多灶性甲状腺乳头状癌高容量淋巴结转移预测模型研究
2024-11-07吕莎陶志刚韩志江胡春锋曹慧君章彤
[摘要]目的构建并验证多灶性甲状腺乳头状癌(multifocalpapillarythyroidcarcinoma,MPTC)高容量淋巴结转移(high-volumelymphnodemetastasis,HVM)的列线图预测模型。方法选取2010年1月至2024年1月于杭州市第一人民医院(A中心)及杭州市肿瘤医院(B中心)分别确诊的1146例和234例MPTC患者作为研究对象。A中心患者以7:3的比例采用随机数字表法分成训练集(n=803)和测试集(n=343),B中心34例患者作为外部验证集。通过单因素和多因素Logistic回归分析在训练集中筛选HVM的独立风险因素,并构建列线图预测模型,测试集和外部验证集用以评价模型的泛化能力,通过受试者操作特征曲线下面积(areaunderthecurve,AUC)、敏感度、特异性评价模型的区分能力。结果A中心和B中心发生HVM的概率分别为13.3%和12.8%。单因素及多因素Logistic回归显示,男性(OR=2.91,95%CI:1.835~4.599)、病灶最大径(OR=1.05,95%CI:1.021~1.070)和年龄(OR=0.95,95%CI:0.936~0.972)均为发生HVM的独立风险因素。基于独立风险因素构建列线图预测模型,AUC、敏感度和特异性在训练集中分别为0.767、72.6%和70.2%,在测试集中分别为0.838、94.9%和68.4%,在外部验证集中分别为0.769、63.3%和84.3%。校准曲线显示与理想曲线具有良好的一致性。结论基于临床风险因素构建的预测模型可有效预测MPTC患者发生HVM的概率。
[关键词]甲状腺肿瘤;淋巴结转移;风险因素;列线图
[中图分类号]R736.1[文献标识码]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.29.013
Researchonpredictionmodelforhigh-volumelymphnodemetastasisinmultifocalpapillarythyroidcarcinoma
LYUSha1,2,TAOZhigang3,HANZhijiang4,HUChunfeng1,4,CAOHuijun1,4,ZHANGTong1,4
1.TheFourthClinicalMedicalCollegeofZhejiangUniversityofTraditionalChineseMedicine,Hangzhou310053,Zhejiang,China;2.DepartmentofRadiology,theThirdPeople’sHospitalofYuhangDistrictHangzhou,Hangzhou311115,Zhejiang,China;3.DepartmentofRadiology,HangzhouCancerHospital,Hangzhou310005,Zhejiang,China;4DepartmentofRadiology,HangzhouFirstPeople’sHospital,Hangzhou31tVCFZGNz71iYxLjNgD12QQ==0006,Zhejiang,China
[Abstract]ObjectiveToconstructandvalidateofanomogrampredictivemodelforhigh-volumelymphnodemetastasis(HVM)inmultifocalpapillarythyroidcarcinoma(MPTC).MethodsBetweenJanuary2010toJanuary2024,atotalof1146and234patientswithmultifocalpapillarythyroidcarcinoma(MPTC)werediagnosedatHangzhouFirstPeople’sHospital(CenterA)andHangzhouCancerHospital(CenterB),respectively.PatientsfromCenterAwererandomlyallocatedtotrainingset(n=803)andtestingset(n=343)ina7:3ratio,whilethosefromCenterB(n=234)comprisedanexternalvalidationset.IndependentriskfactorsforHVMinMPTCpatientswereidentifiedthroughunivariateandmultivariateLogisticregressionanalysisintrainingset,leadingtothedevelopmentofanomogrampredictivemodel.Thegeneralizabilityofthismodelwassubsequentlyassessedusingbothtestingsetandexternalvalidationset.Theareaunderthecurve(AUC)ofreceiveroperatingcharacteristiccurve,sensitivity,andspecificityevaluatethediscriminativeabilityofthemodel.ResultsTheincidenceofHVMwas13.3%atcenterAand12.8%atcenterB.Logisticregressionidentifiedmalegender(OR=2.91,95%CI:1.835–4.599),maximumlesiondiameter(OR=1.05,95%CI:1.021–1.070),andage(OR=0.95,95%CI:0.936–0.972)asindependentriskfactorsforHVM.AnomogrambasedonthesefactorsshowedanAUCof0.767with72.6%sensitivityand70.2%specificityintrainingset,and0.838with94.9%sensitivityand68.4%specificityintestingset,and0.769with63.3%sensitivityand84.3%specificityinexternalvalidationset.Thecalibrationcurvedemonstratedgoodagreementwiththeidealcurve.ConclusionThepredictionmodelconstructedbasedonclinicalriskfactorscaneffectivelypredicttheprobabilityofHVMinMPTCpatients.
