前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型

顧 韡 王 委 邱郁薇 朱宏偉 徐美英 吳鏡湘

縱隔可分為前、中、后3部分。臨床上患者的縱隔腫瘤多位于前縱隔，以淋巴瘤、良性腫瘤、生殖細(xì)胞腫瘤較為常見，其解剖位置與氣道、大血管和心臟等重要器官關(guān)系密切[1]。絕大多數(shù)前縱隔腫瘤需要通過手術(shù)切除，手術(shù)操作可能累及或損傷心、肺、大血管和氣道等。既往研究[2]發(fā)現(xiàn)，成年縱隔腫瘤患者術(shù)中、術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率分別為3.8%和10.5%。并發(fā)癥可致術(shù)后30 d死亡率和平均住院日增加，對(duì)患者造成健康和經(jīng)濟(jì)損失[3]。然而，目前尚缺乏針對(duì)前縱隔腫瘤術(shù)后并發(fā)癥的相關(guān)研究。本研究擬通過回顧性分析前縱隔腫瘤患者的臨床資料，探究前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥及其危險(xiǎn)因素，并構(gòu)建預(yù)測前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的列線圖模型，有助于早期干預(yù)并發(fā)癥，改善患者圍術(shù)期的轉(zhuǎn)歸。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 本研究為單中心回顧性研究。納入2019年1—12月在上海市胸科醫(yī)院接受縱隔腫瘤手術(shù)的患者；患者年齡≥18歲，ASA分級(jí)Ⅰ至Ⅲ級(jí)，術(shù)前診斷為前縱隔腫瘤。本研究符合2013年修訂的《赫爾辛基宣言》。

1.2 方法 根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)，通過上海市胸科醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)和麻醉信息系統(tǒng)(北京易飛華通)搜索患者信息。記錄患者一般資料(住院號(hào)、性別、年齡、BMI、ASA分級(jí)、腫瘤類型)；術(shù)前基礎(chǔ)疾病(高血壓、糖尿病、冠心病)；術(shù)前檢查，包括：常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查(血紅蛋白、白蛋白、血糖)，心電圖，胸部CT或MRI(縱隔腫物最大徑、肺不張、心包積液、主氣道受壓面積≥50%)，超聲心動(dòng)圖(肺動(dòng)脈壓力)，肺功能(阻塞性通氣障礙、限制性通氣障礙)；手術(shù)情況(手術(shù)時(shí)間、手術(shù)方式為開胸或胸腔鏡手術(shù)、是否置換上腔靜脈或?qū)僦а?、術(shù)中出血量)。

記錄主要結(jié)局指標(biāo)和次要結(jié)局指標(biāo)。主要結(jié)局指標(biāo)指術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥，包括低氧血癥、呼吸衰竭、肺部感染、心力衰竭、肺動(dòng)脈栓塞、心肌梗死。次要結(jié)局指標(biāo)指術(shù)后住院日和ICU治療日。將發(fā)生呼吸和(或)循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的患者納入并發(fā)癥組，其余患者為非并發(fā)癥組。

