高原地區(qū)內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后結(jié)石復發(fā)新型預測列線圖的構(gòu)建和驗證

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(jié)石是膽道系統(tǒng)的常見疾病，國內(nèi)報道成人膽囊結(jié)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(guān)危險因素的不斷出現(xiàn)，膽囊結(jié)石的患病率不斷增加。腹腔鏡膽囊切除術(shù)(laparoscopic cholecystectomy，LC)是治療癥狀性膽囊結(jié)石最常用的治療方式，盡管LC被認為是治療膽囊結(jié)石癥最有效的長期治療方法，但并非所有患者(例如老年人和高危患者)都可以接受，且術(shù)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(shù)或經(jīng)皮膽囊造瘺術(shù)來治療膽囊結(jié)石。

Kerlan等[2]于1985年首次描述了經(jīng)皮膽囊造瘺術(shù)，這是治療膽囊結(jié)石癥保全膽囊的最早手術(shù)形式。然而，早期保膽手術(shù)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(shù)后復發(fā)率非常高，為31%～44%。隨著微創(chuàng)技術(shù)和內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展，膽囊結(jié)石癥的術(shù)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(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后膽囊結(jié)石的復發(fā)至關(guān)重要。

最近，相關(guān)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(shù)方面更為罕見。本研究基于LASSO回歸模型的結(jié)果介紹了新的簡化列線圖的構(gòu)建，旨在構(gòu)建和驗證一種能夠預測膽囊結(jié)石患者內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后復發(fā)的預測模型。

1 資料與方法

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(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)的144例膽囊結(jié)石患者的臨床資料。納入標準：(1)術(shù)前診斷為膽囊結(jié)石合并膽囊炎；(2)臨床資料完整；(3)積極配合行內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)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(shù)方式 根據(jù)結(jié)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(nèi)，通過由軟纖維膽道鏡引導取石網(wǎng)籃將結(jié)石從膽囊中取出。當膽囊的頸部沒有殘留的結(jié)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(shù)后管理：患者通常在術(shù)后空腹8 h后恢復營養(yǎng)攝入。術(shù)后2 d所有患者均出院。術(shù)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(shù)后定期進食脂肪，以促進膽囊定期收縮。術(shù)后每6～12個月進行1次超聲檢查。當膽囊中發(fā)現(xiàn)膽結(jié)石時，記錄膽結(jié)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(jié)石數(shù)量、結(jié)石最大直徑、結(jié)石均一性、膽囊壁厚度、膽囊黏膜光滑程度、膽囊收縮功能、術(shù)前TC、術(shù)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(jié)果，包括預后、隨訪時間和超聲檢查結(jié)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。患者均簽署書面知情同意書。

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(jié)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(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后結(jié)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(nèi)部驗證，以計算相對校正的C指數(shù)[13]。通過量化行內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后的膽囊結(jié)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(shù)無干預措施與無效干預措施獲益值來計算的[15]。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 所有患者手術(shù)前后肝功能無明顯差異，均在正常范圍內(nèi)。患者的術(shù)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(jié)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(jié)果、外周血生物標志物和臨床特征等見表1。

2.2 內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后復發(fā)的影響因素 基于144例患者相關(guān)的人口統(tǒng)計學指標、超聲檢查結(jié)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(jié)石的均一性和藥物依從性(圖1，表2)。

表2 內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后復發(fā)的危險因素logistic回歸結(jié)果

2.3 列線圖對內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)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(jié)果顯示出良好的預測能力(圖2)。在該隊列中，用于預測內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后膽囊結(jié)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(nèi)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(nèi)，則使用該復發(fā)列線圖來預測內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后膽囊結(jié)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。

3 討論

膽囊結(jié)石是一種常見的膽道良性疾病，其疾病的進展較為復雜，結(jié)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(jié)石的治療方式以膽囊切除術(shù)為主，但由于膽囊切除術(shù)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(shù)。盡管內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)可以成功清除結(jié)石并保留“功能性”膽囊，但膽囊結(jié)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(shù)的100例膽囊結(jié)石患者術(shù)后隨訪，發(fā)現(xiàn)其術(shù)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(shù)術(shù)后患者的26個月隨訪中發(fā)現(xiàn)其結(jié)石復發(fā)率達4.92%。一項來自2015年的臨床研究[6]表明，內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)術(shù)后膽囊結(jié)石復發(fā)風險明顯降低，僅為1.2%。表明根據(jù)手術(shù)適應證針對性選擇手術(shù)治療方式以及有效的預防措施對降低膽囊結(jié)石術(shù)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(guān)風險因素與結(jié)果事件之間的相關(guān)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(jié)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(shù)方式來有效地預防膽囊結(jié)石術(shù)后復發(fā)至關(guān)重要。另外，本研究也是關(guān)于列線圖應用于內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)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(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)的144例患者的膽囊結(jié)石總復發(fā)率為9.72%。通過LASSO分析和logistic回歸分析，結(jié)果顯示家族病史、飲食的規(guī)律性、膽結(jié)石的均一性和藥物依從性是膽囊結(jié)石術(shù)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(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)的患者復發(fā)的個性化預測。在內(nèi)部隊列驗證中，C指數(shù)結(jié)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(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)患者復發(fā)風險相關(guān)的關(guān)鍵因素，該列線圖可準確地預測內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)后膽結(jié)石復發(fā)的可能性[17]。

相關(guān)研究[18]表明，家族史是膽囊結(jié)石形成的危險因素，與患者預后以及保膽取石術(shù)術(shù)后效果密切相關(guān)。另一項研究[19]表明，年輕女性低磷脂相關(guān)性膽石癥復發(fā)與家族史相關(guān)，且通過基因測序分析結(jié)果顯示，其相關(guān)性與ABCB4和ABCB11基因突變有關(guān)。而且，與另一項研究[20]結(jié)果相似，不規(guī)則飲食導致膽囊結(jié)石形成的可能性很高，這可能與結(jié)石復發(fā)有關(guān)。另一方面，膽囊結(jié)石的均一性是影響結(jié)石復發(fā)的關(guān)鍵因素，主要考慮膽囊結(jié)石的不均一性會導致較小的結(jié)石很容易隱藏在膽囊黏膜皺襞內(nèi)或其他隱秘部位，從而導致部分結(jié)石未能及時發(fā)現(xiàn)并清除，這可能是誘發(fā)膽囊結(jié)石復發(fā)的主要原因。此外，術(shù)后堅持藥物治療可以降低膽囊結(jié)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(jié)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(guān)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(jié)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(shù)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(nèi)，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(jié)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(jié)石患者行內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽取石術(shù)術(shù)后高復發(fā)風險。此外，術(shù)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(diào)整將使接受手術(shù)治療的膽囊結(jié)石患者受益。因此，術(shù)前準確的評估有助于外科醫(yī)生評估膽囊結(jié)石患者術(shù)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(shù)并避免不良的生活質(zhì)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(shù)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(jié)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(guān)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。