郭茂東，胡亮，陳燕萍，施昕，葉曉華，王群英，張蕓蕓，丁進(jìn)*

本研究的價(jià)值：

本研究采用列線圖構(gòu)建了一個(gè)用于評(píng)估肝硬化患者高危食管靜脈曲張的預(yù)測(cè)模型。該列線圖預(yù)測(cè)模型將常見(jiàn)的血清學(xué)和影像學(xué)指標(biāo)分值化，并具有可視化的特點(diǎn)，這將有助于臨床醫(yī)師在工作中簡(jiǎn)便地篩選出具有高出血風(fēng)險(xiǎn)的肝硬化患者。此外，相對(duì)于傳統(tǒng)胃鏡檢查，本研究構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型具有無(wú)創(chuàng)、安全的優(yōu)點(diǎn)，因此特別適用于存在胃鏡檢查禁忌證或拒絕胃鏡檢查的肝硬化患者。

食管靜脈曲張破裂出血是肝硬化門(mén)靜脈高壓最常見(jiàn)和最致命的并發(fā)癥。研究顯示，在肝硬化的自然病程中有40%～50%的患者存在食管靜脈曲張［1］，同時(shí)，每年約有8%的輕度食管靜脈曲張進(jìn)展為出血風(fēng)險(xiǎn)較高的中重度食管靜脈曲張，食管靜脈曲張破裂出血的年發(fā)生率高達(dá)5%～15%［2-3］。臨床上針對(duì)食管靜脈曲張進(jìn)行早期診斷和治療可使食管靜脈曲張破裂出血風(fēng)險(xiǎn)下降15%～50%［4］。

胃鏡是診斷食管靜脈曲張的金標(biāo)準(zhǔn)，也是評(píng)估其出血風(fēng)險(xiǎn)的有效指標(biāo)，但胃鏡檢查不僅存在誘發(fā)出血的潛在風(fēng)險(xiǎn)，而且易受患者身體狀況和其他因素的影響，因此在臨床應(yīng)用中受到一定限制［5］。近年來(lái)，針對(duì)肝硬化食管靜脈曲張無(wú)創(chuàng)預(yù)測(cè)指標(biāo)的研究逐年增多，但不同研究的結(jié)論并不一致［6-10］。此外，目前國(guó)內(nèi)外尚缺乏統(tǒng)一的預(yù)測(cè)肝硬化患者食管靜脈曲張的無(wú)創(chuàng)模型。為此，本研究基于常見(jiàn)的血清學(xué)和影像學(xué)指標(biāo)，探索構(gòu)建用于預(yù)測(cè)肝硬化患者高危食管靜脈曲張的列線圖模型，以期為甄別高出血風(fēng)險(xiǎn)人群、早期制定更有針對(duì)性的干預(yù)對(duì)策提供參考依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2018年1月至2020年10月在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金華醫(yī)院確診為肝硬化的患者為研究對(duì)象。肝硬化的診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)2019年中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì)制定的《肝硬化診治指南》［11］，并經(jīng)臨床、實(shí)驗(yàn)室、影像學(xué)或病理組織學(xué)等檢查確立診斷。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并感染、心功能不全、腎衰竭、惡性腫瘤、布加綜合征、血液系統(tǒng)疾病；（2）既往曾行脾切除手術(shù)、外科斷流或分流術(shù)、經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門(mén)體分流術(shù)、內(nèi)鏡下套扎或組織膠硬化劑注射術(shù)；（3）近3個(gè)月有消化道大出血病史；（4）近3個(gè)月有血制品輸注史；（5）碘造影劑過(guò)敏。最終共納入肝硬化患者204例，其中男147例，女57例；年齡31～84歲，平均年齡（58.1±10.7）歲；乙型肝炎（簡(jiǎn)稱(chēng)為乙肝）后肝硬化132例，酒精性肝硬化45例，丙型肝炎（簡(jiǎn)稱(chēng)為丙肝）后肝硬化15例，自身免疫性肝硬化9例，隱源性肝硬化3例?；颊呔炇鹬橥鈺?shū)。本研究獲得浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金華醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)〔編號(hào)：（2017）倫審第（283）號(hào)〕。

