消化道恶性肿瘤是癌症相关死亡的第六大原因,其中食管癌、食管胃交界部癌患者的主要治疗方法是手术治疗[1]。吻合口瘘(anastomotic leak,AL)是围手术期最严重的并发症之一,也是评价手术疗效的重要指标。食管癌、食管胃交界部癌根治术后AL发生率在国内外存在较大差异,发生率为2%~20%[2-4]。围手术期出现AL可导致死亡率增加、总住院周期延长、术后生活质量下降,同时对患者家庭造成极大的经济负担[5-6]。因此,早期发现并及时处理AL对患者术后恢复有重大临床意义。
围手术期AL的常见风险因素通常包括性别、年龄和患者的一般状况(是否存在营养不良,长期消化道肿瘤患者往往伴随着慢性消耗性疾病如贫血和低蛋白血症)。此外,吻合方式、吻合口部位、张力、血供、是否存在胸腔感染等也与AL有关[7]。由于存在许多可能相关的危险因素,使用准确的预测工具和早期干预可能是术后防治AL最有效的措施。之前已经有学者[8-9]探索过评估手术风险的评分系统,包括POSSUM和E-PASS系统,但是评分系统和其中的变量选择仍然存在争议,目前还缺乏简单有效的预测模型。本研究的目的是探讨食管癌、食管胃交界部癌患者在术后发生AL的危险因素,同时建立预测模型,为早期防治AL提供临床证据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
回顾性收集2018年1月—2020年6月于南京大学附属金陵医院接受食管癌、食管胃交界部癌手术患者的临床资料。筛选患者资料的人员均为医生,并由2名以上高年资医生进行审核。所有患者均常规接受上消化道内镜检查、胸腹增强计算机断层扫描(CT)。正电子发射型计算机断层显像(PET-CT)仅用于无法判断局部或远处转移的患者。手术指征为:通过影像学评估后,可以通过外科切除的食管癌。纳入标准:(1)术前临床诊断为食管癌、胃食管交界部癌(Siewert Ⅰ);(2)无手术相关禁忌证、可手术切除;(3)薄层CT扫描未见纵隔淋巴结肿大,PET-CT提示肿瘤无远处转移;排除标准:(1)既往有其他恶性肿瘤病史的患者;(2)既往有单侧开胸手术病史;(3)间质性肺炎、肺纤维化或严重肺气肿;(4)难以控制的活动性细菌或真菌感染;(5)严重的精神疾病。
1.2 手术过程
食管癌、食管胃交界部癌手术由具有丰富手术经验的术者完成(每年20例以上)。术式的选择一般根据肿瘤的实际情况和外科医生的偏好,分别选择Ivor-Lewis、McKeown或Sweet手术,胸部部分主要操作为将食管充分游离,然后进行二野或三野胸部淋巴结清扫。腹部部分主要操作为使用超声刀游离胃,保留胃网膜右动脉血管弓,用切割闭合器制作2~3 cm管状胃后,与食管残端进行吻合,胸部或颈部吻合采用圆形或线性吻合器或手工缝合进行。
1.3 可能影响AL发生率的因素
根据以往的研究和临床经验,我们收集了患者的一般临床资料以及共19个可能与AL发生相关的变量,包括性别、年龄、BMI、糖尿病、肿瘤大小、肿瘤分化程度、肿瘤位置、是否接受过术前新辅助治疗、手术时间、吻合部位、吻合方式、血清白蛋白水平、红细胞水平、白细胞水平、单核细胞水平、中性粒细胞水平、血红蛋白水平、血小板水平、C反应蛋白水平。
1.4 吻合口瘘的诊断和定义
AL常见于术后3~5 d,其主要临床表现为:不明原因发热,心率加快,胸背部疼痛,胸闷气短等全身感染性中毒表现,严重时出现呼吸循环衰竭。当颈部吻合时,吻合口周围出现红肿、局部蜂窝组织炎,渗出增多,当胸内吻合时,纵隔管或胸管引流出胃液、脓性分泌物等,出现这些症状都需警惕患者是否发生AL。诊断需临床表现结合上消化道造影或胸部CT等检查结果综合评价,对疑似AL的患者进行上消化道内镜检查进一步确诊[10]。
