梅學鵬, 陳小彬, 皮世政, 陳屹沖, 星軍華, 王海久, 高 帥, 周 瀛
1 青海大學附屬醫(yī)院 肝膽胰外科, 西寧 810000; 2 青海省包蟲病研究重點實驗室, 西寧 810000;3 青海省仁濟醫(yī)院 普外科, 西寧 810000
膽囊結石是膽道系統(tǒng)的常見疾病,國內報道成人膽囊結石患病率達2.3%~6.5%,其中女性患病率高于男性,為1.07~1.69∶1[1],且隨著肥胖、代謝綜合癥以及富含脂肪和碳水化合物的飲食等相關危險因素的不斷出現(xiàn),膽囊結石的患病率不斷增加。腹腔鏡膽囊切除術(laparoscopic cholecystectomy,LC)是治療癥狀性膽囊結石最常用的治療方式,盡管LC被認為是治療膽囊結石癥最有效的長期治療方法,但并非所有患者(例如老年人和高?;颊?都可以接受,且術后存在多種并發(fā)癥。部分患者,尤其是年輕人,可能需要替代性、非侵入性或微創(chuàng)性等治療方法,例如口服溶石療法、體外沖擊波碎石術或經(jīng)皮膽囊造瘺術來治療膽囊結石。
Kerlan等[2]于1985年首次描述了經(jīng)皮膽囊造瘺術,這是治療膽囊結石癥保全膽囊的最早手術形式。然而,早期保膽手術的適應證是有癥狀或有嚴重LC風險的患者[3]。據(jù)報道[4],這些患者的術后復發(fā)率非常高,為31%~44%。隨著微創(chuàng)技術和內窺鏡技術的發(fā)展,膽囊結石癥的術后復發(fā)率明顯下降[5-6]。為了進一步降低復發(fā)率,探討可能存在的危險因素,預測內鏡微創(chuàng)保膽取石術后膽囊結石的復發(fā)至關重要。
最近,相關研究已將列線圖應用于許多腫瘤疾病的臨床分析,并證明較常規(guī)的方式具有明顯優(yōu)勢。然而,目前應用于非腫瘤疾病研究較為少見,在膽道鏡保膽手術方面更為罕見。本研究基于LASSO回歸模型的結果介紹了新的簡化列線圖的構建,旨在構建和驗證一種能夠預測膽囊結石患者內鏡微創(chuàng)保膽取石術后復發(fā)的預測模型。
1.1 研究對象 回顧性分析2012年1月—2018年1月在青海大學附屬醫(yī)院接受內鏡微創(chuàng)保膽取石術的144例膽囊結石患者的臨床資料。納入標準:(1)術前診斷為膽囊結石合并膽囊炎;(2)臨床資料完整;(3)積極配合行內鏡微創(chuàng)保膽取石術治療。排除標準:(1)隨訪時間小于6個月;(2)隨訪資料不全及失訪患者。
1.2 手術方式 根據(jù)結石的大小,在膽囊底部開一個小切口,吸出膽汁,然后將軟纖維膽道鏡送入膽囊內,通過由軟纖維膽道鏡引導取石網(wǎng)籃將結石從膽囊中取出。當膽囊的頸部沒有殘留的結石時,可以看到膽汁從膽囊的頸部流入膽囊。最后,用縫線(4/0 Vicryl Plus)縫合膽囊底。術后管理:患者通常在術后空腹8 h后恢復營養(yǎng)攝入。術后2 d所有患者均出院。術后常規(guī)口服熊去氧膽酸(5 mg·kg-1·d-1)3個月,并鼓勵患者術后定期進食脂肪,以促進膽囊定期收縮。術后每6~12個月進行1次超聲檢查。當膽囊中發(fā)現(xiàn)膽結石時,記錄膽結石的復發(fā)時間。
1.3 資料收集 收集患者臨床資料,包括年齡、性別、BMI、家族史、懷孕史、飲食的規(guī)律、結石數(shù)量、結石最大直徑、結石均一性、膽囊壁厚度、膽囊黏膜光滑程度、膽囊收縮功能、術前TC、術前TG、藥物依從性。
