降鈣素原、C反應蛋白、白細胞計數(shù)早期識別腹腔鏡直腸前切除術后吻合口漏的臨床價值及Nomogram的構建

田震 滿一帆 于宗平 寧亮 李世寬

近十年，腹腔鏡手術廣泛應用于結直腸外科，旨在減輕圍手術期應激反應，降低術后并發(fā)癥發(fā)生率，促進患者的快速康復［1-2］，但同時也存在延遲診斷吻合口漏的潛在風險。吻合口漏是直腸癌保肛術后最嚴重的并發(fā)癥之一，亦是導致患者圍術期死亡的重要原因。吻合口漏的發(fā)生不僅增加了患者術后感染性并發(fā)癥的發(fā)生率、病死率及腫瘤局部復發(fā)率，而且也延長了住院時間以及增加再入院率［3］。吻合口漏的早期診斷仍然是外科醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn)，對改善患者的預后至關重要。指示不同階段的缺血、炎癥和壞死的多種生物標志物在預測或診斷胃食管吻合術后吻合口漏方面已經(jīng)取得了顯著的研究效果［4-5］。但目前尚缺乏早期個體化預測結直腸術后吻合口漏的生物標志物的研究，以確保患者早期安全出院。本研究回顧性分析2017年1月至2019年6月期間行腹腔鏡直腸前切除術的173例患者臨床資料，探討降鈣素原（procalcitonin，PCT）、C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）和白細胞計數(shù)（white cell count，WBC）術后早期預測吻合口漏的臨床價值并構建個體化列線圖預測模型。

資料與方法

一、研究對象

采用回顧性病例對照研究方法，收集青島大學附屬醫(yī)院普通外科診療中心2017年1月至2019年6月期間行腹腔鏡直腸前切除術的173例直腸癌患者的臨床資料，記錄患者術后第1、3、5天清晨空腹外周靜脈血PCT、CRP值及WBC計數(shù)。納入標準：（1）術前腸鏡病理證實為直腸腺癌；（2）行腹腔鏡直腸前切除術，術中嚴格遵循全直腸系膜切除原則（total mesorectal excision，TME）。排除標準：（1）術前合并感染；（2）遠處轉移或廣泛腹腔種植的患者；（3）一期保護性腸造口；（4）因腸梗阻、出血或穿孔等原因行急診手術的患者；（5）腎功能不全（血肌酐≥133 μmol/L）；（6）合并血液系統(tǒng)疾病及風濕、類風濕等結締組織疾病。

二、吻合口漏的定義及分級

本文參考國際直腸癌研究組（international study group of rectal cancer，ISREC）關于吻合口漏的定義：結直腸或結腸肛管吻合部位的腸壁缺損，使腸管內外腔隙相通以及在吻合口旁出現(xiàn)盆腔膿腫［6］。吻合口漏分為三級：A級：無需特殊處理；B級：需要臨床干預，無需手術；C級：需要再次開腹手術。

三、圍手術期管理

術前宣教（包括術后早期進食、早期下床活動等）；戒煙、戒酒至少2周；全面篩查患者營養(yǎng)風險、心肺功能及基礎疾病，并經(jīng)相關科室會診予以糾正及針對性治療；擇期直腸手術前清潔腸道選擇口服復方聚乙二醇電解質散，對需要腸鏡檢查或嚴重便秘的患者應予充分的機械性腸道準備（不口服抗生素）；術前2 h飲用碳水化合物飲品（少于400 mL）；切開皮膚前30 min～60 min預防性靜脈輸注抗生素；術中下肢加壓及預防低體溫；術中不置鼻胃管；術中局麻藥傷口浸潤聯(lián)合術后低劑量阿片類藥物鎮(zhèn)痛；術后個體化液體治療以及針對惡心和嘔吐采取預防措施；盡早恢復經(jīng)口飲水、進食及腸內營養(yǎng)；出院標準：流質/半流質飲食、口服營養(yǎng)素耐受、排氣排便、口服止痛藥充分鎮(zhèn)痛、無膿毒癥表現(xiàn)。

四、統(tǒng)計學方法

應用IBM SPSS 22.0軟件分析數(shù)據(jù)，多組獨立樣本的計量資料（偏態(tài)分布）用中位數(shù)表示，比較采用Kruskall-Wallis檢驗；計數(shù)資料采用例（%）表示，比較采χ2檢驗；繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic，ROC） 比 較PCT、CRP、WBC對吻合口漏的預測準確性，并計算其敏感度、特異度、陰性預測值、陽性預測值及最佳截斷值；術后第3天的PCT、CRP和WBC納入多因素Logistic回歸分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

