腸造口旁疝臨床預測模型的構建及驗證

丁敏 吳燕 高鍵 齊碧蓉 孫懿 浦靜芝

(復旦大學附屬中山醫院，上海 200032)

造口旁疝(Parastomal Hernia，PSH)是指腹部內容物(腹腔內組織或器官)通過腹壁開口進入皮下組織，突出于造口周圍所形成的局部腫物[1-3]。PSH是永久性腸造口患者遠期最常見的并發癥之一[3]，任何腸造口患者在術后的任一階段都有可能發生[4]，但以術后1～2年內發生率最高[5]。PSH的腹部隆起導致患者頻繁發生造口糞便滲漏，疝本身導致的組織嵌頓會造成衣物污染、造口周圍皮膚潰爛及腸梗阻等諸多問題。且隨著病情進展會引起腸梗阻、排便困難、穿孔、絞窄等危及生命的并發癥[6]，極大地降低患者社交及生活質量，對其預后不利[7-8]。針對PSH，預防的意義勝過治療，及時識別PSH的危險因素，并采取針對性的預防措施可以有效減緩PSH的發展進程。因此對腸造口患者進行PSH風險評估，并針對評估結果對高危患者實施早期預防至關重要。目前在篩選并發癥高危人群方面，比較常用的方法是開發臨床預測模型。基于此，本研究選取2015年1月1日-2019年12月31日我院735例腸造口患者為建模隊列，2020年1月1日-12月31日123例腸造口患者為驗證隊列，探討PSH的影響因素，并構建其臨床預測模型，以期為PSH的預防和早期干預提供便捷的工具與評估方法。

1 資料與方法

1.1一般資料 本研究為回顧性隊列研究，選取2015年1月1日—2020年12月31日某三級甲等綜合性醫院腸造口患者作為研究對象。其中，2015年1月1日-2019年12月31日我院735例腸造口患者為建模隊列，2020年1月1日-12月31日123例腸造口患者為驗證隊列。納入標準：(1)手術時年齡≥18歲。(2)接受腸造口手術。(3)患者/照顧者有固定或可以隨時聯系的方式。(4)愿意接受調查。排除標準：認知、理解功能異常，無法獲得有效結局的患者。本研究已通過本院倫理審核(批號：B2020-417R)。

1.2方法

1.2.1調查工具 由課題組在文獻檢索的基礎上自行編制“腸造口患者調查表”，并通過專家函詢和預調查對內容效度/可行性進行檢驗，結果顯示其內容效度為0.90。主要用于收集腸造口患者一般資料和預測變量相關資料，內容主要涉及患者腹壁肌肉薄弱的因素、腹壓增大的因素、手術因素及其他因素等。

1.2.2資料收集方法 在研究期間，前往病案室收集腸造口患者的一般及臨床資料，包括導致腹壁肌肉薄弱的因素、導致腹壓增大的因素、手術因素以及其他資料。每周翻閱25～50例符合入選標準的腸造口患者，與患者/照顧者取得聯系，電話詢問其術后有無發生PSH(患者主訴或體格檢查發現造口周圍有可縮小或難治性腫塊；B超或CT檢查發現腹腔內容物脫出腹腔或出現腹壁缺損即可作出診斷)以及電子病歷無法查閱的術后信息(比如術后有無規律運動、有無常規使用腹帶、術后至今有無發生一過性/爆發性的腹壁高壓等)，隨后添加微信以便后續隨訪。針對隱匿型/不確定型患者，研究者指導其去醫院體檢、篩查，并將此類患者重點標記，添加微信以最終確認。

2 結果

2.1研究對象的一般資料 最終納入分析病例735例。年齡28～92歲；其中男467例(63.54%)、女268例(36.46%)；實施造口術首要原因為腫瘤544例(74.01%)，乙狀結腸造口490例(66.67%)。

2.2缺失值處理 在本研究中，住院期間的變量通過病史獲得，不存在缺失值問題；出院后的變量通過電話/微信隨訪獲得，存在缺失值問題。缺失值處理方法分為直接剔除法和填補法。在記錄數據時針對無法獲得有效結局(失訪)患者的變量則標記為“不清楚”，在進行統計時以防建模的不穩定性將“不清楚”的樣本刪除(直接剔除法)。

2.3預測因素篩選 本研究基于Cox比例風險回歸模型，采用LASSO變量篩選法篩選影響PSH的主要預測因子。以住院期間的變量為例，“吸煙史”變量經過LASSO壓縮后的系數為0，所以予以剔除。本研究采用10折交叉驗證法篩選模型變量，住院期間交叉驗證的變量篩選結果和出院后交叉驗證的變量篩選結果請掃描右側二維碼了解詳細內容。

