)值分別為5.9%、100%。該研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)施篩查試驗(yàn)后膽道閉鎖患兒Kasai手術(shù)年齡較篩查試驗(yàn)前縮短[（36±22）d比（56±19）d]，30 d內(nèi)接受手術(shù)患兒的比例明顯增高（57.9%比12.5%）。

γ-谷氨酰基轉(zhuǎn)肽酶（gamma-glutamyl transpeptidase，GGT）廣泛存在于膽管內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中，膽道梗阻時(shí)明顯升高。受技術(shù)條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備影響，各中心的診斷界值有所不同，且與年齡相關(guān)[17]，中國(guó)的界值一般為300 U/L。Shen等[18]將282例膽汁淤積患兒分為3組：≤60 d、61～90 d、91～120 d，診斷膽道閉鎖GGT的分界值分別為191.2 U/L（AUC 0.919）、213.2 U/L（AUC 0.921）、281.5 U/L（AUC 0.963）。Wang等[19]的一項(xiàng)研究對(duì)30 d內(nèi)的35例膽道閉鎖和52例非膽道閉鎖患兒進(jìn)行分析[19]，結(jié)果表明GGT的AUC為0.732，臨界值為188 U/L，敏感度和特異度分別為77.1%、69.2%。

膽汁酸在肝臟由膽固醇轉(zhuǎn)化而來，是膽固醇的主要排泄途徑之一，膽道閉鎖或梗阻造成膽汁酸合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)節(jié)受損，膽汁酸水平發(fā)生變化。鵝去氧膽酸是提供肝保護(hù)功能的親水膽汁酸，膽道閉鎖阻斷膽汁酸肝腸循環(huán)，使鵝去氧膽酸水平降低，提示護(hù)肝功能受損。在膽道閉鎖早期，由于膽道梗阻，肝臟甘氨鵝去氧膽酸等結(jié)合膽汁酸生成增多并進(jìn)一步重吸收造成血清水平增高。Zhao等[20]通過包含3個(gè)變量（GGT、淺色便、甘氨鵝去氧膽酸/鵝去氧膽酸）的評(píng)分系統(tǒng)對(duì)90 d以內(nèi)的嬰兒進(jìn)行膽道閉鎖預(yù)測(cè)，驗(yàn)證組的敏感度為90%，特異度為80%。

以上研究提示實(shí)驗(yàn)室檢查可用于膽道閉鎖的新生兒篩查，但相對(duì)于臨床期，這些實(shí)驗(yàn)室檢查在臨床前期改變并不明顯，還需大規(guī)模前瞻性研究確定診斷界值、成本效益分析及其對(duì)患兒遠(yuǎn)期結(jié)局的影響。

4 影像學(xué)檢查

磁共振胰膽管成像是一種無創(chuàng)且有效的肝膽疾病評(píng)估手段，由于技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)學(xué)因素，目前無法在兒科，尤其是嬰兒期廣泛應(yīng)用。此外，由于膽汁淤積導(dǎo)致膽汁生成、分泌和存儲(chǔ)不足，易造成磁共振胰膽管成像假陽性結(jié)果[21]。放射性核素肝膽動(dòng)態(tài)顯像可動(dòng)態(tài)評(píng)估肝細(xì)胞及膽道功能[22-23]，但特異度較低，耗時(shí)長(zhǎng)且具有輻射，在嬰兒中應(yīng)用受限。超聲具有無創(chuàng)、無輻射、便攜、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，成為目前膽道閉鎖的首選檢查方法。

膽道閉鎖患兒超聲異常表現(xiàn)包括膽囊異常（如膽囊不可見、膽囊體積小、膽囊形態(tài)和膽囊壁僵硬、餐后膽囊收縮不良）、三角條索征、包膜下血流、肝門腫大淋巴結(jié)、肝動(dòng)脈管腔變化等，其中最重要的是膽囊異常和三角條索征。

Hwang等[24]的一項(xiàng)橫斷面研究納入12例30 d內(nèi)和62例30 d以上膽道閉鎖病例，探索不同年齡分組膽道閉鎖患兒臨床和超聲特點(diǎn)，結(jié)果顯示盡管小齡組直接膽紅素、轉(zhuǎn)氨酶水平低于大齡組，三角條索陽性率低于大齡組（17%比56%），但兩組均存在較高的膽囊異常發(fā)生率（92%比89%），膽囊異常表現(xiàn)包括膽囊不可見、膽囊體積小、膽囊壁不規(guī)則。結(jié)果提示相對(duì)于三角條索，膽囊異?？赡茉谛↓g組患兒中具有更高的診斷價(jià)值。對(duì)小齡組初始三角條索征陰性的7例患兒進(jìn)行隨訪，其中2例隨訪期出現(xiàn)陽性表現(xiàn)。值得注意的是，此項(xiàng)研究使用4 mm作為三角條索診斷標(biāo)準(zhǔn)，可能是造成敏感度低的原因之一。另一項(xiàng)研究以改良后的三角條索即2 mm為診斷標(biāo)準(zhǔn)得出相似的結(jié)論[19]，結(jié)果顯示對(duì)于30 d內(nèi)的新生兒，盡管三角條索特異度達(dá)94.2%，但敏感度較低（60%），而膽囊異常的敏感度和特異度分別為85.7%、94.2%。使用三角條索、膽囊異常和肝門囊性變聯(lián)合診斷可提高診斷敏感度（91.4%），該研究認(rèn)為膽囊異常是對(duì)膽道發(fā)育異常的直接反映，在早期診斷中更為關(guān)鍵，三角條索反映了閉鎖纖維化的膽管，由于纖維化是逐漸進(jìn)展的過程，在疾病早期可能不夠顯著。

