肠造口旁疝临床预测模型的构建及验证

丁敏 吴燕 高键 齐碧蓉 孙懿 浦静芝

(复旦大学附属中山医院，上海 200032)

造口旁疝(Parastomal Hernia，PSH)是指腹部内容物(腹腔内组织或器官)通过腹壁开口进入皮下组织，突出于造口周围所形成的局部肿物[1-3]。PSH是永久性肠造口患者远期最常见的并发症之一[3]，任何肠造口患者在术后的任一阶段都有可能发生[4]，但以术后1～2年内发生率最高[5]。PSH的腹部隆起导致患者频繁发生造口粪便渗漏，疝本身导致的组织嵌顿会造成衣物污染、造口周围皮肤溃烂及肠梗阻等诸多问题。且随着病情进展会引起肠梗阻、排便困难、穿孔、绞窄等危及生命的并发症[6]，极大地降低患者社交及生活质量，对其预后不利[7-8]。针对PSH，预防的意义胜过治疗，及时识别PSH的危险因素，并采取针对性的预防措施可以有效减缓PSH的发展进程。因此对肠造口患者进行PSH风险评估，并针对评估结果对高危患者实施早期预防至关重要。目前在筛选并发症高危人群方面，比较常用的方法是开发临床预测模型。基于此，本研究选取2015年1月1日-2019年12月31日我院735例肠造口患者为建模队列，2020年1月1日-12月31日123例肠造口患者为验证队列，探讨PSH的影响因素，并构建其临床预测模型，以期为PSH的预防和早期干预提供便捷的工具与评估方法。

1 资料与方法

1.1一般资料 本研究为回顾性队列研究，选取2015年1月1日—2020年12月31日某三级甲等综合性医院肠造口患者作为研究对象。其中，2015年1月1日-2019年12月31日我院735例肠造口患者为建模队列，2020年1月1日-12月31日123例肠造口患者为验证队列。纳入标准：(1)手术时年龄≥18岁。(2)接受肠造口手术。(3)患者/照顾者有固定或可以随时联系的方式。(4)愿意接受调查。排除标准：认知、理解功能异常，无法获得有效结局的患者。本研究已通过本院伦理审核(批号：B2020-417R)。

1.2方法

1.2.1调查工具 由课题组在文献检索的基础上自行编制“肠造口患者调查表”，并通过专家函询和预调查对内容效度/可行性进行检验，结果显示其内容效度为0.90。主要用于收集肠造口患者一般资料和预测变量相关资料，内容主要涉及患者腹壁肌肉薄弱的因素、腹压增大的因素、手术因素及其他因素等。

1.2.2资料收集方法 在研究期间，前往病案室收集肠造口患者的一般及临床资料，包括导致腹壁肌肉薄弱的因素、导致腹压增大的因素、手术因素以及其他资料。每周翻阅25～50例符合入选标准的肠造口患者，与患者/照顾者取得联系，电话询问其术后有无发生PSH(患者主诉或体格检查发现造口周围有可缩小或难治性肿块；B超或CT检查发现腹腔内容物脱出腹腔或出现腹壁缺损即可作出诊断)以及电子病历无法查阅的术后信息(比如术后有无规律运动、有无常规使用腹带、术后至今有无发生一过性/爆发性的腹壁高压等)，随后添加微信以便后续随访。针对隐匿型/不确定型患者，研究者指导其去医院体检、筛查，并将此类患者重点标记，添加微信以最终确认。

2 结果

2.1研究对象的一般资料 最终纳入分析病例735例。年龄28～92岁；其中男467例(63.54%)、女268例(36.46%)；实施造口术首要原因为肿瘤544例(74.01%)，乙状结肠造口490例(66.67%)。

2.2缺失值处理 在本研究中，住院期间的变量通过病史获得，不存在缺失值问题；出院后的变量通过电话/微信随访获得，存在缺失值问题。缺失值处理方法分为直接剔除法和填补法。在记录数据时针对无法获得有效结局(失访)患者的变量则标记为“不清楚”，在进行统计时以防建模的不稳定性将“不清楚”的样本删除(直接剔除法)。

2.3预测因素筛选 本研究基于Cox比例风险回归模型，采用LASSO变量筛选法筛选影响PSH的主要预测因子。以住院期间的变量为例，“吸烟史”变量经过LASSO压缩后的系数为0，所以予以剔除。本研究采用10折交叉验证法筛选模型变量，住院期间交叉验证的变量筛选结果和出院后交叉验证的变量筛选结果请扫描右侧二维码了解详细内容。