AL定义为吻合口处的口腔分泌物或造影剂外渗,可以使用匹兹堡量表进行分级,便于量化,判断病情,指导治疗。0级:无AL;1级:无明显AL,但影像学造影剂外渗,无需干预;2级:AL(<周长的10%),需要进行经皮引流;3级:AL(10%~50%周长)伴有局部脓肿,手术干预;4级:胃底坏死并吻合分离(>周长的50%)。
1.5 统计学分析
采用SPSS软件进行单因素、多因素logistic回归分析并绘制森林图,基于R语言利用“nomogram”函数建立预测AL发生风险的模型。利用ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)验证本研究中预测模型的效果并用得出的约登指数确定的最佳临界值,使用“rmda”软件包绘制临床决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)曲线来评估列线图的临床实用性。在本研究中,分类数据用值和百分比表示。数据采用SPSS 25.0(IBM Corp,Armonk,NY,USA),R软件(版本3.5.2)进行分析。
2 结果
2.1 研究人群特征
共收集到符合条件的食管癌、食管胃交界部癌患者468例,其中男354例(75.64%)、女性114例(24.35%),平均年龄(62.8±7.2岁)。患者一般情况、肿瘤相关及围手术期情况见表1。

2.2 吻合口瘘的危险因素
本研究中通过SPSS软件进行单因素logistic回归分析,发现8个可能与食管癌围手术期AL相关的危险因素分别为:年龄、BMI、肿瘤位置、血清白蛋白水平、糖尿病、吻合方式、吻合部位、C反应蛋白水平。随后根据上述数据通过多因素logistic回归分析提示,年龄、BMI、肿瘤位置、糖尿病、吻合方式及C反应蛋白水平是AL的独立风险因素(P<0.05);见表2。

2.3 列线图的建立和验证
单因素logistic回归分析筛选出的8个相关变量的权重和点估计值显示在森林图中(图1)。表2中所有潜在的预测因子均用于构建AL风险的预测模型,并以列线图展示(图2)。对每个患者的6个参数分别进行评分,并将每个变量的相应得分相加计算个体的总分,从而得出AL发生的风险。为了便于进行比较,我们在图中添加了一条理想的虚线。虚线为y=x,表示预测的情况和实际测量的情况完全相同。在该研究中,预测食管癌手术后AL风险的列线图的校准曲线显示出良好的一致性,通过校准曲线(ROC曲线)的曲线下面积(AUC=0.803)进行验证分析(图3),验证了风险模型的准确性与可靠性。校正图显示,预测曲线与理想曲线一致,预测概率与实际概率之间的平均绝对误差(MAE)为0.023,说明模型具有良好的校准效果(图4)。以净获益率为纵坐标,以高风险阈值为横坐标,绘制DCA曲线。结果显示,当预测概率在0~1.0以内时,患者的净受益率基本为>0,说明该模型具有良好的临床意义(图5)。


注:吻合口瘘列线图包括以下因素:年龄、BMI、肿瘤位置、吻合方式、糖尿病、CRP水平



3 讨论
AL是消化道手术围手术期最严重的并发症之一,影响患者预后。研究[11-12]表明,通过多学科联合会诊(multi-disciplinary treatment,MDT)早期发现AL并及时采取治疗决策,可降低患者死亡率,并改善患者术后的生活质量。因此,早期发现并预防AL的意义重大,但是如何早期准确判断是否发生AL仍存在一些困难。本研究目的在于通过建立准确有效的预测模型,将AL的危险因素筛选出来,给医务人员早期发现AL的发生提供证据,通过早期治疗减少AL对患者预后的影响,提高患者的生活质量。