應用R軟件構建基于多因素Logistic回歸分析預測吻合口漏風險的列線圖模型，并繪制校正曲線（calibration curve）判斷模型的校準度，反映模型正確估計絕對風險的能力；Stata統(tǒng)計軟件繪制ROC曲線用于判斷預測模型的區(qū)分度，曲線下面積（area under the curve，AUC）＞0.75認為模型具備良好的區(qū)分度。

結 果

一、術后吻合口漏等感染性并發(fā)癥發(fā)生情況

共納入173名患者，患者的一般資料及臨床特征如表1所示。術后發(fā)生感染性并發(fā)癥36例（20.8%），確診中位天數(shù)為4（2～7）天，其中吻合口漏并發(fā)癥13例（7.5%，B級9例，C級4例），切口感染、胸腔積液、泌尿系感染、腹瀉等非吻合口漏并發(fā)癥23例（13.3%），無圍術期死亡病例。對于發(fā)生吻合口漏的患者，9例行腹腔引流、滴水雙套管、抗生素、營養(yǎng)支持等保守治療，4例行二次手術腸造口（3例小腸造口、1例Hartmann）；切口感染給予清創(chuàng)、抗生素、VSD負壓裝置、銀離子敷料等處理；肺部感染、胸腔積液給予呼吸訓練器、霧化、抗生素、胸腔置管引流等治療；泌尿系感染給予抗生素、拔除尿管等治療；腹瀉給予止瀉、糾正菌群失調及電解質紊亂；無圍術期死亡病例。

二、PCT、CRP、WBC預測術后吻合口漏的臨床價值

吻合口漏組術后第3、5天的PCT、CRP水平均高于非吻合口漏組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；PCT在術后第1、3、5天的AUC分別為0.881、0.936和0.932，且在術后第3天的診斷準確性最高（陽性預測值為75.0%），最佳截斷值為0.75 ng/mL，陰性預測值為97.6%，特異度為91.49%。CRP對吻合口漏的預測準確性在術后第3天較高（AUC：0.909），以84.05 mg/L為最佳截斷值獲得95.74%的靈敏度和96.6%的陰性預測值。不同分組的WBC計數(shù)僅在術后第3天差異有統(tǒng)計學意義（P=0.045），AUC為0.825，最佳截斷值為11.93×109/L，靈敏度為92.31%。此外，術后第3、5天聯(lián)合檢測PCT、CRP對吻合口漏的預測準確性要優(yōu)于單指標檢測（AUC：0.964 vs.0.956），靈敏度分別為100%和92.31%，陰性預測值分別為97.4%和98.6%。見圖1，表2、3。

表1 兩組患者的一般資料及臨床特征比較［例（%）］

三、列線圖預測模型的構建及驗證

應用R軟件，根據(jù)術后第3天PCT、CRP、WBC的多因素Logistic回歸分析結果構建預測腹腔鏡直腸前切除術后吻合口漏風險的列線圖模型，見圖2。列線圖預測模型顯示，隨著PCT、CRP水平及WBC計數(shù)增加，單項評分相加得到的總分越高，對應的吻合口漏風險也上升；繪制校準曲線示模型校準度較好，實際發(fā)生風險與預測發(fā)生風險平均絕對誤差為0.042，見圖3；用Stata軟件繪制列線圖預測模型的ROC曲線，AUC為0.9752（95%CI：0.947～1），AUC＞0.75說明模型具有良好的區(qū)分度，以最大約登指數(shù)（87.36%）為臨界值，模型的敏感性、特異性分別為87.36%、100.0%，見圖4。