2.4PSH發生臨床預測模型的構建 建立Cox回歸方程：住院期間為h(x)=0.3731*性別+0.7946*年齡-0.311*支付方式-0.4017*宗教信仰+0.048*教育程度+0.6559*飲酒史+0.5724*身高+0.6814*術前BMI+0.1096*高血壓+0.1426*糖尿病+0.4549*腹部手術-0.5996*術前放療+0.9528*術前化療+0.1686*術前定位-0.5236*手術時機-0.2769*手術方式-0.0457*造口部位+0.0534*造口方式-1.0191*造口性質+0.7404*腹直肌；出院后為h(x) = 0.7591*體力勞動+0.8255*劇烈咳嗽-0.7014*造口腹帶-0.6081*術后指導+0.5874*術后化療-0.0366*術后放療-1.8714*排泄通暢-0.6057*腹肌鍛煉+0.5857*術后重變化，并將其繪制成列線圖，可掃描右下方二維碼了解詳細內容。對于每個選定的變量，在列線圖頂部的評分表上通過垂直線對不同的值進行評分，然后將所有變量的得分相加得到總分，再通過列線圖底部預測線上的總分得到相應的風險預測值。比如男性患者對應第一行的0分；急診手術對應第一行的40分，最后將每一行的分值相加，查閱Total Points這一行便能得到相應的總分。具體賦值情況，見表1。

表1 腸造口患者發生PSH各項影響因素賦值表

2.5PSH發生臨床預測模型的驗證

2.5.1建模組內部驗證 住院期間模型靈敏度為0.6395，特異度為0.7346，約登指數為0.3741；出院后模型靈敏度為0.8545，特異度為0.8015，約登指數為0.6560。校準圖顯示校準曲線與出院后的理想曲線基本吻合(old model代表住院期間，new model代表出院后)，如圖7所示。根據上述列線圖的預測概率繪制ROC曲線，如圖8所示。得出住院期間3年ROC曲線下面積為0.752；出院后3年為0.914。依據sigmoid函數，3年住院期間最佳截斷值為0.5327929，對應住院期間列線圖的3-year survival，即得分≥460分為高危患者；3年出院后最佳截斷值為0.00172，對應出院后列線圖的3-year survival，即得分≥340分為高危患者。住院期間及出院后的臨床獲益性見圖9和圖10。決策曲線分析(DCA)的橫坐標為閾概率：在風險評價工具中，患者i診斷為有病的概率記為Pi；當Pi達到某個閾值(記為Pt)，就界定為陽性，應采取治療措施。此時會有患者治療的獲益(利)，也會有非患者治療的傷害以及患者未治療的損失(弊)。而縱坐標就是利減去弊之后的凈獲益(Net Benefit,NB)。圖中的曲斜線代表臨床診斷模型，除此之外，還有兩條線，它們代表兩種極端情況。橫線表示所有樣本都是陰性(Pi < Pt)，所有人都不治療，凈獲益為0。斜線表示所有樣本都是陽性，所有人都接受了治療，凈獲益是個斜率為負值的反斜線。從圖10中可以看出，出院后模型的獲益都比極端曲線高，所以它們可選的Pt范圍都比較大，相對比較安全。而5年的預測模型又比3年的更好一些。圖7-10請掃描二維碼了解詳情。

2.5.2建模組外部驗證 選取2020年1月1日—12月31日在某三級甲等綜合性醫院普外科收治的123例腸造口患者作為研究對象，作為模型外部驗證數據集。其中男23例，女20例；年齡21～76歲。模型的外部驗證結果顯示住院期間3年后ROC曲線下面積為0.622，出院后3年為0.77，模型在外部驗證中的區分度，見圖11。模型在外部驗證中的臨床獲益性，見圖12和圖13。圖11-13請掃描二維碼了解詳情。

2.5建模隊列與驗證隊列在重要變量上的分布差異 圖14-15請掃描二維碼了解詳情。

3 討論

3.1PSH的發生率偏低，影響因素呈多樣化 本研究結果顯示：PSH的發生率為21.90%(161/735)。2017年《歐洲疝學會造口旁疝治療指南》[11]指出，盡管PSH的發生率目前仍然處于探索階段，但是可以預測其1年發生率超過30%，2年超過40%，且隨著隨訪時間的延長可以高達50%甚至更高。國內研究[12-14]發現，PSH的累積發生率在6.30%～72.88%。因此目前國內外關于PSH的發生率尚未達成一致[15]。作為造口術后的一個嚴重并發癥，在造口人群中的總體發病率主要取決于隨訪時間、造口類型、患者基礎狀態和PSH的定義[3]。

引起PSH的原因可以歸納為較高的腹內壓和薄弱的腹壁相互作用的結果[16]。導致腹壁肌肉薄弱的因素主要包括性別、年齡、BMI、伴有糖尿病、既往腹部手術史等。導致腹壓增大的因素主要包括出院后的一些生活方式，比如提舉重物、劇烈咳嗽等。此外，造口手術的本身破壞了腹壁的完整性，使腹壁肌肉的力量減弱，與造口手術相關的因素主要包括手術原因、手術時機、造口類型、造口途徑、手術方式等。最后，本研究發現高血壓、支付方式、教育程度、飲酒史等也能預測PSH的發生。