2012年Noble等[13]通过分析许多血液中炎性标志物(包括术后CRP水平、白细胞计数和血清白蛋白水平等)作为AL和主要并发症的预测因素,敏感性为95%,特异性为49%,诊断准确性为0.801。Bundred等[14]最近验证了同样的列线图,准确性为0.77。目前的预测模型能够通过年龄、糖尿病和术中参数,如吻合方法、手术时间、肿瘤位置等,来预测手术因素和患者本身因素对于术后AL的影响。一项Meta分析[15]结果显示,糖尿病、术前血清白蛋白<35 g/L、呼吸系统疾病、高血压、术前新辅助治疗、手工吻合是食管癌术后AL的危险因素。本研究在此基础上,进一步加上了其他不同的术中术后的因素,选取了19个临床因素,通过单因素logistic回归分析筛选出的8个与AL发生的相关因素,进而通过多因素logistic回归分析筛选出6个显著影响的因素,构建了更简单、直观的列线图。
AL发生的相关因素分析,年龄:在既往研究[16]中,年龄是否是AL的危险因素尚不确定。本研究结果提示,患者年龄越高,吻合口发生率越高,是术后发生AL的独立危险因素。随着患者年龄的不断增长,机体各脏器功能逐渐衰退,体内细胞代谢减慢,组织愈合能力减弱。微循环血管病变发生率明显增加,进而影响了消化道重建后吻合口周围的血供,增加了AL发生的风险[17]。研究[18-19]表明术后出现心肺并发症和AL的老年食管癌患者死亡率较高,同时也验证了年龄是食管癌、食管胃交界部癌术后AL的危险因素之一。与该结论相反,部分国内外研究[20]却认为,年龄与AL发生率之间差异无统计学意义。因此,年龄与AL的发生是否相关还有待进一步研究。
肿瘤位置:当食管肿瘤位置过高时,一项纳入13个中心的Meta分析[21]显示,当食管肿瘤位置过高,进行颈部吻合时,AL的发生率显著增加。毋庸置疑,当吻合的位置变高,吻合时需要更长的管状胃,同时吻合口的张力增加,从而会导致血流灌注不良,血供不佳,Urschel[22]和Pierie[23]认为吻合口血供不足是AL的主要危险因素,会增加出现AL的可能性。如肿瘤位置过高,术中应充分游离胃,仔细解剖,保护好胃网膜右动脉血管弓,制作合适长度的管状胃,以防止吻合部位过高,吻合口张力大,造成缺血,从而出现AL。
糖尿病:相关研究[24-25]显示糖尿病微血管病变,理论上可能会减少组织的微灌注,糖尿病是消化道重建时AL发生的独立危险因素。糖尿病患者微血管出现循环障碍,导致吻合口血供减少,组织供能、供氧不足,从而影响吻合口的愈合[26];糖尿病患者也常伴随免疫功能的下降,容易发生感染,从而会影响吻合口愈合,导致出现AL。
吻合方式:吻合方式包括手工吻合和器械吻合,虽然一部分研究显示与器械吻合相比,手工吻合并不会增加AL的发生率[10,27]。但手工吻合无法保证缝合时针间距的变化和结扎强度的不等,这与术者熟练度有关,进而影响AL的发生。同时更多的研究证实,相比于器械吻合,手工吻合确实存在较高的AL发生率[29][30]。可能的原因是机械吻合操作较为简单,学习曲线较短,吻合口的张力较小,对组织的损伤较小。
术后CRP水平:CRP是一种可以反映术后身体炎症状况的指标。食管癌术后CRP水平增高,可能通过影响组织灌注而增加AL发生的可能性。常见的肺部感染会使食管癌感染指标上升,例如出现持续性低氧血症甚至呼吸衰竭,需要维持呼吸道通畅及避免剧烈咳嗽,剧烈的咳嗽可能对吻合口产生不同程度的牵拉,影响吻合口愈合。此外,一些研究报道了血清CRP水平在出现任何临床体征或症状之前预测食管癌术后炎症并发症的效用[28-32]。
一个简单、高效的预测模型将有助于医生术后早期发现AL,并及时的采取措施。早期评估、适当的检查和多方面的干预仍可能是预防AL最有效的方法。
我们目前的研究有几个局限性。首先,该实验的数据样本量较少,来自于单一的医学中心,可能会出现一定的选择偏倚。其次,该研究为回顾性研究,存在一定的局限性。第三,并没有将吸烟、手术方式等风险因素纳入研究,未分为训练集与验证集,同时测试模型预测效能。未来希望继续扩大样本量,同时总结、归纳既往的研究经验,进一步完善预测模型,开展高质量、多中心的临床研究来进一步论证。