[Keywords]Thyroidtumors;Lymphnodemetastasis;Riskfactors;Nomogram
多灶性甲状腺乳头状癌(multifocalpapillarythyroidcarcinoma,MPTC)是指病灶数≥2枚的甲状腺乳头状癌(papillarythyroidcarcinoma,PTC),较单灶性PTC更易发生高容量淋巴结转移(high-volumelymphnodemetastasis,HVM)[1-2],是甲状腺全切或近全切除的手术指征之一[3]。HVM是指颈部转移性淋巴结数量>5枚,2015年美国甲状腺学会指南将HVM列为PTC患者复发的中危因素[4-5]。目前,超声和CT是术前评估HVM的重要方法[6];但评估效能不理想,敏感度分别为超声14%~33%和CT7%~40%[7-9]。因此,需要结合临床信息综合评估。已有研究表明,性别、年龄、桥本甲状腺炎(hashimotothyroiditis,HT)合并状态及病灶大小均为MPTC患者发生HVM的相关因素[1]。近年来,基于临床和影像因素构建预测模型得到初步认可,但多为单中心[10]或纳入样本仅为病灶直径≤10mm的MPTC患者[11-12]。本研究基于双中心1380例MPTC患者的临床病理资料,构建MPTC患者发生HVM的临床预测模型,探讨MPTC患者在不同年龄、性别及病灶大小情况下的HVM发生率,旨在为临床个性化治疗提供更多参考。
1对象与方法
1.1研究对象
收集2010年1月至2024年1月于杭州市第一人民医院(A中心)及杭州市肿瘤医院(B中心)分别就诊的1146例和234例MPTC患者的临床病理资料进行回顾性研究。纳入标准:①甲状腺术后病理证实原发灶为经典型PTC;②病理显示病灶数量≥2枚,并分别标注各病灶的大小;③病理报告注明颈部淋巴结转移与非转移具体数量和位置。排除标准:①除PTC外,存在甲状腺或颈部其他恶性肿瘤;②未明确病灶数量、未分别注明各病灶大小或淋巴结转移信息不全;③经典型以外的PTC,如高细胞型、柱状细胞型、弥漫硬化型等。本研究病灶数量行分类研究,以2枚为一组,≥3枚为另一组。A中心患者以7∶3的比例采用随机数字表法拆分成训练集(n=803)和测试集(n=343),B中心患者作为外部验证集(n=234)。本研究通过杭州市第一人民医院(A中心)及杭州市肿瘤医院(B中心)伦理委员会批准(伦理审批号:A中心:ZN-20230131-0014-01;B中心:HZCH-2023-008)。
1.2手术方式
当多枚病灶位于一侧时,行甲状腺单侧叶切除+患侧中央区淋巴结清扫术;当多枚病灶位于双侧时,行甲状腺全切术+双侧中央区淋巴结清扫术,再根据患者的一般资料、影像学表现、术前淋巴结穿刺和术中中央区淋巴结病理,选择是否进行侧颈部淋巴结清扫术。
1.3统计学方法
采用SPSS25.0和R统计学软件对数据进行处理分析,符合正态分布的计量资料以均数±标准差()表示,组间比较采用t检验,不符合正态分布的数据以中位数(四分位间距)[M(Q1,Q3)]表示,组间比较采用Wilcoxon秩和检验,计数资料以例数(百分率)[n(%)]表示,组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
训练集使用单因素Logistic回归分析筛选变量,保留P<0.05的变量,多因素Logistic回归分析筛选发生HVM的独立风险因素,建立列线图预测模型。测试集和外部验证集验证模型诊断效能。受试者操作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线和AUC、敏感度、特异性评价模型的区分能力,校准曲线评估模型校准度,临床决策分析曲线评价模型临床适用性。
2结果
2.1两中心MPTC患者的临床资料比较
A中心和B中心纳入的MPTC患者的性别、年龄、病灶数量、病灶最大径及HVM比较,差异无统计学意义(P>0.05),而HT差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。
2.2Logistic回归分析结果
训练集单因素Logistic回归分析结果显示,男性、年龄、病灶最大径是MPTC患者发生HVM的独立风险因素(P<0.001),见表2。训练集多因素Logistic回归分析结果见表3。
2.3列线图预测模型的构建及验证
