急症腹腔镜胆囊切除术中转开腹的预警模型构建与验证

彭腊玲，刘 琳，卜春花，邓 溧

(中国人民解放军总医院海南医院麻醉科，海南 三亚，572013)

随着生活习惯、饮食习惯的改变，胆囊炎症等消化系统疾病发病率显著升高。腹腔镜胆囊切除术(laparoscopic cholecystectomy，LC)相较传统开腹胆囊切除术创伤小、术后康复快，成为胆囊良性疾病的金标准。既往急性胆囊炎为LC禁忌证，随着手术经验的积累，LC的临床适应证范围不断扩大，目前LC已成为治疗急性胆囊炎的首选[1]。但临床调查显示，急性胆囊炎行LC具有较高的中转开腹率，发生率为5.8～32.5%[2-3]。急性胆囊炎行LC时，中转开腹可显著增加并发症发生风险及再住院率，且在一定程度上增加死亡风险。目前国内外研究指出[4-5]，年龄、胆囊管结石嵌顿、胆囊壁厚≥5 mm、胆囊穿孔是LC中转开腹的危险因素，但由于筛选样本的标准差异、地区差异，有关LC中转开腹的危险因素亦不同，且缺乏个性化的临床预警模型。有研究[6]基于影响胆囊良性病变行LC中转开腹的危险因素建立列线图预警模型，急性胆囊炎为首要预测因子。急性胆囊炎患者较高的LC中转开腹风险影响术后恢复，因此需要更为有效的风险预测工具。列线图模型是建立在多因素回归模型基础上、由数条带有刻度的线段呈现的可视化预警模型，使用者无需记忆大量数据，操作简便，易于临床实施。本研究基于影响急症LC中转开腹的危险因素建立可视化列线图预警模型，并对模型的临床价值进行评估。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性选取2018年2月至2020年12月我院收治的行LC的584例急性胆囊炎患者。纳入标准：(1)急性胆囊炎或慢性胆囊炎急性发作，且具备LC适应证；(2)≥18岁；(3)临床资料完整。排除标准：(1)合并其他严重基础疾病，不能耐受手术；(2)家属不同意中转开腹；(3)合并精神性疾病、药物成瘾。按照7:3比例随机分为建模组(n=408)与验证组(n=176)，其中建模组患者中转开腹52例(12.75%)，356例(87.25%)成功施行LC；验证组中转开腹31例(17.61%)，145例(82.39%)成功施行LC。本研究经我院伦理委员会批准。样本量计算：本研究共纳入19个变量，每个自变量需要5～10例患者[7]。预期中转开腹率为18%，考虑10%丢失率，因此所需样本量范围为(19×5/0.18)/0.9=586例。本研究实际纳入584例。

1.2 资料收集 咨询相关专家，查阅文献，确定研究变量。研究者通过查阅病历收集患者临床资料，共确定19个变量，包括年龄、性别、身体质量指数(body mass index，BMI)、合并高血压、合并糖尿病、发热程度、胆囊壁厚度、结石颈部嵌顿、胆囊结石分型(单发、多发)、胆囊炎发作次数、急性胆囊炎分型、上腹部手术史、发病至手术时间、术者手术经验(≥5年，<5年)、腹腔镜操作方法、手术时间、术前总胆红素、术前白细胞计数、术前谷丙转氨酶水平。发热程度：无发热(<37.3℃)，低热37.3℃～38℃，中度发热38.1℃～39℃，高热>39℃。个别缺失值采取该变量的平均值。发热程度、发病至手术时间、术者手术经验、手术时间的分类参照临床参考文献确定[8-9]。

2 结 果

2.1 建模组与验证组一般资料的比较 建模组与验证组在胆囊壁厚度、胆囊炎发作次数、术前总胆红素水平方面差异有统计学意义(P<0.05)，余指标差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 建模组与验证组患者一般资料的比较[n(%)]

