胆囊结石红外光谱分析与临床应用*

叶锡银，王三贵，张小玲

（广东省东莞市南城人民医院 东莞市胆囊疾病研究所，广东 东莞 523071）

.论 著.

胆囊结石红外光谱分析与临床应用*

叶锡银，王三贵，张小玲

（广东省东莞市南城人民医院 东莞市胆囊疾病研究所，广东 东莞 523071）

目的 探讨红外光谱分析检测胆囊结石的临床应用价值。方法 随机抽取223例胆囊结石标本，全部采用第二代智能结石分析仪进行结石成分分析。结果 222份标本可检出结石成分，1份标本未检测出结石成分，在检出结石成分的标本中，含钙的有165例，不含钙的57例，含胆固醇的170例，不含胆固醇的52例。单一成分的93例，2种成分的117例，3种成分的12例。检测结果不仅分析出胆囊结石的结石成分，而且还可同时提供饮食指导及防治措施。结论 胆囊结石的红外光谱分析，可以自动、准确、快捷地为临床提供个体化的结石防治措施，对胆囊结石的诊断、治疗和预防有一定的帮助，值得推广和常规使用。

胆囊结石；红外光谱；胆固醇；胆色素

胆囊结石是影响人类健康的常见病、多发病，其发病率呈逐年上升趋势[1]，结石的形成复杂多样，结石的成分也是多种多样的，目前对于精准医学的精准治疗，不同胆囊结石的患者，由于其结石成分的不同，防治措施也因人而异。目前，对于胆囊结石的治疗，仅仅从胆囊切除并不能阻止结石的复发。笔者随机抽取2008年10月3日‐2017 年1月26日手术中取出的223例胆囊结石，通过红外光谱分析，分析结石的成分，再个性化地做出预防评估和饮食指导，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

本组结石标本223例，均为胆囊结石术后取的结石，其中男103例，年龄13～71岁，平均（42.8±12.3） 岁，占标本的46.19%；女120例，年龄20～79岁，平均（43.4±13.2）岁，占标本的53.81%。其中女性标本中1例未检出结石成分，其余222例标本均检测出结石成分。

1.2 方法

采用南京大学博士生导师孙西钊教授主持研发的，济南鼎舜医疗器械有限公司生产的第二代智能结石分析仪进行结石成分分析。结石用清水洗净，70～100℃烘箱内烘干。取约1 mg结石样品粉末与事先充分干燥的200 mg纯溴化钾混合，再放入玛瑙乳钵内研碎至肉眼观测无颗粒。将混合物装入压片模具，将模具放压片机上打压，压力为18 MPa停5 s，缓慢放压后，取出制成的压片，迅速置入红外光谱槽中扫描。电脑绘制图谱后自动解析和报告结石成分。为提高分析的准确性，每份结石标本做2～3次分析。

2 结果

在223份胆囊结石标本中，222份标本可检出结石成分，1份标本未检测出结石成分，在检出结石成分的标本中，含钙的有165例，不含钙的57例，含胆固醇的170例，不含胆固醇的52例。单一成分的93例，2种成分的117例，3种成分的12例。见表1。

表1 223份胆囊结石成分分析结果

3 讨论

胆石病包括发生在胆囊和胆管的结石，是常见病、多发病。胆囊结石的分类方法较多，①传统分类方法：在目前的教课书上，根据其化学组成成分的不同，将胆石分3类：胆固醇结石、胆色素结石和混合性结石[2]，也有分为胆固醇类结石、胆色素类结石和其他结石[3]。②傅培彬分类方法：根据剖面结构分为8大种类，如放射状、放射年轮状、岩层叠层状、铸型无定型状、沙层叠层状、泥沙状、黑色状及复合状结石。③X线衍射分类方法：分为I型、II型以及III型，其中I型、II型结石均属于胆固醇型胆囊结石，III型结石则属于胆色素型胆囊结石[4]。④磁共振谱分类方法：将胆囊结石分4个主要类型，分别为胆固醇型结石、胃膜素型结石、胆红素型结石以及混合型结石。⑤电子自旋共振谱分类方法把胆囊结石分为胆固醇型和胆色素型。⑥红外光谱分类方法：将胆囊结石分为4种类型：胆固醇型结石、混合型结石、胆色素型结石以及其他罕见类型结石。⑦新型系统性分类方法：该检测分类方法可以将胆囊结石分为8个种类[5]，包括胆固醇型、胆色素型、碳酸钙型、磷酸钙型、硬脂酸钙型、蛋白型、胱氨酸型以及混合型结石，其中混合型胆囊结石主要包括上述类型中两种或两种以上的成分。

结石的分析方法也较多，包括物理方法和化学方法，物理方法包括X线衍射光谱、红外光谱、发射光谱和热重量分析法，我国2011版指南推荐红外光谱和化学分析法[6]，而2013版欧洲泌尿外科协会（European Association of Urology, EAU）指南结石分析方法推荐红外光谱或X线衍射，认为化学方法已过时[7-8]。我国2014版指南则明确指出结石成分分析首选红外光谱分析（infrared absorptipn spectroscopy, IRS）或X线衍射分析（X-ray diffraction, XRD）[9]。另外红外光谱技术被誉为化合物的“指纹检测技术”[10]，将这一技术引入到胆囊结石分类检测中，能对胆囊结石的具体结构有一个深入的了解，其具有检测速度快、检测灵敏度高以及准确率较高等特点，是目前被认可的检测方法中比较流行的方法之一[11-12]。

