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基于影像学和临床特征的慢性鼻窦炎术后复发的预测研究

2025-04-03 16 上传者：管理员

摘要：目的基于影像学和临床特征分析慢性鼻窦炎(CRS)患者术后复发的影响因素，构建并验证风险预测模型。方法选取2021年1月至2024年9月于武汉大学人民医院行功能性内窥镜鼻窦手术的272例CRS患者为研究对象，采用随机数字表法，按7∶3比例将其分为训练集(n=190)和测试集(n=82)。根据患者术后是否复发，将训练集分为非复发组(n=117)和复发组(n=73)。通过单因素和多因素二元Logstic回归分析影响CRS患者术后复发的影像学和临床特征相关指标，并构建风险预测模型；受试者工作特征曲线(ROC)、校准曲线、决策曲线分析(DCA)评估预测模型。结果复发组嗜酸性粒细胞增多型CRS(eCRS)占比、鼻息肉局部嗜酸性粒细胞(EOS)计数、外周血EOS绝对值、外周血EOS比例、Lund-Mackay CT评分、炎症因子[白介素-6(IL-6)、IL-10、IL-17、干扰素-γ(IFN-γ)]水平均高于非复发组(P<0.05);复发组外周血中性粒细胞(NEU)绝对值和外周血NEU比例低于非复发组(P<0.05)。其中，Lund-Mackay CT评分及IL-6、IL-10、IFN-γ水平为CRS患者术后复发的影响因素。ROC曲线显示，训练集曲线下面积(AUC)为0.908(95%CI:0.867～0.949)、测试集AUC为0.865(95%CI:0.781～0.949)。校准曲线及DCA曲线结果显示，列线图预测模型的准确度较高。结论 IL-6、IL-10、IFN-γ水平及Lund-Mackay CT评分为CRS患者术后复发的独立影响因素，构建的列线图预测模型具有良好的预测效能。

关键词：
CRS
临床特征
影像学
慢性鼻窦炎
术前预测
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慢性鼻窦炎(chronicrhinosinusitis,CRS)是一种以慢性鼻窦黏膜炎症､症状复杂多变为特征的临床综合征[1]｡据研究[2]报道,CRS影响全球约10%的人口,其患病率美国13%,中国8%,韩国7%｡目前,CRS的治疗方式主要有药物治疗､生物疗法和功能性内窥镜鼻窦手术(functionalendoscopicsinussurgery,FESS)｡行FESS的患者一般患有持续性鼻窦炎疾病,且对药物治疗无效｡尽管FESS的成功率可达76%~98%,但受环境､患者和医源性病因影响,有部分患者术后出现复发,需再次进行手术[3]｡鉴于CRS发生､发展的复杂性,关于影响行FESS的CRS患者术后复发的危险因素还未明确,因此本研究回顾性分析接受FESS的CRS患者影像学和临床特征资料,分析CRS术后复发的影响因素,并构建列线图预测模型,为临床早期检测及预防复发提供参考｡

1、资料与方法

1.1临床资料

选取2021年1月至2024年9月于武汉大学人民医院行FESS的272例CRS患者为研究对象｡1)纳入标准:①符合CRS诊断标准[4];②满足行FESS的适应证;③年龄≥18岁;④患者病历资料完整;⑤患者知情同意｡2)排除标准:①合并其他恶性肿瘤;②合并传染性疾病;③真菌性鼻窦炎;④原发性纤毛运动障碍综合征;⑤囊性纤维化或系统性凝血障碍｡纳入患者采用随机数字表法,按7∶3比例将其分为训练集(n=190)和测试集(n=82)｡根据患者术后是否复发,将训练集又分为非复发组(n=117)和复发组(n=73)｡本研究通过武汉大学人民医院医学伦理委员会审批(WDRY2021-K084)｡

