肺癌患者胸腔鏡術(shù)后胸腔積液發(fā)生的列線圖預(yù)測模型構(gòu)建

丁理星 夏 俊 魏文學(xué)

作為治療肺癌患者較為常用的手段，電視胸腔鏡手術(shù)(video-assisted thoracic surgery，VATS)具有切口小、術(shù)后疼痛輕、對肺功能影響小等優(yōu)勢，且對患者免疫功能影響較小，患者術(shù)后康復(fù)較快，已在臨床上得到廣泛應(yīng)用[1]。但研究顯示，VATS術(shù)后仍有較高的并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險[2-3]。由此可見，探尋VATS術(shù)后胸腔積液發(fā)生的相關(guān)因素對肺癌患者康復(fù)尤為重要。目前，已有研究證實(shí)機(jī)器人輔助肺段切除術(shù)后發(fā)生胸腔積液與患者原發(fā)疾病、肺部感染等因素有關(guān)[4]。鑒于此，本研究嘗試構(gòu)建肺癌患者VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液風(fēng)險預(yù)測模型，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，選取2017年4月至2021年4月收治的532例肺癌患者作為研究對象，全部患者及家屬均知情本項(xiàng)研究，且自愿簽署知情同意書。532例患者中男性403例，女性129例；年齡≥60歲172例，<60歲360例；病理類型：鱗癌184例，腺癌305例，大細(xì)胞癌43例；TNM分期[5]：Ⅰ期209例，Ⅱ期323例。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①肺癌符合《中華醫(yī)學(xué)會肺癌臨床診療指南(2018版)》[6]中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；②接受VATS治療；③TNM分期為Ⅰ～Ⅱ期。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他惡性腫瘤疾病，如胃癌、肝癌等；②肺癌術(shù)后復(fù)發(fā)并進(jìn)行二次手術(shù)治療者；③胸膜肥厚嚴(yán)重粘連，胸腔鏡無法進(jìn)入者；④嚴(yán)重心肺功能障礙，無法耐受手術(shù)者；⑤合并凝血功能障礙；⑥嚴(yán)重傳染性疾病，如病毒性肝炎；⑦腫瘤直徑>5 cm的T2期肺癌者。

1.3 方法

1.3.1 基線資料收集方法 設(shè)計(jì)基線資料調(diào)查表，詢問并記錄全部患者基線資料，內(nèi)容包括年齡(≥60歲、<60歲)、性別(男、女)、病理類型(腺癌、鱗癌、大細(xì)胞癌)、TNM分期(Ⅰ期、Ⅱ期)、合并癥[高血壓(符合《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[7]中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))、糖尿病(符合《糖尿病防治指南》[8]中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))]、手術(shù)方法(肺葉切除術(shù)、病變楔形切除)、吸煙史[吸煙指數(shù)(每日吸煙支數(shù)×年數(shù))≥0.5]、飲酒史(男性飲酒量≥40 g/日，女性飲酒量≥20 g/日，且持續(xù)飲酒時間>5年)、降鈣素原(procalcitonin，PCT)(于入院時取全部患者空腹靜脈血5 mL，以3000 r/min離心10 min，離心半徑為10 cm，處理10 min后，分離血清，分置2管，取1管采用免疫化學(xué)發(fā)光法檢測血清PCT水平。)、1 s用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)占預(yù)計(jì)值百分比[使用肺功能測試系統(tǒng)(美國森迪斯，Vmax20型)檢測兩組FEV1水平]、低白蛋白血癥(另取1管采用溴甲酚綠法檢測血清白蛋白水平，其中血清白蛋白水平<35 g/L為低白蛋白血癥)。

