早期胃癌ESD術后非治愈性切除預測模型的建立與驗證

董 娜，馬甘青，王露露，師榮慧，馮 潔，黃曉俊

1蘭州大學第二臨床醫學院，蘭州 730000 2蘭州大學第二醫院消化科，蘭州 730000

據最新癌癥統計數據顯示，全球每年新增胃癌病例約109萬，死亡病例約77萬[1]，胃癌發病率和死亡率分別位列所有癌癥的第5位和第4位；而在我國，其發病率和死亡率分別居第2位和第3位[2]，嚴重影響了居民的身體健康。早期胃癌(early gastric cancer，EGC)是指病變浸潤深度局限于胃黏膜層或黏膜下層，無論有無淋巴結轉移。內鏡黏膜下剝離術(endoscopic submucosal dissection，ESD)因創傷小、恢復快、并發癥發生率低已成為淋巴結轉移可能性極低EGC的標準治療方式[3]，但部分病例可出現非治愈性切除，此類患者局部復發或發生淋巴結轉移的風險增高，通常需額外行胃切除術。因此，術前準確評估非治愈性切除風險對提高治療效果、避免不必要的ESD術具有重要意義。本研究在EGC患者ESD術后非治愈性切除危險因素分析的基礎上，建立預測模型并進行性能驗證，以期為臨床決策提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究為回顧性隊列研究?；仡櫺允占?014年1月至2023年7月蘭州大學第二醫院接受ESD術治療患者的臨床資料。納入標準：(1)ESD術后病理診斷為EGC或高級別上皮內瘤變；(2)術前行腹部CT檢查；(3)年齡>18歲。排除標準：(1)殘胃癌行ESD術治療；(2)有既往化療、免疫治療等其他治療史；(3)臨床/病理資料嚴重缺失者。

本研究已獲得蘭州大學第二醫院倫理委員會批準(審批號：2023A-775)，并豁免患者知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 ESD術主要步驟

ESD術均由副主任及以上職稱的醫師完成?；颊呷?，取左側臥位，使用標準單通道內窺鏡探查病變，于病變邊緣旁開3～5 mm處用Dual Knif環周電凝標記。一次性注射針于黏膜下多點注射甘油果糖+腎上腺素+美蘭注射液，謹慎完整剝離病變，熱活檢鉗電凝處理創面微血管。術后4～8周予以質子泵抑制劑。

1.2.2 病理檢查

ESD術切除標本經充分展平后標記口腔側和肛門側、前壁和后壁，依次置于10%甲醛溶液固定、脫水、包埋、切片處理，參照2010年WHO消化系統腫瘤病理診斷標準[4]進行病理診斷。由2名病理科醫師獨立閱片，意見不一致時另請1名高級職稱病理醫師作出最終診斷。

1.2.3 資料收集

收集所有患者的臨床資料，包括一般資料(如性別、年齡等)、內鏡下特征(如病灶形態，直徑，部位，表面有/無發紅、結節、自發性出血)、CT下表現(胃壁增厚、淋巴結增大)、術后病理學特征(如組織學類型、浸潤深度、有/無潰瘍、淋巴脈管浸潤、水平及垂直切緣)。根據Paris分類，病灶形態可分為隆起型(0-Ⅰ、0-Ⅱa)、平坦型(0-Ⅱb)、凹陷型(0-Ⅱc、0-Ⅱc+Ⅱa、0-Ⅱa +0-Ⅱc)。病灶部位分為胃上1/3、中1/3和下1/3。表面發紅：病變黏膜表面較周圍黏膜呈紅色改變。表面結節：病變存在不規則隆起或結節狀黏膜。表面潰瘍：病變出現潰瘍或既往潰瘍存在瘢痕。自發性出血：活檢前出血或輕微接觸導致出血。胃壁增厚：胃壁較正常組織增厚或強化。淋巴結增大：可見直徑<1 cm的橢圓形或長條形淋巴結。切緣陽性：標本切緣見低級別上皮內瘤變、高級別上皮內瘤變或腫瘤細胞。如同一患者具有多發病灶，按照多例患者進行處理。此外，以主刀醫師ESD術操作量為觀察指標，評估主刀醫師對ESD術效果的影響。

