結直腸惡性腫瘤切除術繼發急性腎損傷的危險因素及預測模型

［摘要］目的探討結直腸惡性腫瘤切除術繼發急性腎損傷（AKI）的危險因素。方法納入2 339例接受結直腸惡性腫瘤切除術的病人為研究對象，收集其臨床資料，應用Logistic回歸分析結直腸惡性腫瘤切除術后AKI的獨立危險因素；構建Nomogram預測模型、Poisson回歸模型，用受試者工作特征（ROC）曲線和一致性曲線評價和檢驗模型的準確性，并用決策曲線分析（DCA）對模型進行臨床適用度評價。結果2 339例病人結直腸惡性腫瘤切除術后AKI的發生率為4.28%（100/2 339）。多因素Logistic分析顯示，收縮壓（OR=1.01，Plt;0.05）、血肌酐水平（OR=1.01，Plt;0.05）、氯離子水平（OR=1.08，Plt;0.01）、圍手術期使用血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑（ARB類藥物）（OR=2.74，Plt;0.01）、圍手術期使用碳青霉烯類藥物（OR=4.12，Plt;0.01）、預防性回結腸造口（OR=1.85，Plt;0.05）是發生AKI的獨立危險因素，手術方式為腹腔鏡（OR=0.39，Plt;0.01）是獨立保護性因素。用上述指標構建列線圖，訓練集ROC曲線下面積（AUC）為0.695，驗證集AUC為0.794。多因素Poisson回歸分析顯示，收縮壓（OR=1.01，Plt;0.05）、氯離子水平（OR=1.08，Plt;0.01）、圍手術期使用ARB類藥物（OR=2.53，Plt;0.01）、圍手術期使用碳青霉烯類藥物（OR=3.70，Plt;0.01）、預防性回結腸造口（OR=1.71，Plt;0.05）是本手術后發生AKI的獨立危險因素，手術方式為腹腔鏡是保護性因素（OR=0.41，Plt;0.01）。Poisson回歸模型訓練集AUC為0.702，驗證集AUC為0.767。結論本研究構建的Nomogram預測模型、Poisson回歸模型預測結直腸惡性腫瘤切除術后AKI的準確度較高。

［關鍵詞］急性腎損傷；結直腸腫瘤；結直腸外科手術；危險因素；列線圖；回歸分析［中圖分類號］R692.5

［文獻標志碼］A［文章編號］20965532（2025）01008407" " "doi：10.11712/jms.20965532.2025.61.028[HT]

［開放科學（資源服務）標識碼（OSID）］

［網絡出版］https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.r.20250324.1748.003;2025032515：02：55

[Abstract］"Objective To investigate the risk factors for acute kidney injury （AKI） after colorectal malignant tumor resection."Methods A total of 2 339 patients who underwent colorectal malignant tumor resection were enrolled as subjects， and related data were collected. The Logistic regression analysis was used to identify independent risk factors for AKI after colorectal malignant tumor resection. A Nomogram predictive model and a Poisson regression model were established， and the receiver operating characteristic （ROC） curve and the consistency curve were used to assess the accuracy of the models， while the decision curve analysis was used to evaluate the clinical applicability of the models."Results Among the 2 339 patients， the incidence rate of AKI after colorectal malignant tumor resection was 4.28% （100/2 339）. The multivariate Logistic regression analysis showed that systolic blood pressure （OR=1.01，Plt;0.05）， serum creatinine （OR=1.01，Plt;0.05）， chloride ion （OR=1.08，Plt;0.01）， perioperative use of ARB drugs （OR=2.74，Plt;0.01）， perioperative use of carbapenems （OR=4.12，Plt;0.01）， and preventive ileocolostomy （OR=1.85，Plt;0.05） were independent risk factors for AKI， while laparoscopic surgery （OR=0.39，Plt;0.01） was a protective factor. The above indicators were used to establish a Nomogram， which had an area under the ROC curve （AUC） of 0.695 in the training set and 0.794 in the validation set. The multivariate Poisson regression analysis showed that systolic blood pressure （OR=1.01，Plt;0.05）， chloride ion （OR=1.08，Plt;0.01）， perioperative use of ARB drugs （OR=2.53，Plt;0.01）， perioperative use of carbapenems （OR=3.70，Plt;0.01）， and preventive ileocolostomy （OR=1.71，Plt;0.05） were independent risk factors for AKI after surgery， while laparoscopic surgery （OR=0.41，Plt;0.01） was a protective factor. The Poisson regression model had an AUC of 0.702 in the training set and 0.767 in the validation set.Conclusion The Nomogram predictive model and Poisson regression model established in this study have a relatively high accuracy in predicting AKI after colorectal malignant tumor resection.