2.4PSH发生临床预测模型的构建 建立Cox回归方程：住院期间为h(x)=0.3731*性别+0.7946*年龄-0.311*支付方式-0.4017*宗教信仰+0.048*教育程度+0.6559*饮酒史+0.5724*身高+0.6814*术前BMI+0.1096*高血压+0.1426*糖尿病+0.4549*腹部手术-0.5996*术前放疗+0.9528*术前化疗+0.1686*术前定位-0.5236*手术时机-0.2769*手术方式-0.0457*造口部位+0.0534*造口方式-1.0191*造口性质+0.7404*腹直肌；出院后为h(x) = 0.7591*体力劳动+0.8255*剧烈咳嗽-0.7014*造口腹带-0.6081*术后指导+0.5874*术后化疗-0.0366*术后放疗-1.8714*排泄通畅-0.6057*腹肌锻炼+0.5857*术后重变化，并将其绘制成列线图，可扫描右下方二维码了解详细内容。对于每个选定的变量，在列线图顶部的评分表上通过垂直线对不同的值进行评分，然后将所有变量的得分相加得到总分，再通过列线图底部预测线上的总分得到相应的风险预测值。比如男性患者对应第一行的0分；急诊手术对应第一行的40分，最后将每一行的分值相加，查阅Total Points这一行便能得到相应的总分。具体赋值情况，见表1。

表1 肠造口患者发生PSH各项影响因素赋值表

2.5PSH发生临床预测模型的验证

2.5.1建模组内部验证 住院期间模型灵敏度为0.6395，特异度为0.7346，约登指数为0.3741；出院后模型灵敏度为0.8545，特异度为0.8015，约登指数为0.6560。校准图显示校准曲线与出院后的理想曲线基本吻合(old model代表住院期间，new model代表出院后)，如图7所示。根据上述列线图的预测概率绘制ROC曲线，如图8所示。得出住院期间3年ROC曲线下面积为0.752；出院后3年为0.914。依据sigmoid函数，3年住院期间最佳截断值为0.5327929，对应住院期间列线图的3-year survival，即得分≥460分为高危患者；3年出院后最佳截断值为0.00172，对应出院后列线图的3-year survival，即得分≥340分为高危患者。住院期间及出院后的临床获益性见图9和图10。决策曲线分析(DCA)的横坐标为阈概率：在风险评价工具中，患者i诊断为有病的概率记为Pi；当Pi达到某个阈值(记为Pt)，就界定为阳性，应采取治疗措施。此时会有患者治疗的获益(利)，也会有非患者治疗的伤害以及患者未治疗的损失(弊)。而纵坐标就是利减去弊之后的净获益(Net Benefit,NB)。图中的曲斜线代表临床诊断模型，除此之外，还有两条线，它们代表两种极端情况。横线表示所有样本都是阴性(Pi < Pt)，所有人都不治疗，净获益为0。斜线表示所有样本都是阳性，所有人都接受了治疗，净获益是个斜率为负值的反斜线。从图10中可以看出，出院后模型的获益都比极端曲线高，所以它们可选的Pt范围都比较大，相对比较安全。而5年的预测模型又比3年的更好一些。图7-10请扫描二维码了解详情。

2.5.2建模组外部验证 选取2020年1月1日—12月31日在某三级甲等综合性医院普外科收治的123例肠造口患者作为研究对象，作为模型外部验证数据集。其中男23例，女20例；年龄21～76岁。模型的外部验证结果显示住院期间3年后ROC曲线下面积为0.622，出院后3年为0.77，模型在外部验证中的区分度，见图11。模型在外部验证中的临床获益性，见图12和图13。图11-13请扫描二维码了解详情。

2.5建模队列与验证队列在重要变量上的分布差异 图14-15请扫描二维码了解详情。

3 讨论

3.1PSH的发生率偏低，影响因素呈多样化 本研究结果显示：PSH的发生率为21.90%(161/735)。2017年《欧洲疝学会造口旁疝治疗指南》[11]指出，尽管PSH的发生率目前仍然处于探索阶段，但是可以预测其1年发生率超过30%，2年超过40%，且随着随访时间的延长可以高达50%甚至更高。国内研究[12-14]发现，PSH的累积发生率在6.30%～72.88%。因此目前国内外关于PSH的发生率尚未达成一致[15]。作为造口术后的一个严重并发症，在造口人群中的总体发病率主要取决于随访时间、造口类型、患者基础状态和PSH的定义[3]。

引起PSH的原因可以归纳为较高的腹内压和薄弱的腹壁相互作用的结果[16]。导致腹壁肌肉薄弱的因素主要包括性别、年龄、BMI、伴有糖尿病、既往腹部手术史等。导致腹压增大的因素主要包括出院后的一些生活方式，比如提举重物、剧烈咳嗽等。此外，造口手术的本身破坏了腹壁的完整性，使腹壁肌肉的力量减弱，与造口手术相关的因素主要包括手术原因、手术时机、造口类型、造口途径、手术方式等。最后，本研究发现高血压、支付方式、教育程度、饮酒史等也能预测PSH的发生。

