直肠癌前切除术后腹腔感染危险因素及列线图预测模型的构建

胡竻生，朱袭嘉，王海鹏，谢新阳，张琪琦，刘 壮，赵冰芳，练计明，周 宇，赵志朋

(1.桂林医学院第二附属医院胃肠外科，广西 桂林 541199；2.桂林医学院附属医院胃肠外科，广西 桂林 541001)

腹腔感染(intra-abdominal infection，IAI)是直肠癌术后最危险的并发症之一，其不仅增加患者的住院费用，且严重影响患者的预后，已成为困扰胃肠外科医生的一道难题，如何减少直肠癌前切除术后IAI的发生率尤为重要[1]。关于术后IAI危险因素的报道非常多，然而，准确预测术后IAI仍是一项困难的工作。列线图又称Nomogram图，是一种图形模型，具有准确预测患者风险的优势。在各种疾病中，包括直肠癌，有许多列线图被用作预测工具[2]。构建一个有效、直观的风险预测模型，用于准确识别高风险人群和制定围手术期IAI的预防与控制方案尤为重要。此研究旨在建立直观的列线图预测模型，为临床工作中减少直肠癌Dixon术后IAI的发生提供一定的理论依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 2017年12月—2020年9月于该院胃肠外科进行Dixon手术治疗，且临床资料完整的247例直肠癌患者。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①进行直肠癌Dixon手术；②术后病理确诊为直肠癌；③术前无IAI；④术后在该院住院日数≥3 d；⑤术前、术后资料及手术记录完整。排除标准：①局部切除术，经腹/腹腔镜会阴联合直肠癌根治术(Miles手术)，经腹直肠癌切除、近端造口、远端封闭手术(Hartman手术)等；②术前即诊断有IAI；③术后3 d 内死亡或转院治疗；④临床资料不完整。

1.3 手术方式 Dixon手术方式：操作按照全直肠系膜切除原则, 使用切割闭合器于肿瘤远端2～3 cm处离断肠管，行直肠和近端结肠的端端吻合，确定吻合口的完整，常规放置腹腔引流管，关闭腹腔，根据情况是否行预防性造口。

1.4 诊断标准 病例符合以下IAI诊断标准[3]之一即诊断IAI。①白细胞(WBC)计数>10×109,发热(体温>38.0℃)，腹痛、腹胀，有明显的腹膜炎体征；②术区腹腔引流液为脓性且细菌学培养呈阳性；③经影像学手段或者再次手术证实腹腔内存在感染灶，如脓性渗出、脓肿等(图1)。

A：显示直肠后方见68 mm×72 mm×60 mm脓液包裹，术中探查见约50 mL黄色脓液；B：显示直肠后方及周围可见明显积液积气感染灶，术中探查见吻合口瘘，周围可见黄色脓液。

1.5 吻合口漏 目前大多基于临床表现和影像学及实验室检查结果综合判断，主要包括：腹腔或肛门引流管或腹部切口引流出粪便样液体，术后引流量突然增多，出现腹膜炎体征，发热症状，血白细胞异常升高，影像检查见吻合口周围积气及肠壁不连续显影，二次手术证实吻合口裂开等[4-7]。

1.6 资料的收集 检索该院电子病历系统，收集胃肠外科行Dixon手术患者的年龄、性别、吸烟、高血压、糖尿病、腹部手术史，术前血红蛋白、清蛋白情况、术中出血量和输血量、使用吻合器情况、手术时间、术后血红蛋白，以及发生吻合口瘘、肺部感染和预防造口情况等。

2 结果

2.1 一般情况 符合纳入标准的患者共247例，其中男性159例，女性88例，年龄 30～84岁，术后发生IAI 32例，发生率为 13.0%，发生于术后 8 d左右，其中22例患者经再次手术治疗解决病灶好转，10例患者经保守治疗好转。