1.3.2 胸腔積液評估及分組方法 經(jīng)VATS治療后，患者出現(xiàn)胸悶氣喘、持續(xù)低熱癥狀，行胸腔穿刺，可抽出積液；或術(shù)后5～7 d，行常規(guī)超聲檢查，探查胸腔情況，可見胸腔內(nèi)液性暗區(qū)最大深度>3 cm即可確診為術(shù)后并發(fā)胸腔積液。將術(shù)后發(fā)生胸腔積液的患者納入發(fā)生組；反之，則納入未發(fā)生組。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 24.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)數(shù)資料用百分比表示，采用χ2檢驗(yàn)，若期望值<5，采用連續(xù)校正卡方檢驗(yàn)；計(jì)量資料均經(jīng)Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗(yàn)，正態(tài)分布計(jì)量資料以 表示，組間用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，用Logistic回歸分析檢驗(yàn)肺癌患者VATS后胸腔積液發(fā)生的影響因素；用R軟件的“rms”程序包繪制列線圖并構(gòu)建肺癌患者VATS后發(fā)生胸腔積液的風(fēng)險預(yù)測模型，并計(jì)算一致性指數(shù)(C-index)判斷模型區(qū)分度；用“caret”程序包，經(jīng)Bootstrap法重復(fù)抽樣1000次驗(yàn)證，繪制校準(zhǔn)曲線檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測結(jié)果與實(shí)際結(jié)果一致性，用“pROC”程序包繪制受試者工作曲線(ROC)，并計(jì)算曲線下面積(AUC)值，檢驗(yàn)胸腔積液發(fā)生風(fēng)險預(yù)測模型的價值，AUC值>0.9表示預(yù)測性能較高，0.71～0.90表示有一定預(yù)測性能，0.5～0.7表示預(yù)測性能較低，<0.5表示無預(yù)測性能，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 胸腔積液發(fā)生情況

532例肺癌患者VATS后，有60例發(fā)生胸腔積液，占11.28%。

2.2 兩組基線資料對比

發(fā)生組年齡≥60歲、糖尿病、吸煙史、低白蛋白血癥、FEV1%≤60%占比高于未發(fā)生組，PCT水平高于未發(fā)生組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；組間其他基線資料對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組基線資料對比(例，%)

2.3 肺癌患者VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液風(fēng)險的影響因素分析

將肺癌患者VATS術(shù)后胸腔積液發(fā)生情況作為因變量(1=發(fā)生，0=未發(fā)生)，將2.2中對比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量納入自變量，經(jīng)Logistic回歸分析,P值放寬至<0.1，建立多元回歸模型，結(jié)果顯示，高齡、合并糖尿病、吸煙史、低白蛋白血癥、PCT水平高、FEV1%≤60%是肺癌患者VATS術(shù)后胸腔積液發(fā)生的風(fēng)險因子(OR>1，P<0.05)，見表2。

表2 肺癌患者VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液風(fēng)險的影響因素分析

2.4 構(gòu)建肺癌患者VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液的風(fēng)險預(yù)測模型及模型驗(yàn)證

繪制列線圖(圖1)，將2.3證實(shí)為可能的影響因素(年齡、糖尿病、吸煙史、PCT、低白蛋白血癥、FEV1%)列入，構(gòu)建術(shù)后發(fā)生胸腔積液風(fēng)險預(yù)測模型，經(jīng)Bootstrap法重復(fù)抽樣1000次驗(yàn)證模型，結(jié)果顯示，C-index值為0.909，模型區(qū)分度良好；繪制校準(zhǔn)曲線顯示(圖2)，校準(zhǔn)曲線Y與X直線相近，模型準(zhǔn)確度良好。

圖1 肺癌患者VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液的風(fēng)險預(yù)測模型列線圖

圖2 肺癌患者VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液的風(fēng)險預(yù)測模型校準(zhǔn)曲線

2.5 胸腔積液發(fā)生風(fēng)險預(yù)測模型預(yù)測效能評價

繪制ROC曲線(圖3)發(fā)現(xiàn)，胸腔積液預(yù)測模型得到的預(yù)測值用于預(yù)測肺癌患者VATS術(shù)后胸腔積液發(fā)生風(fēng)險的AUC為0.918，>0.90，有較好預(yù)測價值，cut-off值取4.742分時可獲得最佳預(yù)測效能，對應(yīng)的AUC的95%置信區(qū)間、標(biāo)準(zhǔn)誤、P、特異度、敏感度、約登指數(shù)分別為0.881～0.955、0.019、<0.001、0.879、0.800、0.679。

圖3 肺癌患者VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液的風(fēng)險預(yù)測模型預(yù)測效能ROC曲線圖

3 討論

胸腔積液作為肺癌患者VATS術(shù)后較為常見的并發(fā)癥，可限制患者心肺活動，若不及時處理，可導(dǎo)致胸腔感染，必要時需采用胸腔積液穿刺術(shù)引出液體，增加患者痛苦，不利于術(shù)后康復(fù)[9]。因此，分析VATS術(shù)后發(fā)生胸腔積液的相關(guān)因素，并建立預(yù)測風(fēng)險模型，對預(yù)防肺癌患者術(shù)后胸腔積液形成具有重要意義。