消化道恶性肿瘤是癌症相关死亡的第六大原因,其中食管癌、食管胃交界部癌患者的主要治疗方法是手术治疗[1]。吻合口瘘(anastomotic leak,AL)是围手术期最严重的并发症之一,也是评价手术疗效的重要指标。食管癌、食管胃交界部癌根治术后AL发生率在国内外存在较大差异,发生率为2%~20%[2-4]。围手术期出现AL可导致死亡率增加、总住院周期延长、术后生活质量下降,同时对患者家庭造成极大的经济负担[5-6]。因此,早期发现并及时处理AL对患者术后恢复有重大临床意义。
围手术期AL的常见风险因素通常包括性别、年龄和患者的一般状况(是否存在营养不良,长期消化道肿瘤患者往往伴随着慢性消耗性疾病如贫血和低蛋白血症)。此外,吻合方式、吻合口部位、张力、血供、是否存在胸腔感染等也与AL有关[7]。由于存在许多可能相关的危险因素,使用准确的预测工具和早期干预可能是术后防治AL最有效的措施。之前已经有学者[8-9]探索过评估手术风险的评分系统,包括POSSUM和E-PASS系统,但是评分系统和其中的变量选择仍然存在争议,目前还缺乏简单有效的预测模型。本研究的目的是探讨食管癌、食管胃交界部癌患者在术后发生AL的危险因素,同时建立预测模型,为早期防治AL提供临床证据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
回顾性收集2018年1月—2020年6月于南京大学附属金陵医院接受食管癌、食管胃交界部癌手术患者的临床资料。筛选患者资料的人员均为医生,并由2名以上高年资医生进行审核。所有患者均常规接受上消化道内镜检查、胸腹增强计算机断层扫描(CT)。正电子发射型计算机断层显像(PET-CT)仅用于无法判断局部或远处转移的患者。手术指征为:通过影像学评估后,可以通过外科切除的食管癌。纳入标准:(1)术前临床诊断为食管癌、胃食管交界部癌(Siewert Ⅰ);(2)无手术相关禁忌证、可手术切除;(3)薄层CT扫描未见纵隔淋巴结肿大,PET-CT提示肿瘤无远处转移;排除标准:(1)既往有其他恶性肿瘤病史的患者;(2)既往有单侧开胸手术病史;(3)间质性肺炎、肺纤维化或严重肺气肿;(4)难以控制的活动性细菌或真菌感染;(5)严重的精神疾病。
1.2 手术过程
食管癌、食管胃交界部癌手术由具有丰富手术经验的术者完成(每年20例以上)。术式的选择一般根据肿瘤的实际情况和外科医生的偏好,分别选择Ivor-Lewis、McKeown或Sweet手术,胸部部分主要操作为将食管充分游离,然后进行二野或三野胸部淋巴结清扫。腹部部分主要操作为使用超声刀游离胃,保留胃网膜右动脉血管弓,用切割闭合器制作2~3 cm管状胃后,与食管残端进行吻合,胸部或颈部吻合采用圆形或线性吻合器或手工缝合进行。
1.3 可能影响AL发生率的因素
根据以往的研究和临床经验,我们收集了患者的一般临床资料以及共19个可能与AL发生相关的变量,包括性别、年龄、BMI、糖尿病、肿瘤大小、肿瘤分化程度、肿瘤位置、是否接受过术前新辅助治疗、手术时间、吻合部位、吻合方式、血清白蛋白水平、红细胞水平、白细胞水平、单核细胞水平、中性粒细胞水平、血红蛋白水平、血小板水平、C反应蛋白水平。
1.4 吻合口瘘的诊断和定义
AL常见于术后3~5 d,其主要临床表现为:不明原因发热,心率加快,胸背部疼痛,胸闷气短等全身感染性中毒表现,严重时出现呼吸循环衰竭。当颈部吻合时,吻合口周围出现红肿、局部蜂窝组织炎,渗出增多,当胸内吻合时,纵隔管或胸管引流出胃液、脓性分泌物等,出现这些症状都需警惕患者是否发生AL。诊断需临床表现结合上消化道造影或胸部CT等检查结果综合评价,对疑似AL的患者进行上消化道内镜检查进一步确诊[10]。