1.2 方法

1.2.1 無(wú)創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)的收集 收集肝硬化患者入院24 h內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)，包括血常規(guī)、生化指標(biāo)、凝血功能指標(biāo)，同時(shí)計(jì)算丙氨酸氨基轉(zhuǎn)氨酶（ALT）與天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）比值（AAR，AAR=AST/ALT）、AST與血小板計(jì)數(shù)（PLT）比值指數(shù)〔APRI，APRI=AST/ULN×100/PLT（×109/L）〕、 基于4因子的肝纖維化指標(biāo)〔FIB-4，F(xiàn)IB-4=（年齡×AST）/PLT×ALT1/2〕。

1.2.2 胃鏡檢查 采用日本Olympus GIF-260電子胃鏡進(jìn)行檢查。內(nèi)鏡診斷參照2016年發(fā)布的《肝硬化門(mén)靜脈高壓食管胃靜脈曲張出血的防治指南》［12］。若存在食管靜脈曲張，則描述曲張靜脈的部位、形態(tài)以及紅色征情況，并根據(jù)曲張靜脈的形態(tài)、程度及出血風(fēng)險(xiǎn)分為輕、中、重度。輕度（G1）為食管靜脈曲張呈直線形或略有迂曲，無(wú)紅色征；中度（G2）為食管靜脈曲張呈直線形或略有迂曲，有紅色征或食管靜脈曲張呈蛇形迂曲、隆起但無(wú)紅色征；重度（G3）為食管靜脈曲張呈蛇形迂曲、隆起且有紅色征或食管靜脈曲張呈串珠狀、結(jié)節(jié)狀或瘤狀（不論是否有紅色征）。中度及重度食管靜脈曲張因出血風(fēng)險(xiǎn)高而被定義為高危組，無(wú)或輕度食管靜脈曲張定義為低危組［13］。

1.2.3 影像學(xué)檢查指標(biāo) 應(yīng)用Phillips 256層螺旋CT（Brilliance iCT）掃描儀進(jìn)行腹部增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流200 mAs，螺距1，層厚5 mm，間隔5 mm。三期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈團(tuán)注射碘海醇，注射速率為3 ml/s，劑量為1.5 ml/kg，分別于 20～25 s、60～70 s、300 s進(jìn)行動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期掃描，掃描范圍為從肝頂至恥骨聯(lián)合下緣水平。掃描后，選擇門(mén)脈期重建層厚1 mm的原始圖像，在工作站進(jìn)行圖像后處理，采用最大密度投影法進(jìn)行側(cè)支循環(huán)血管的三維重建。對(duì)每份重建圖像均仔細(xì)觀察門(mén)靜脈及腸系膜上靜脈血栓情況，測(cè)量門(mén)靜脈、門(mén)靜脈左支、脾靜脈、胃左靜脈內(nèi)徑以及脾厚徑、長(zhǎng)徑、上下徑等指標(biāo)。根據(jù)脾臟各條徑線計(jì)算脾指數(shù)（SI，SI=脾厚徑×長(zhǎng)徑×上下徑）。門(mén)靜脈內(nèi)徑測(cè)量點(diǎn)選擇脾靜脈與腸系膜上靜脈匯合處以上2 cm處。門(mén)靜脈左支測(cè)量點(diǎn)選擇在距門(mén)靜脈主干1.0～1.5 cm處。胃左靜脈內(nèi)徑在匯入門(mén)靜脈或脾靜脈終點(diǎn)上2 cm內(nèi)最寬處測(cè)量。脾靜脈內(nèi)徑在其中點(diǎn)測(cè)量。脾臟徑線測(cè)量包括脾厚徑：脾門(mén)中心層面之脾內(nèi)緣至脾外緣的最短徑；脾長(zhǎng)徑：脾門(mén)中心層面脾的最長(zhǎng)徑（前后直線）；脾上下徑：脾上緣至脾下緣的垂直距離。所有指標(biāo)測(cè)量3次取平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用R軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以（±s）表示，兩組間比較采用成組t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（P25，P75）表示，兩組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)表示，兩組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用R軟件的glmnet包進(jìn)行LASSO回歸，并采用十折交叉驗(yàn)證法篩選最佳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子子集。根據(jù)LASSO回歸結(jié)果，采用多因素Logistic回歸模型確定高危食管靜脈曲張的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子，并用rms包構(gòu)建預(yù)測(cè)高危食管曲張靜脈的列線圖模型。通過(guò)受試者工作特征（ROC）曲線下面積評(píng)估列線圖預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)能力。采用Bootstrap法重復(fù)抽樣1 000次對(duì)列線圖預(yù)測(cè)模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，計(jì)算一致性指數(shù)（C-index）以評(píng)估列線圖預(yù)測(cè)模型的區(qū)分度，其中C-index≤0.5表示沒(méi)有任何區(qū)分度，0.5＜C-index≤0.7表示區(qū)分度差，0.7＜C-index≤0.9表示區(qū)分度中等，C-index＞0.9表示區(qū)分度較高。繪制校準(zhǔn)曲線以評(píng)估列線圖預(yù)測(cè)模型的校準(zhǔn)度。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肝硬化高危食管靜脈曲張和低危食管靜脈曲張患者間的臨床特征比較 204例患者中低危組92例，高危組112例。低危組和高危組性別、年齡、肝硬化類(lèi)型、活化部分凝血活酶時(shí)間（APTT）、總膽紅素、直接膽紅素、間接膽紅素、AAR、堿性磷酸酶、高密度脂蛋白比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；低危組和高危組腹腔積液嚴(yán)重程度、門(mén)靜脈血栓發(fā)生率、肝功能分級(jí)、PLT、血小板分布寬度、凝血酶原時(shí)間（PT）、凝血酶原活動(dòng)度（PTA）、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值（INR）、凝血酶時(shí)間（TT）、總蛋白、白蛋白、白蛋白/球蛋白、ALT、AST、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-GT）、三酰甘油、總膽固醇、低密度脂蛋白、門(mén)靜脈內(nèi)徑、門(mén)靜脈左支內(nèi)徑、脾靜脈內(nèi)徑、胃左靜脈內(nèi)徑、脾厚徑、脾長(zhǎng)徑、脾上下徑、SI、FIB-4、APRI比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 低危組和高危組臨床特征比較Table 1 Comparison of clinical characteristics between cirrhosis patients with low- and high-risk esophageal varices