1.2.4 研究分組與標準

依據日本胃癌協會發布的《早期胃癌內鏡黏膜下剝離術和內鏡黏膜切除術治療指南(第二版)》[5]，按照ESD術后病理結果，將ESD患者分為治愈性切除和非治愈性切除。其中前者包括eCuraA與eCuraB，后者包括eCuraC1與eCuraC2。eCuraA：(1)整塊切除、無潰瘍與淋巴脈管浸潤、水平及垂直切緣均為陰性的分化型黏膜內癌；(2)整塊切除、無潰瘍、病灶直徑≤2 cm、無淋巴脈管浸潤、水平及垂直切緣均為陰性的未分化型黏膜內癌；(3)整塊切除、有潰瘍、病灶直徑≤3 cm、無淋巴脈管浸潤、水平及垂直切緣均為陰性的分化型黏膜內癌。eCuraB：整塊切除、無潰瘍、病灶直徑≤3 cm、無淋巴脈管浸潤、水平及垂直切緣均為陰性的分化型黏膜下淺層癌(浸潤深度<500 μm)。eCuraC：不滿足eCuraA與eCuraB標準，則歸類為eCuraC。其中當eCuraC為分化型病變且符合 eCuraA或eCuraB的其他分類標準，但未達到整塊切除或水平切緣陽性時，歸為eCuraC1，否則eCuraC病變被歸為eCuraC2。

1.2.5 隨訪

ESD術后第1、3、6、12個月所有患者常規內鏡復查，必要時進行活檢，之后每年復查胃鏡，評估有無復發、同時性癌、異時性癌。采用電話聯合住院/門診病歷系統復查記錄的方式進行隨訪，末次隨訪日期為2023年10月31日。

1.3 樣本量估算

依據公式n=Z2*P(1-P)/d2進行樣本量估算。結合文獻報道及臨床觀察，假設EGC患者ESD術后非治愈性切除率(P)為18.25%，Z=1.96，d=0.05，經計算所需樣本量為245例?？紤]到隨訪期間患者存在一定的失訪率，故將樣本量增加1.5～2倍，即最終納入368～490例EGC患者。

1.4 統計學處理

采用SPSS 27.0軟件進行統計學分析，采用R 4.3.0軟件繪制列線圖預測模型。年齡、病灶直徑為計量資料，以均數±標準差表示，在進行單因素分析時轉化為二分類變量進行處理。計數資料以頻數(百分數)表示，組間比較采用卡方檢驗。采用多因素Logistic回歸法篩選ESD術后非治愈性切除的危險因素并據此構建列線圖預測模型。采用Bootstrap自助法對列線圖預測模型進行內部驗證，采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線、校準曲線、臨床決策分析曲線(decision curve analysis，DCA)評估模型的預測能力。以P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 一般臨床資料

共入選符合納入與排除標準的患者479例，其中男性361例，女性118例；平均年齡(61.12±9.54)歲，平均病灶直徑(1.94±1.22)cm。最常見的病灶類型為凹陷型(60.3%)，病灶主要位于胃下1/3(57.4%)，自發性出血78例(16.3%)，表面發紅311例(64.9%)，表面結節54例(11.3%)，表面潰瘍50例(10.4%)，組織學類型為分化型EGC或高級別上皮內瘤變439例(91.6%)，浸潤深度以黏膜層多見(89.4%)。非治愈性切除60例(12.5%)；側切緣陽性28例，底切緣陽性9例，切緣均為陰性22例(腫瘤浸潤至黏膜下深層)。

截至末次隨訪，60例非治愈性切除患者中失訪16例(26.7%)，余44例患者的中位隨訪時間為25個月(范圍：4～74個月)，均未出現死亡病例；ESD術后接受額外胃切除術11例(均未發現淋巴結轉移)，予以化療4例；余33例未額外接受胃切除術或化療的非治愈性切除患者中，術后局部復發2例(6.1%)，分別行遠端胃切除術和二次ESD術。419例治愈性切除患者中，失訪88例(21%)，余331例患者的中位隨訪時間為23個月(范圍：1～98個月)，5例患者死于其他疾??；術后局部復發1例(0.3%)，予以行遠端胃切除術；3例同時性癌行二次ESD術。

2.2 EGC患者ESD術后非治愈性切除危險因素的單因素分析

治愈性切除組與非治愈性切除組在病灶直徑、病灶部位、病灶形態、組織學類型、浸潤深度方面差異具有統計學意義(P均<0.05)，兩組性別、年齡等差異均無統計學意義(P均>0.05)，見表1。

表1 治愈性切除組與非治愈性切除組臨床資料比較[n(%)]Tab.1 Clinical data between curative resection and non-curative resection groups[n(%)]

2.3 EGC患者ESD術后非治愈性切除的多因素Logistic回歸分析

將單因素分析中P<0.05的指標納入多因素Logistic分析，以進一步篩選ESD術后非治愈性切除的危險因素，結果顯示病灶直徑>2 cm、病灶形態為平坦型、組織學類型為未分化型/混合型、黏膜下層浸潤是EGC患者ESD術后非治愈性切除的獨立危險因素(P均<0.05)，見表2。

表2 EGC患者ESD術后非治愈性切除危險因素的多因素Logistic回歸分析Tab.2 Multifactorial Logistic regression analysis of risk factors for non-curative resection after ESD in patients with EGC