2.2 两组患者术前资料的单因素分析 直肠癌患者Dixon术前资料中，患有糖尿病、性别、术前血红蛋白≤100 g/L，IAI组与非IAI组患者比较差异均具有统计学意义(均P<0.05)；年龄、体温、术前WBC、术前CEA、术前CA125、术前CA199、吸烟、高血压病史、术前腹部手术史、术前清蛋白、术前放化疗、术前ASA评分，IAI组与非IAI组患者比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

表1 两组直肠癌患者Dixon术前资料比较

2.3 两组患者术中资料的单因素分析 直肠癌患者Dixon术中资料中，手术时间≥180 min、术中出血量≥150 mL，IAI组与非IAI组患者比较差异均具有统计学意义(均P<0.05)；使用腹腔镜、术中输血≥100 mL、手术切口长度>6 cm、使用吻合器，IAI组与非IAI组患者比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表2。

表2 两组直肠癌患者Dixon术中资料比较[例(%)]

2.4 两组患者术后资料的单因素分析 直肠癌患者Dixon术后资料中，术后发生吻合口瘘、术后发生肺部感染、术后清蛋白≤30 g/L、住院时间、住院费用，IAI组与非IAI组患者比较差异均具有统计学意义(均P<0.001)；术后WBC水平、术后CRP水平、预防性造口、术后病理TNM分期、术后血红蛋白≤100 g/L，IAI组与非IAI组患者比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表3。

表3 两组直肠癌患者Dixon术后资料的比较

2.5 术后IAI多因素logistic回归分析 按照表4赋值方案，将P<0.05的变量设为自变量(X1，X2，X3……)，将术后发生IAI设为因变量(Y)，纳入logistic回归模型。最终多因素logistic回归分析筛选出术后IAI风险高度相关的危险因素为：糖尿病、手术时间≥180 min，术后吻合口瘘、术后发生肺部感染。见表5。

表4 各研究变量赋值方法

表5 直肠癌Dixon术后患者IAI危险因素logistic回归多因素分析结果

2.6 列线图预测模型的构建 将上述多因素logistic回归分析筛选出的独立危险因素，运用R软件4.0.2及其rms程序包，构建直肠癌Dixon术后IAI发生风险的列线图模型，绘制Nomogram图(见图2)，首先通过各自变量的回归系数计算对应得分，分别为53.65(糖尿病)、59.60(手术时间≥180 min)、100.00(术后发生吻合口瘘)、77.83分(术后发生肺部感染)，然后将各个变量的单项得分相加获得相应的总分，总分对应预测该直肠癌患者Dixon术后发生IAI的概率。

图2 预测直肠癌Dixon术后IAI的直观Nomogram图

2.7 列线图预测模型的验证 通过Hosmer-Lemeshouw法检测评价预测模型的拟合优度，结果显示P=0.487,说明该列线图预测模型具有较好的拟合度。使用Bootstrap自抽样法及计算预测模型的区分度对此模型进行内部验证。Bootstrap重复抽样1 000次，获得该模型的校准曲线(见图3)，显示该列线图模型直肠癌Dixon术后IAI的预测发生概率和实际发生概率之间一致性较好。计算的C-index值为0.945，意味着该列线图预测模型的区分能力较好。通过绘制ROC曲线(见图4),结果显示列线图预测模型ROC曲线的AUC为0.945(95%CI:0.871～0.971),证明该预测模型预测效能好，具有较好的判别能力。通过绘制决策曲线分析(见图5)显示该预测模型价值性高。

注：Y轴为实际的IAI发生概率，X轴为预测的IAI发生概率，对角虚线代表了一个理想模型的完美预测，实线代示列线图的性能，其中与对角线虚线越接近则表示预测性能越好。