1.3 術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥定義 術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥定義為手術(shù)結(jié)束至出院期間發(fā)生的呼吸和(或)循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥。低氧血癥指paO2/FiO2≤300 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)[4]。呼吸衰竭指術(shù)后無創(chuàng)呼吸支持≥48 h或再次氣管插管呼吸機(jī)支持48 h[5]。肺部感染指胸片新發(fā)或進(jìn)展性肺部浸潤病灶，合并下列兩項(xiàng)之一者即可診斷：①體溫≥38.3 ℃；②白細(xì)胞計(jì)數(shù)>12×109/L；③膿性氣管支氣管分泌物[6]。心力衰竭指腦鈉肽(BNP)>100 ng/L。肺動(dòng)脈栓塞須經(jīng)CT肺動(dòng)脈造影、肺動(dòng)脈造影、超聲心動(dòng)圖等影像學(xué)證據(jù)診斷。心肌梗死的診斷標(biāo)準(zhǔn)為第四版全球通用心肌梗死定義，或者冠狀動(dòng)脈(簡稱冠脈)CTA或DSA確診的心肌梗死。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者各項(xiàng)指標(biāo)比較 本研究最終共納入499例行手術(shù)治療的前縱隔腫瘤患者，男260例(52.1%)、女239例(47.9%)；年齡為(50.1±14.5)歲。術(shù)后57例(11.4%)患者發(fā)生呼吸和(或)循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥，其中44例(8.8%)患者發(fā)生1種并發(fā)癥，包括18例低氧血癥，12例心力衰竭，7例肺部感染，6例呼吸衰竭，1例肺動(dòng)脈栓塞；13例(2.6%)患者發(fā)生2種并發(fā)癥，包括低氧血癥合并心力衰竭7例，肺部感染合并心力衰竭3例，呼吸衰竭合并心力衰竭3例。并發(fā)癥組中男性36例(63.2%)，年齡為(53.7±13.5)歲，BMI為(24.1±3.5) kg/m2，腫瘤最大徑為(8.0±5.3) cm；非并發(fā)癥組中男性224例(50.7%)，年齡為(49.7±14.5)歲，BMI為(23.8±3.5) kg/m2，腫瘤最大徑為(5.2±2.8) cm，并發(fā)癥組年齡和腫瘤最大徑顯著大于非并發(fā)癥組(P值分別<0.05、0.01)，兩組間性別構(gòu)成和BMI的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)。并發(fā)癥組與非并發(fā)癥組術(shù)前ASA分級(jí)、高血壓、限制性通氣障礙、腫瘤類型構(gòu)成、心律失常、主氣道受壓面積≥50%、肺動(dòng)脈高壓、心包積液、肺不張，術(shù)中人工血管置換占比、出血量，開胸手術(shù)占比，手術(shù)時(shí)間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05)。見表1、2。

表1 并發(fā)癥組與非并發(fā)癥組患者術(shù)前情況比較 [n(%)]

表2 并發(fā)癥與非并發(fā)癥組患者手術(shù)情況和腫瘤類型構(gòu)成比較

2.2 前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥影響因素的logistic回歸分析 以上述差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素為自變量，術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥為因變量，進(jìn)行多因素logistic回歸分析，結(jié)果顯示年齡、主氣道受壓面積≥50%、限制性通氣障礙、心包積液、手術(shù)方式、手術(shù)時(shí)間是前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生的影響因素(P值均<0.10)。見表3。

表3 前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥影響因素的 logistic 回歸分析

2.3 前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥列線圖模型的建立與應(yīng)用 將logistic回歸分析篩選出來的影響因素(年齡、主氣道受壓面積≥50%、限制性通氣障礙、心包積液、手術(shù)方式、手術(shù)時(shí)間)用于建立前縱隔腫瘤手術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的列線圖模型。見圖1。計(jì)算得到最大約登指數(shù)為0.555，其對(duì)應(yīng)列線圖模型中風(fēng)險(xiǎn)概率最佳界值為0.193。例如，某擇期行縱隔腫瘤切除術(shù)患者年齡為50歲(25分)、存在中度限制性通氣障礙(35分)、手術(shù)方式為開胸手術(shù)(15分)、手術(shù)時(shí)間250 min(30 分)，則該患者的列線圖模型總分為25+35+15+30=105分，其對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)概率為0.5(>風(fēng)險(xiǎn)概率界值0.193)，屬于高?；颊?。

2.4 前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥列線圖的預(yù)測效能評(píng)價(jià) 繪制ROC曲線，分析結(jié)果顯示，本研究構(gòu)建的前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥列線圖模型的AUC為 0.842(95%CI：0.780～0.905，P<0.01)，見圖2，說明預(yù)測效能較好。

圖1 預(yù)測前縱隔手術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥列線圖模型

圖2 危險(xiǎn)因素預(yù)測術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的ROC曲線

2.5 兩組患者次要結(jié)局指標(biāo)的比較 并發(fā)癥組的患者術(shù)后住院日、ICU治療日分別為9.0(7.0，16.5)和4.0(1.0，7.5) d，均高于非并發(fā)癥組的4.0(3.0，6.0)和0(0， 0) d，兩組間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.01)。

3 討 論

成人前縱隔腫瘤切除術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥與眾多因素有關(guān)。前縱隔與氣道、大血管和心臟等重要器官關(guān)系密切，既往針對(duì)前縱隔腫瘤切除術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的研究甚少，因此將前縱隔手術(shù)的術(shù)前和術(shù)中因素納入本研究，構(gòu)建預(yù)測前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的列線圖模型，對(duì)于預(yù)防術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥可能有所裨益。