本组样品中，男103例，年龄13～71岁，平均（42.8±12.3）岁，占标本的46.19%；女120 例，年龄20～79岁，平均（43.4±13.2）岁，占标本的53.81%，男女之比为1∶1.17，发病率以（43±12.8） 岁为多；其中含钙结石有165 例，平均（43.3±13.1） 岁，占 74.32%，不含钙的57例，平均（42.3±11.9） 岁，占 25.68%，含胆固醇的170例，平均（42.0±12.3） 岁，占总数的76.58%，不含胆固醇的只有52例，平均（46.4±13.8），占23.42%。单一结石成分的有93例，占总数的41.7%，混合成分的结石有129 例，占57.85%，可见胆囊结石还是以混合型较多，在混合型结石中，胆固醇、胆红素钙结石有98例，占混合型结石的75.97%，所占比例最大，年龄在13～66岁，平均（42±12.3）岁。单一成分中，胆固醇结石最多，57例，占61.29%，年龄23～71岁，平均（42±11.8）岁。可见所占比例最大的单一成分或混合成分平均年龄是大致相同的。在本组病例中，只有碳酸钙成分的结石有6例，占总病例的2.69%，另有一例为含有头孢曲松成分的结石，有一例为未检测出结石成分，总结此例为结石标本量太少所致。

胆囊结石的成因是十分复杂的，是综合性因素所致，胆石虽然是由胆汁中的成分构成，但其中的主要成分是与患者的饮食习惯、地理环境、营养条件、胆道本身的病理改变和身体的代谢活动等因素有密切关系，在我国，南方与北方，沿海与内陆，城市与农村的人群中，都存在着一定的差异[13]。目前认为其基本因素是胆汁的成分和理化性质发生了改变，导致胆汁中的胆固醇呈过饱和状态，易于沉淀析出结晶而形成结石[14]。另有文献指出，胆囊结石的形成，多与脂质代谢异常和存在着有利于结石形成的因素有关[15]，不同患者，结石的成分和成因均有不同，如与个人的饮食习惯、胆管的结构、代谢异常等均有关联，这就需要大家根据不同的个体制定不同的治疗方案。在临床中，经常会遇到患者问自己的结石是如何形成的，而医生均无法给予准确的答复，也许是单一的因素，也许是多方面的复合因素。所以，如何预防结石的复发，也是治疗的重中之重。基于目前大家提倡的精准医学，精准治疗，笔者可以通过分析结石成分，根据患者的结石成分，从成分及代谢方面提供预防措施，打破结石的成因，改善其内环璄，打破结石形成链，从而防止结石形成。

结石成分分析是代谢评估的核心技术，相当于结石的“病理”，结石红外光谱智能分析系统是分析结石成分的先进仪器，主要有两大特点：自动分析结石成分；自动报告结石防治措施。如对胆红素结石，通过分析后，得出的结论是胆红素结石的形成，与胆管的炎症以及肝脏代谢紊乱有关。预防措施主要是：生活规律，合理饮食，多饮水，避免三高（高蛋白、高脂肪、高糖）饮食，控制感染：及时治疗胆道蛔虫病与胆道炎症；保护肝脏功能，定期体检：每年应例行B超及肝肾功能检查。对碳酸钙结石，预防上建议停用碳酸钙类补钙剂，慎用头孢曲松钠，因该药可在胆汁中与钙络合，形成难溶性的头孢曲松钙，进而引发药物性结石，并且需要定期体检，每年应常规复查泌尿系B超。另外，通过对结石的成分分析，可对胆囊结石及其他胆道结石的结石成分做出较为精确的分析，有助于缩小代谢评估范围，还有助于个体化、针对性预防结石复发，选择最佳治疗方案，如溶石疗法及体外震波碎石，只对胆固醇结石有效，而对胆色素结石无效；同时通过结石成分的分析，可对胆囊结石做出区域性地了解，以及跟踪调查。另外，通过对结石的分析，还可以发现新的结石，如本组中的胆囊结石分析中发现一例含有头孢曲松的结石，对于患者抗感染的治疗提出了防范指导。

综上所述，通过胆囊结石的红外光谱分析，可以自动、准确、快捷地为临床提供个体化的结石防治措施，对胆囊结石的诊断、治疗和预防有一定的帮助，值得推广和常规使用。

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（胥洪娟 编辑）

Analysis and clinical application of gallbladder calculi infrared spectroscopy*

YE Xiyin, WANG Sangui, ZHANG Xiaoling
(Institute of Gallbladder Disease in DongGuan, Nancheng People’s Hospital of Dongguan, Dongguan,Guangdong 523071, China)

【Objective】To explore the clinical value of infrared spectroscopy in analyzing the composition of gallstones.【Methods】We collected 223 samples of gallstones randomly, all stones were analyzed by the second-generation Automatic Analysis System of Infrared Spectroscopy.【Results】The stone composition was checked out in 222 specimens, which was not detected in 1 specimen. In the specimens in which calculi ingredient was detected, 165 cases contained calcium, 57 cases didn’t contain calcium, cholesterol was found in 170 cases, and 52 cases was cholesterol-free. There were 93 cases with single component,117 cases with 2 components, and 12 cases with 3 components. The gallbladder stone analysis not only determined the stone composition but also provided reasonable preventive and dietary guidance.【Conclusion】The gallbladder stone infrared spectrum analysis, which can provide individualized clinical prevention and control measures for calculi automatically, accurately and quickly,is helpful for diagnosis, treatment and prevention of gallbladder stone, so it is worthy of promotion and regular use.

gallbladder calculi; infrared spectroscopy; cholesterol; bile pigment

R657.4

A

10.19338/j.issn.1672-2019.2017.08.001

2017-05-30

东莞市科学技术局项目(201610515000817)

王三贵, E-mail: wsgwkys@163.com