行机械通气动脉瘤破裂患者发生肺部感染列线图风险模型构建.pdf

209创伤与急危重病医学 2023 年 5 月 第 11 卷 第 3 期Trauma and Critical Care Medicine May 2023 Vol.11，No.3 临床报道 行机械通气动脉瘤破裂患者发生肺部感染 列线图风险模型构建任佳仪1，曲 虹2，蒋 金21.中国医科大学，辽宁沈阳110122；2.北部战区总医院神经外科，辽宁沈阳，110016摘要 目的 探讨行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的危险因素并构建风险列线图模型。方法 选取自2019 年 1 月至 2021 年 6 月北部战区总医院收治的使用呼吸机进行机械通气的 190 例动脉瘤破裂患者为研究对象。根据其住院期间是否发生肺部感染将患者分为感染组（n=82）和无感染组（n=108），利用单因素和多因素 Logistic 回归分析肺部感染的相关因素，采用 R 软件建立列线图预测模型并进行验证。结果 两组患者在气管切开、更换抗菌药物种类、急性生理学与慢性健康评分、血清白蛋白、血红蛋白、使用呼吸机总时长、C-反应蛋白等比较，差异有统计学意义（P0.05）。多因素Logistic 回归分析结果显示，气管切开、更换抗菌药种类、使用呼吸机总时长是行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的独立危险因素（P18 周岁。排除标准：（1）研究所需资料不全；（2）；发病前患者已存在呼吸系统感染；（3）本次入院原因为非动脉瘤破裂导致。本研究经医院伦理委员会批准通过。所有患者或家属均签署知情同意书。肺部感染的诊断标准参照 中国神经外科重症患者感染诊治专家共识 201710，包括临床表现、影像学改变和病原学结果。其中临床诊断标准包括肺内出现新的或进展的浸润影，且存在发热、中性粒细胞升高或减少、脓性痰等两种以上症状；同时，需排除肺出血、肺水肿、肺部肿瘤等诊断。1 2 研究方法 自制资料收集表，通过医院信息系统（hospital information system，HIS）调取患者的相关资料。纳入指标包括 4 个部分：（1）患者的基本资料，包括年龄、性别、吸烟史、格拉斯哥昏迷评分（glasgow coma score，GCS）评分、急性生理学与慢性健康（acute physiology and chronic health evaluation，APACHE）评分；（2）患 者 的 基 础 疾病情况，包括糖尿病、高血压；（3）住院期间的治疗情况，包括呼吸机使用时长、更换抗菌药物种类、是否有气管切开；（4）实验室检查指标，包括血清白蛋白（serum albumin，ALB）、血红蛋白（hemoglobin，Hb）、C 反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、血糖（blood glucose，Glu）。1 3 统计学方法 采用 SPSS 25.0 软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数 标准差（xs）表示，比第一作者：任佳仪（1998-），女，河南许昌人，硕士通信作者：曲 虹，E-mail： 210创伤与急危重病医学 2023 年 5 月 第 11 卷 第 3 期Trauma and Critical Care Medicine May 2023 Vol.11，No.3较采用 t 检验；不符合正态分布的计量资料以中位数（四分位数）M（P25，P75）表示，比较采用非参数秩和检验。计数资料以例（百分率）表示，组间比较采用 2表示。采用二元Logistic 回归分析行机械通气动脉瘤破裂患者发生肺部感染的独立危险因素。将独立危险因素纳入 R 语言软件 4.2.1版本中，应用 rms 程序包构建列线图模型，通过 caret 程序包应用 Bootstrap 法重复抽样 1 000 次对模型进行内部验证，采用 rms 程序包计算内部一致性指数（C-index）以评估列线图模型的区分度11（C 指数在 0.500.70 表示区分度较低，0.710.90 表示区分度中等，0.90 以上表示区分度较高）。采用ROCR及rms程序包绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，以评价列线图模型的预测价值。应用 Hosmer-Lemeshow 拟合优度检验模型的拟合度。以 P0.05 为差异具有统计学意义。2 结果2 1 机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的单因素分析 本组 190 例患者中，发生肺部感染 82 例（43.2%）。两组患者在气管切开、更换抗菌药物种类、APACHE 评分、血清白蛋白、血红蛋白、使用呼吸机总时长、C-反应蛋白等比较，差异有统计学意义（P0.05）。见表 1。表 1 行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的单因素分析/例（百分率/%）因素感染组（n=82）无感染组（n=108）2/t/Z 值P 值年龄（xs，岁）62.289.9059.3512.75-1.720.087性别 女性52（63.4）45（41.7）0.500.480 男性30（36.6）63（58.3）糖尿病 无74（90.2）94（87.0）0.470.490 有 8（9.8）14（13.0）高血压 无38（46.3）49（45.4）0.021.000 有44（53.7）59（54.6）吸烟史 无53（64.6）71（65.7）0.030.870 有29（35.4）37（34.3）气管切开 无10（12.2）85（78.7）82.470.001 有72（87.8）23（21.3）更换抗菌药物种类 3 种53（64.6）104（96.3）32.560.001 3 种29（35.4）4（3.7）GCSM（P25，P75），分 7（5.00，11.25）8（4.00，14.00）-1.100.270APACHE M（P25，P75），分 18（13.00，21.00）16（12.00，19.00）-2.260.024使用呼吸机总时长 