1.4 隨訪 通過查閱門診電子病歷、電話等方式進行隨訪。隨訪截止時間至2019年1月或復發(fā)的日期,無失訪患者。隨訪時間為6~90個月(平均隨訪時間:39.97±24.38個月),及時記錄隨訪結果,包括預后、隨訪時間和超聲檢查結果。
1.5 倫理學審查 本研究方案經(jīng)由青海大學附屬醫(yī)院倫理委員會審批,批號:PSL2018006?;颊呔炇饡嬷橥鈺?/p>
1.6 統(tǒng)計學方法 所有統(tǒng)計分析均使用R軟件(版本3.6.0)完成。兩組間計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。篩選危險因素采用特別適合于減少高維數(shù)據(jù)的LASSO分析,選擇疾病可能的危險因素為最佳預測特征[7-8],使用LASSO回歸模型篩選出具有非零系數(shù)的特征[9]。對于LASSO分析中所選擇的因素,使用多變量logistic回歸分析以驗證簡化的預測特征,結果以比值比(OR)、95%可信區(qū)間(CI)和概率(P)值表示,P<0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。并基于篩選的危險因素建立內鏡微創(chuàng)保膽取石術后結石復發(fā)風險的預測模型[10-11]。前期通過繪制校準曲線以評估預測列線圖的可靠性。此外,采用Harrell一致性指數(shù)(C-index)以量化預測列線圖的判別性能[12],過程中采用具有1000次重采樣的bootstrapping validation法進行內部驗證,以計算相對校正的C指數(shù)[13]。通過量化行內鏡微創(chuàng)保膽取石術后的膽囊結石癥患者在不同閾值概率下的凈獲益,以及決策曲線分析來驗證復發(fā)列線圖的臨床實用性[14]。通過受試者工作特征曲線(ROC曲線)評估該預測模型的靈敏度、特異度,并計算曲線下面積(AUC)。凈獲益被定義為從真陽性的比例中減去所有假陽性的比例。此外,凈獲益是通過分析手術無干預措施與無效干預措施獲益值來計算的[15]。
2.1 一般資料 所有患者手術前后肝功能無明顯差異,均在正常范圍內?;颊叩男g后并發(fā)癥通過Clavien-Dindo分類進行評估,所有患者均為Ⅰ級。144例患者中男52例,女92例,平均年齡(36.82±11.39)歲,年齡區(qū)間為11~69歲。根據(jù)隨訪結果,將144例患者分為無復發(fā)組(n=130)和復發(fā)組(n=14),兩組患者的人口統(tǒng)計學、超聲檢查結果、外周血生物標志物和臨床特征等見表1。
2.2 內鏡微創(chuàng)保膽取石術后復發(fā)的影響因素 基于144例患者相關的人口統(tǒng)計學指標、超聲檢查結果、外周血生物標志物和臨床特征等指標,通過LASSO分析和logistic回歸分析從15個因素中篩選出4個獨立危險因素,分別為家族病史、飲食的規(guī)律性、膽結石的均一性和藥物依從性(圖1,表2)。
表2 內鏡微創(chuàng)保膽取石術后復發(fā)的危險因素logistic回歸結果