將列線圖的影響因素分為術(shù)前和術(shù)中兩大類。在術(shù)前因素中，主氣道受壓面積≥50%、限制性通氣障礙、心包積液、年齡與術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生相關(guān)。術(shù)前主氣道受壓面積≥50%的主要原因是縱隔腫瘤長期壓迫氣道，氣道受壓軟化，切除腫瘤和拔除氣管導(dǎo)管后氣道塌陷，易發(fā)生呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥。Shamberger等[7]的研究亦發(fā)現(xiàn)，在兒童前縱隔腫瘤手術(shù)中，術(shù)前CT檢查示氣管橫截面受壓>50%的患者可出現(xiàn)呼吸困難癥狀，術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生增多。術(shù)前肺功能檢查發(fā)現(xiàn)限制性通氣功能障礙，其主要原因是縱隔腫瘤壓迫肺實(shí)質(zhì)，導(dǎo)致肺不張，有效通氣不足，術(shù)后肺實(shí)質(zhì)無法完全復(fù)張，從而發(fā)生呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥，這與Béchard等[2]和Redford等[8]的觀點(diǎn)一致。術(shù)前影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)心包積液，心包積液使心肌長期受壓，導(dǎo)致心律不齊、舒張期充盈受限，甚至心包填塞等，術(shù)后受損的心肌無法快速恢復(fù)，造成術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生難以避免，這與文獻(xiàn)[8-9]報(bào)道相一致。此外，隨著年齡增長，心肺功能儲(chǔ)備降低，術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生的概率增加，可能是多種因素作用的結(jié)果。

本研究結(jié)果提示，術(shù)中因素中手術(shù)方式和手術(shù)時(shí)間與術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生相關(guān)。與胸腔鏡手術(shù)相比，開胸手術(shù)存在創(chuàng)傷大、手術(shù)時(shí)間長、術(shù)中出血量多、切口創(chuàng)傷大等劣勢[10-11]。術(shù)中的創(chuàng)傷和出血易引起術(shù)后心肌酶譜指標(biāo)升高，肺部炎癥因子分泌增多。因此，術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥與手術(shù)方式、手術(shù)時(shí)間密切相關(guān)。

以往的相關(guān)研究均探討了該手術(shù)術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究采用了列線圖模型，該模型是一種可視化、個(gè)性化的預(yù)測分析統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，它通過計(jì)算基于回歸模型的各影響因子對(duì)目標(biāo)臨床事件的影響評(píng)分，得到個(gè)體預(yù)測值，用于指導(dǎo)臨床診療決策。本研究還通過計(jì)算約登指數(shù)來評(píng)價(jià)模型的真實(shí)性。指數(shù)越大說明模型的效果越好，真實(shí)性越大。本模型最大約登指數(shù)為0.555，并以此確定預(yù)測術(shù)后發(fā)生呼吸和循環(huán)并發(fā)癥的最佳界值為0.193。

本研究尚存在不足之處。首先，本研究為回顧性研究，可能存在術(shù)后并發(fā)癥的數(shù)據(jù)丟失，遺漏發(fā)生并發(fā)癥的患者。其次，本研究以成人患者為研究對(duì)象，并未對(duì)兒童患者進(jìn)行研究。最后，本研究的手術(shù)由不同外科醫(yī)師完成，手術(shù)方式和手術(shù)時(shí)間并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。最后，由于單中心的手術(shù)數(shù)量限制，本預(yù)測模型只進(jìn)行了數(shù)據(jù)內(nèi)部驗(yàn)證，未來可以通過外部數(shù)據(jù)進(jìn)一步加以驗(yàn)證研究。

綜上所述，本研究中57例(11.4%)成人患者行前縱隔腫瘤切除術(shù)后發(fā)生了呼吸和(或)循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥，并發(fā)癥組術(shù)后住院時(shí)間和ICU治療時(shí)間較非并發(fā)癥組延長?；谀挲g、主氣道受壓面積≥50%、限制性通氣障礙、心包積液、手術(shù)方式、手術(shù)時(shí)間等6個(gè)影響因素構(gòu)建的列線圖能較為準(zhǔn)確的預(yù)測前縱隔腫瘤患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥。因此，為了減少成人患者術(shù)后呼吸和循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥，建議術(shù)前改善心包積液，增加肺功能鍛煉，利用放射、化學(xué)治療等手段縮小腫瘤對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響，盡可能采用胸腔鏡手術(shù)，以縮短手術(shù)時(shí)間和減少出血?jiǎng)?chuàng)傷等不利影響。