2.4 列線圖預測模型建立與驗證

以多因素Logistic回歸分析篩選的4個危險因素，即病灶直徑、病灶形態、組織學類型、黏膜浸潤深度為預測變量，建立EGC患者ESD術后非治愈性切除的列線圖預測模型(圖1)。ROC曲線顯示，模型預測非治愈性切除的曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.867(95% CI：0.811～0.923)，靈敏度為77.8%，特異度為84.1%(圖2A)，提示模型的區分度良好。采用Bootstrap法進行1000次重復抽樣的內部驗證，結果顯示平均絕對誤差為0.014，預測模型與理想模型基本擬合(圖2B)，提示預測模型的校準能力良好。DCA曲線顯示，當預測概率值為0～1.00時，列線圖預測模型的臨床凈收益大于“全干預”和“無干預”方案(圖3)，提示模型具有良好的臨床實用性。

圖1 預測EGC患者ESD術后非治愈性切除風險的列線圖Fig. 1 Nomogram for predicting the risk of non-curative resection after ESD in patients with EGC ECG：同表2；ESD：同表1

圖2 EGC患者ESD術后非治愈性切除列線圖模型預測評價結果A.受試者工作特征曲線；B.校準曲線Fig. 2 Predictive evaluation of the non-curative resection nomogram model after ESD in patients with EGCA.receiver operating characteristic curves；B.calibration curvesEGC：同表2；ESD：同表1

圖3 列線圖模型的臨床決策分析曲線Fig. 3 Clinical decision analysis curves for the nomogram model

列線圖預測模型使用方法：根據患者臨床資料，首先在每個預測變量所在橫軸向上作一垂線，對應“分數”橫軸上一個具體分值；然后將4個預測變量所對應的分值相加得到總分值；最后在總分值處向下作一垂線，對應“非治愈性切除風險”橫軸上的數值即為該患者的風險預測值。

3 討論

本研究結果顯示，病灶直徑>2 cm、病灶形態為平坦型、組織學類型為未分化型/混合型、浸潤深度為黏膜下層浸潤是EGC患者ESD術后非治愈性切除的獨立危險因素，基于此構建的預測模型內部驗證時具有良好的區分度(AUC：0.867)、校準能力及臨床實用性。

隨著醫學技術的精進，外科手術逐漸趨于微創化。目前EGC的治療方式主要包括內鏡下治療及外科手術，而淋巴結轉移可能性極低且病灶大小及部位適合整體切除的EGC首選內鏡下治療。對于直徑>2 cm或黏膜下纖維化的病灶，內鏡下黏膜切除術存在一定技術局限性。近年來隨著ESD技術發展，其安全性和有效性得到了廣泛驗證。研究顯示，無論EGC病灶大小，ESD整體切除率均高于內鏡下黏膜切除術，符合ESD絕對適應證或擴大適應證的EGC患者術后5年生存率超過95%[6]，該術式已成為EGC患者的首選治療手段。日本胃癌協會發布的《早期胃癌內鏡黏膜下剝離術和內鏡黏膜切除術治療指南(第二版)》[5]將既往認為的ESD擴大適應證正式納入絕對適應證，意味著將有更多EGC患者將從ESD治療中獲益。值得注意的是，報道顯示，約11.9%～24.6%的EGC患者于ESD術后出現非治愈性切除[7-9]，11.5%～39.5%患者術后腫瘤殘留[10-11]，7.5%～9.3%患者檢出淋巴結轉移[10-11]。本研究479例EGC患者中，ESD術后非治愈性切除率為12.5%，與既往報道結果相似[7-9]。對于ESD術后非治愈性切除患者，若為eCuraC1級，可選擇外科手術、再次ESD、熱灼治療或密切隨訪；若為eCuraC2級，其復發及轉移風險極高，建議選擇開腹或腹腔鏡下手術切除[12]。本研究11例患者于ESD術后接受額外胃切除術，此類人群具有更高的并發癥發生率，而ESD術后非治愈性切除且未追加外科手術治療的患者面臨更高的術后復發、轉移風險[13]。故ESD術前準確識別非治愈性切除的危險因素并構建預測模型，有助于早期量化個體患者非治愈性切除的風險，以指導臨床醫師制訂最佳治療方案。