基于性别、年龄、病灶最大径3个独立风险因素构建MPTC患者HVM发生率的列线图预测模型,见图1。AUC、敏感度和特异性训练集为0.767、72.6%和70.2%,测试集分别为0.838、94.9%和68.4%,外部验证集分别为0.769、63.3%和84.3%。3个数据集的临床模型预测和实际观察结果间具有高度一致性。风险阈值>0.2时,列线图模型净收益均明显大于全部干预和全部无干预。
3讨论
本研究构建MPTC患者发生HVM的双中心预测模型,结果表明,性别、年龄、病灶最大径均为HVM的独立风险因素,且以其构建的预测模型可有效评估MPTC患者的HVM发生率。
孙庆贺等[2]和Liu等[13]研究结果均显示男性是HVM的独立风险因素,OR值分别为2.354和2.108;而Lin等[4]研究表明性别并非HVM的风险因素。本研究证实男性MPTC患者更易发生HVM。孙庆贺等[2]和Liu等[13]分别纳入单灶性PTC和MPTC混合样本,而本研究仅纳入MPTC患者,故在MPTC患者的垂直细分领域,本研究结果更具可靠性。孙庆贺等[2]和Lin等[4]研究结果均显示年龄是HVM的独立风险因素,但两者阈值不同,分别为35岁和40岁,OR值分别为0.095和0.310;而Liu等[13]和Feng等[14]研究均以55岁为阈值,认为年龄不是HVM的风险因素。本研究结果显示年龄是MPTC患者发生HVM的独立风险因素。OR值0.954,最佳阈值42.5岁,OR值与孙庆贺等[2]和Lin等[4]差异较大,本研究将年龄作为连续变量,不同于分类研究,最佳年龄阈值通过统计分析确定,更能精确预测MPTC患者的HVM发生率。
病灶最大径是HVM发生的重要相关因素。Wei等[11]以5mm为阈值分析,OR值为2.200,孙庆贺等[2]分别以5mm、10mm、20mm为阈值分析,OR值分别为2.210、2.366和6.687。Liu等[13]以10mm为阈值得出OR值为2.304,OR值有随阈值增加而增大的趋势。以上研究均以阈值为界对病灶最大径进行分类研究,而Lin等[4]将最大径作为连续变量进行分析,结果显示OR值为1.040。本研究病灶最大径OR值为1.045,但本研究为双中心模型,纳入样本量更多,结果更具参考性。病灶数量对HVM的影响尚不明确,孙庆贺等[2]研究表明多灶是PTC患者发生HVM的独立风险因素,OR值为2.147;Tan等[15]对PTC患者混合样本进行研究,结果表明病灶数量不影响HVM的发生。本研究结果表明MPTC患者的病灶数量差异无统计学意义,与Tan等[15]结果相符。HT与PTC共存率较高,其是否影响HVM发生仍存在争议[14];Tan等[15]认为HT是HVM的保护因素,OR值为0.248,而本研究组前期研究[1]发现HT合并状态与HVM发生无明显关联,此次研究仍支持前期研究观点,虽然单因素分析结果显示HT差异有统计学意义,但多因素Logistic回归分析结果显示HT并非HVM发生的独立风险因素。
本研究基于性别、年龄、病灶最大径3个独立风险因素构建列线图预测模型,结果显示训练集、测试集和外部验证集的AUC分别为0.767、0.838和0.769,外部验证集与训练集的AUC相差<0.05,且均高于Liu等[13]研究的AUC值0.706,表明本研究的预测模型泛化能力较强,可作为临床预测MPTC患者发生HVM概率的参考依据。
本研究的局限性包括:①MPTC患者病灶数量均≥2枚,被膜侵犯与否无法一一对应;②回顾性研究时间跨度大,医疗系统更新迭代快,信息不全,部分患者缺乏促甲状腺激素、甲状腺球蛋白、甲状腺球蛋白抗体、甲状腺过氧化物酶抗体等实验室指标,这些指标虽能反映甲状腺功能异常与否,但与HVM是否有相关性仍存争议[3,16-17];③本组双中心研究同处一个城市,可能存在选择偏倚,需要不同区域多中心研究进一步证实模型的可靠性。
综上所述,男性、年龄较小和病灶最大径是MPTC患者HVM的独立风险因素。本研究构建的模型可预测MPTC患者发生HVM的概率,为临床个性化治疗方案的决策提供有效参考。
利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。
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(收稿日期:2024–06–02)
(修回日期:2024–08–26)