3.2PSH临床预测模型能实现高危预防 PSH一旦形成就很难通过保守治疗(比如使用腹带)进行逆转(不可逆性)。正是因为PSH的不可逆性对患者造成的影响以及手术修复的复杂性使得临床医生转向关注如何预防PSH的发生及发展[17]，提示在PSH发生前进行早期评估与早期预防具有积极意义。高危风险筛查是识别高危患者的有效途径，而构建临床预测模型是形成高危风险筛查工具的重要方法。通过收集PSH的影响因素构建临床预测模型，由此形成PSH的风险评估工具，在患者实施肠造口术后根据此评估工具初步识别其危险因素及评估出院后患者发生PSH的风险程度，医护人员能够针对不同人群实施有针对性的干预措施。而且PSH风险评估工具的制定有助于临床医护人员筛选高危患者，给予重点关注，向其灌输“危机意识”引起高危患者自身的重视，可提高患者出院后自我评估的依从性，此举不仅有助于节约患者医疗成本，也有助于节省临床医护人员的人力、物力以及时间成本。

本研究基于影响因素构建的PSH临床预测模型，包含住院期间和出院后2个时段，可帮助医护人员转换视角，关注出现PSH症状前的肠造口患者，并采取应对措施，比如在患者出院当日采用住院期间PSH风险评估工具评估其基础状态，告诫患者应控制好自身基础疾病(比如高血压、糖尿病等)；出院后让患者采用出院后PSH风险评估工具自我评估罹患PSH的风险，及时避免不良生活方式(提举重物、剧烈咳嗽)等。依据临床预测模型对高风险患者进行早期识别并提前干预，可降低PSH的发生率，改善预后和生活质量，减轻患者及家属的负担和负面情绪。

3.3PSH临床预测模型的预测效果较好 本研究采用ROC曲线进行预测模型拟合效果分析，2个时段ROC曲线下面积均为0.7～0.9，表明预测价值中等[18]。本研究结果显示，住院期间灵敏度为0.639 5，特异度为0.734 6，约登指数为0.374 1；出院后灵敏度为0.854 5，特异度为0.801 5，约登指数为0.656 0；住院期间3年ROC曲线下面积为0.752 0；出院后3年为0.914 0。提示出院后的模型相比住院期间模型对PSH具有较强的预测能力，漏检率低，特异度高。可能是因为PSH是较远期的并发症，出院后的生活作息习惯是影响术后恢复的重要因素。有学者[19]指出，肠造口患者若平时在饮食、谈话、步幅、性格、心态等方面节奏较慢则不容易发生PSH。若同时手术前后都能较好地控制体质量(BMI≤25)；具备更好的依从性，术后能长期遵医嘱，使用造口专用腹带，少食多餐，保持排便通畅，并避免做增加腹腔压力的动作,能最大可能地成为PSH的低危人群。因此，临床医护人员应教会患者如何在出院后对自我情况进行评估，警惕与本评估工具直接或间接相关的危险因素，实时监测自身病情变化。

3.4PSH临床预测模型适用于临床应用环境 本模型在患者住院期间实施肠造口术后或者出院1月后即可用于评估肠造口患者PSH的发生风险。当评分≥460分(住院期间)/340分(出院后)时，表明患者极有可能发生PSH，有必要系统性地评估患者的病情和诱因，提出针对性、预见性的护理方案，避免患者发生PSH。考虑到临床环境，一般患者住院期限为1周，术后1月是重要的恢复期，因此出院1月后患者便可对自身情况进行自我测评。为避免记忆偏倚，可增加测评次数。此外，当与本预测模型指标存在直接或间接相关的危险因素发生变化时，也应适时增加评估次数，及时采取干预措施去除这些危险因素，避免PSH发生。

3.5本研究的创新性与局限性 本研究考虑到肠造口患者PSH的发病特点，尝试构建住院期间和出院后的预测模型，在一定程度上补充了既往国内PSH风险评估工具缺乏的空白。然而本研究的局限性主要体现于：首先，研究数据仅来源于单中心调查，且为回顾性队列研究，因此本研究下一步将在回顾性队列研究的基础上连续入组开展前瞻性队列研究。其次，老年患者死亡风险随着年龄升高而逐步增加，造口回纳本身也与结局指标形成“竞争”关系，可能在一定程度上低估了PSH的发生率。下一步可尝试考虑应用竞争风险模型来构建预测模型。再次，PSH发病年限跨度较长，许多影响因素可能随着时间的变化而变化，因此在后续的研究中，可能需要重复测量多个点绘制变化轨迹，应用动态预测模型进行进一步的分析。建议今后学者将此预测模型应用于多中心、大样本的肠造口人群进行进一步验证。

本研究分别构建了住院期间和出院后的PSH临床预测模型，适用于肠造口术后患者的各个阶段，且该模型具有良好的预测价值，能帮助临床医护人员及时筛选出高危人群，给予重点关注，并指导其重点预防。