急性腎損傷（AKI）是一種常見臨床并發癥，其在住院病人中發生率約20%，并發癥有容量超負荷、電解質紊亂、尿毒癥等[1]。根據改善全球腎臟病預后組織（KDIGO）的診斷標準，術后急性腎損傷（POAKI）是在手術干預后7 d內發生的AKI[2]。常見的POAKI機制包括缺血再灌注損傷、內源性或外源性腎毒素以及物理原因如梗阻、炎癥因素、血管收縮和氧化應激等[3]。POAKI會延長病人住院周期、增加死亡率以及慢性腎臟疾病的風險，但術后AKI容易漏診，診斷率較低[4]。我國結直腸癌發病率占所有癌癥類型的第2位[5]。結直腸癌根治術是治療結直腸癌的常規手術，可導致病人血流動力學改變。結直腸癌根治術病人AKI發生率為2.5%～20.3%[69]。結直腸癌根治術病人反復發作AKI和腎功能逐漸惡化的風險增加，包括慢性腎臟病和透析依賴[10]。POAKI病人也常見其他術后并發癥，例如感染、長時間機械通氣、氣管切開和心血管事件[11]。目前，國內對結直腸癌根治術POAKI的研究較少，而了解此類手術病人發生AKI的危險因素，在術前進行預測和有效防范有重要意義。本研究收集了本院結直腸癌術后發生AKI病人的臨床資料，探討其危險因素，并建立預測模型為此類術后AKI的監測和預防提供依據。

1資料與方法

1.1研究對象

以2012年12月—2021年8月于我院接受結直腸癌根治術病人2 339例為研究對象。納入標準：手術住院期間7 d內血肌酐（Scr）檢測次數≥2。病人排除標準：①年齡lt;18歲；②住院時間lt;48 h或資料不全；③術后7 d內死亡；④復發性結直腸惡性腫瘤手術；⑤術前進行腎臟替代治療；⑥有腎臟切除手術史；⑦既往行腎移植術。入選的病人被隨機分配至訓練集（75%）和測試集（25%）。本研究經青島大學附屬醫院醫學倫理委員會批準，并對所有病人的個人信息進行了脫敏處理。

1.2AKI的診斷標準

采用2012年KDIGO指南制訂的AKI診斷標準，符合以下任何一項者可診斷為AKI：①48 h內Scr較基線上升超過26.5 μmol/L；②7 d內Scr較基線上升超過1.5倍；③尿量lt;0.5 mL/（kg·h），持續≥6 h。

1.3資料收集

收集病人資料，包括性別、年齡、體質量指數（BMI）、既往病史、術前實驗室檢查、圍手術期用藥如血管緊張素轉化酶抑制劑（ACEI）、手術方式、手術持續時間、是否行預防性回結腸造口等人口學和臨床資料。

1.4統計學方法

使用STATA/MP 17.0軟件進行統計學處理。采用[AKx-D]±s描述正態分布計量資料，M（IQR）描述非正態分布計量資料；計數資料以頻數、構成比表示。將數據隨機分為訓練集（75%）和驗證集（25%）后，對訓練集數據進行單因素分析，計量資料間比較采用t檢驗或秩和檢驗；計數資料間比較使用卡方檢驗或Fisher確切概率法，以Plt;0.05為差異有統計學意義。以單因素分析結果差異有統計學意義的變量作為潛在預測因子，分別使用Logistic回歸和Poisson回歸作多因素分析，后將多因素分析中有統計學意義的變量（Plt;0.05）分別納入最終模型預測病人是否發生AKI，并使用Logistic模型繪制Nomogram預測病人是否發生AKI，繪制受試者工作特征（ROC）曲線并計算曲線下面積（AUC）評估模型的預測能力。繪制Nomogram模型和Poisson回歸模型的一致性曲線，并分別進行HosmerLemeshow擬合優度檢驗、Deviance擬合優度檢驗。應用決策曲線分析（DCA）評價臨床應用價值。

2結果

2.1結直腸惡性腫瘤切除術后AKI病人臨床特點

納入研究的接受結直腸惡性腫瘤切除術病人術后發生AKI 100例，發生率為4.28%（100/2 339）。對訓練集數據進行單因素分析，結果顯示，與非AKI組相比，AKI組病人的年齡更大（t=-2.35，Plt;0.05），更可能有冠心病病史（χ2=4.72，Plt;0.05），Scr基線值更低（Z=2.28，Plt;0.05），圍術期使用阿司匹林病人占比較大（χ2=4.13，Plt;0.05），行預防性回腸造口的比例更高（χ2=6.24，Plt;0.01），收縮壓更高（t=-2.51，Plt;0.01），靜脈血氯離子水平更高（t=-3.20，Plt;0.01），圍術期使用血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑（ARB類藥物）（χ2=7.16，Plt;0.01）、潴鉀利尿劑（χ2=9.21，Plt;0.01）和碳青霉烯類藥物（χ2=11.94，Plt;0.01）的比例較高，手術方式為腹腔鏡的比例更低（χ2=9.13，Plt;0.01）。見表1。

