公式法和核素法测量门体分流率的对比研究
作者：刘建华 张学文 郑敏 宋风涛 孟宪民
单位：130031 长春，白求恩医科大学第三临床学院普通外科(刘建华、张学文、郑敏、孟宪民)；吉林省梨树县中医院外科(宋风涛)
关键词：肝硬化；高血压，门静脉；血液动力学
中华外科杂志/980609 【摘要】 目的 为观测门体分流率提供一种简单、实用的新方法。 方法 在同一动物及患者中应用两种不同方法观测门体分流率，以传统核素方法的结果为依据，判定公式法的可靠性。 结果 11只正常狗的门体分流率公式法为7.03%，核素法为7.55%，两者之间差异无显著意义(P>0.05); 9只肝外型门静脉高压门体分流模型狗的分流率：公式法为48.64%，核素法为51.11%，差异无显著意义(P>0.05)；22例门静脉高压症患者断流手术前的门体分流率：公式法为52.38%，核素法为55.86%，差异无显著意义(P>0.05)；本组患者断流术后分流率：公式法为26.22%，核素法为31.00%，两者差异无显著意义(P>0.05)。 结论 这些结果充分证明了公式法的可靠性。
, 百拇医药
Comparative study of portal-systemic shunt rate measured by formula and radioactive method Liu Jianhua,Zhang Xuewen,Zheng Min,et al.Department of General Surgery,Third Clinical Hospital,Norman Bethune University of Medical Sciences,Changchun 130031.
【Abstract】 Objective To establish a new simple and useful formula for the observation of portosystemic shunt. Method In the same animals and the same patients, portosystemic shunt rate was measured individually by the two different methods,i.e. formula and radio active method. Using the results of the radio active method as a gold standard,the reliability of the formula method was assessed tested. Result In 11 normal dogs,the portal-systemic shunt rate measured by the formula and radio active methods was 7.03% and 7.55% respectively(P>0.05). In 9 portosystemic shunting model dogs,the portosystemic shunt rate calculated from the two methods was 48.64% and 51.11% respectively(P>0.05). In 22 patients with portal hypertension, the preoperative results from the formula and radioactive methods were 52.38% and 55.86% respectively(P>0.05). In these patients, the postoperative portal-systemic shunt rate was 26.22% and 31.00% respectively(P>0.05). Conclusion These results fully testified the reliability of the formula method we had established.
, 百拇医药
【Key words】 Liver cirrhosis Hypertension，portal Hemodynamics
尽管门体分流在门静脉高压症患者中普遍存在,但不同患者以及同一患者的不同病理发展阶段其开放程度却存在着很大的差异。因此,如实了解门体交通支的循环状况显得十分重要。目前在这方面唯一能够做到的只是测其分流率(portal-systemic shunt，PSS)。以往测量PSS都是采用放射性核素示踪技术(以下简称核素法)。但其设备及检测费用昂贵,短时间内不能重复应用,更不能用于术中的重复观测。这些都限制了此技术在临床的广泛应用。公式法观测门体分流率是由我们在断流术中首先应用,并做过详细报道[1] 。尽管其结果与他人所报道的核素方法的结果相似,但要确定其可靠性则有必要做进一步的对比较性研究。
