張和,肖 波,陳朋果,祝金泉,陳 江,呂農(nóng)華

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科,江西省消化疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西南昌330006)

胸/腹水是常見(jiàn)臨床病證,可分為良性和惡性?xún)深?lèi)。兩類(lèi)胸/腹水的鑒別既是診斷的基礎(chǔ),也是制定治療方案的前提,但部分胸/腹水良惡性質(zhì)的鑒別診斷至今仍困擾著臨床醫(yī)生[1]。目前胸/腹水的良惡性質(zhì)鑒別診斷主要依賴(lài)脫落細(xì)胞學(xué)檢查,盡管簡(jiǎn)單易行、特異性好,但其敏感性低[2],人們?cè)诓粩嗟馗倪M(jìn)[3-5]。另一方面,也一直在尋找新的診斷方法[6],以彌補(bǔ)細(xì)胞學(xué)檢查的不足,但單項(xiàng)指標(biāo)常不能取得滿(mǎn)意的診斷效率[7,8],而多項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)因過(guò)于復(fù)雜而臨床應(yīng)用受限[4,9]。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用不斷推進(jìn),數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用受到重視[10],為胸/腹水的鑒別診斷開(kāi)辟了新的途徑[11-13]。為此,本研究嘗試通過(guò)Logistic回歸分析篩選出對(duì)胸/腹水的良惡性質(zhì)具有鑒別診斷價(jià)值的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),并建立數(shù)學(xué)診斷模型,探索惡性胸/腹水的診斷新方法。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象及診斷標(biāo)準(zhǔn) 南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院2001-2007年診斷明確的胸/腹水住院的316例患者,男173例,女143例,年齡15-86歲,平均 51.0歲。其中良性胸/腹水175例,惡性胸/腹水141例。良性積液包括肝硬化失代償期103例,結(jié)核性胸膜炎30例,結(jié)核性腹膜炎29例,其他病因13例。惡性積液包括肺癌43例,卵巢癌22例,胃癌22例,肝癌14例,原發(fā)癌灶不明19例,其他少見(jiàn)惡性腫瘤21例。

符合下列條件之一者診斷為惡性胸/腹水:(1)胸/腹水脫落細(xì)胞學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞;(2)手術(shù)組織病理學(xué)診斷為惡性腫瘤;(3)醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)占位性病變并經(jīng)穿刺活組織檢查證實(shí)為惡性腫瘤;(4)綜合影像學(xué)發(fā)現(xiàn)(占位病變)和其他資料臨床診斷為惡性腫瘤并經(jīng)隨訪(fǎng)證實(shí)。不具備上述條件之一者診斷為良性胸/腹水。

1.2 資料收集 收集患者入院后首次測(cè)定的血細(xì)胞分析(血紅蛋白、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板)、肝功能(谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素、結(jié)合膽紅素、血清總蛋白、血清白蛋白、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、堿性磷酸酶)、血鈉、血鈣、血沉、胸/腹水常規(guī)及生化檢查結(jié)果(外觀、有核細(xì)胞計(jì)數(shù)、Rivalta試驗(yàn)、蛋白定量、乳酸脫氫酶)、血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果(CEA、CA19-9、CA125、AFP、SF)、胸/腹水脫落細(xì)胞學(xué)和染色體檢查結(jié)果、影像學(xué)檢查結(jié)果(B超、CT、MRI、X線(xiàn)片)、病理檢查結(jié)果。

1.3 數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。以患者的病因診斷為因變量(良性=0,惡性=1),以上述各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室檢查的單項(xiàng)結(jié)果為自變量,進(jìn)行單因素二值Logistic回歸分析(定性指標(biāo)陰性賦值為0,陽(yáng)性賦值為1;定量指標(biāo)使用實(shí)測(cè)值),觀察各單項(xiàng)檢查對(duì)良性與惡性胸/腹水的鑒別診斷價(jià)值;選擇有診斷價(jià)值的指標(biāo)進(jìn)行多因素后向逐步二值Logistic回歸分析,篩選具有獨(dú)立診斷價(jià)值的指標(biāo),并得到多元Logistic回歸方程及其對(duì)每個(gè)病例的類(lèi)別概率預(yù)測(cè)值,根據(jù)后者繪制受試者工作特征(ROC)曲線(xiàn),確定最佳判別界值,獲得所建數(shù)學(xué)模型對(duì)兩組病例的判別診斷結(jié)果,并計(jì)算數(shù)學(xué)模型對(duì)診斷惡性胸/腹水的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值。