2.2影響術后AKI發生的多因素分析

對單因素分析中有統計學意義的潛在預測變量進行多因素Logistic回歸分析，之后將多因素分析中具有統計學意義的變量納入最終Logistic回歸模型，結果顯示，收縮壓（OR=1.01，Plt;0.05）、Scr水平（OR=1.01，Plt;0.05）、氯離子水平（OR=1.08，Plt;0.01）、圍手術期使用ARB類藥物（OR=2.74，Plt;0.01）、圍手術期使用碳青霉烯類藥物（OR=4.12，Plt;0.01）、預防性回結腸造口（OR=1.85，Plt;0.05）是發生AKI的獨立危險因素，手術方式為腹腔鏡（OR=0.39，Plt;0.01）則是獨立保護性因素。見表2。

2.3預測病人術后AKI風險的Nomogram模型構建及驗證

將多因素Logistic回歸模型的結果納入Nomogram模型，建立結直腸惡性腫瘤切除術后AKI的預測模型，根據這些預測因子的回歸系數進行賦值，得到列線圖（圖1）。每例病人經計算得出總分，總分越高對應的AKI危險評分越高，即發生術后AKI的風險越高。訓練集和驗證集病人的基本信息、生活方式、既往史、實驗室檢查數據、圍手術期用藥、手術情況等差異無統計學意義（Pgt;0.05）。見表3。訓練集ROC曲線下面積（AUC）為0.695（Plt;0.01），ROC曲線最佳界值0.031對應的靈敏度為80.00%，特異度為48.60%（圖2A）。將驗證集數據納入Nomogram模型進行驗證，驗證集AUC為0.794，根據訓練集界值計算出驗證集靈敏度為84.00%，特異度為49.29%（圖2B）。一致性曲線分析顯示，該模型訓練集、驗證集的預測結局和實際結局之間一致性較好，準確度較高（圖3A、B）。一致性曲線經HosmerLemeshow擬合優度檢驗，預測模型與實際觀察值之間差異無顯著性（χ2=5.94，Pgt;0.05），表明本研究建立的Nomogram模型擬合優度良好，模型預測的此類術后AKI發生率與實際發生率相符。應用DCA曲線評價列線圖的臨床應用價值，結果表明，在訓練集與驗證集病人的廣泛患病風險范圍內，列線圖均顯示了一定的正向凈收益，此模型預測訓練集、驗證集病人結直腸惡性腫瘤術后AKI具有臨床實用性（圖4A、B）。

2.4預測病人術后AKI的Poisson回歸模型及其評價

對單因素分析中有統計學意義的變量進行多因素Poisson回歸分析，后將多因素分析中有顯著意義的變量納入最終Poisson回歸模型，結果顯示收縮壓（OR=1.01，Plt;0.05）、氯離子（OR=1.08，Plt;0.01）、圍手術期使用ARB類藥物（OR=2.53，Plt;0.01）、圍手術期使用碳青霉烯類藥物（OR=3.70，Plt;0.01）、預防性回結腸造口（OR=1.71，Plt;0.05）是發生AKI的危險因素，手術方式為腹腔鏡（OR=0.41，Plt;0.01）則是保護性因素。見表4。Poisson回歸預測模型訓練集曲線下面積（AUC）為0.702，ROC曲線最佳界值（0.030）所對應的靈敏度為80.00%，特異度為52.05%（圖2C）。驗證集AUC為0.767，根據訓練集界值計算出驗證集靈敏度為76.00%，特異度為52.68%（圖2D）。Poisson模型的一致性曲線分析顯示，該模型準確度較高（圖3C、D）。一致性曲線經Deviance擬合優度檢驗，預測模型與實際觀察值之間無顯著差異（Pgt;0.05），表明Poisson模型預測的結直腸惡性腫瘤術后AKI發生率與實際發生率相符。DCA曲線分析顯示Poisson模型預測結直腸惡性腫瘤術后AKI具有臨床實用性（圖4C、D）。

3討論

結直腸癌根治術是治療結直腸癌的常規手術，也是外科常見的對病人血流動力學等產生影響的大型手術。結直腸癌根治術病人反復發作AKI和腎功能逐漸惡化的風險增加。目前，國內對結直腸癌根治術POAKI的研究較少，其術后發生AKI的圍手術期危險因素不清楚。研究此類手術病人發生AKI的危險因素，在術前進行預測和有效防范，具有重要意義。本研究結果顯示，于我中心行結直腸惡性腫瘤切除術的2 339例病人術后AKI的發生率為4.28%，術后AKI的危險因素包括高收縮壓、高Scr、高血氯、圍手術期使用ARB類藥物、圍手術期使用碳青霉烯類藥物、預防性回結腸造口、開腹手術。Poisson模型常用于描述小概率事件，故本研究同時進行了Poisson回歸，其結論與Logistic回歸大致相同。

