基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型分析輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后輸尿管狹窄的發(fā)生因素

乃比江·毛拉庫(kù)爾班，柔孜麥麥提·艾合麥提江，夏 韓，哈木拉提·吐送，宋光魯

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科，新疆烏魯木齊 830054；2.和田地區(qū)墨玉縣人民醫(yī)院泌尿外科，新疆和田 848100)

碎石術(shù)是治療輸尿管結(jié)石的常用微創(chuàng)術(shù)式，治療效果良好，已成為臨床公認(rèn)治療泌尿系統(tǒng)結(jié)石的有效方法[1-2]。但研究指出，輸尿管結(jié)石患者術(shù)后會(huì)發(fā)生輸尿管狹窄，患者無(wú)法順利排尿，將加重腎臟負(fù)荷，不利于術(shù)后恢復(fù)[3-4]。因此，積極尋找影響輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后輸尿管狹窄發(fā)生的因素并進(jìn)行分析及風(fēng)險(xiǎn)推理至關(guān)重要。

目前，臨床已開(kāi)展有關(guān)輸尿管結(jié)石患者術(shù)后發(fā)生狹窄相關(guān)因素的報(bào)道，且證實(shí)了病程、結(jié)石直徑等因素均可影響?yīng)M窄發(fā)生[5]。但上述研究分析各因素影響輸尿管狹窄發(fā)生的機(jī)制仍存在欠缺，且傳統(tǒng)logistic回歸分析結(jié)果無(wú)法識(shí)別輸尿管狹窄的直接相關(guān)因素、間接相關(guān)因素及變量間可能存在的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，臨床應(yīng)用尚有局限。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)logistic回歸分析的一些不足，規(guī)避以往嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)假設(shè)前提，更加直觀闡明疾病及相關(guān)因素之間的調(diào)控關(guān)系[6]?；诖耍狙芯炕谪惾~斯網(wǎng)絡(luò)模型，分析輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的影響因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2020年1月—2021年10月于新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院接受碎石手術(shù)治療的210例輸尿管結(jié)石患者的病例資料，分析患者的年齡、性別、病程、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、側(cè)別、是否為嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑、結(jié)石位置、腎積水程度[輕度(腎盂前后徑5～9 mm)和中重度(腎盂前后徑≥10 cm)]、手術(shù)方式、既往史、留置雙J管時(shí)間、血常規(guī)、炎癥因子、腎功能、合并基礎(chǔ)疾病(高血壓[7]、糖尿病[8])等指標(biāo)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①輸尿管結(jié)石符合《外科學(xué)》[9]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；②首次行碎石手術(shù)治療；③均由同一醫(yī)師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行手術(shù)；④單側(cè)發(fā)生結(jié)石者；⑤患者病例資料、影像學(xué)資料等均完善。排除標(biāo)準(zhǔn)：①輸尿管多發(fā)結(jié)石者；②合并腎結(jié)石、輸尿管手術(shù)史等；③留置輸尿管支架者；④合并心、肝等臟器功能不全者；⑤免疫系統(tǒng)原發(fā)性疾病者；⑥合并惡性腫瘤者；⑦既往有輸尿管狹窄病史者；⑧術(shù)前經(jīng)影像學(xué)提示已存在輸尿管狹窄者；⑨術(shù)前存在感染者。210例患者中男性142例，女性68例；年齡45～74歲，平均年齡(60.26±2.41)歲；病程1～12個(gè)月，平均病程(6.03±1.12)個(gè)月。

1.2 手術(shù)及分組方法全部患者均采用硬膜外麻醉，取截石位，循導(dǎo)絲置入輸尿管軟鏡，經(jīng)尿道到達(dá)結(jié)石下方。經(jīng)輸尿管鏡置入氣壓彈道探桿，連接空氣壓縮泵，采用0.2～0.4 kPa氣壓以單個(gè)或連續(xù)脈沖方式擊碎碎石；鈥激光碎石，經(jīng)輸尿管鏡置入鈥激光轉(zhuǎn)導(dǎo)光纖，以0.8～1.0 J/5～10 Hz功率擊碎結(jié)石，沖洗排出結(jié)石。全部患者術(shù)后均留置雙J管，均于術(shù)后3個(gè)月內(nèi)定期回院復(fù)查(若患者出現(xiàn)不適癥狀，立即就診)，并接受靜脈尿路排泄造影、逆行尿路造影及泌尿系統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)斷層掃描等影像學(xué)檢查均提示有輸尿管積水和狹窄現(xiàn)象，超聲檢查提示在狹窄段以上輸尿管節(jié)段未見(jiàn)結(jié)石，但存在腎盂及輸尿管擴(kuò)張積水，即判定為輸尿管狹窄。將全部患者依據(jù)術(shù)后有無(wú)發(fā)生輸尿管狹窄分為發(fā)生組和未發(fā)生組。