2 結(jié)果

2.1 各單項(xiàng)指標(biāo)單因素Logistic回歸分析 結(jié)果顯示下列指標(biāo)對(duì)良性與惡性胸/腹水的鑒別診斷有意義(P=0.000-0.018):血細(xì)胞分析的全部4項(xiàng)指標(biāo),肝功能檢查中的總膽紅素和結(jié)合膽紅素,血鈣,胸/腹水常規(guī)與生化檢查中的是否血性積液、蛋白定量、乳酸脫氫酶和 Rivalta試驗(yàn),腫瘤標(biāo)志物中的CEA和CA125,其余指標(biāo)無(wú)鑒別診斷價(jià)值(P=0.059-0.994)。同時(shí)分析了脫落細(xì)胞的細(xì)胞學(xué)和染體兩項(xiàng)特殊檢查。詳見(jiàn)表1。

表1 胸/腹水患者常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查的各單項(xiàng)指標(biāo)單因素Logsitic回歸分析結(jié)果

有核細(xì)胞計(jì)數(shù) 0.000 0.000 0.019 0.892 1.000(1.000-1.000)蛋白定量 0.019 0.007 8.365 0.004 1.019(1.006-1.032)乳酸脫氫酶 0.001 0.000 5.615 0.018 1.001(1.000-1.002)Rivalta試驗(yàn) 1.219 0.309 15.522 0.000 3.383(1.845-6.205)CEA 0.198 0.058 11.511 0.001 1.219(1.087-1.367)CA125 0.002 0.001 7.261 0.007 1.002(1.001-1.004)CA199 0.000 0.001 0.016 0.898 1.000(0.998-1.003)AFP 0.000 0.001 0.110 0.740 1.000(0.999-1.002)SF 0.000 0.000 0.130 0.719 1.000(0.999-1.001)細(xì)胞學(xué)檢查 5.261 1.025 26.340 0.000 192.649(25.837-1436.461)染色體檢查 5.079 1.031 24.267 0.000 160.533(21.283-1210.863)

2.2 常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查的各單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)良性與惡性胸/腹水的診斷價(jià)值 在單因素Logistic回歸分析中,上述有鑒別診斷意義的各單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)良性胸/腹水的診斷符合率為39.4%-89.0%,平均59.3%,對(duì)惡性胸/腹水的診斷符合率為31.4%-83.9%之間,平均62.6%,總診斷符合率為49.3%-69.4%,平均60.5%(表2)。同時(shí)分析了細(xì)胞學(xué)和染體兩項(xiàng)特殊檢查的診斷符合率。

表2 單項(xiàng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)對(duì)良性與惡性胸/腹水的診斷符合率

2.3 常規(guī)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的多因素Logistic回歸分析進(jìn)入回歸方程的指標(biāo)有4項(xiàng),即血白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、血總膽紅素(TBIL)、Rivalta試驗(yàn)(RIVALTA)和血清CEA(表3)。求得的Logisitic回歸方程為:

Logit(P)=-3.420+0.148WBC-0.015TBIL+2.598RIVALTA+0.246CEA

表3 胸/腹水患者常規(guī)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的多因素Logistic回歸分析結(jié)果

2.4 診斷模型對(duì)惡性胸/腹水的診斷效率 將所建立的回歸方程變形為求概率值的表達(dá)式(診斷模型),回代計(jì)算各例的良惡概率預(yù)測(cè)值,繪出ROC曲線(xiàn)(圖 1),曲線(xiàn)下面積為0.886(95%CI 0.822-0.949;P=0.000),求得最佳的診斷界值為0.53,大于或等于該界值的病例判為惡性胸/腹水,否則判為良性。診斷模型以及細(xì)胞學(xué)和染色體檢查對(duì)惡性胸/腹水的診斷效率見(jiàn)表4。

圖1 基于常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查4個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的Logistic回歸模型診斷惡性胸/腹水的ROC曲線(xiàn)圖