本文研究結果表明，高收縮壓水平是結直腸癌術后AKI的危險因素。國外一項關于結直腸癌手術病人術前預后營養指標與POAKI的研究表明，高血壓是AKI的危險因素[12]。另一項關于髖部骨折手術病人AKI的研究顯示，高齡、糖尿病、高血壓和慢性心臟病在發生AKI的病人中更為普遍[13]。持續的高血壓會增加血管靜水壓，從而導致動脈壁增厚，腎動脈硬化[14]，同時發生腎小球硬化、腎實質缺血。結直腸手術導致腎動脈血流進一步減少，腎小球濾過壓下降，腎小管上皮細胞受損，腎小球濾過率下降，病人出現AKI。

本文研究結果表明，Scr水平升高是結直腸惡性腫瘤切除術后AKI的危險因素。Scr水平升高，提示病人可能存在腎小球濾過功能受損，腎功能下降導致病人血流動力學改變時更容易發生AKI。一項關于心臟手術后AKI發生的預測模型研究顯示，術前和術后Scr水平升高的病人AKI發生率更高[15]。本研究結果還顯示，血氯水平增高同樣是此手術后AKI的危險因素。國外一項關于腦腫瘤開顱術后AKI的回顧性研究顯示，術后AKI的風險與最大血清氯離子水平相關，血清氯離子水平升高可能與圍手術期使用9 g/L氯化鈉注射液有關[16]。另一項對擇期腹部手術后進入重癥監護室病人的研究發現，術中氯化物負荷導致的高氯性酸中毒是術后AKI的獨立危險因素，并延長了ICU和住院時間[17]。因此，限制使用富含氯的液體可能對預防術后AKI的發生有作用。另外，血清氯離子水平升高也可能是病人存在輕、中度慢性腎臟病所導致。此類病人腎小管分泌氫離子障礙或重吸收碳酸氫根的能力下降，導致高氯血癥性代謝性酸中毒。但因慢性腎臟病早、中期的病人可無任何癥狀，未就醫診治，大型手術后易發生AKI。血氯水平升高還可能是因為各種術中情況導致的腎血流灌注不足，氯化物排出減少。

ARB類藥物通過選擇性阻斷血管緊張素Ⅱ受體起到降血壓作用。一項對9 932例結直腸癌手術病人術后AKI的隊列研究發現，與非使用者相比，目前使用或曾使用ACEI/ARBs病人術后AKI風險增加，雖然這可能不是藥物作用，但ACEI/ARBs的使用者應被視為術后AKI的危險人群[18]。這一現象可能與此類藥物會導致術中、術后低血壓風險增高有關。

本研究結果顯示，預防性回結腸造口是結直腸惡性腫瘤切除術后AKI的獨立危險因素。有研究表明，回腸造口術與AKI相關的再入院風險增加和嚴重CKD的發展相關[19]?；亟Y腸造口術可能造成較高的引流量，導致病人體液丟失，從而引發腎小球濾過率降低。另外，回結腸造口術繼發感染也可能是導致術后AKI的原因。這提示我們要嚴密監測回結腸造口病人的出入量并及時調整。本研究結果還表明，腹腔鏡手術可以減低結直腸癌術后AKI的發生率。腹腔鏡手術可以通過減少術中出血和損傷，減輕血流動力學影響，從而減少術后AKI的發生。一項多中心回顧性分析顯示，腹腔鏡手術可以降低AKI發生風險[20]。

本研究存在以下局限性：①本研究為回顧性分析，僅獲取了病人住院期間的病歷資料，沒有進行出院后隨訪，對于疾病的慢性轉歸和預后缺少觀察；②本研究為單中心研究，所得結論尚需外部驗證；③部分行該手術的病人缺失診斷相關檢查結果，導致無法判斷是否發生AKI從而未被納入研究，可能會對本研究結果的精確性造成影響；④一些具有研究價值的臨床資料缺失值較多，未能進行分析，如術前新輔助治療情況、術中出血和輸血量、術中是否發生低血壓等，需后續進一步探究。

綜上所述，本研究篩選了結直腸惡性腫瘤切除術繼發AKI的獨立危險因素，并建立了Nomogram預測模型、Poisson回歸模型，為臨床預防和監測此類手術后AKI提供了數據支持和參考。

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（本文編輯黃建鄉）

［收稿日期］20230523;［修訂日期］20240217

［基金項目］山東省自然科學基金（ZR201709240278）

［第一作者］張佳琪（1996），女，碩士研究生。

［通信作者］滿曉朏（1987），女，博士。Email：manxiaofei@qdu.edu.cn。