林勇龍，王耿杰，馬良赟，廖澤飛

(中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九一〇醫(yī)院胸外科，福建 泉州 362000)

肺小結(jié)節(jié)位于肺實質(zhì)，影像學表現(xiàn)為密度增高的陰影，其周圍完全被含氣肺組織包繞，為不規(guī)則形或類圓形，是直徑在3 cm及以下的單發(fā)或多發(fā)肺部病灶，檢出率為8%～51%，且呈逐年上升趨勢[1-2]。腫瘤因素、感染性因素等均是肺小結(jié)節(jié)的常見病因。8%～12%的肺小結(jié)節(jié)患者表現(xiàn)為惡性病變，且可能伴淋巴結(jié)腫大或肺不張，影響患者的生命健康[3]。因此，早期治療是改善患者預后的關(guān)鍵,而手術(shù)仍是目前治療肺小結(jié)節(jié)的主要方式。隨著快通道外科理念的推廣，胸腔鏡下肺切除術(shù)被廣泛應用于肺部疾病的治療，具有創(chuàng)口小、療效確切、患者疼痛輕、術(shù)后并發(fā)癥少、術(shù)后恢復快、安全性高等優(yōu)點。入路方式也隨著胸腔鏡手術(shù)的經(jīng)驗積累逐步得到擴展和完善，其中經(jīng)膈肌入路胸腔鏡手術(shù)在胸心外科疾病的治療中取得了滿意的效果，術(shù)中不用更換患者體位及切口，節(jié)約了手術(shù)時間[4]。但患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生仍不可避免，易延長患者重癥監(jiān)護病房的過渡時間和住院時間，增加院內(nèi)病死率，影響手術(shù)治療效果及患者的預后[5]。目前，國內(nèi)外對于影響肺小結(jié)節(jié)患者術(shù)后并發(fā)癥因素的研究較少，且尚未達成共識。本研究探討了肺小結(jié)節(jié)患者經(jīng)膈肌入路胸腔鏡下肺切除術(shù)后發(fā)生并發(fā)癥的影響因素，并構(gòu)建風險預測模型，以期為臨床個性化治療方案的制定及患者預后改善提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2020年3月至2022年3月于我院行經(jīng)膈肌入路胸腔鏡下肺切除術(shù)的100例肺小結(jié)節(jié)患者作為研究對象，根據(jù)術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況將其分為并發(fā)癥組(22例)和無并發(fā)癥組(78例)。并發(fā)癥組男12例，女10例；年齡40～75歲，平均(62.39±5.87)歲。無并發(fā)癥組男47例，女31例；年齡40～75歲，平均(58.69±5.63)歲。

1.2 納入標準與排除標準

納入標準：①符合肺小結(jié)節(jié)的診斷標準[6]，且經(jīng)血液檢查、活體組織病理檢查、CT檢查等方式確診；②術(shù)前未接受放化療；③符合經(jīng)膈肌入路胸腔鏡下肺切除術(shù)適應證；④臨床資料完整。排除標準：①病灶直徑超過3 cm；②存在肝、腎功能障礙；③存在腫瘤遠處轉(zhuǎn)移；④患有嚴重心、腦、肺血管疾病；⑤凝血功能異常；⑥伴明顯淋巴結(jié)腫大；⑦患有精神疾病或存在溝通障礙。

1.3 手術(shù)方法

患者取健側(cè)臥位，雙腔氣管插管，單肺通氣。采用電刀在患者患側(cè)膈肌上切開長約4 cm的操作孔作為觀察孔并置入胸腔鏡，探查肺小結(jié)節(jié)病灶情況。依據(jù)病灶大小、深度、范圍、術(shù)中淋巴結(jié)采樣結(jié)果及浸潤情況采取肺葉切除術(shù)、肺段切除術(shù)或楔形切除術(shù)。

1.4 觀察指標

收集患者年齡、性別、BMI、吸煙史、飲酒史、入院時的收縮壓和舒張壓、高血壓、糖尿病、冠心病、腫瘤家族史、病程、病灶大小、病灶位置(右肺上葉、中葉、下葉及左肺上葉、下葉)、美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(American Society of Anesthesiologists，ASA)分級(Ⅰ級或Ⅱ級)等臨床資料。術(shù)前采集患者外周靜脈血3 mL，3 000 r/min離心10 min獲得血清，采用AU5421全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)及配套試劑檢測血清白蛋白水平，采用CA7000凝血分析儀(日本sysmex公司)及配套試劑檢測D-二聚體、纖維蛋白原(fibrinogen，F(xiàn)ib)水平等實驗室檢查指標。分別于患者手術(shù)前后采用MasterScreen PFT System肺功能儀(德國耶格公司)檢測1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)、用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)和最大通氣量(maximal voluntary ventilation，MVV)等肺功能指標。記錄患者的肺切除方法(肺葉切除、肺段切除、楔形切除)、手術(shù)時間、術(shù)中出血量、單肺通氣時間、術(shù)后住院時間、術(shù)后引流量、胸管留置時間等手術(shù)相關(guān)指標。記錄患者術(shù)后7 d內(nèi)的并發(fā)癥發(fā)生情況，包括肺部并發(fā)癥和下肢靜脈血栓。