AL定义为吻合口处的口腔分泌物或造影剂外渗,可以使用匹兹堡量表进行分级,便于量化,判断病情,指导治疗。0级:无AL;1级:无明显AL,但影像学造影剂外渗,无需干预;2级:AL(<周长的10%),需要进行经皮引流;3级:AL(10%~50%周长)伴有局部脓肿,手术干预;4级:胃底坏死并吻合分离(>周长的50%)。
1.5 统计学分析
采用SPSS软件进行单因素、多因素logistic回归分析并绘制森林图,基于R语言利用“nomogram”函数建立预测AL发生风险的模型。利用ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)验证本研究中预测模型的效果并用得出的约登指数确定的最佳临界值,使用“rmda”软件包绘制临床决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)曲线来评估列线图的临床实用性。在本研究中,分类数据用值和百分比表示。数据采用SPSS 25.0(IBM Corp,Armonk,NY,USA),R软件(版本3.5.2)进行分析。
2 结果
2.1 研究人群特征
共收集到符合条件的食管癌、食管胃交界部癌患者468例,其中男354例(75.64%)、女性114例(24.35%),平均年龄(62.8±7.2岁)。患者一般情况、肿瘤相关及围手术期情况见表1。

2.2 吻合口瘘的危险因素
本研究中通过SPSS软件进行单因素logistic回归分析,发现8个可能与食管癌围手术期AL相关的危险因素分别为:年龄、BMI、肿瘤位置、血清白蛋白水平、糖尿病、吻合方式、吻合部位、C反应蛋白水平。随后根据上述数据通过多因素logistic回归分析提示,年龄、BMI、肿瘤位置、糖尿病、吻合方式及C反应蛋白水平是AL的独立风险因素(P<0.05);见表2。

2.3 列线图的建立和验证
单因素logistic回归分析筛选出的8个相关变量的权重和点估计值显示在森林图中(图1)。表2中所有潜在的预测因子均用于构建AL风险的预测模型,并以列线图展示(图2)。对每个患者的6个参数分别进行评分,并将每个变量的相应得分相加计算个体的总分,从而得出AL发生的风险。为了便于进行比较,我们在图中添加了一条理想的虚线。虚线为y=x,表示预测的情况和实际测量的情况完全相同。在该研究中,预测食管癌手术后AL风险的列线图的校准曲线显示出良好的一致性,通过校准曲线(ROC曲线)的曲线下面积(AUC=0.803)进行验证分析(图3),验证了风险模型的准确性与可靠性。校正图显示,预测曲线与理想曲线一致,预测概率与实际概率之间的平均绝对误差(MAE)为0.023,说明模型具有良好的校准效果(图4)。以净获益率为纵坐标,以高风险阈值为横坐标,绘制DCA曲线。结果显示,当预测概率在0~1.0以内时,患者的净受益率基本为>0,说明该模型具有良好的临床意义(图5)。


注:吻合口瘘列线图包括以下因素:年龄、BMI、肿瘤位置、吻合方式、糖尿病、CRP水平



3 讨论
AL是消化道手术围手术期最严重的并发症之一,影响患者预后。研究[11-12]表明,通过多学科联合会诊(multi-disciplinary treatment,MDT)早期发现AL并及时采取治疗决策,可降低患者死亡率,并改善患者术后的生活质量。因此,早期发现并预防AL的意义重大,但是如何早期准确判断是否发生AL仍存在一些困难。本研究目的在于通过建立准确有效的预测模型,将AL的危险因素筛选出来,给医务人员早期发现AL的发生提供证据,通过早期治疗减少AL对患者预后的影响,提高患者的生活质量。