续表1

2.2 影响LC中转开腹的单因素与多因素Logistic回归分析 将建模组408例患者根据是否发生中转开腹进行影响因素分析，Logistic单因素分析显示，胆囊壁厚度、胆囊炎发作次数、急性胆囊炎分型、发病至手术时间、术者手术经验、总胆红素水平与LC中转开腹有关(P<0.05)；Logistic多因素分析显示，胆囊壁厚度≥5 mm、胆囊炎发作次数≥3次、急性胆囊炎分型为坏疽型/穿孔、发病至手术时间≥72 h、术前总胆红素高是LC中转开腹的独立危险因素(P<0.05)。预警模型公式Z=1.571×胆囊壁厚度+1.439×胆囊炎发作次数+(1.321/1.814)×(坏疽型/穿孔)+1.362×发病至手术时间+0.115×术前总胆红素。见表2。

表2 影响LC中转开腹的单因素与多因素Logistic回归分析

2.3 LC中转开腹列线图预警模型的建立 基于影响LC中转开腹的危险因素建立列线图预警模型，每个变量的分值通过该点向列线图顶端Points标尺上作垂线获得相应分值(默认分值为0～100分)，各变量分值相加取得总分，于总分处向列线图底端预测概率横线处做垂线可得到相应的风险预测值。列线图显示，随着术前胆红素水平升高中转开腹风险增加，胆囊壁厚度≥5 mm为50分(向points标尺做垂线得到分值)，胆囊炎发作次数≥3次为43分，坏疽型62例，穿孔78分，发病至手术时间≥72 h为42.5分。见图1。

图1 LC中转开腹列线图预警模型的建立

2.4 LC中转开腹列线图预警模型 建模组ROC曲线下面积为0.872(95%CI：0.836-0.903)，见图2，Youden指数J对应的临界值为0.1325，提示当中转开腹预测概率在13.25%(总分>160分)以上时患者为高风险。验证组ROC曲线下面积为0.843(95%CI：0.793-0.885)，见图3。相比建模组下降0.029。Hosmer-Lemeshow拟合优度检验，χ2=6.629，P=0.577。建模组与验证组校正曲线均趋近于理想曲线(图4、图5)。提示该列线图预警模型在预测中转开腹方面具有良好的区分度与一致性。

图2 建模组ROC曲线

图3 验证组ROC曲线

图4 建模组校准曲线

图5 验证组校准曲线

2.5 临床决策曲线分析 本研究根据建模组中转开腹情况绘制DCA曲线，蓝色曲线代表样本均为阴性，获益为0，绿色虚线表示样本均为阳性，净获益为负值的反斜线，模型1是将患者分为中转开腹与LC所获得的净效益。DCA显示阈概率为0.13～0.85，模型净收益率高于0。见图6。

图6 中转开腹预警模型的决策曲线分析

3 讨 论

3.1 急性胆囊炎LC中转开腹现状 近年随着术者经验的积累及技术水平的提高，LC不再是急性胆囊炎禁忌证。急性胆囊炎行LC可减少并发症的发生，被国内外学者推崇[10]。但临床报道显示[11]，急性胆囊炎行LC具有较高的中转开腹率。本研究结果显示，急症LC中转开腹率为12.75%，低于国外学者Jang等[12]报道的19%，高于刘景平等[9]报道的9%。而国内学者杨青松等[13]对1 042例急性胆囊炎的回顾性报道指出，4%的患者发生中转开腹。急性胆囊炎LC中转开腹发生率的报道虽然存在差异，但发生率较高，其差异可能与选取的样本数量、样本偏差等有关。LC中转开腹不仅显著增加手术时间、术中出血量，不利于术后康复，且可能增加病死率[14]。因此加强急性胆囊炎LC的术前评估，早期筛选出中转开腹的高危患者具有重要的临床意义。Logistic回归模型可将中转开腹的高危患者筛选出来，得出风险预测模型公式，但临床实施需要大量数据计算，不够简便、易行，且缺乏直观性。列线图是基于Logistic分析筛选的独立影响因素而建立的预警模型，既往报道指出[15-16]，列线图预测手术患者术中及术后风险事件具有良好的区分度与一致性。