超聲彈性成像可作為一種無創(chuàng)手段評(píng)估肝臟硬度，由此對(duì)膽道閉鎖進(jìn)行鑒別診斷和術(shù)后隨訪[25-26]。與膽道纖維化過程類似，肝臟纖維化也是進(jìn)行性發(fā)展的過程，反映在彈性成像則出現(xiàn)硬度隨病程進(jìn)展逐漸升高的趨勢(shì)，因此彈性成像的合理應(yīng)用也需要考慮年齡因素。目前相關(guān)數(shù)據(jù)多來源于單中心小樣本研究，且年齡跨度較大，在不同種族和地域的群體應(yīng)用受到限制。對(duì)于60 d內(nèi)結(jié)合型高膽紅素血癥患兒，臨界值為8.7 kPa時(shí)，識(shí)別膽道閉鎖的敏感度和特異度分別為77%和83%，AUC為0.86[27]。另一項(xiàng)研究將282例患者分為≤60 d、61～90 d、91～120 d組，硬度分界值分別為7.5、10.0、11.0 kPa[18]。盡管研究者認(rèn)為年齡與彈性成像診斷有效性存在關(guān)系，30 d內(nèi)的患兒群體相關(guān)證據(jù)仍然不足。

5 聯(lián)合診斷與人工智能的潛在發(fā)展趨勢(shì)

臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)檢查均能在各自的層面上反映疾病進(jìn)程和病理狀態(tài)，但單一指標(biāo)的診斷效能有限，不能獨(dú)立對(duì)膽道閉鎖進(jìn)行可靠診斷或排除。在疾病早期，納入各種臨床信息作為風(fēng)險(xiǎn)因子聯(lián)合預(yù)測(cè)是提高診斷準(zhǔn)確度，進(jìn)而建立影像數(shù)據(jù)、臨床信息到病理改變關(guān)聯(lián)的有效途徑[28]。Dai等[29]納入1 001例新生兒梗阻性黃疸，聯(lián)合肝臟功能檢查和超聲特征（包括膽囊可見與否、膽囊充盈程度、膽總管可見與否）建立Nomogram模型，在501例外部驗(yàn)證集中該模型AUC為0.87，敏感度為90%，特異度為75%。隨后相關(guān)研究基于陶土便、膽囊長(zhǎng)度、膽囊排空指數(shù)、剪切波彈性成像硬度值和GGT建立Nomogram，在30 d內(nèi)新生兒組中模型AUC為0.978[30]。針對(duì)多種臨床資料構(gòu)建算法和模型進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)的成功嘗試給研究者指出了可行的方向：諸多臨床信息的有效融合為擺脫膽道閉鎖早期診斷困境提供了可能。

人工智能通過非線性方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)，由于具備數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)和較強(qiáng)的泛化性，深度學(xué)習(xí)等人工智能方法迅速滲透至多個(gè)臨床應(yīng)用場(chǎng)景，成為目前醫(yī)學(xué)圖像處理中的熱點(diǎn)[31]。Liu等[32]嘗試使用46個(gè)臨床參數(shù)構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行膽道閉鎖診斷，研究納入1 542例患者作為數(shù)據(jù)集，模型達(dá)到較高的預(yù)測(cè)性能，AUC為0.967，敏感度和特異度分別為93.2%、91.0%，這但此研究?jī)H納入常用的臨床資料和實(shí)驗(yàn)室檢查數(shù)據(jù)，并未對(duì)原始超聲圖像進(jìn)行分析。Zhou等[33]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的集成學(xué)習(xí)方法，使用5倍交叉驗(yàn)證的方式將輸出平均以預(yù)測(cè)每個(gè)圖像的類別標(biāo)簽，由此產(chǎn)生一個(gè)集成深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行膽道閉鎖診斷，內(nèi)部驗(yàn)證數(shù)據(jù)集敏感度和特異度分別為93.3%和85.2%，多中心外部驗(yàn)證數(shù)據(jù)集敏感度和特異度分別為93.1%和93.9%，優(yōu)于人類專家。此為人工智能在膽道閉鎖超聲診斷領(lǐng)域的首次成功嘗試，Zhou等[34]指出對(duì)超聲其他病變特征的自動(dòng)檢測(cè)將是未來提升膽道閉鎖診斷水平的重要途徑。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺分析方法和特征融合方法進(jìn)行多因素聯(lián)合預(yù)測(cè)是未來的發(fā)展趨勢(shì)，也為新生兒期膽道閉鎖診斷提供可行的方向。

6 總結(jié)

膽道閉鎖的預(yù)警篩查和早期診斷給臨床工作者提出了諸多更具挑戰(zhàn)性的問題，要求在患兒未出現(xiàn)明顯臨床癥狀和體征時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別出此種致死性疾病并及時(shí)給予手術(shù)治療，防止不良事件的發(fā)生。有效的篩查需要具備充足臨床經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)、家庭的參與和切實(shí)可行的篩查手段，只有對(duì)以上因素進(jìn)行綜合考量才能有效促進(jìn)膽道閉鎖篩查策略不斷完善。