本研究經(jīng)初步對比兩組基線資料后，經(jīng)Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，高齡、合并糖尿病、吸煙史、低白蛋白血癥、PCT水平高、FEV1%≤60%是肺癌患者VATS術(shù)后胸腔積液發(fā)生的風(fēng)險因子。分析原因在于：年齡：隨著年齡增加，人體各系統(tǒng)、器官組織均會發(fā)生異常，功能明顯減弱，經(jīng)手術(shù)治療后，患者肺部組織受損，增加感染風(fēng)險，進(jìn)而引發(fā)胸腔積液[10]。糖尿?。悍尾课⒀h(huán)具有儲備功能，肺臟是糖尿病患者微循環(huán)疾病的靶器官，而糖尿病患者自我修復(fù)能力較差，術(shù)后發(fā)生肺部感染風(fēng)險較高，可導(dǎo)致患者胸腔積液[11-12]。針對上述因素，建議臨床工作人員可于術(shù)前評估患者血糖水平，控制血糖，降低并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險。吸煙：煙草中含有的有害物質(zhì)可刺激肺部組織，引發(fā)肺炎，進(jìn)而引起胸腔積液[13]。經(jīng)VATS治療，存在吸煙史的患者肺膨脹不全風(fēng)險較高，胸膜收到刺激，極易出現(xiàn)胸腔積液[14]。對此建議，針對吸煙患者，應(yīng)于術(shù)前2周戒煙，同時做好呼吸道準(zhǔn)備，及時排痰，必要時可輔以氧療。PCT：PCT是一種新型炎癥標(biāo)志物，對早期急性細(xì)菌感染較為敏感，能夠促進(jìn)中性粒細(xì)胞趨化因子、炎性因子的釋放，當(dāng)PCT水平升高時，患者可能出現(xiàn)細(xì)菌感染，術(shù)后發(fā)生肺部感染風(fēng)險增加，可能引起胸腔積液[15-16]。對此建議，及時檢測患者PCT水平，進(jìn)行抗生素治療。低白蛋白血癥：白蛋白作為人體內(nèi)最豐富的血清蛋白，其水平降低可導(dǎo)致血漿膠體滲透壓降低，增加壁層胸膜毛細(xì)血管液體濾出，導(dǎo)致組織生成液增加，當(dāng)機(jī)體吸收無法負(fù)擔(dān)胸膜中蓄積的液體時，即可發(fā)生胸腔積液[17]。同時，合并低白蛋白血癥的患者多伴有營養(yǎng)不良、慢性炎癥反應(yīng)，極易出現(xiàn)肺部感染，引起胸腔積液[18]。FEV1%：FEV1%≤60%提示患者胸壁順應(yīng)性降低，加之術(shù)后疼痛影響呼吸肌做功，導(dǎo)致肺組織彈性回縮力減弱，甚至喪失，導(dǎo)致肺功能減弱，甚至產(chǎn)生相關(guān)肺部并發(fā)癥，出現(xiàn)胸腔積液[19]。對此，臨床于術(shù)前需充分評估患者肺功能，術(shù)前、術(shù)后均需進(jìn)行肺功能鍛煉，以改善患者呼吸功能。

使用Bootstrap內(nèi)部驗(yàn)證法對肺癌患者VATS后發(fā)生胸腔積液風(fēng)險預(yù)測進(jìn)行驗(yàn)證，校準(zhǔn)曲線幾乎與Y=X直線重合，模型校準(zhǔn)度良好；并對列線圖風(fēng)險模型進(jìn)行驗(yàn)證，繪制ROC發(fā)現(xiàn)，胸腔積液發(fā)生風(fēng)險預(yù)測模型預(yù)測肺癌患者VATS后胸腔積液發(fā)生風(fēng)險的AUC>0.90，有一定預(yù)測價值。說明胸腔積液發(fā)生風(fēng)險預(yù)測模型具有可行性，臨床可根據(jù)胸腔積液發(fā)生風(fēng)險模型檢驗(yàn)結(jié)果，指導(dǎo)肺癌患者VATS后胸腔積液發(fā)生的預(yù)測和診斷。

綜上所述，肺癌患者VATS術(shù)后胸腔積液的發(fā)生與高齡、合并糖尿病、吸煙史、低白蛋白血癥、PCT水平高、FEV1%有關(guān)，根據(jù)上述因素構(gòu)建胸腔積液風(fēng)險預(yù)測模型具有較好預(yù)測價值。