表4 數(shù)學(xué)診斷模型、細(xì)胞學(xué)和染色體檢查對(duì)惡性胸/腹水的診斷效率

3 討論

借助現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,應(yīng)用多項(xiàng)指標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型,是診斷學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì),促進(jìn)了由定性診斷向定量診斷過(guò)渡,也為資料的綜合利用和再利用提供了有效途徑。Kamath等[14]以血清膽紅素、凝血酶原國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化率、肌酐及病因類(lèi)型建立起終末期肝病模型(MELD),成為目前評(píng)定終末期肝病嚴(yán)重程度的客觀、實(shí)用模型,被美國(guó)器官共享網(wǎng)絡(luò)正式啟用作為器官分配的評(píng)定依據(jù)。我們采用常規(guī)臨床實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果也建立起預(yù)測(cè)效果良好且簡(jiǎn)單易行的肝硬化食管靜脈曲張破裂出血患者住院期間死亡預(yù)測(cè)模型[15]。Neves等[11]從臨床、放射影像學(xué)和實(shí)驗(yàn)室檢查中篩選出5項(xiàng)指標(biāo)建立Logistic回歸模型,診斷結(jié)核性胸水的敏感度和特異度均在95%以上。Esquerda等[12]應(yīng)用決策樹(shù)模型鑒別胸水的性質(zhì)(滲出液或漏出液)取得了良好的效果,優(yōu)于經(jīng)典的方法。

本研究結(jié)果顯示,半數(shù)左右的常規(guī)臨床實(shí)驗(yàn)室檢查中的單項(xiàng)對(duì)良惡性胸/腹水的鑒別診斷有一定的價(jià)值,但準(zhǔn)確度均在70%以下。因此,單項(xiàng)檢查結(jié)果對(duì)胸/腹水良惡性質(zhì)的鑒別診斷價(jià)值有限。通過(guò)多因素Logistic回歸分析,篩選出WBC、TBIL、RIVALTA和CEA建立回歸方程變形為數(shù)學(xué)模型,對(duì)良惡性胸/腹水的鑒別診斷價(jià)值明顯提高,準(zhǔn)確度達(dá)到85.8%,高于脫落細(xì)胞學(xué)檢查(81.6%)或染色體檢查(82.1%)。

脫落細(xì)胞學(xué)和染色體檢查是目前常用也是主要的診斷惡性積液的特殊檢查,多數(shù)報(bào)道認(rèn)為有較好的特異性,但敏感性低[16,17]。本研究對(duì)脫落細(xì)胞學(xué)檢查和染色體檢查的單因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,兩者對(duì)良性積液的診斷符合率良好,達(dá)到98%以上,但對(duì)惡性積液的診斷符合率卻不理想,不到70%,準(zhǔn)確度只有80%左右。細(xì)胞學(xué)檢查操作較簡(jiǎn)單,脫落細(xì)胞涂片染色后光鏡下觀察即可,但要求檢查者有豐富的細(xì)胞學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn),較基層的醫(yī)療單位難以開(kāi)展。染色體檢查操作較復(fù)雜,需要脫落細(xì)胞培養(yǎng)處理和染色體制片。因此,細(xì)胞學(xué)和染色體檢查在良惡性積液鑒別診斷均有其局限性。

腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)對(duì)良惡性胸/腹水的鑒別診斷價(jià)值近來(lái)有不少報(bào)道,多數(shù)認(rèn)為有一定的鑒別診斷價(jià)值[18,19]。本研究顯示,單項(xiàng)血清腫瘤標(biāo)志物的鑒別診斷價(jià)值有限。在5種臨床常用標(biāo)志物中,CA199、AFP和 SF均無(wú)價(jià)值,只有CEA和CA125有一定的診斷價(jià)值(準(zhǔn)確度分別為66.9%和58.0%),但與常規(guī)檢查中有診斷價(jià)值的單項(xiàng)相比并無(wú)優(yōu)勢(shì)。因此,血清腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)對(duì)胸/腹水良惡性質(zhì)的鑒別診斷價(jià)值需要進(jìn)一步評(píng)估。

新近李承彬等[20]報(bào)道,以血清與胸/腹水的白蛋白差值和CEA、LDH、ADA的比值為變量,采用與本研究相似的方法建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)良惡性胸/腹水的鑒別也取得了較好的診斷效率。本研究與李承彬等報(bào)道不同,采用常規(guī)的臨床檢驗(yàn)指標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型,因簡(jiǎn)單易行而更具有實(shí)用價(jià)值,可在較基層的醫(yī)院開(kāi)展。同時(shí),本研究也為如何充分利用常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查數(shù)據(jù)來(lái)診斷疾病開(kāi)辟了一條值得探索的途徑。

本數(shù)學(xué)模型雖有較好的診斷價(jià)值,但尚待更高的診斷效率以更好地滿(mǎn)足臨床要求。因此,有必要進(jìn)行前瞻性研究,以進(jìn)一步完善診斷模型,并驗(yàn)證其診斷價(jià)值。

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