2.3 列線圖對內鏡微創(chuàng)保膽取石術后復發(fā)風險的預測 根據(jù)篩選出來的獨立風險因素進行預測模型的建立,并在列線圖中顯示,結果顯示出良好的預測能力(圖2)。在該隊列中,用于預測內鏡微創(chuàng)保膽取石術后膽囊結石復發(fā)風險的列線圖的校準曲線與標準曲線接近一致(圖3a)。預測列線圖的C指數(shù)為0.835(95%CI:0.732~0.938)。通過bootstrapping validation分析驗證C指數(shù)為0.792 5,這表明該模型具有良好的辨別力。在復發(fā)風險列線圖中,內部驗證隊列中復發(fā)風險列線圖的ROC曲線如圖3b所示,該預測列線圖的AUC值為0.835,表明該列線圖預測價值較高。列線圖的決策曲線分析如圖3c所示。該決策曲線表明,如果患者和醫(yī)生的閾值概率分別為1和76%,在此范圍內,則使用該復發(fā)列線圖來預測內鏡微創(chuàng)保膽取石術后膽囊結石癥的復發(fā)風險凈獲益值較高,說明該列線圖具有良好的臨床預測效用。
膽囊結石是一種常見的膽道良性疾病,其疾病的進展較為復雜,結石通常由膽固醇和色素組成[16]。盡管治療方式較多,如草藥“溶石”或藥物“排石”,但其療效較差,隨著外科治療的不斷發(fā)展,目前膽囊結石的治療方式以膽囊切除術為主,但由于膽囊切除術后膽汁儲存及濃縮功能喪失、膽流動力學改變,導致消化道的病理和生理功能受到影響,為了克服這一局限性,引入了保膽取石術。盡管內鏡微創(chuàng)保膽取石術可以成功清除結石并保留“功能性”膽囊,但膽囊結石的復發(fā)也是不可避免的。Lievens等[4]通過對行經(jīng)皮膽囊造瘺術的100例膽囊結石患者術后隨訪,發(fā)現(xiàn)其術后第4年的復發(fā)率高達31%。另一項研究[5]發(fā)現(xiàn),在行經(jīng)皮膽囊造瘺術術后患者的26個月隨訪中發(fā)現(xiàn)其結石復發(fā)率達4.92%。一項來自2015年的臨床研究[6]表明,內鏡微創(chuàng)保膽取石術術后膽囊結石復發(fā)風險明顯降低,僅為1.2%。表明根據(jù)手術適應證針對性選擇手術治療方式以及有效的預防措施對降低膽囊結石術后復發(fā)具有重要作用。
近年來,多指標聯(lián)合建立預測模型被廣泛用作腫瘤的預后和診斷,列線圖被認為可以更輕松、更準確地評估預后,從而有助于臨床醫(yī)生做出更好的臨床決策[17]。同時,列線圖還顯示了相關風險因素與結果事件之間的相關程度,這是其他模型所沒有的。因此,如果可以建立有效地預防結石復發(fā)的簡化模型,并基于該模型提供臨床醫(yī)生選擇合適的手術方式來有效地預防膽囊結石術后復發(fā)至關重要。另外,本研究也是關于列線圖應用于內鏡微創(chuàng)保膽取石術的非腫瘤疾病和復發(fā)的首次報道。
本研究中位隨訪時間為36個月,行內鏡微創(chuàng)保膽取石術的144例患者的膽囊結石總復發(fā)率為9.72%。通過LASSO分析和logistic回歸分析,結果顯示家族病史、飲食的規(guī)律性、膽結石的均一性和藥物依從性是膽囊結石術后復發(fā)的獨立風險因素,將其納入簡化且可行的列線圖中,以利于內鏡微創(chuàng)保膽取石術的患者復發(fā)的個性化預測。在內部隊列驗證中,C指數(shù)結果表明該列線圖具有良好的選擇和預測能力,上述四種因素可能是與內鏡微創(chuàng)保膽取石術患者復發(fā)風險相關的關鍵因素,該列線圖可準確地預測內鏡微創(chuàng)保膽取石術后膽結石復發(fā)的可能性[17]。
