食管癌术后肺部感染风险预测模型的构建与验证:基于多中心临床数据的研究

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:BMC Surgery 1.6

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  本研究针对食管癌术后肺部感染(POPIs)高发问题,开发了一种基于临床指标的预测模型,通过多中心数据验证其有效性,为临床早期干预提供依据,降低患者术后并发症风险

  食管癌是一种预后极差的恶性肿瘤,全球发病率和死亡率均居高不下。术后肺部感染(POPIs)是食管癌手术后常见的并发症,发生率高达13%~38%,严重影响患者预后,延长住院时间,增加医疗成本,甚至导致围手术期死亡。为解决这一临床难题,苏州大学附属第四医院、江苏大学附属人民医院的研究人员开展了一项多中心回顾性临床研究,旨在构建一种能够早期识别POPIs高风险患者的临床预测模型,并通过内部和外部数据验证其准确性和临床应用价值。研究成果发表于《BMC Surgery》杂志。

研究背景

食管癌手术复杂性高,术后并发症发生率居高不下,其中术后肺部感染(POPIs)尤为常见。POPIs不仅影响患者长期生存率,还显著增加医疗负担。尽管已有研究关注POPIs的风险因素,但现有预测模型的预测性能参差不齐,且缺乏统一标准。此外,大多数模型未经过外部验证,容易出现过拟合问题。因此,开发一种准确、可靠的预测模型,对于早期识别高风险患者并及时干预具有重要意义。

研究方法

研究人员收集了来自江苏大学附属人民医院(2019年1月至2024年8月)和苏州大学附属独墅湖医院(2020年1月至2024年8月)的910例食管癌手术患者的临床数据。其中,795例患者来自江苏大学附属人民医院,随机分为训练队列(556例)和验证队列(239例),用于模型的构建和内部验证;115例患者来自苏州大学附属独墅湖医院,作为外部测试队列用于模型的外部验证。研究纳入了患者的年龄、贫血、新辅助治疗(neoadjuvant therapy)、肿瘤T分期、胸腔粘连和手术时间等临床指标,通过多变量Logistic回归分析筛选出独立风险因素,并构建了预测模型(nomogram)。模型的性能通过受试者工作特征曲线(ROC)下的面积(AUC)、校准曲线(calibration plot)、决策曲线分析(DCA)和临床影响曲线(CIC)进行评估。

研究结果

独立风险因素的识别

多变量Logistic回归分析显示,年龄(≥65岁)、贫血、新辅助治疗、肿瘤T分期(T3+T4)、胸腔粘连和手术时间(>330分钟)是POPIs的独立风险因素。其中,年龄≥65岁的患者发生POPIs的风险是<65岁患者的2.241倍(OR=2.241,95%CI:1.055–4.760,p=0.036);贫血患者的POPIs发生风险是非贫血患者的2.216倍(OR=2.216,95%CI:1.289–3.506,p=0.003);接受新辅助治疗的患者POPIs风险是未接受者的4.283倍(OR=4.283,95%CI:2.345–7.823,p<0.001);T3+T4期患者的POPIs风险是T1+T2期患者的2.533倍(OR=2.533,95%CI:1.355–4.734,p<0.001);胸腔粘连患者的POPIs风险是非粘连患者的5.311倍(OR=5.311,95%CI:2.850–9.900,p<0.001);手术时间>330分钟的患者POPIs风险是≤330分钟患者的1.841倍(OR=1.841,95%CI:1.080–3.140,p=0.025)。

模型性能评估

在训练队列中,模型的AUC为0.8095(95%CI:0.7664–0.8527),验证队列的AUC为0.8039(95%CI:0.7436–0.8643),外部测试队列的AUC为0.7174(95%CI:0.6145–0.8204)。校准曲线显示,模型预测概率与实际观察概率之间具有良好的一致性。决策曲线分析(DCA)和临床影响曲线(CIC)表明,该模型在训练、验证和外部测试队列中均具有良好的临床应用价值,能够在较宽的阈值概率范围内提供较高的净收益。

研究结论与讨论

本研究构建的预测模型基于易于获取的临床指标,能够有效预测食管癌患者术后肺部感染的风险。该模型在内部和外部验证中均表现出良好的预测性能和临床实用性,可作为临床医生识别高风险患者的重要工具。研究结果强调了年龄、贫血、新辅助治疗、肿瘤T分期、胸腔粘连和手术时间等因素在POPIs发生中的重要作用,为临床干预提供了明确的方向。尽管研究在样本量和数据收集方面存在一定的局限性,但其多中心设计和外部验证增强了模型的可靠性和普适性。未来研究应进一步扩大样本量,优化模型结构,并探索更多潜在的风险因素,以进一步提高模型的预测精度和临床应用价值。
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