2.2 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子的選擇及預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建和應(yīng)用

以食管靜脈曲張出血風(fēng)險(xiǎn)（低危和高危）為因變量，共納入38個(gè)自變量。由于不同自變量之間存在一定相關(guān)性，因此進(jìn)行降維處理，并篩選出最具代表性的高危食管靜脈曲張預(yù)測(cè)因子，對(duì)所有自變量進(jìn)行LASSO回歸分析，由圖1A可知，隨著懲罰系數(shù)λ的變化，模型初始納入的自變量的系數(shù)被逐步壓縮，最后部分自變量系數(shù)被壓縮為0，避免了模型過(guò)度擬合。為尋找最佳懲罰系數(shù)λ、使模型性能優(yōu)良且影響因素最少，選擇十折交叉驗(yàn)證法中誤差最小λ+1（0.084）作為最優(yōu)值。最終篩選出胃左靜脈內(nèi)徑、PLT、脾厚徑、腹腔積液4個(gè)預(yù)測(cè)高危食管靜脈曲張的自變量（圖1B）。

圖1 采用LASSO回歸進(jìn)行臨床特征的篩選Figure 1 Selection of potential predictors by the least absolute shrinkage and selection operator（LASSO） regression

將上述4個(gè)自變量（賦值見(jiàn)表2）進(jìn)一步納入Logistic回歸模型，結(jié)果表明胃左靜脈內(nèi)徑、PLT、脾厚徑、腹腔積液是高危食管靜脈曲張的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子（表3）。采用R軟件對(duì)4個(gè)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子構(gòu)建列線圖預(yù)測(cè)模型（圖2），根據(jù)列線圖預(yù)測(cè)模型，隨著腹腔積液增多、PLT下降以及脾厚徑、胃左靜脈內(nèi)徑增大，肝硬化患者并發(fā)高危食管靜脈曲張的風(fēng)險(xiǎn)上升（表4）。4個(gè)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子取值向上投射至列線圖頂端的積分線上可得到相應(yīng)的積分，隨后將所有獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子的積分相加得到總分，進(jìn)而通過(guò)總分線可以在列線圖底部的預(yù)測(cè)線上得到肝硬化患者高危食管靜脈曲張概率的預(yù)測(cè)值。例如，某肝硬化患者為中度腹腔積液，PLT 80×109/L，脾厚徑50 mm，胃左靜脈內(nèi)徑6 mm，由列線圖模型計(jì)算該患者高危食管靜脈曲張的總評(píng)分為13.75+30+15+22.5=81.25分，根據(jù)圖2預(yù)測(cè)該患者并發(fā)高危食管靜脈曲張的概率約為90%。