相關研究[18]表明,家族史是膽囊結石形成的危險因素,與患者預后以及保膽取石術術后效果密切相關。另一項研究[19]表明,年輕女性低磷脂相關性膽石癥復發(fā)與家族史相關,且通過基因測序分析結果顯示,其相關性與ABCB4和ABCB11基因突變有關。而且,與另一項研究[20]結果相似,不規(guī)則飲食導致膽囊結石形成的可能性很高,這可能與結石復發(fā)有關。另一方面,膽囊結石的均一性是影響結石復發(fā)的關鍵因素,主要考慮膽囊結石的不均一性會導致較小的結石很容易隱藏在膽囊黏膜皺襞內或其他隱秘部位,從而導致部分結石未能及時發(fā)現(xiàn)并清除,這可能是誘發(fā)膽囊結石復發(fā)的主要原因。此外,術后堅持藥物治療可以降低膽囊結石癥的復發(fā)率,熊去氧膽酸可以增加膽汁中膽酸的濃度,進而抑制膽固醇晶體的形成,并促進膽固醇結石的溶解[21-22]。
表1 無復發(fā)組和復發(fā)組患者的基線特征
注:a,LASSO模型中的最佳λ值通過選擇最低標準進行交叉驗證。繪制了部分似然偏差(二項式偏差)曲線與對數(shù)(λ)的關系曲線。通過執(zhí)行最小標準和最小標準的1個標準誤, 虛線垂直線顯示為最佳值。 b,15個特征因素的LASSO系數(shù)分布。根據(jù)對數(shù)(λ)序列對系數(shù)剖面圖進行了評價。垂直線顯示在使用交叉驗證選擇的值,其中最佳λ產(chǎn)生了4個具有非零系數(shù)的特征。
注:a,在隊列中建立了復發(fā)風險列線圖,包括家族史、飲食規(guī)律、膽結石的均勻一性和藥物依從性。b,使用列線圖時,在每個變量軸上顯示單個患者的值, 向上繪制出一條垂直線, 以找到每個變量值收到的點數(shù)。在總點軸上給出了這些變量值的總和,并向下繪制了一條垂直線,以求3年或5年無復發(fā)的概率。
注:a,隊列中復發(fā)風險列線圖預測的校準曲線,x軸顯示了預測的復發(fā)風險,y軸顯示術后明確診斷復發(fā)。實線表示列線圖的性能,越接近對角線虛線則表示越好的預測能力。b,ROC曲線用以驗證模型的預測能力。c,復發(fā)風險列線圖的決策曲線分析。y軸測量凈獲益, 深藍折線顯示復發(fā)風險列線圖,淺藍斜線則顯示所有患者均為復發(fā),黑色橫線為假設無患者復發(fā)。該決策曲線表明,如果患者和醫(yī)生的閾值概率分別為1和76%,在此范圍內,復發(fā)列線圖凈獲益值較高,臨床預測效用良好。
本研究建立了有效的復發(fā)風險預測模型,該模型可以幫助臨床醫(yī)生及早發(fā)現(xiàn)膽結石復發(fā)高風險患者。有效的列線圖可以幫助研究者通過臨床試驗選擇復發(fā)可能性較小的可靠候選藥物,通過干預措施可降低膽囊結石患者行內鏡微創(chuàng)保膽取石術術后高復發(fā)風險。此外,術后早期的干預措施如口服熊去氧膽酸(5 mg·kg-1·d-1)和飲食調整將使接受手術治療的膽囊結石患者受益。因此,術前準確的評估有助于外科醫(yī)生評估膽囊結石患者術后復發(fā)的可能性,及時采取有效的預防措施,在低風險情況下進行手術并避免不良的生活質量。
實際上,預測個別患者的復發(fā)是一個難題,重新考慮保膽取石手術的適應證和有效的預防措施可能是預防高復發(fā)風險的最合理方案。簡化的列線圖在膽囊結石復發(fā)中的預測性能也需要通過大樣本量、多中心及前瞻性試驗進行驗證。未來的工作應著重于從外部和以預期的方式驗證此模型。
利益沖突聲明:本研究不存在研究者、倫理委員會成員、受試者監(jiān)護人以及與公開研究成果有關的利益沖突,特此聲明。
作者貢獻聲明:梅學鵬、陳小彬負責課題設計、資料分析及撰寫論文;梅學鵬、陳小彬參與收集數(shù)據(jù)及修改論文;皮世政、陳屹沖、星軍華、王海久、高帥負責擬定寫作思路;周瀛指導撰寫文章并最后定稿。