3.2 急性胆囊炎LC中转开腹影响因素分析 目前研究显示[17]，影响急性胆囊炎LC中转开腹的因素较多，胆囊解剖异常可造成胆管损伤、胆管结石残留，从而导致中转开腹。此外，术中大量出血、胆管探查手术视野差、局部解剖不清也是重要因素。总胆红素升高提示胆囊炎对肝脏产生一定影响或合并其他症状，病情复杂，术野不清，从而增加了LC的中转风险。本研究结果显示，总胆红素水平越高，LC中转开腹风险越大，是中转开腹的独立危险因素。国外报道指出[12]，肝蒂炎症可独立预测LC中转开腹风险，与本研究具有一致性。胆囊壁增厚主要系胆囊炎症病史长、慢性炎症持续刺激所致，术中易发现Calot三角粘连严重，从而被迫中转开腹，是评估胆囊与周边粘连的重要指标。Rothman等[18]的研究指出，胆囊壁厚超过4～5 mm提示胆囊可能存在胆囊壁纤维化或胆囊萎缩、坏疽、穿孔，手术难度较大，可显著增加LC中转开腹风险。唐浩等[6]的研究显示，胆囊壁增厚患者的中转开腹风险是未增厚患者的1.7倍。本研究结果显示，胆囊壁厚度≥5 mm是LC中转开腹的独立危险因素。胆囊坏疽、穿孔的主要原因为胆囊炎症或结石、胆总管梗阻等导致胆囊缺血性坏死、黏膜溃疡。急性胆囊炎患者出现坏疽、穿孔后，手术难度显著增加。本研究结果显示胆囊坏疽、穿孔为中转开腹的独立危险因素，与Terho等[19]的研究一致。

既往报道指出[20]，胆囊炎发作次数相较病史更具有临床参考价值。术前胆囊炎急性发作次数越多的患者，胆囊周围的粘连、纤维化越严重，手术视野更差，镜下操作难度大，从而被迫中转开腹。本研究结果显示，胆囊炎发作次数≥3次为中转开腹的独立危险因素。手术时机对成功完成LC具有重要影响，报道指出[21]，胆囊炎症状持续72 h以上中转开腹的风险较高。胆囊炎发病时间与胆囊三角周围炎性程度密切相关，当发病时间超过72 h，由于炎症反应加重，几乎均伴有胆囊壁纤维化增厚，胆囊三角粘连，解剖难度增大，因此LC中转开腹风险升高。本研究结果显示，发病至手术时间≥72 h为急性胆囊炎LC中转开腹的独立危险因素，与既往报道一致[22]。胡学鹏等[23]将急性胆囊炎行LC的患者按照发病时间分组，发病后48～72 h是LC治疗急性胆囊炎的最佳时机。最佳手术时机仍存在争议，但多数研究认为，急性胆囊炎早期炎性水肿较轻，胆囊相对正常，宜行早期手术治疗。

3.3 急性胆囊炎LC中转开腹列线图预警模型的建立与验证 本研究基于逐步向前Logistic回归分析结果建立急性胆囊炎LC中转开腹的列线图预警模型，列线图风险总分为350分，每例患者均可通过对应的指标得分获得总分，可见列线图可将各独立预测指标赋予定量的风险评估分值，从而为急性胆囊炎患者行LC中转开腹提供科学的评估风险量表。列线图可清晰展现各指标对LC中转开腹风险的贡献度，经校准曲线、ROC曲线及验证组对模型预测效能进行内部与外部验证，结果显示，验证组ROC曲线下面积相较建模组仅下降0.029，提示该模型具有较高的区分度。建模组Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示χ2=6.629，P=0.577，且与验证组的校正曲线均趋近于理想曲线，提示该列线图预警模型在预测中转开腹方面具有良好的一致性。ROC曲线下面积、敏感性、特异性等指标均考虑模型的准确性，缺乏实际临床效用的评价，DCA能从临床决策的实际出发，充分整合患者及决策者偏好。本研究绘制列线图预警模型DCA曲线，横坐标是中转开腹的风险概率，纵坐标标识模型诊断的净收益，本研究阈概率0.13～0.85，模型净收益率高于0,提示该模型具有一定的临床应用价值。

综上所述，列线图预警模型可准确实现对急性胆囊炎行LC中转开腹的个体化预测，能更有效帮助医护人员将中转开腹的高危患者筛选出来，以提供更精准的临床治疗与护理方案。但本研究纳入的患者均来自同一家医院，无同期其他中心研究进行验证，同时样本量较少，模型对LC中转开腹的预测能力有待大样本多中心数据进一步验证。