圖1 PCT、CRP、WBC預測腹腔鏡直腸前切除術后吻合口漏的ROC曲線

表2 三組PCT、CRP、WBC中位數(shù)值比較

討 論

吻合口漏是術后最嚴重的并發(fā)癥之一，盡管外科技術和理念有了進步，對危險因素的了解也有所提高，但不可否認避免吻合口漏仍然是獲得良好預后的關鍵。腹部CT是診斷吻合口漏的主要診斷手段之一，尤其在早期診斷不伴有彌漫性腹膜炎癥狀及體征的可疑吻合口漏病例，CT見腸周炎性滲出伴游離氣體影可作為吻合口漏的診斷標準［7］。Kornmann等［8］研究發(fā)現(xiàn)CT診斷吻合口漏的特異度和PPV分別為0.88（95%CI：0.75～0.95）和0.82（95%CI：0.64～0.92）。然而，CT掃描假陰性后延遲再干預與死亡率增加和住院時間延長顯著相關，延遲干預2.5天，死亡率從24%上升到39%［9］。如何降低CT掃描的假陰性結果，需結合可靠的臨床標志物。加速康復外科和腹腔鏡手術的實施減輕了術后全身炎癥反應［1］，甚至可以提高PCT、CRP等血清標志物對診斷感染并發(fā)癥的敏感性和特異性。近期研究發(fā)現(xiàn)手術方式會影響炎性指標水平，Mu?oz等［10］和 Waterland 等［11］報道開放手術的PCT、CRP水平要高于腹腔鏡手術。因此，未來的研究需要更多的集中在接受腹腔鏡手術的患者隊列中，了解CRP和PCT對排除吻合口漏等相關并發(fā)癥和早期安全出院的價值及構建有效的列線圖預測模型是至關重要的。

多項研究已經(jīng)證實CRP與術后感染并發(fā)癥之間的聯(lián)系［10-12］。這些研究都嘗試獲得CRP的一個臨界值，作為預測此類并發(fā)癥的敏感指標。不同的薈萃分析［10，12-13］顯示CRP具有較好的陰性預測值和靈敏度，建議在術后第3～5天常規(guī)測定CRP。此外，Su'a等［13］薈萃分析發(fā)現(xiàn)皮質類固醇和他汀類藥物可能會降低血清CRP水平，但仍需大量前瞻性研究來證實。本研究發(fā)現(xiàn)CRP在術后第3、5天對吻合口漏具有相似的陰性預測值（96.6% vs.96.2%）和靈敏度（95.74% vs.96.96%），最佳截斷值分別為84.05 mg/L（AUC 0.909）和87.16 mg/L（AUC 0.867）。當然，也有學者認為CRP不足以預測吻合口漏的發(fā)生，由于手術創(chuàng)傷、失血和手術時間等因素，部分未發(fā)生吻合口漏的患者也可能出現(xiàn)嚴重的全身炎癥反應或CRP水平升高。盡管如此，我們認為CRP以其高靈敏性及陰性預測作用，作為術后常規(guī)化驗是必要的，以確保患者安全早期出院。

表3 ROC分析在吻合口漏診斷中的應用

圖2 根據(jù)本組患者術后第3天的血清降鈣素原（PCT）、C反應蛋白（CRP）水平和白細胞（WBC）計數(shù)構建腹腔鏡直腸前切除術后吻合口漏的列線圖預測模型（Nomogram），各單項分數(shù)相加得到總分，即可得到對應的術后吻合口漏發(fā)生風險

PCT反映術后感染性相關并發(fā)癥的特異度較高，可能比CRP更有價值，作為吻合口漏的早期生物標志物。Giaccaglia等［14］研究支持PCT比CRP在術后第5天對預測吻合口漏更有價值（AUC：0.862，特異性和陰性預測值分別為93%和98.3%）。Tan等［15］報道一項納入1 629名患者的Meta分析，PCT在術后第3天以1.26 ng/mL的截斷值獲得的特異度最高（88%，95%CI：0.85～0.90）。然而Silvestre等［16］否定PCT較CRP對術后吻合口漏的預測更有優(yōu)勢。在我們的研究中，PCT對吻合口漏的預測能力優(yōu)于CRP，尤其在術后第3天，AUC值為0.937（95%CI 0.900～0.985），以0.75 ng/mL的最佳截斷值獲得的特異度和陰性預測值分別為91.49%和97.6%，且對吻合口漏的診斷準確性最高（陽性預測值75.0%）；PCT的主要局限性是缺乏敏感性，而CRP缺乏特異性，術后第3、5天聯(lián)合檢測PCT、CRP對吻合口漏的預測準確性要優(yōu)于單指標檢測（AUC 0.964 vs.0.956）。此外，腎排泄被認為是PCT排泄的主要途徑之一。先前的研究表明腎功能不全患者的尿中PCT水平降低［17］。但Yang等［18］發(fā)現(xiàn)慢性腎功能不全組與正常組的PCT水平及吻合口漏發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義。本研究納入的患者術前及術后尿素氮及肌酐水平均處于正常范圍。