1.5 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 肺功能指標及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況

100例肺小結(jié)節(jié)患者術(shù)后FEV1、FVC、MVV較術(shù)前均明顯降低，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1?；颊咝g(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥22例(22.00%)，其中，肺部并發(fā)癥13例，下肢靜脈血栓9例。

表1 患者手術(shù)前后肺功能指標比較(n=100，%)

2.2 2組患者臨床資料比較

2組患者的年齡、BMI、吸煙史、術(shù)前白蛋白、術(shù)前D-二聚體、術(shù)前Fib、術(shù)中出血量、單肺通氣時間比較，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);2組患者的性別、飲酒史、收縮壓、舒張壓、高血壓、糖尿病、冠心病、腫瘤家族史、病程、病灶大小、病灶位置、ASA分級、肺切除方法、手術(shù)時間、術(shù)后住院時間、術(shù)后引流量、胸管留置時間比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 2組患者臨床資料比較

2.3 多因素Logistic回歸分析影響患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的因素

將上述并發(fā)癥組與無并發(fā)癥組組間差異具有統(tǒng)計學意義的指標作為自變量，將患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況(無并發(fā)癥=0，有并發(fā)癥=1)作為因變量，采用逐步回歸法篩選變量進行多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，年齡>60歲、BMI>25 kg/m2、吸煙史、術(shù)前白蛋白<35 g/L、術(shù)前D-二聚體>250 μg/L、術(shù)中出血量>100 mL、單肺通氣時間>2 h是導致患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的危險因素(P<0.05)，見圖1。

圖1 多因素Logistic回歸分析影響患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生因素的森林圖

2.4 XGboost的構(gòu)建

納入上述影響患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的危險因素構(gòu)建XGboost模型，結(jié)果顯示，BMI、術(shù)前D-二聚體、年齡、術(shù)前白蛋白、單肺通氣時間、吸煙史、術(shù)中出血量的特征權(quán)值分別為0.52、0.46、0.41、0.35、0.29、0.25和0.18，見圖2。

圖2 XGboost構(gòu)建

2.5 XGboost的評價

分別采用校準曲線和臨床決策曲線評價模型的準確性和有效性，結(jié)果如圖3所示，當事件發(fā)生率為10%、39%、67%時，模型預測值和實際觀測值完全一致；當事件發(fā)生率在10%以下、39%～67%時，模型高估風險；當事件發(fā)生率在10%～39%、67%～100%時，模型低估風險，模型預測的準確性較高(圖3a)。預測患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的XGboost模型凈獲益值較高，有效性較好(圖3b)。

a：校準曲線；b：臨床決策曲線

2.6 SHAP模型分析

采用SHAP法對XGboost模型進行進一步分析，結(jié)果如圖4所示，術(shù)前D-二聚體(0.74)、術(shù)前白蛋白(0.68)、吸煙史(0.56)、BMI(0.47)的SHAP絕對值均較高，特征權(quán)重排序位于前4位。在SHAP值的分布區(qū)域分布較寬(紅色為值大，藍色為值小，紫色為鄰近均值)，對模型的影響較大，SHAP值越大，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風險越高。

a：特征權(quán)重排序；b：變量散點圖

3 討論

隨著空氣污染的加重、人們健康意識的不斷提升及CT技術(shù)的廣泛應用，肺小結(jié)節(jié)等肺部疾病的檢出率呈逐年上升趨勢[7]。炎癥、霉菌、出血、結(jié)核、亞段肺不張等良性肺部病變均是導致肺小結(jié)節(jié)發(fā)生的重要因素，肺小結(jié)節(jié)還可能發(fā)展為惡性病變[8]。隨著胸腔鏡手術(shù)及多種手術(shù)入路方式的廣泛應用，肺小結(jié)節(jié)患者的治療效果和安全性顯著提高[9]。本研究采用經(jīng)膈肌入路胸腔鏡下肺切除術(shù)治療肺小結(jié)節(jié)能夠明顯改善患者的肺功能指標，療效顯著，但仍有22.00%的患者術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥。肺小結(jié)節(jié)患者術(shù)后并發(fā)癥主要包括肺部并發(fā)癥和下肢靜脈血栓，肺部并發(fā)癥包括胸腔積液、肺炎、肺不張及呼吸衰竭，隨著胸腔鏡微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展及肺保護性通氣策略的應用，術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生率已大大降低，但仍有12%～50%的患者會出現(xiàn)術(shù)后肺部并發(fā)癥，增加了患者術(shù)后病死率[10]。下肢靜脈血栓也是肺小結(jié)節(jié)患者胸腔鏡下肺切除術(shù)后的常見并發(fā)癥，會使患者發(fā)生靜脈血回流障礙，甚至出現(xiàn)下肢缺血性壞死。因此，探討影響患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的危險因素，可為術(shù)前采取針對性干預措施及術(shù)后給予相應的緩解措施提供參考，以提升手術(shù)療效，改善患者預后。