3.2PSH臨床預測模型能實現高危預防 PSH一旦形成就很難通過保守治療(比如使用腹帶)進行逆轉(不可逆性)。正是因為PSH的不可逆性對患者造成的影響以及手術修復的復雜性使得臨床醫生轉向關注如何預防PSH的發生及發展[17]，提示在PSH發生前進行早期評估與早期預防具有積極意義。高危風險篩查是識別高危患者的有效途徑，而構建臨床預測模型是形成高危風險篩查工具的重要方法。通過收集PSH的影響因素構建臨床預測模型，由此形成PSH的風險評估工具，在患者實施腸造口術后根據此評估工具初步識別其危險因素及評估出院后患者發生PSH的風險程度，醫護人員能夠針對不同人群實施有針對性的干預措施。而且PSH風險評估工具的制定有助于臨床醫護人員篩選高危患者，給予重點關注，向其灌輸“危機意識”引起高危患者自身的重視，可提高患者出院后自我評估的依從性，此舉不僅有助于節約患者醫療成本，也有助于節省臨床醫護人員的人力、物力以及時間成本。

本研究基于影響因素構建的PSH臨床預測模型，包含住院期間和出院后2個時段，可幫助醫護人員轉換視角，關注出現PSH癥狀前的腸造口患者，并采取應對措施，比如在患者出院當日采用住院期間PSH風險評估工具評估其基礎狀態，告誡患者應控制好自身基礎疾病(比如高血壓、糖尿病等)；出院后讓患者采用出院后PSH風險評估工具自我評估罹患PSH的風險，及時避免不良生活方式(提舉重物、劇烈咳嗽)等。依據臨床預測模型對高風險患者進行早期識別并提前干預，可降低PSH的發生率，改善預后和生活質量，減輕患者及家屬的負擔和負面情緒。

3.3PSH臨床預測模型的預測效果較好 本研究采用ROC曲線進行預測模型擬合效果分析，2個時段ROC曲線下面積均為0.7～0.9，表明預測價值中等[18]。本研究結果顯示，住院期間靈敏度為0.639 5，特異度為0.734 6，約登指數為0.374 1；出院后靈敏度為0.854 5，特異度為0.801 5，約登指數為0.656 0；住院期間3年ROC曲線下面積為0.752 0；出院后3年為0.914 0。提示出院后的模型相比住院期間模型對PSH具有較強的預測能力，漏檢率低，特異度高。可能是因為PSH是較遠期的并發癥，出院后的生活作息習慣是影響術后恢復的重要因素。有學者[19]指出，腸造口患者若平時在飲食、談話、步幅、性格、心態等方面節奏較慢則不容易發生PSH。若同時手術前后都能較好地控制體質量(BMI≤25)；具備更好的依從性，術后能長期遵醫囑，使用造口專用腹帶，少食多餐，保持排便通暢，并避免做增加腹腔壓力的動作,能最大可能地成為PSH的低危人群。因此，臨床醫護人員應教會患者如何在出院后對自我情況進行評估，警惕與本評估工具直接或間接相關的危險因素，實時監測自身病情變化。

3.4PSH臨床預測模型適用于臨床應用環境 本模型在患者住院期間實施腸造口術后或者出院1月后即可用于評估腸造口患者PSH的發生風險。當評分≥460分(住院期間)/340分(出院后)時，表明患者極有可能發生PSH，有必要系統性地評估患者的病情和誘因，提出針對性、預見性的護理方案，避免患者發生PSH。考慮到臨床環境，一般患者住院期限為1周，術后1月是重要的恢復期，因此出院1月后患者便可對自身情況進行自我測評。為避免記憶偏倚，可增加測評次數。此外，當與本預測模型指標存在直接或間接相關的危險因素發生變化時，也應適時增加評估次數，及時采取干預措施去除這些危險因素，避免PSH發生。

3.5本研究的創新性與局限性 本研究考慮到腸造口患者PSH的發病特點，嘗試構建住院期間和出院后的預測模型，在一定程度上補充了既往國內PSH風險評估工具缺乏的空白。然而本研究的局限性主要體現于：首先，研究數據僅來源于單中心調查，且為回顧性隊列研究，因此本研究下一步將在回顧性隊列研究的基礎上連續入組開展前瞻性隊列研究。其次，老年患者死亡風險隨著年齡升高而逐步增加，造口回納本身也與結局指標形成“競爭”關系，可能在一定程度上低估了PSH的發生率。下一步可嘗試考慮應用競爭風險模型來構建預測模型。再次，PSH發病年限跨度較長，許多影響因素可能隨著時間的變化而變化，因此在后續的研究中，可能需要重復測量多個點繪制變化軌跡，應用動態預測模型進行進一步的分析。建議今后學者將此預測模型應用于多中心、大樣本的腸造口人群進行進一步驗證。

本研究分別構建了住院期間和出院后的PSH臨床預測模型，適用于腸造口術后患者的各個階段，且該模型具有良好的預測價值，能幫助臨床醫護人員及時篩選出高危人群，給予重點關注，并指導其重點預防。