圖3 列線圖預測模型的校正曲線

圖4 Stata繪制判斷列線圖預測模型區(qū)分度的ROC曲線

表4 術后第3天預測吻合口漏發(fā)生風險的多因素Logistic回歸分析

與CRP類似，WBC作為術后吻合口漏標志物的意義在于排除此類并發(fā)癥，多數(shù)研究認為其不能敏感的區(qū)分感染或非感染并發(fā)癥，與CRP、白介素等相比沒有預測價值［19-20］。在本研究中，吻合口漏組與非吻合口漏組在術后第3天的WBC計數(shù)差異有統(tǒng)計學意義（P=0.045），ROC分析示AUC 為 0.825（95%CI：0.758～0.884）， 最 佳 截斷值為 11.93×109/L。這與 Hall等［21］研究結果一致，他認為術后白細胞計數(shù)增加（OR：1.323，95%CI： 1.048～1.670；P=0.019）是吻合口漏的獨立預測因素。當手術創(chuàng)傷導致的炎癥反應減弱時，WBC計數(shù)仍高于截斷值對提示存在吻合口漏等感染并發(fā)癥有重要意義。

Nomogram是一種簡單可視化的圖形，多種因素共同作用以實現(xiàn)對疾病的精確預測。預測模型對結直腸癌術后吻合口漏的有用性已有報道，但多數(shù)側重研究吻合口漏的潛在危險因素，例如新輔助放化療［22］、保護性分流造口和手術方式［23］等。到目前為止，尚缺乏根據(jù)臨床生化指標評分可靠識別高風險吻合口漏患者的列線圖預測模型。Xiao等［24］研究發(fā)現(xiàn)直腸切緣組織微血管密度（MVD）構建的列線圖模型具有應用價值（AUC=0.816）。Sparreboom等［25］的一項多中心前瞻性隊列研究提出聯(lián)合檢測血清CRP和腹腔引流液MMP9可能有助于直腸癌術后吻合口漏的早期預測并構建Nomogram（C-index=0.78）。然而，MVD和MMP9在國內大多數(shù)醫(yī)院尤其基層醫(yī)院尚未普及。

本研究構建的Nomogram優(yōu)勢在于可個性化的評估腹腔鏡直腸術后吻合口漏的發(fā)生風險，該模型由術后第3天的血清PCT、CRP水平和WBC計數(shù)組成，具有區(qū)分低風險和高風險吻合口漏患者的能力（區(qū)分度為0.975）。我們構建模型所需的數(shù)據(jù)可作為臨床常規(guī)應用，在不同的中心很容易獲得總分并確定相應的吻合口漏發(fā)病率。假設PCT、CRP和WBC處于本研究ROC分析所示的最佳截斷值水平（見表3），通過該模型計算得到的吻合口漏發(fā)生風險為0.65～0.70。值得一提的是，該模型僅評估吻合口漏的發(fā)生風險，不能取代臨床觀察，對于模型評估的吻合口漏高風險病例（在臨床癥狀和體征明顯之前）仍然需要通過影像學檢查進行確認（腹部CT掃描和逆行造影灌腸已經(jīng)成為本中心標準成像程序），早期干預（營養(yǎng)支持、通暢引流、加強抗感染治療等）可以將吻合口漏相關的并發(fā)癥降至最低，明顯改善總體結局。

在這項回顧性研究中，我們消除了兩個潛在偏倚來源，一是排除一期手術行保護性腸造口的患者；二是腹腔鏡手術標準化（100%），高于國內同期研究報告的比例。但仍然存在部分局限性，首先，這項研究是回顧性的，不可避免忽略部分亞臨床吻合口漏病例，從而影響吻合口漏的真實發(fā)生率；其次，所有患者均來自單中心，且樣本量較少，缺乏來自其他中心的數(shù)據(jù)來驗證Nomogram的可信度，仍需要更大樣本的多中心前瞻性研究進一步驗證。

綜上所述，在腹腔鏡直腸手術中，術后聯(lián)合檢測血清PCT和CRP對于保證加速康復外科路徑管理下的早期安全出院有重要意義。本研究構建的Nomogram列線圖模型可實現(xiàn)個體化預測，對甄別吻合口漏高風險患者，制訂針對性干預治療方案具有指導意義。當PCT、CRP在術后第3天均低于截斷值水平或者模型評估吻合口漏低風險時，可允許患者早期出院；反之應避免早出院（即使患者無癥狀及體征），并評估其他檢查（CT掃描等）以排除吻合口漏。