1.3 貝葉斯模型構(gòu)建的方法和原理貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型[有向無(wú)環(huán)圖模型(directed acyclic graph，DAG)]是概率性的圖形模型，它是一種模擬人類推理過(guò)程中因果關(guān)系的不確定性處理模型。一個(gè)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)定義包括一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖和一個(gè)條件概率表集合。有向無(wú)環(huán)圖中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)隨機(jī)變量，可以是可直接觀測(cè)變量、隱藏變量或未知參數(shù)等。而有向邊表示隨機(jī)變量間的條件依賴，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)是“因”，另一個(gè)是“果”，兩節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)條件概率值；條件概率表中的每一個(gè)元素對(duì)應(yīng)有向無(wú)環(huán)圖中唯一的節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)此節(jié)點(diǎn)對(duì)于其所有直接前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合條件概率。結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)：利用最大、最小爬山算法確定各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間存在的有向邊。參數(shù)學(xué)習(xí)：在確定了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)圖的基礎(chǔ)上，利用極大似然估計(jì)法對(duì)各節(jié)點(diǎn)間因果關(guān)聯(lián)的條件概率進(jìn)行計(jì)算，從而完成貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的整體構(gòu)建。

2 結(jié) 果

2.1 輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后輸尿管狹窄發(fā)生基線資料比較本研究共納入接受碎石術(shù)治療的210例輸尿管結(jié)石患者，其中16例術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄，發(fā)生率為7.62%(16/210)。發(fā)生輸尿管狹窄的患者均遵醫(yī)囑接受相應(yīng)治療，治療后恢復(fù)良好，均已出院。發(fā)生組的病程、嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑(>1 cm)、腎積水程度(中重度)、碎石術(shù)式(鈥激光碎石術(shù))的比例高于未發(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(duì)比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表1)。

表1 輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生與未發(fā)生輸尿管狹窄的基線資料對(duì)比 [例(%)]

續(xù)表1

2.2 輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄影響因素的logistics回歸分析將病程、嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑、腎積水程度、碎石術(shù)方式作為自變量并賦值[病程(1=“>3”，0=“≤3”)、嵌頓結(jié)石(1=“是”，0=“否”)、結(jié)石直徑(1=“>1”，0=“≤1”)、腎積水程度(0=“輕度”，1=“中重度”)、碎石術(shù)式(1=“鈥激光碎石術(shù)”，0=“氣壓彈道碎石術(shù)”)]，將輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄情況作為因變量(1=“發(fā)生”，0=“未發(fā)生”)，經(jīng)logistic回歸分析結(jié)果顯示，病程(>3個(gè)月)、嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑(>1 cm)、腎積水程度(中重度)、碎石術(shù)式(鈥激光碎石術(shù))是輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的影響因素(OR>1，P<0.05，表2)。

表2 輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄影響因素的logistics回歸分析

2.3 輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的貝葉斯模型分析以輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄情況為目標(biāo)變量，病程、嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑、腎積水程度、碎石術(shù)式為輸入變量，得到有向無(wú)環(huán)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖形(圖1)顯示，以上變量都與輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄有關(guān)，且病程與嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑、腎積水程度有關(guān)?；跅l件規(guī)律分布基礎(chǔ)，以輸尿管狹窄(未發(fā)生)為父節(jié)點(diǎn)，腎積水程度(中重度)的條件概率最高，為46.90%；以輸尿管狹窄(發(fā)生)為父節(jié)點(diǎn)，腎積水程度(中重度)的條件概率最高，為91.50%。且病程可通過(guò)影響腎積水程度間接影響輸尿管狹窄發(fā)生，也可通過(guò)影響嵌頓結(jié)石間接影響輸尿管狹窄發(fā)生，還可通過(guò)影響結(jié)石直徑間接影響輸尿管狹窄發(fā)生，詳見(jiàn)圖1。

表3 輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的條件概率分布表

A：在輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后未發(fā)生輸尿管狹窄的情況下，各因素的條件概率情況；B：在輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的情況下，各因素的條件概率情況。

3 討 論

治療方式，輸尿管鏡、輸尿管軟鏡等腔內(nèi)碎石術(shù)可有效避免傳統(tǒng)開(kāi)放手術(shù)的缺點(diǎn)，已得到臨床認(rèn)可[10]。有研究指出，腔內(nèi)碎石術(shù)的創(chuàng)傷性雖降低，但仍有部分患者術(shù)后會(huì)出現(xiàn)輸尿管狹窄、閉鎖等并發(fā)癥，易引起腎損傷，影響手術(shù)效果和術(shù)后恢復(fù)[11]。目前，已有部分研究分析了影響輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的因素與機(jī)制[12]，但各因素的影響機(jī)制仍不明確，獨(dú)立相關(guān)的危險(xiǎn)因素尚存在較大爭(zhēng)議，因此，應(yīng)繼續(xù)積極探索與之有關(guān)的因素，并制定針對(duì)性措施降低這些因素對(duì)患者造成的負(fù)面影響。