资料与方法
一、PSS测定
, 百拇医药
1.核素法:应用TOSHIBA 901A/SASP ECT进行观测。受测对象经肛门插入导尿管深约20 cm达直肠上段后,取仰平卧位。ECT的探头中央对准剑突。测试本底后,用注射器将20 ml空气和2 ml
99mTcO4 (740 mBq)经导尿管注入直肠内。同时,以2秒每1桢的速度动态采集4分钟。然后在显影的肝脏和心脏勾划感兴趣区,则分别生成肝脏和心脏的时间-放射性活性曲线，并由计算机自动计算出PSS。
2.公式法:应用计算机四通道生理测压仪[2]测量自由门静脉压力(FPP)、脏侧闭塞门静脉压力(SOPP)和平均动脉压力(Pa)。然后将此三个压力参数带入下列公式，PSS(%)=(FPP/SOPP-FPP/Pa)/(1-FPP/Pa)X100,求出PSS。
二、动物实验
, 百拇医药 健康成龄杂种狗20只,其中雄性9只,雌性11只,平均体重13±1.9 kg(±s)，将其随机分成正常组11只和模型组9只。
1.正常组:检测前禁食12～16小时,不禁水。3%戊巴比妥钠(30 mg/kg体重)腹腔注射麻醉。上腹正中切口，以脊柱前缘调对测压仪的零点。经胃网膜右静脉插管至门静脉主干,经股动脉插管至腹主动脉。先测FPP和Pa,随后阻断门静脉主干测量SOPP，由测压仪的笔记录仪自动记录上述压力变化曲线及均值。随后拔除测压导管,关腹,再行核素法的PSS测定。最后将压力测量的结果带入公式,计算出PSS,并与核素法的观测结果相比较。
2.模型组:与正常组相同的麻醉和开腹之后,在近肝门处将门静脉缩窄约2/3，造成肝外型门静脉高压;切除脾脏,行脾静脉与左肾静脉的端-侧吻合。然后,用与正常组相同的方法进行血管内插管、测压和核素法测量PSS等。
三、临床研究
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1.断流组：22例门静脉高压症患者,男性16例，女性6例，平均年龄45±10.7岁(23～62岁)。其中72.7%患者有不同程度的上消化道出血史。胃镜或上消化道X线钡餐检查证明食管静脉曲张轻度者6例(27.3%)，中度者9例(40.9%)，重度者7例(31.8%)。按中华医学会外科分会的标准，肝功能Ⅰ级7例,Ⅱ级9例,Ⅲ级6例。其中86.4%患者做了肝脏病理检查,均为坏死后肝硬变。每一患者均于断流术前3天和术后第7天各做一次核素法的PSS检测,检测前日晚禁食，但不禁水，次晨灌肠两次。
22例门静脉高压症患者均接受脾切除、贲门周围血管离断加胃底环行血流阻断术(简称断流术)的治疗。开腹后,以脊柱前缘水平调对仪器零点。胃网膜右静脉插管至门静脉主干,测量并记录FPP，同时用心电监护仪测定肱动脉压力,并用“舒张压+1/3脉压”这一公式计算出Pa[3]。然后阻断门静脉主干,测量SOPP。于断流术后关腹之前,再重复上述压力测量。用公式法计算出断流术前、术后的PSS，并与同期用核素法测定的PSS结果进行比较。
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2.正常对照组：8例无肝脏疾病的上腹部手术患者接受了此两种方法的PSS检测,其中男性6例,女性2例,平均年龄48±4.74岁。本组作为临床的正常对照。
结果
一、动物实验结果
1.正常组: 本组11只正常狗的FPP为1.40±0.31 kPa,SOPP为9.34±1.49 kPa,Pa为17.01±4.86 kPa。用公式法计算出的PSS为7.03%±2.31%(4.3%～13.4%)；而用核素法测得的PSS为7.55%±1.97%(4%～10%)。两种方法测出的PSS之间差异无显著意义(F=0.320，P>0.05)，而且呈高度正相关(γ=0.629，P<0.05)。
2.模型组:本组9只模型狗的FPP为3.59±1.04 kPa，SOPP为5.51±1.12 kPa，Pa为10.77±2.37 kPa，应用公式法计算出的PSS为48.64%±25.18%(16.5%～87%)。应用核素法测得的PSS为51.11%±25.29%(19%～82%)。两种方法所测得的PSS之间差异无显著意义(F=0.043,P>0.05)，且呈高度正相关(γ=0.770，P<0.02)。
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二、临床研究结果