图4 列线图预测模型的ROC曲线

图5 列线图预测模型的决策曲线分析图

3 讨论

IAI是直肠癌患者术后严重的并发症，可能增加肿瘤复发等风险，Sverrisson等[8]研究发现术后IAI会增强肿瘤细胞在体外的迁移和侵袭能力；IAI一旦发生，延长患者住院时间，增加患者的住院费用，甚至导致肿瘤局部复发而严重影响患者预后，因此预防直肠癌Dixon术后IAI具有非常重要的意义。本研究回顾性分析了2017年12月—2020年9月收治的直肠癌Dixon手术患者的临床资料，结果显示术后IAI发病率为13.0%，与既往文献[9]报道的发病率基本相符。

本研究显示，糖尿病、手术时间≥180 min、术后吻合口瘘和术后肺部感染是直肠癌患者Dixon术后IAI的独立危险因素。糖尿病是直肠癌患者Dixon术后IAI的独立危险因素，可能与糖尿病患者的免疫功能受损，合并神经血管病变，血糖高利于细菌生长繁殖；微循环障碍导致吻合口血供不足，糖原储存不足，高血糖导致组织愈合延迟等原因有关[10-11]。陈晓霞等[12]通过logistic回归分析287例行腹腔镜手术的结直肠癌患者临床资料，显示手术时间长显著增加术后IAI的风险。分析其原因可能由于手术区域长期暴露导致细菌定植，牵拉器对组织长时间的牵拉压迫导致血液循环不佳，降低抗细菌的能力，易于感染[13-14]。张美娟[15]回顾性分析病历资料完整的796例结直肠癌患者的临床资料，logistic回归分析显示，发生吻合口瘘的患者IAI风险发生率是未发生吻合口瘘患者的4.459倍。当吻合口瘘发生，大量的细菌及消化液涌入腹腔，导致IAI，甚至感染中毒性休克。分析直肠癌患者根治手术后临床资料得出术后发生肺部感染是IAI的独立危险因素[16-17]。可能原因是直肠癌患者机体长期处于慢性消耗状态，免疫功能下降，尤其是长期吸烟的老年男性，更易出现小气道功能紊乱，肺通气功能降低并且患者术后卧床时间较长，咳痰无力，及腹腔镜手术时人工气腹的建立影响呼吸功能等均易导致肺部感染。当患者发生肺部感染，炎症因子爆布性释放，从而加重腹腔内炎性渗出，吻合口周围受炎症刺激，容易导致吻合口瘘，从而引起腹腔内感染的发生。

本研究中，直肠癌患者术后IAI 32例，22例患者再次手术解决病灶好转，10例患者经保守治疗好转，统计得知IAI组患者的住院时间及住院费用高于非IAI组患者，因此，术后IAI一旦发生，不仅增加患者住院费用，非计划再次手术增加患者痛苦，而且有可能增加肿瘤复发，影响远期生存质量。因此建立一个直观、简单、有效列线图预测模型为外科医生对术后IAI的预防与治疗提供指导意见。本研究基于单因素分析和多因素logistic回归分析结果，建立直肠癌Dixon术后IAI发生风险列线图预测模型。通过Hosmer-Lemeshouw法、校准曲线、C-index值、ROC曲线、AUC、决策曲线分析验证该模型预测准确及价值性较高。临床外科医生可通过本研究构建的直观预测模型对IAI高危患者进行早期预判，及早采取预防措施，如糖尿病患者应确保在手术前进行良好的血糖控制；及时找出吻合口瘘发生的危险因素及时干预；患者术前应积极戒烟，术后多翻身拍背加强排痰，围手术期加强雾化，若病情允许应多鼓励患者早期适当活动，以防止术后肺部感染的发生；高危患者应术后严密监测，从而降低IAI的发生，提高围手术期安全性。

综上所述，糖尿病、手术时间≥180 min，以及术后吻合口瘘、肺部感染是直肠癌Dixon术后IAI的的独立危险因素，以此建立的列线图预测模型准确性、价值性较高，可帮助外科医生对术后IAI的预防与治疗提供参考意见，有助于降低直肠癌前切除术后IAI的发生率。由于其为回顾性研究且病例数有限，对于直肠癌前切除术后IAI的发生仍需要进一步多中心大样本的研究。