趙貴成等[13]研究指出，輸尿管腔內(nèi)碎石術(shù)后的輸尿管狹窄發(fā)生率在0.30%～23.81%。本研究結(jié)果顯示，210例接受碎石術(shù)治療的輸尿管結(jié)石患者中，有16例術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄，發(fā)生率為7.62%，在上述研究結(jié)果范圍內(nèi)，提示輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的風(fēng)險(xiǎn)較高，分析相關(guān)影響因素尤為必要。若能夠早期評(píng)估發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，并降低相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素，或利于促進(jìn)患者術(shù)后恢復(fù)，有助于減少醫(yī)療費(fèi)用，減輕醫(yī)療負(fù)擔(dān)。

構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，可發(fā)現(xiàn)各影響因素間存在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系[14]。本研究經(jīng)logistic回歸分析和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)推理發(fā)生，病程(>3個(gè)月)、嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑(>1 cm)、腎積水程度(重度)、碎石術(shù)式(鈥激光碎石術(shù))均是輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的影響因素。

嵌頓結(jié)石可損傷輸尿管黏膜，大量纖維蛋白滲出物沉積于受損部位，刺激粘附，最終引起輸尿管狹窄[15]。且碎石手術(shù)過(guò)程中，因輸尿管水腫和息肉增生，引導(dǎo)導(dǎo)絲極容易穿破輸尿管黏膜，進(jìn)一步損傷黏膜，引起出血、感染及瘢痕等不良事件的發(fā)生，提高輸尿管狹窄的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[16]。腎積水因泌尿系統(tǒng)阻塞，腎盂輸尿管交界處梗阻，腎臟組織內(nèi)大量積膿，大幅增加碎石手術(shù)的復(fù)雜程度和損傷輸尿管壁的風(fēng)險(xiǎn)，易引起輸尿管黏膜感染、瘢痕的形成，誘發(fā)輸尿管狹窄[17]。直徑超過(guò)1 cm的結(jié)石，手術(shù)難度升高，手術(shù)時(shí)間和術(shù)中灌洗時(shí)間較長(zhǎng)，輸尿管黏膜可能對(duì)水壓或結(jié)石成分產(chǎn)生免疫反應(yīng)，進(jìn)而引起缺血，導(dǎo)致輸尿管黏膜水腫或纖維化，感染風(fēng)險(xiǎn)提高，因此增加輸尿管狹窄發(fā)生率[18]。而病程越長(zhǎng)的患者，結(jié)石在輸尿管滯留時(shí)間越長(zhǎng)，輸尿管炎癥反應(yīng)越重，局部炎性肉芽組織增生，促使結(jié)石體積增加，結(jié)石直徑相對(duì)越長(zhǎng)，腎盂梗阻程度越嚴(yán)重，嵌頓結(jié)石風(fēng)險(xiǎn)越大，輸尿管壁損傷越重，大幅增加術(shù)后輸尿管狹窄的發(fā)生率[19]。因此，嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑>1 cm、腎積水程度越重及病程越長(zhǎng)的患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄風(fēng)險(xiǎn)高，在碎石術(shù)前需對(duì)患者進(jìn)行全面的評(píng)估，術(shù)中可適當(dāng)選擇結(jié)石的中間由內(nèi)向外逐步碎石。

鈥激光技術(shù)是用于治療泌尿結(jié)石的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式，可通過(guò)激光發(fā)射熱效應(yīng)，使水分汽化膨脹，并借助鉆孔效應(yīng)將結(jié)石汽化成細(xì)小顆粒進(jìn)行碎石[20]。但鈥激光進(jìn)行輸尿管碎石時(shí)也存在一定的缺點(diǎn)，如鈥激光的局部高熱極易損傷輸尿管黏膜，導(dǎo)致輸尿管黏膜蒼白或輸尿管攣縮，造成術(shù)后形成瘢痕狹窄[21]。因此，對(duì)于采用鈥激光碎石術(shù)的輸尿管結(jié)石患者，可采取間隙碎石，適時(shí)注、抽水，以降低局部溫度，減輕局部熱損傷，且可使用安全導(dǎo)絲或輸尿管鏡鏡體剝脫殘石，再進(jìn)行碎石處理，降低術(shù)后輸尿管狹窄發(fā)生率。

綜上所述，病程、嵌頓結(jié)石、結(jié)石直徑、腎積水程度、碎石術(shù)式是輸尿管結(jié)石患者碎石術(shù)后發(fā)生輸尿管狹窄的影響因素，構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型可進(jìn)一步補(bǔ)充之前相關(guān)研究中無(wú)法顯示的變量間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，進(jìn)而更直觀地揭示疾病與相關(guān)因素間的關(guān)系。雖本研究得到了部分影響因素，但因受研究設(shè)置條件、研究時(shí)間等因素影響，可能并未全面納入可能的因素，研究所得因素尚不全面，為了進(jìn)一步明確可能的影響因素，還需在未來(lái)開(kāi)展大量大樣本、前瞻性、多中心、因素納入全面的研究，以分析其他可能的風(fēng)險(xiǎn)因素，為后續(xù)防治提供指導(dǎo)。