1.断流术前:22例门静脉高压症患者的断流手术中,于切脾前测得的FPP为3.53±0.62 kPa，SOPP为5.29±0.46 kPa，Pa为11.31±1.70 kPa，由公式法计算出的PSS为52.38%±13.59%(24.5%～73%);而用核素法于术前3天测得的PSS为55.86%±14.70%(30%～77%)。两种方法的结果之间差异无显著意义(F=0.665，P>0.05)；直线回归分析呈高度正相关(γ=0.830，P<0.001)。直肠-门静脉显像图中可见肝脏显影不佳及门静脉血液离肝经食管曲张静脉逆流的影像。
2.断流术后:断流术后在这些患者中测得的FPP为3.08±0.46 kPa，SOPP为6.59±0.70 kPa，Pa为10.99±1.58 kPa，公式法计算出的PSS为26.22%±10.37%(14.3%～39.4%)；而断流术后第7天用核素法获得的PSS为31.00%±11.17%(12%～58%)。两种方法结果间无明显差异(F=2.160,P>0.05)，且呈高度正相关(γ=0.61,P<0.005)。与断流术前比较，PSS减少25%。直肠-门静脉显像见不到离肝经食管曲张静脉的逆流影像,肝脏影像增强。
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3.正常对照组:8例上腹部手术患者于术前3天用核素法测得的PSS为4.00%±1.69%(2%～6%)。上腹部手术中测得的FPP为1.43±0.13 kPa，SOPP为9.89±0.80 kPa，Pa为13.46±1.66 kPa，公式法计算出的PSS为4.31%±1.63%(2.1%～6.9%)。两种方法的PSS之间差异无显著意义(F=0.142、P>0.05)，并且呈高度正相关(γ=0.935，P<0.001)。
讨论
所谓的门体分流率并非绝对量,它是指通过门体交通支分流的血量在整个由腹腔内脏动脉转流入门静脉系统内的总血量(portal inflow)中所占的比率。Archie依据流体力学的基本原理,推导出用于计算向肝门静脉灌注率的公式,即:向肝门静脉灌注率=1-(FPP/SOPP-FPP/Pa)/(1-FPP/Pa)[4]。但是,由于测量向肝门静脉血流量的方法较多,因此这种只能求其灌注率的公式法并未引起人们的重视。相反,目前尚没有测定门体分流量的方法,测其分流率也只有传统的核素法,但由于其设备及检测费用昂贵、短时间内不能重复应用,不能用于手术中的重复观测,所以限制了它的实际应用。因此,寻求一种简便、实用、能够较准确反映此分流率的新方法无疑在门静脉血流动力学进一步深入研究方面有着十分重要的意义。
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根据门静脉系统的流体力学和解剖特点我们知道,进入门静脉系统的血液只有两个回流途径,既正常经门静脉入肝和异常的经门体交通支直接分流到体循环。所以,能够反映向肝灌注率的Archie公式同样也应该反映出离肝的门体分流率。因此,我们对Archie公式稍加改动,去掉原公式中的“1-”，并在其后面乘上100，将其转换成国际通用的百分比表示法。通过动物实验和临床观测中所获得的大量数据,我们充分地证明了公式法是稳定和可靠的。应用核素法Shiomi等曾测量了6名正常人和156例肝硬变患者的PSS，分别为4.1%和52.9%[5]；黑木等曾测量了6例正常人和28例门静脉高压症患者的PSS，分别为5.3%和62.7%[6]；而我们用核素法和公式法测量的8例正常人的PSS分别为4.00%±1.69%和4.31%±1.63%，22例门静脉高压症患者断流术前的PSS分别为55.86%±14.37%和52.38%±13.28%，这些与上述所报道的结果相似。
参考文献
, http://www.100md.com
1刘建华，孟宪民，张德恒.术中观测肝外门体分流率.中华外科杂志，1991，29：784-786.
2刘建华，张德恒，孟宪民.微机四通道生理测压仪的研制.中国医疗器械杂志，1990，14：78-81.
3周衍椒，张镜茹，主编.生理学.第1版.北京：人民卫生出版社，1984.133.
4Archie JP.The hemodynamic analysis of the portal-circulation during temporary portal vein occlusion and after protal systemic shunt surgery.Surgery,1977,82:674-679.
5Shiomi S,Kuroki T,Kurai O,et al.Portal circulation by technetium-99m pertechnetate per-rectal portal scintigraphy. J Nuclear Med,1988,29:460-465.