既往研究者針對非治愈性切除危險因素進行了大量探索，研究結果主要集中于患者一般資料、內鏡下表現及術后病理結果等方面，如女性、病灶較大、褶皺融合/中斷、表面潰瘍、自發性出血、胃上1/3、黏膜下層浸潤及未分化型腺癌被證實與ESD術后非治愈性切除具有相關性[7，14-17]。本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，病灶直徑>2 cm、病灶形態為平坦型、組織學類型為未分化型/混合型、黏膜下層浸潤是ESD術后非治愈性切除的獨立危險因素。病灶直徑是影響ESD術效果的因素之一，病灶較大可能導致病灶不易完整切除，且較大的腫瘤病灶包含未分化成分的可能性更高、更易出現黏膜下深層浸潤及水平切緣陽性[18]。Kim等[19]研究發現，組織學類型為未分化癌與非治愈性切除風險相關，與分化型腺癌相比，未分化型腺癌尤其是印戒細胞癌常出現上皮下擴散，通常需要更大的安全側切緣?；旌闲拖侔└壮霈F黏膜下深層浸潤、切緣陽性及淋巴脈管浸潤，易導致非治愈性切除[18]。此外，本研究結果顯示，病灶形態為平坦型是ESD術后非治愈性切除的獨立危險因素，分析原因：非治愈性切除組中87.5%(7/8)的平坦型病灶水平切緣呈陽性，推測相較于隆起型及凹陷型病灶，平坦型病灶邊界更不明顯，ESD術中難以確定病灶側切緣，從而增加術后非治愈性切除的風險。當病灶出現黏膜下層浸潤時，可導致ESD術中不易將病灶完整剝離，更易出現切緣陽性，以致非治愈性切除[17，20]。

除上述因素外，病變出現潰瘍時易發生黏膜下粘連，增加了手術的難度和風險，既往多項研究認為潰瘍是非治愈性切除的危險因素[16]。本研究未發現潰瘍與ESD術后非治愈性切除存在關聯性，可能與本研究出現潰瘍的病例數較少且潰瘍灶較小相關。Han等[14]研究發現，CT所示的非特異性淋巴結增大或胃壁增厚聯合非特異性淋巴結增大亦是ESD術后非治愈性切除的獨立預測因素，基于此特征構建的列線圖預測模型有助于術前評估ESD治療效果。與胃下1/3病灶相比，胃中上1/3病灶更易出現黏膜下層浸潤且此部位的黏膜下層厚度更薄，早期即可出現淋巴脈管侵犯，故ESD術后非治愈性切除的風險增高[21-22]。本研究多因素Logistic回歸分析未發現CT下表現及病灶部位與ESD術后非治愈性切除風險具有明顯相關性，可能與本研究樣本量較小或本中心內鏡醫師均經過規范化培訓，術中操作可得到保障相關。除病理因素外，ESD術后非治愈性切除的原因也與術前評估不充分或內鏡醫師經驗缺乏有關，即術前對浸潤深度和組織學類型存在誤判，術中對病灶水平邊界劃分錯誤導致非治愈性切除[23]。因此，加強從業人員技能培訓至關重要。此外，隨著醫學技術快速發展，部分內鏡(如超聲內鏡)可實現腫瘤浸潤深度的預測，窄帶成像聯合放大內鏡可預測腫瘤邊緣并指導內鏡下靶向活檢，但檢查結果準確性亦受操作者工作經驗及病灶特點的影響。人工智能的出現有望彌補該不足，深度學習技術在EGC浸潤深度和病灶水平邊界判定方面已展現出良好的診斷價值[24-25]。但對于胃黏膜背景呈現為急/慢性炎癥的病灶，即使先進內鏡甚至人工智能技術對腫瘤邊緣或浸潤深度的預測目前仍具有很大程度的不確定性[26]。

列線圖又稱為諾莫圖，可根據對結局變量的影響程度大小，對每個影響因素的取值水平進行賦分，并最終獲得結局事件的預測概率。本研究基于多因素Logistic回歸分析篩選結果，構建了EGC患者ESD術后非治愈性切除風險的預測模型，經內部驗證時具有良好的區分度、擬合度和臨床實用性，有助于輔助臨床早期識別非治愈性切除高風險人群，從而調整治療方案。本研究構建模型的部分變量如浸潤深度、組織學類型雖為ESD術后獲得，但可使用先進內窺鏡于術前對其進行預測，因此該模型可用于術前對非治愈性切除率的預測。

本研究局限性：(1)為單中心回顧性研究，可能存在研究對象選擇偏倚；(2)受病例數限制，尚未對模型進行外部數據驗證。

綜上，病灶直徑>2 cm、病灶形態為平坦型、組織學類型為未分化型/混合型、黏膜下層浸潤是EGC患者ESD術后非治愈性切除的獨立危險因素，以此構建的預測模型有望輔助臨床早期進行高風險人群篩查，為最佳臨床決策的制訂提供依據。對于具有上述危險因素的高風險患者，建議綜合考慮臨床獲益與風險，謹慎選擇符合患者獲益最大化的個體化治療方案。

作者貢獻：董娜負責數據整理與分析、研究設計與論文撰寫；馬甘青負責研究選題與可行性分析；王露露、師榮慧負責數據統計學分析；馮潔負責提供研究思路及論文修訂；黃曉俊負責論文整體質量控制與審校。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突