2012年Noble等[13]通过分析许多血液中炎性标志物(包括术后CRP水平、白细胞计数和血清白蛋白水平等)作为AL和主要并发症的预测因素,敏感性为95%,特异性为49%,诊断准确性为0.801。Bundred等[14]最近验证了同样的列线图,准确性为0.77。目前的预测模型能够通过年龄、糖尿病和术中参数,如吻合方法、手术时间、肿瘤位置等,来预测手术因素和患者本身因素对于术后AL的影响。一项Meta分析[15]结果显示,糖尿病、术前血清白蛋白<35 g/L、呼吸系统疾病、高血压、术前新辅助治疗、手工吻合是食管癌术后AL的危险因素。本研究在此基础上,进一步加上了其他不同的术中术后的因素,选取了19个临床因素,通过单因素logistic回归分析筛选出的8个与AL发生的相关因素,进而通过多因素logistic回归分析筛选出6个显著影响的因素,构建了更简单、直观的列线图。
AL发生的相关因素分析,年龄:在既往研究[16]中,年龄是否是AL的危险因素尚不确定。本研究结果提示,患者年龄越高,吻合口发生率越高,是术后发生AL的独立危险因素。随着患者年龄的不断增长,机体各脏器功能逐渐衰退,体内细胞代谢减慢,组织愈合能力减弱。微循环血管病变发生率明显增加,进而影响了消化道重建后吻合口周围的血供,增加了AL发生的风险[17]。研究[18-19]表明术后出现心肺并发症和AL的老年食管癌患者死亡率较高,同时也验证了年龄是食管癌、食管胃交界部癌术后AL的危险因素之一。与该结论相反,部分国内外研究[20]却认为,年龄与AL发生率之间差异无统计学意义。因此,年龄与AL的发生是否相关还有待进一步研究。
肿瘤位置:当食管肿瘤位置过高时,一项纳入13个中心的Meta分析[21]显示,当食管肿瘤位置过高,进行颈部吻合时,AL的发生率显著增加。毋庸置疑,当吻合的位置变高,吻合时需要更长的管状胃,同时吻合口的张力增加,从而会导致血流灌注不良,血供不佳,Urschel[22]和Pierie[23]认为吻合口血供不足是AL的主要危险因素,会增加出现AL的可能性。如肿瘤位置过高,术中应充分游离胃,仔细解剖,保护好胃网膜右动脉血管弓,制作合适长度的管状胃,以防止吻合部位过高,吻合口张力大,造成缺血,从而出现AL。
糖尿病:相关研究[24-25]显示糖尿病微血管病变,理论上可能会减少组织的微灌注,糖尿病是消化道重建时AL发生的独立危险因素。糖尿病患者微血管出现循环障碍,导致吻合口血供减少,组织供能、供氧不足,从而影响吻合口的愈合[26];糖尿病患者也常伴随免疫功能的下降,容易发生感染,从而会影响吻合口愈合,导致出现AL。
吻合方式:吻合方式包括手工吻合和器械吻合,虽然一部分研究显示与器械吻合相比,手工吻合并不会增加AL的发生率[10,27]。但手工吻合无法保证缝合时针间距的变化和结扎强度的不等,这与术者熟练度有关,进而影响AL的发生。同时更多的研究证实,相比于器械吻合,手工吻合确实存在较高的AL发生率[29][30]。可能的原因是机械吻合操作较为简单,学习曲线较短,吻合口的张力较小,对组织的损伤较小。
术后CRP水平:CRP是一种可以反映术后身体炎症状况的指标。食管癌术后CRP水平增高,可能通过影响组织灌注而增加AL发生的可能性。常见的肺部感染会使食管癌感染指标上升,例如出现持续性低氧血症甚至呼吸衰竭,需要维持呼吸道通畅及避免剧烈咳嗽,剧烈的咳嗽可能对吻合口产生不同程度的牵拉,影响吻合口愈合。此外,一些研究报道了血清CRP水平在出现任何临床体征或症状之前预测食管癌术后炎症并发症的效用[28-32]。
一个简单、高效的预测模型将有助于医生术后早期发现AL,并及时的采取措施。早期评估、适当的检查和多方面的干预仍可能是预防AL最有效的方法。
我们目前的研究有几个局限性。首先,该实验的数据样本量较少,来自于单一的医学中心,可能会出现一定的选择偏倚。其次,该研究为回顾性研究,存在一定的局限性。第三,并没有将吸烟、手术方式等风险因素纳入研究,未分为训练集与验证集,同时测试模型预测效能。未来希望继续扩大样本量,同时总结、归纳既往的研究经验,进一步完善预测模型,开展高质量、多中心的临床研究来进一步论证。