Evaluation und klinischer Nutzen eines 13C-Leberfunktionstests für den Einsatz in der Leberchirurgie

Abstract

EINLEITUNG: 13C-Leberfunktionstests werden zwar häufig zur Klärung experimenteller Fragestellungen in der Literatur beschrieben, finden jedoch kaum Anwendung in der klinischen Routinediagnostik. In früheren Studien konnte der Nutzen des an der Charité - Universitätsmedizin Berlin entwickelten LiMAx Tests zur präoperativen Bestimmung der Leberfunktion von leberchirurgischen Patienten gezeigt werden. Die anhand des LiMAx Tests gemessene aktuelle Leberfunktion erwies sich als unabhängiger prognostischer Parameter hinsichtlich der zu erwartenden postoperativen Morbidität und Mortalität von Patienten nach Leberteilresektionen. Ziel dieser Arbeit war es nun, einerseits die diagnostische Genauigkeit des LiMAx Tests (Reproduzierbarkeit / Graduierung der Leberleistung von Gesunden und leberkranken Patienten) zu evaluieren, und weiterhin die Auswirkungen auf die Behandlung von leberchirurgischen Patienten durch die Integration dieses Tests in die routinemäßige präoperative Diagnostik an unserem Zentrum, zu untersuchen. METHODIK: Hierzu wurden prospektive Studien mit insgesamt 381 Patienten und 86 Probanden sowie eine retrospektive Analyse einer prospektiv geführten Datenbank mit insgesamt 246 Patienten durchgeführt. In einer weiteren retrospektiven Studie analysierten wir Datenmaterial zu insgesamt 1170 Patienten, welche sich in den Jahren 2006 bis 2011 einer Leberteilresektion an unserem Zentrum unterzogen hatten. ERGEBNISSE: Es zeigte sich ausgezeichnete Reproduzierbarkeit des LiMAx Test bei gesunden Probanden (Intra-Klassen Koeffizient (ICC): 0,85 [95% KI: 0,69; 0,93]) und Patienten mit Leberzirrhose (ICC: 0,98 [95% KI: 0,94; 0,99]) an zwei aufeinanderfolgenden Testtagen. Auch konnte in einem operativen Kollektiv kein erkennbarer Einfluss einer Allgemeinnarkose auf die LiMAx Testergebnisse nachgewiesen werden (ICC: 0,81 [95% KI: 0,60; 0,92]). Weiterhin zeigte sich im leberkranken Kollektiv eine starke negative Korrelation zwischen LiMAx Resultaten und dem MELD Score (rs= 0,69; p<0,001), Child-Pugh Score (rs= 0,71; p<0,001) und Surrogatparametern der Leberfunktion. Gruppierte man die Patienten anhand ihrer Krankheitsschwere, unterschieden sich die LiMAx Resultate zwischen Patienten mit beziehungsweise ohne transjugulärem intrahepatischen portosystemischen Shunt nicht. Anhand eines LiMAx Werts kleiner 240 µg/kg/h konnte eine bestehende Leberzirrhose mit einer Sensitivität von 88% und einer Spezifität von 93% sicher und nicht-invasiv nachgewiesen werden. In der retrospektiven Analyse zeigte sich nach Einführung einer leberfunktionsorientierten Operationsplanung unter Einbezug des LiMAx Tests (LiMAx Algorithmus) ein Rückgang der postoperativ auftretenden Fälle von Leberinsuffizienzen und ein Rückgang der Todesfälle durch postoperatives Leberversagen nach leberchirurgischen Eingriffen an unserem Zentrum. SCHLUSSFOLGERUNG: Zusammenfassend konnte die Reproduzierbarkeit des LiMAx Tests, dessen Anwendbarkeit bei Patienten mit Leberzirrhose sowie dessen diagnostischer Nutzen zur Abschätzung einer bestehenden Leberzirrhose gezeigt werden. Weiterhin scheint der präoperative Einsatz des LiMAx Tests zu einer erhöhten operativen Sicherheit von Patienten, welche sich einem leberchirurgischen Eingriff an unserem Zentrum unterzogen hatten, geführt zu haben.

BACKGROUND: 13C-liver function tests have been frequently described in literature but have not managed to enter clinical routine. Previous studies reported the clinical application of LiMAx to determine functional hepatic reserve in patients undergoing liver surgery, liver transplantation, and bariatric surgery. Beyond that LiMAx was found to be useful to monitor organ function after liver transplantation. The aim of this work was to evaluate the in-between day repeatability of LiMAx, its potential to accurately reflect the degree of liver damage in patients with cirrhosis and its diagnostic ability to detect cirrhosis; further to analyse its implication for the clinical management of patients undergoing liver surgery. PATIENTS AND METHODS: Herein we report the results of prospective studies of 381 patients and 86 volunteers and the results of an analysis of 246 patients of a prospectively maintained database. In one retrospective study we analysed data of 1170 patients that had undergone liver surgery between 2006 and 2011 at our surgical department. RESULTS: LiMAx showed an excellent in-between day repeatability in healthy controls (Intra-class correlation coefficient (ICC): 0.85 [95% CI: 0.69; 0.93]) and cirrhotic patients (ICC: 0.98 [95% CI: 0.94; 0.99]). In patients undergoing elective extra-abdominal surgery under general anaesthesia, analysis revealed no influence of general anaesthesia on liver function and LiMAx test results (ICC: 0.81 [95% CI: 0.60; 0.92]). LiMAx showed strong negative correlation with MELD (rs=-0.69; p<0.001), Child-Pugh Score (rs=-0.71; p<0.001) and liver function tests in patients with liver cirrhosis. When patients were stratified according to disease severity, LiMAx results were not different between cirrhotic patients and cirrhotic patients with transjugular intrahepatic portosystemic shunt. A cut-off LiMAx < 240 µg/kg/h diagnosed liver cirrhosis (Sensitivity 88%; Specificity 93%). Retrospective analysis of hospital controlling and clinical data from patients undergoing liver surgery at our department between 2006 and 2011 revealed decreasing rates of posthepatectomy liver failure and deaths related to liver failure after the implementation of a new perioperative management concept (LiMAx algorithm) that also considers liver function. CONCLUSION: In summary we could demonstrate an excellent in-between day repeatability of the LiMAx test, its ability to mirror “true” actual liver function and grade disease severity in cirrhotic patients and its ability to non-invasively diagnose liver cirrhosis. Beyond that, the implementation of the LiMAx test in the preoperative evaluation at our department seems to have contributed to increasing surgical safety of patients undergoing partial hepatic resections.