1.2研究方法

1.2.1临床资料收集患者入院后,收集其临床资料｡1)一般资料:年龄､性别､合并症(高血压､糖尿病､哮喘､鼻中隔偏曲)､CRS分类[参照EPOS2020中的标准[5],分为嗜酸性粒细胞(eosinophil,EOS)增多型CRS(eCRS,即EOS≥10个)和非EOS增多型(neCRS,即EOS<10个)]､吸烟史､饮酒史;2)病理检测指标:鼻息肉局部EOS计数､鼻息肉局部中性粒细胞(neutrophils,NEU)计数;3)实验检测指标:外周血EOS绝对值､外周血EOS比例､外周血NEU绝对值､外周血NEU比例､白介素-2(interleukin-2,IL-2)､IL-4､IL-6､IL-10､IL-17､干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)､肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor,TNF-α);4)影像学指标:Lund-MackayCT评分[6]和筛窦､上颌窦评分(E/M)比率｡

1.2.2鼻息肉组织病理学检测取鼻息肉标本制作石蜡切片,通过HE染色后,由两名病理科技术员(工作年限≥5年)在显微镜下对EOS､NEU进行计数｡读片均采用盲法,视野选取10个,最终以EOS､NEU的平均数表示鼻息肉局部炎症浸润情况｡

1.2.3Lund-MackayCT评分根据CT结果,分别对鼻窦(上颌窦､前组筛窦､后组筛窦､蝶窦､额窦)和窦口鼻道复合体进行评分｡1)鼻窦评分标准:0分为无异常;1分为轻度炎症(阴影1/2)｡2)窦口鼻道复合体评分标准:无阻塞记0分;有阻塞记1分｡

1.2.4术后复发诊断标准术后患者均进行复查及随访,术后3个月内患者每月复查,之后患者根据情况进行复查;对行FESS的患者每6个月随访1次｡患者复发判定标准:术后嗅觉减退､鼻闭塞等症状未改善或症状改善不明显;鼻内镜检查显示窦口关闭或狭窄､窦腔黏膜充血水肿､存在广泛粘连､息肉组织形成或结缔组织增生等[4]｡

1.3统计学方法

采用SPSS26.0､R4.4.2统计软件进行数据统计分析｡符合正态分布的定量资料以(x±s)描述,组间比较采用独立样本t检验;不符合正态分布的定量资料以M(P25,P75)描述,组间比较采用Mann-WhitneyU检验;定性资料以例数(%)描述,组间比较采用χ2检验或Fisher精确概率法;CRS患者术后复发的多因素分析采用多因素二元Logstic回归分析;通过rms､dcurves和ggplot2程序包进行列线图预测模型的构建及受试者工作特征曲线(thereceiveroperatingcharacteristiccurve,ROC)､决策曲线分析(decisioncurveanalysis,DCA)､校准曲线的绘制｡检验水准α除特别说明外均设定为0.05｡

2、结果

2.1训练集和测试集临床资料比较

训练集和测试集的一般资料(年龄､性别等)､病理检测指标(鼻息肉局部EOS､NEU计数)､实验检测指标(IL-6､IL-10､IL-17､IFN-γ水平等)及影像学指标(Lund-MackayCT评分)比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表1)｡

表1训练集和测试集临床资料比较[x±s,n(%),M(P25,P75)]

2.2训练集临床资料的单因素分析

复发组的eCRS､鼻息肉局部EOS计数､外周血EOS绝对值､外周血EOS比例､炎症因子(IL-6､IL-10､IL-17､IFN-γ)水平及Lund-MackayCT评分均高于非复发组(P<0.05),而外周血NEU绝对值和外周血NEU比例则较非复发组低(P<0.05)(表2)｡

表2训练集临床资料的单因素分析[x±s,n(%)]

2.3影响CRS患者术后复发的多因素二元Logstic回归分析

以CRS患者术后是否复发(否=0,是=1)为因变量,将差异有统计学意义的因素[CRS分类(neCRS=0,eCRS=1)､鼻息肉局部EOS计数､外周血EOS绝对值､外周血NEU绝对值､IL-6､IL-10､IL-17､IFN-γ､Lund-MackayCT评分]为自变量进行分析｡结果显示,IL-6､IL-10､IFN-γ及Lund-MackayCT评分为CRS患者术后复发的独立影响因素(P<0.05)｡对各影响因素的共线性进行分析,各因子的VIF值均<5,各影响因素之间不存在共线性(表3)｡