M（P25，P75），h 68.8（35.38，160.50）17.13（3.31，46.94）-7.010.001血清白蛋白（xs，g/L）33.386.2136.736.593.560.001血糖 M（P25，P75），mmol/L 9.3（7.56，12.50）8.86（6.81，12.25）-0.840.400C-反应蛋白 M（P25，P75），mg/L 76.2（23.94，145.11）28.15（6.54，78.50）-3.940.001血红蛋白（xs，g/L）118.3522.90126.4424.762.300.022211创伤与急危重病医学 2023 年 5 月 第 11 卷 第 3 期Trauma and Critical Care Medicine May 2023 Vol.11，No.32 2 行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的多因素 Logistic 回归分析 以是否发生肺部感染作为因变量（无=0，有=1），以单因素分析结果中具有统计学意义的 7 个变量作为自变量进行二元 Logistic 回归分析，赋值方式见表 2。多因素 Logistic 回归分析结果显示，气管切开、更换抗菌药种类、使用呼吸机总时长是行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的独立危险因素（P0.05）。见表 3。2 3 预测行机械通气的动脉瘤破裂患者肺部感染的列线图风险模型建立 基于多因素 Logistic 回归结果，应用 R 软件中的 rms 包纳入气管切开、更换抗菌药物种类、使用呼吸机总时长 3 项危险因素建立预测行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的列线图模型。各条评分线左侧端点均对应为 0 分，右侧端点自气管切开指标起依次为 33、100、160 分，总分为 293 分。见图 1。表 2 二元 Logistic 回归赋值表自变量赋值方式气管切开无=0；有=1更换抗菌药种类3 种=0；3 种=1GCS/分原值输入使用呼吸机的总时长/h原值输入血清白蛋白/gL-1原值输入C 反应蛋白/mgL-1原值输入血红蛋白/gL-1原值输入表 3 行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的多因素 Logistic 回归分析变量 值S.E.值Wald 2值OR 值P 值95%可信区间常数-2.8000.42063.000_0.001_气管切开2.4120.44629.19111.1550.05），模型具有较好的预测符合度。应用 Bootstrap 法对该风险模型进行验证，C 指数越接近 1，说明列线图的预测能力越准确8。本研究列线图的 C 指数 为 0.919。ROC 曲 线 下 面 积 是 0.910（95%可 信 区 间0.8680.952），敏感度和特异度分别为 0.824 和 0.890。见图 3。图2 列线图模型的校准曲线 图3 列线图模型的ROC曲线分数气切使用呼吸机的总时长/h更换抗菌药物种类总分线性预测器发生风险212创伤与急危重病医学 2023 年 5 月 第 11 卷 第 3 期Trauma and Critical Care Medicine May 2023 Vol.11，No.33 讨论颅 内 动 脉 瘤 破 裂 发 病 急、病 情 凶 险，其 病 死 率 为27%44%12。有研究显示，动脉瘤破裂患者较常见的感染部位是下呼吸道，明确感染发生的危险因素，对预防感染，降低感染发生率以及改善预后至关重要13。本研究结果显示，行机械通气的动脉瘤破裂患者肺部感染的发生率为 43.2%，较汪旭亮14研究结果中的 38.89%高，这可能是由于本研究纳入的样本是行机械通气的动脉瘤破裂患者，较一般的动脉瘤破裂患者病情更重，意识障碍程度更深，因此感染的发生率更高。本研究结果显示，气管切开是患者肺部感染的独立危险因素，与郭俊等15的研究结果相似。气管切开是神经外科抢救患者生命常进行的操作之一，但气管切开后由于机体的防御功能被破坏，加之要进行吸痰或机械通气等侵袭性操作，使细菌容易侵入并定植，增加了交叉感染的风险16-17。机械通气可导致呼吸道黏膜受损，细菌在呼吸机管路中生长繁殖，在帮助患者翻身或进行其他操作时，管路中的冷凝水倒流入呼吸道中，可引起感染18-20。更换抗菌药物种类 3 种亦会增加患者肺部感染的发生风险。联合使用或更换抗菌药物种类 3 种，一方面，会破坏人体正常的微生态平衡，导致菌群失调引起院内感染；另一方面，通过抗菌药物的选择性压力，易导致多重耐药菌的出现21-22。因此，选择合理的抗菌药物对临床结局至关重要。综上所述，本研究基于气管切开、使用呼吸机总时长、更换抗菌药种类 3 项危险因素建立预测行机械通气的动脉瘤破裂患者发生肺部感染的列线图模型，具有良好的区分度与准确度，能够直观地根据不同危险因素比重对患者采取个体化的预防措施，降低肺部感染的发生率。但本研究是一项单中心、样本量较少的研究，纳入因素的数量受样本量的限制，且只进行了内部验证，未进行外部验证，可能存在偏倚，未来应开展多中心、大样本的研究对预测模型进行外部验证、优化和调整，以使模型更加符合临床实际。参考文献：1 Tang H，Shrager JB.The signaling network resulting in ventila-tor-induced diaphragm dysfunctionJ.Am J Respir Cell Mol Biol，2018，59（4）：417-427.2 Ramirez P，Bassi GL，Torres A.Measures to prevent nosocomial infections during mechanical ventilationJ.Curr Opin Crit Care，2012，18（1）：86-92.3 Zhao L，Zhang L，Zhang X，et al.An analysis of 1256 cases 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