6黑木哲夫，箕轮孝美，河正训，等.经直肠门脉シンチダヲフイによる肝脏疾患の门静脉循环动态の检讨.肝脏，1978，19：669-684., http://www.100md.com
单位：130031 长春，白求恩医科大学第三临床学院普通外科(刘建华、张学文、郑敏、孟宪民)；吉林省梨树县中医院外科(宋风涛)
关键词：肝硬化；高血压，门静脉；血液动力学
中华外科杂志/980609 【摘要】 目的 为观测门体分流率提供一种简单、实用的新方法。 方法 在同一动物及患者中应用两种不同方法观测门体分流率，以传统核素方法的结果为依据，判定公式法的可靠性。 结果 11只正常狗的门体分流率公式法为7.03%，核素法为7.55%，两者之间差异无显著意义(P>0.05); 9只肝外型门静脉高压门体分流模型狗的分流率：公式法为48.64%，核素法为51.11%，差异无显著意义(P>0.05)；22例门静脉高压症患者断流手术前的门体分流率：公式法为52.38%，核素法为55.86%，差异无显著意义(P>0.05)；本组患者断流术后分流率：公式法为26.22%，核素法为31.00%，两者差异无显著意义(P>0.05)。 结论 这些结果充分证明了公式法的可靠性。
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Comparative study of portal-systemic shunt rate measured by formula and radioactive method Liu Jianhua,Zhang Xuewen,Zheng Min,et al.Department of General Surgery,Third Clinical Hospital,Norman Bethune University of Medical Sciences,Changchun 130031.
【Abstract】 Objective To establish a new simple and useful formula for the observation of portosystemic shunt. Method In the same animals and the same patients, portosystemic shunt rate was measured individually by the two different methods,i.e. formula and radio active method. Using the results of the radio active method as a gold standard,the reliability of the formula method was assessed tested. Result In 11 normal dogs,the portal-systemic shunt rate measured by the formula and radio active methods was 7.03% and 7.55% respectively(P>0.05). In 9 portosystemic shunting model dogs,the portosystemic shunt rate calculated from the two methods was 48.64% and 51.11% respectively(P>0.05). In 22 patients with portal hypertension, the preoperative results from the formula and radioactive methods were 52.38% and 55.86% respectively(P>0.05). In these patients, the postoperative portal-systemic shunt rate was 26.22% and 31.00% respectively(P>0.05). Conclusion These results fully testified the reliability of the formula method we had established.
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【Key words】 Liver cirrhosis Hypertension，portal Hemodynamics