表3多因素二元Logstic回归分析CRS患者术后复发的影响因素

2.4构建CRS患者术后复发的预测模型

根据IL-6､IL-10､IFN-γ水平及Lund-MackayCT评分构建CRS患者术后复发的预测列线图模型(图1)｡该模型读取方法:IL-6在2.5ng/L的基础上每升高0.5个单位,评分增加9分;IL-10在1.5ng/L的基础上每升高0.5个单位,评分增加5.7分;IFN-γ则在0.5ng/L的基础上每升高0.5个单位,评分增加9分;而Lund-MackayCT评分在9分的基础上每增加1个单位,评分增加10分｡根据上述4个指标所得的总分可预测CRS患者术后复发概率｡

图1预测CRS患者术后复发的列线图模型

2.5列线图预测模型的评估分析

列线图预测模型结果显示,训练集CRS患者术后复发的AUC为0.908(95%CI:0.867~0.949)(图2A);而测试集AUC为0.865(95%CI:0.781~0.949)(图2B)｡Hosmer-Lemeshow检验结果显示,训练集χ2=6.201,P=0.625;测试集χ2=3.755,P=0.879｡校准曲线显示,训练集与测试集校准曲线的预测值与实际值接近(图3)｡

图2列线图预测模型ROC曲线

图3列线图预测模型校准曲线

2.6列线图预测模型的临床应用价值评估

DCA曲线分析结果显示,DCA曲线的阈值区间为0~1,患者净获益情况良好,具有较好的临床诊断价值(图4)｡

图4列线图预测模型DCA曲线

3、讨论

CRS是最常见的慢性疾病之一,其临床表现为流涕､鼻塞､面部疼痛和嗅觉减退｡目前,对于药物治疗无效的CRS患者,临床上常采用FESS和生物制剂治疗,但术后有20%~30%的患者出现复发需再次进行手术,而二次手术的成功率会降低,增加患者的经济负担,影响个体生活质量[7]｡因此,CRS患者术后复发的早期监测,并及时采取干预措施,防止疾病进展至关重要｡CRS的复发率受多种因素影响,包括患者术前临床特征和影像学相关参数､手术范围及潜在疾病的严重程度｡目前,已有几种预测术后CRS复发的方法,但侵入性较强｡本研究在以往研究的基础上结合CRS患者CT影像学特征及相关血清标志物水平,以期构建更安全有效的预测方法｡

在本研究中,随访3个月后CRS患者复发率达37.5%,与相关研究[8]相似｡以往研究[9]表明,慢性鼻-鼻窦炎伴鼻息肉(chronicrhinosinustiswithnasalpolyps,CRSwNP)患者行FESS后复发的危险因素包括年龄较小､男性､哮喘､阿司匹林敏感性和吸烟｡哮喘为接受FESS的CRS患者术后复发的主要因素｡本研究结果显示,哮喘在训练集的非复发组和复发组中差异不明显,这可能与随访时间不同有关,以往研究[10]随访时间≥6年,而本研究的复查及随访时间仅为3个月｡本研究结果提示,eCRS和鼻组织局部EOS数量增多､外周血EOS绝对值及比例升高､外周血NEU绝对值及比例下降､炎症因子(IL-6､IL-10､IL-17､IFN-γ)水平升高及Lund-MackayCT评分较高均为影响CRS术后复发的潜在危险因素｡研究[11]显示,CRSwNP患者组织EOS及细胞炎症因子水平的种族差异较大:在白种人中,CRSwNP患者被认为是由T辅助细胞2型(Thelper2cell,Th2)主导的,以IL-4､IL-5和IL-13增加为主,导致EOS型炎症,与局部IgE形成相关;而在黄种人中,CRSwNP患者则由Th1/Th17极化,更倾向于NEU型炎症,并以IFN-γ､IL-8､IL-10和IL-17水平升高为主｡本研究炎症因子(IL-10､IL-17､IFN-γ)水平变化趋势与上述研究结果NEU型炎症过程一致,但患者复发分型结果却更倾向于EOS型炎症,这可能受样本量影响产生一定差异｡