圖2 肝硬化患者高危食管靜脈曲張的列線圖Figure 2 Nomogram for predicting high-risk esophageal varices in cirrhosis patients

表2 肝硬化患者食管靜脈曲張出血風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子的多因素Logistic回歸分析賦值表Table 2 Assignment for factors possibly associated with esophageal variceal bleeding in cirrhosis patients analyzed by multivariate Logistic regression analysis

表3 肝硬化患者食管靜脈曲張出血風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子的多因素Logistic回歸分析Table 3 Multivariate Logistic regression analysis for factors associated with esophageal variceal bleeding in cirrhosis patients

表4 列線圖預(yù)測(cè)模型中各變量對(duì)應(yīng)的分值Table 4 Corresponding score of each variable in the nomogram

2.3 列線圖預(yù)測(cè)模型的評(píng)價(jià) 應(yīng)用ROC曲線分析列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)高危食管靜脈曲張風(fēng)險(xiǎn)的能力，曲線下面積為0.949〔95%CI（0.921，0.978）〕（圖3），表明該模型的預(yù)測(cè)價(jià)值高。使用Bootstrap法對(duì)列線圖預(yù)測(cè)模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，自抽樣次數(shù)1 000次，結(jié)果顯示，內(nèi)部驗(yàn)證的C-index為0.951，提示該模型的區(qū)分度較高。該模型的校準(zhǔn)圖顯示預(yù)測(cè)值與實(shí)際觀測(cè)值之間具有良好的一致性（圖4）。

圖3 列線圖預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)肝硬化患者高危食管靜脈曲張的ROC曲線Figure 3 ROC curve of the nomogram for the prediction of high-risk esophageal varices in cirrhosis patients

圖4 列線圖預(yù)測(cè)模型的校準(zhǔn)曲線Figure 4 Calibration curve of the nomogram

3 討論

肝硬化患者一旦發(fā)生食管靜脈曲張破裂出血?jiǎng)t病死率極高，因此準(zhǔn)確預(yù)測(cè)肝硬化患者食管靜脈曲張破裂出血風(fēng)險(xiǎn)對(duì)改善患者預(yù)后和降低病死率具有重要意義。列線圖是一種基于Logistic回歸模型的用于臨床事件個(gè)體化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，其通過(guò)各種危險(xiǎn)因素量化臨床事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，并將相關(guān)危險(xiǎn)因素圖形化呈現(xiàn)，可以簡(jiǎn)便地獲得臨床事件的風(fēng)險(xiǎn)概率值［14］。目前，列線圖已廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤［15］、心肌梗死［16］、急性胰腺炎［17］等疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)后分析，但在預(yù)測(cè)肝硬化患者高危食管靜脈曲張方面的研究甚少。本研究在既往文獻(xiàn)報(bào)道的基礎(chǔ)上全面納入可能影響肝硬化患者食管靜脈曲張嚴(yán)重程度的因素，構(gòu)建了預(yù)測(cè)肝硬化患者高危食管靜脈曲張的列線圖預(yù)測(cè)模型，并經(jīng)內(nèi)部驗(yàn)證證實(shí)具有較高的精度和良好的校準(zhǔn)度，是一個(gè)可以對(duì)肝硬化患者高危食管靜脈曲張進(jìn)行有效評(píng)估的預(yù)測(cè)模型。