尽管门体分流在门静脉高压症患者中普遍存在,但不同患者以及同一患者的不同病理发展阶段其开放程度却存在着很大的差异。因此,如实了解门体交通支的循环状况显得十分重要。目前在这方面唯一能够做到的只是测其分流率(portal-systemic shunt，PSS)。以往测量PSS都是采用放射性核素示踪技术(以下简称核素法)。但其设备及检测费用昂贵,短时间内不能重复应用,更不能用于术中的重复观测。这些都限制了此技术在临床的广泛应用。公式法观测门体分流率是由我们在断流术中首先应用,并做过详细报道[1] 。尽管其结果与他人所报道的核素方法的结果相似,但要确定其可靠性则有必要做进一步的对比较性研究。
资料与方法
一、PSS测定
, 百拇医药
1.核素法:应用TOSHIBA 901A/SASP ECT进行观测。受测对象经肛门插入导尿管深约20 cm达直肠上段后,取仰平卧位。ECT的探头中央对准剑突。测试本底后,用注射器将20 ml空气和2 ml
99mTcO4 (740 mBq)经导尿管注入直肠内。同时,以2秒每1桢的速度动态采集4分钟。然后在显影的肝脏和心脏勾划感兴趣区,则分别生成肝脏和心脏的时间-放射性活性曲线，并由计算机自动计算出PSS。
2.公式法:应用计算机四通道生理测压仪[2]测量自由门静脉压力(FPP)、脏侧闭塞门静脉压力(SOPP)和平均动脉压力(Pa)。然后将此三个压力参数带入下列公式，PSS(%)=(FPP/SOPP-FPP/Pa)/(1-FPP/Pa)X100,求出PSS。
二、动物实验
, 百拇医药 健康成龄杂种狗20只,其中雄性9只,雌性11只,平均体重13±1.9 kg(±s)，将其随机分成正常组11只和模型组9只。
1.正常组:检测前禁食12～16小时,不禁水。3%戊巴比妥钠(30 mg/kg体重)腹腔注射麻醉。上腹正中切口，以脊柱前缘调对测压仪的零点。经胃网膜右静脉插管至门静脉主干,经股动脉插管至腹主动脉。先测FPP和Pa,随后阻断门静脉主干测量SOPP，由测压仪的笔记录仪自动记录上述压力变化曲线及均值。随后拔除测压导管,关腹,再行核素法的PSS测定。最后将压力测量的结果带入公式,计算出PSS,并与核素法的观测结果相比较。
2.模型组:与正常组相同的麻醉和开腹之后,在近肝门处将门静脉缩窄约2/3，造成肝外型门静脉高压;切除脾脏,行脾静脉与左肾静脉的端-侧吻合。然后,用与正常组相同的方法进行血管内插管、测压和核素法测量PSS等。
三、临床研究
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1.断流组：22例门静脉高压症患者,男性16例，女性6例，平均年龄45±10.7岁(23～62岁)。其中72.7%患者有不同程度的上消化道出血史。胃镜或上消化道X线钡餐检查证明食管静脉曲张轻度者6例(27.3%)，中度者9例(40.9%)，重度者7例(31.8%)。按中华医学会外科分会的标准，肝功能Ⅰ级7例,Ⅱ级9例,Ⅲ级6例。其中86.4%患者做了肝脏病理检查,均为坏死后肝硬变。每一患者均于断流术前3天和术后第7天各做一次核素法的PSS检测,检测前日晚禁食，但不禁水，次晨灌肠两次。
22例门静脉高压症患者均接受脾切除、贲门周围血管离断加胃底环行血流阻断术(简称断流术)的治疗。开腹后,以脊柱前缘水平调对仪器零点。胃网膜右静脉插管至门静脉主干,测量并记录FPP，同时用心电监护仪测定肱动脉压力,并用“舒张压+1/3脉压”这一公式计算出Pa[3]。然后阻断门静脉主干,测量SOPP。于断流术后关腹之前,再重复上述压力测量。用公式法计算出断流术前、术后的PSS，并与同期用核素法测定的PSS结果进行比较。
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2.正常对照组：8例无肝脏疾病的上腹部手术患者接受了此两种方法的PSS检测,其中男性6例,女性2例,平均年龄48±4.74岁。本组作为临床的正常对照。
结果
一、动物实验结果
1.正常组: 本组11只正常狗的FPP为1.40±0.31 kPa,SOPP为9.34±1.49 kPa,Pa为17.01±4.86 kPa。用公式法计算出的PSS为7.03%±2.31%(4.3%～13.4%)；而用核素法测得的PSS为7.55%±1.97%(4%～10%)。两种方法测出的PSS之间差异无显著意义(F=0.320，P>0.05)，而且呈高度正相关(γ=0.629，P<0.05)。
2.模型组:本组9只模型狗的FPP为3.59±1.04 kPa，SOPP为5.51±1.12 kPa，Pa为10.77±2.37 kPa，应用公式法计算出的PSS为48.64%±25.18%(16.5%～87%)。应用核素法测得的PSS为51.11%±25.29%(19%～82%)。两种方法所测得的PSS之间差异无显著意义(F=0.043,P>0.05)，且呈高度正相关(γ=0.770，P<0.02)。
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二、临床研究结果