張耀瑩等[11]研究發(fā)現(xiàn)，年齡、術(shù)中出血量與肺癌患者胸腔鏡肺切除術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生明顯相關(guān)。本研究中，年齡>60歲、術(shù)中出血量>100 mL是肺小結(jié)節(jié)患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的危險因素。高齡患者的免疫功能及身體機能均明顯下降，機體防御系統(tǒng)也明顯減弱，增加了術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生風險，且高齡患者的血管內(nèi)膜粗糙，術(shù)后活動量進一步減少，容易誘發(fā)血栓形成。術(shù)中出血過多提示手術(shù)操作過程中對患者機體的損傷較大，對免疫反應相關(guān)細胞的增殖和功能造成不利影響，抑制了機體免疫應答，進而增加了患者的炎癥易感性，最終導致術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。此外，術(shù)中出血過多的患者需大量補液，易使殘肺的毛細血管靜水壓增大，導致術(shù)后肺不張和肺水腫的發(fā)生，同時還會使患者血液黏稠度增加，更容易發(fā)生血栓。本研究結(jié)果顯示，術(shù)前白蛋白<35 g/L、單肺通氣時間>2 h與患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生密切相關(guān)，與孫夢寒等[12]的研究結(jié)果基本一致。血清白蛋白是反映患者營養(yǎng)狀況的重要指標，在患者術(shù)后康復過程中發(fā)揮著修復損傷、抗炎、抗氧化、維持正常滲透壓等作用，血清白蛋白水平下降能夠間接反映出患者機體炎癥程度增加[13-14]，并提示術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風險增加。單肺通氣時間過長容易對通氣肺造成機械牽張性損傷，使非通氣側(cè)肺發(fā)生氧化應激損傷，增加肺部炎癥細胞的浸潤并促進氧自由基的產(chǎn)生[15]，從而增加患者術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生。程少毅等[16]的研究結(jié)果顯示，吸煙史與胸腔鏡下肺葉切除術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生明顯相關(guān)，本研究也進一步證實了這一結(jié)論。長期吸煙的患者呼吸道受到一定程度的損傷，氣道黏膜清除能力下降，易導致肺部并發(fā)癥的發(fā)生，吸煙還會影響患者的血小板體積和膜流動性，從而促進血栓的發(fā)生[17]。研究表明，除年齡、術(shù)中失血量外，血清D-二聚體水平也與肺小結(jié)節(jié)患者胸腔鏡下肺切除術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生密切相關(guān)[18]。本研究結(jié)果顯示，術(shù)前D-二聚體>250 μg/L是影響肺小結(jié)節(jié)患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的危險因素。血清D-二聚體水平升高提示患者機體處于高凝狀態(tài)，再加上患者術(shù)后長期臥床，增加了下肢靜脈血栓的發(fā)生風險。張耀瑩等[11]認為，BMI<22.5 kg/m2是肺癌患者胸腔鏡肺切除術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生的危險因素。但本研究結(jié)果顯示，BMI>25 kg/m2與患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生密切相關(guān)，對此，我們猜測導致研究結(jié)論存在差異的原因可能與本研究中部分患者術(shù)后發(fā)生下肢靜脈血栓有關(guān)，而肥胖是血栓形成的高危因素[19]。

本研究進一步構(gòu)建了預測患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的XGboost模型，該模型具有較高的準確性和有效性。但XGboost表現(xiàn)為黑箱模型，因此，本研究采用SHAP法量化每個風險因素對XGboost的貢獻程度，從而更好地解釋各個風險因素對患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的影響，結(jié)果顯示，術(shù)前D-二聚體、術(shù)前白蛋白、吸煙史、BMI對模型的影響較大。

綜上所述，經(jīng)膈肌入路胸腔鏡下肺切除術(shù)可明顯改善肺小結(jié)節(jié)患者的肺功能，療效顯著。年齡>60歲、BMI>25 kg/m2、吸煙史、術(shù)前白蛋白<35 g/L、術(shù)前D-二聚體>250 μg/L、術(shù)中出血量>100 mL、單肺通氣時間>2 h是影響患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的危險因素。術(shù)前應采取相應措施糾正上述異常指標，叮囑患者術(shù)前戒煙；對于高齡患者，術(shù)前應對其功能狀態(tài)進行綜合評估，選擇合適的手術(shù)方式；同時，應提高術(shù)者的操作水平，盡可能縮短手術(shù)時間，減輕對患者機體的損傷程度，減少術(shù)中出血量；此外，還應鼓勵患者術(shù)后盡早進行鍛煉，以促進患者術(shù)后恢復。