本研究構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型包含胃左靜脈內(nèi)徑、PLT、脾厚徑、腹腔積液4個(gè)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子。胃左靜脈起源于門(mén)靜脈主干、脾靜脈或門(mén)脾靜脈交匯處，是門(mén)靜脈側(cè)支循環(huán)中最主要的血管，與食管靜脈曲張破裂出血的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［18］。本研究表明胃左靜脈內(nèi)徑是肝硬化患者高危食管靜脈曲張的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。隨著胃左靜脈管徑增寬，肝硬化患者并發(fā)高危食管靜脈曲張的風(fēng)險(xiǎn)增大，這與秦將均等［19］研究結(jié)論基本相符。梁曉春等［20］認(rèn)為當(dāng)胃左靜脈內(nèi)徑＞6.5 mm時(shí)，其診斷食管靜脈曲張出血的靈敏度為63%，特異度為80%。由于胃左靜脈是食管曲張靜脈的主要供血來(lái)源，因此，臨床上采用胃左靜脈內(nèi)徑預(yù)測(cè)門(mén)脈高壓較采用其他側(cè)支循環(huán)參數(shù)具有更高的參考價(jià)值。血小板是人體血液的重要組成部分，在止血、凝血等方面起著重要的作用。門(mén)脈高壓患者常因脾功能亢進(jìn)而導(dǎo)致PLT下降。盡管既往研究已表明PLT單獨(dú)預(yù)測(cè)食管靜脈曲張的診斷價(jià)值有限，但其作為常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)在多指標(biāo)聯(lián)合診斷中仍具有重要意義［21］。英國(guó)胃腸病學(xué)會(huì)肝臟分會(huì)2015年發(fā)布的《BavenoⅥ共識(shí)》［22］指出，當(dāng)PLT＞150×109/L時(shí)，結(jié)合肝臟硬度＜20 kPa，可排除高危食管靜脈曲張，這使患者減少或避免了上消化道內(nèi)鏡檢查。本研究列線圖預(yù)測(cè)模型將PLT轉(zhuǎn)化為具體的風(fēng)險(xiǎn)分值，有助于臨床工作中分析PLT對(duì)肝硬化患者高危食管靜脈曲張的影響。脾臟大小是間接反映門(mén)靜脈壓力的重要指標(biāo)，其不僅與門(mén)靜脈壓有關(guān)，亦受肝硬化病因的影響。螺旋CT因具有重復(fù)性好、誤差小的特點(diǎn)而被認(rèn)為是臨床評(píng)價(jià)脾臟大小的最佳檢查方法［23］。本研究表明脾厚徑是肝硬化患者高危食管靜脈曲張的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，與既往文獻(xiàn)報(bào)道一致［24-25］。國(guó)內(nèi)學(xué)者曾報(bào)道脾長(zhǎng)徑、SI與中重度食管靜脈曲張相關(guān)，這在本研究中未得到證實(shí)［13，26］，推測(cè)其原因可能與脾臟測(cè)量方法不同或納入的肝硬化患者類(lèi)型不同有關(guān)。腹腔積液是各種類(lèi)型失代償期肝硬化患者常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)，而門(mén)脈高壓是腹腔積液形成的主因和始動(dòng)因素。本研究結(jié)果顯示，隨著腹腔積液嚴(yán)重程度的增加，肝硬化患者高危食管靜脈曲張的風(fēng)險(xiǎn)增加，其中輕度、中度和重度腹腔積液分別可使列線圖預(yù)測(cè)模型分值增加8、16、24分。值得注意的是，由于肝硬化患者腹腔積液狀況易受感染、消化道出血、藥物等因素影響，因此臨床上采用列線圖預(yù)測(cè)高危食管曲張靜脈時(shí)，應(yīng)注意排除上述因素的影響。

總之，本研究基于胃左靜脈內(nèi)徑、PLT、腹腔積液以及脾厚徑4項(xiàng)指標(biāo)首次構(gòu)建了預(yù)測(cè)肝硬化患者高危食管靜脈曲張的列線圖預(yù)測(cè)模型，并能夠甄別高危食管靜脈曲張患者，有助于臨床醫(yī)師對(duì)肝硬化患者特別是內(nèi)鏡檢查依從性差者進(jìn)行及時(shí)有效的干預(yù)。需要指出的是，本研究還存在一定局限性：首先，作為一項(xiàng)單中心、回顧性研究，本研究在質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)采集等方面可能存在偏倚；其次，由于本研究納入的樣本量較小，故未能使用獨(dú)立的樣本對(duì)構(gòu)建的列線圖預(yù)測(cè)模型進(jìn)行外部驗(yàn)證，需要在后續(xù)多中心、大樣本研究中進(jìn)一步證實(shí)。

作者貢獻(xiàn)：郭茂東、丁進(jìn)進(jìn)行文章的構(gòu)思與研究的設(shè)計(jì)；陳燕萍、施昕進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析，負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校；胡亮、王群英、張蕓蕓進(jìn)行數(shù)據(jù)收集；郭茂東、胡亮、王群英、張蕓蕓進(jìn)行數(shù)據(jù)整理；郭茂東、葉曉華進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理；陳燕萍、丁進(jìn)進(jìn)行結(jié)果的分析與解釋?zhuān)还瘱|撰寫(xiě)論文；施昕、葉曉華進(jìn)行論文的修訂；丁進(jìn)對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無(wú)利益沖突。