1.断流术前:22例门静脉高压症患者的断流手术中,于切脾前测得的FPP为3.53±0.62 kPa，SOPP为5.29±0.46 kPa，Pa为11.31±1.70 kPa，由公式法计算出的PSS为52.38%±13.59%(24.5%～73%);而用核素法于术前3天测得的PSS为55.86%±14.70%(30%～77%)。两种方法的结果之间差异无显著意义(F=0.665，P>0.05)；直线回归分析呈高度正相关(γ=0.830，P<0.001)。直肠-门静脉显像图中可见肝脏显影不佳及门静脉血液离肝经食管曲张静脉逆流的影像。
2.断流术后:断流术后在这些患者中测得的FPP为3.08±0.46 kPa，SOPP为6.59±0.70 kPa，Pa为10.99±1.58 kPa，公式法计算出的PSS为26.22%±10.37%(14.3%～39.4%)；而断流术后第7天用核素法获得的PSS为31.00%±11.17%(12%～58%)。两种方法结果间无明显差异(F=2.160,P>0.05)，且呈高度正相关(γ=0.61,P<0.005)。与断流术前比较，PSS减少25%。直肠-门静脉显像见不到离肝经食管曲张静脉的逆流影像,肝脏影像增强。
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3.正常对照组:8例上腹部手术患者于术前3天用核素法测得的PSS为4.00%±1.69%(2%～6%)。上腹部手术中测得的FPP为1.43±0.13 kPa，SOPP为9.89±0.80 kPa，Pa为13.46±1.66 kPa，公式法计算出的PSS为4.31%±1.63%(2.1%～6.9%)。两种方法的PSS之间差异无显著意义(F=0.142、P>0.05)，并且呈高度正相关(γ=0.935，P<0.001)。
讨论
所谓的门体分流率并非绝对量,它是指通过门体交通支分流的血量在整个由腹腔内脏动脉转流入门静脉系统内的总血量(portal inflow)中所占的比率。Archie依据流体力学的基本原理,推导出用于计算向肝门静脉灌注率的公式,即:向肝门静脉灌注率=1-(FPP/SOPP-FPP/Pa)/(1-FPP/Pa)[4]。但是,由于测量向肝门静脉血流量的方法较多,因此这种只能求其灌注率的公式法并未引起人们的重视。相反,目前尚没有测定门体分流量的方法,测其分流率也只有传统的核素法,但由于其设备及检测费用昂贵、短时间内不能重复应用,不能用于手术中的重复观测,所以限制了它的实际应用。因此,寻求一种简便、实用、能够较准确反映此分流率的新方法无疑在门静脉血流动力学进一步深入研究方面有着十分重要的意义。
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根据门静脉系统的流体力学和解剖特点我们知道,进入门静脉系统的血液只有两个回流途径,既正常经门静脉入肝和异常的经门体交通支直接分流到体循环。所以,能够反映向肝灌注率的Archie公式同样也应该反映出离肝的门体分流率。因此,我们对Archie公式稍加改动,去掉原公式中的“1-”，并在其后面乘上100，将其转换成国际通用的百分比表示法。通过动物实验和临床观测中所获得的大量数据,我们充分地证明了公式法是稳定和可靠的。应用核素法Shiomi等曾测量了6名正常人和156例肝硬变患者的PSS，分别为4.1%和52.9%[5]；黑木等曾测量了6例正常人和28例门静脉高压症患者的PSS，分别为5.3%和62.7%[6]；而我们用核素法和公式法测量的8例正常人的PSS分别为4.00%±1.69%和4.31%±1.63%，22例门静脉高压症患者断流术前的PSS分别为55.86%±14.37%和52.38%±13.28%，这些与上述所报道的结果相似。
参考文献
, http://www.100md.com
1刘建华，孟宪民，张德恒.术中观测肝外门体分流率.中华外科杂志，1991，29：784-786.
2刘建华，张德恒，孟宪民.微机四通道生理测压仪的研制.中国医疗器械杂志，1990，14：78-81.
3周衍椒，张镜茹，主编.生理学.第1版.北京：人民卫生出版社，1984.133.
4Archie JP.The hemodynamic analysis of the portal-circulation during temporary portal vein occlusion and after protal systemic shunt surgery.Surgery,1977,82:674-679.
5Shiomi S,Kuroki T,Kurai O,et al.Portal circulation by technetium-99m pertechnetate per-rectal portal scintigraphy. J Nuclear Med,1988,29:460-465.
6黑木哲夫，箕轮孝美，河正训，等.经直肠门脉シンチダヲフイによる肝脏疾患の门静脉循环动态の检讨.肝脏，1978，19：669-684., http://www.100md.com