本研究多因素二元Logstic回归分析显示,eCRS､鼻组织局部EOS数量增多及外周血EOS､外周血NEU､IL-17水平升高均不是CRS患者术后复发的独立影响因素｡在CRS中,EOS的募集､激活和存活受上皮细胞因子､蛋白酶和2型细胞因子的驱动,引起组织水肿､上皮损伤及纤维化,从而导致CRS的发生[12]｡研究[13]表明,EOS数量增多是CRSwNP患者术后复发的预测因子,与本研究结果不一致,可能是由于纳入患者群体或纳入的样本量不同导致｡本研究中外周血NEU未能成为CRS患者术后复发的独立危险因素,可能主要与IL-6､IL-10､IFN-γ水平升高有关｡IL-6主要由Th2产生,患者鼻窦病变组织部位及血清中IL-6水平升高可能是由两方面原因导致｡一方面,IL-6作为一种促炎细胞因子能活化和聚集炎症细胞,进而使鼻窦病变部位炎症反应加重;另一方面,IL-6家族中的抑癌因子M能激活呼吸道上皮细胞,引起屏障功能的损害及细胞分裂原活化蛋白激酶的异常定位,进而对鼻窦黏膜造成破坏｡由Th1/Th17极化产生的抗炎细胞因子IL-10的升高可能与机体应对炎症反应有关,由Th1产生的细胞因子IFN-γ在CRS进展中发挥作用,与IL-10较为相似｡有研究[14]表明,IFN-γ能通过介导IFN-γ-JAK-STAT1信号通路,促进具有调节T细胞活性的吲哚多胺氧化酶产生,抑制Th2细胞增殖,从而使鼻窦炎症部位发挥抗炎作用｡因此,IL-10､IFN-γ水平升高可加剧机体炎症反应,使CRS复发风险增高｡此外,本研究发现,Lund-MackayCT评分对CRS具有较好的预测价值,与相关研究[15]报道相似｡为进一步分析CRS患者术后复发的危险因素,本研究建立列线图预测模型,通过训练集和测试集的ROC曲线､校准曲线､决策曲线对预测模型进行评估,结果显示该模型具有良好的区分度､较好的预测效能和临床实用性｡

综上所述,IL-6､IL-10､IFN-γ水平及Lund-MackayCT评分为CRS患者术后复发的独立影响因素,据此构建的列线图预测模型具有良好的预测效能｡然而,本研究仅在单中心展开,且受随访时间限制,其结果可能有所偏倚,后续将扩大病例数和纳入更多指标进行多中心研究,进一步探析CRS患者术后复发的影响因素｡

参考文献:

[4]中华耳鼻咽喉头颈外科杂志编辑委员会鼻科组,中华医学会耳鼻咽喉头颈外科学分会鼻科学组.中国慢性鼻窦炎诊断和治疗指南(2018)[J].中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2019,54(2):81-100.

[6]刘会芳,姚依松,王晶妍,等.嗜酸性粒细胞百分比和鼻内镜评分对慢性鼻窦炎伴鼻息肉并发哮喘患者复发的预测价值[J].中国耳鼻咽喉头颈外科,2024,31(11):727-731.

[8]冯娟娟,程泽星,肖路.NLRP3炎性小体水平联合ECP/MPO比值预测慢性鼻窦炎鼻内镜术后复发的临床价值[J].实用医学杂志,2024,40(22):3196-3201.

[14]张婧,张东利,王旻.T细胞在慢性鼻窦炎中的作用机制[J].中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2022,28(3):106-110.

基金资助:国家自然科学基金(No:82271134);

文章来源:刘朵,许昱.基于影像学和临床特征的慢性鼻窦炎术后复发的预测研究[J].成都医学院学报,2025,20(02):212-216.