胃癌根治術患者腹腔感染危險因素的貝葉斯網絡模型分析

羅 進， 燕 速， 張書勤， 邢 多， 施昊旻， 楊惠蓮

腹腔感染是指由于病原菌侵入腹腔引發的感染，主要包括腹腔感染、腹膜后感染和腹部器官感染[1-3]。胃癌根治術患者腹腔感染主要是醫院獲得性感染，患者術后發生腹腔感染會影響手術療效及術后生活質量[4]，嚴重者還會危及到生命[5]。積極探索胃癌根治術患者腹腔感染主要的危險因素，并探究其因果關系及其因素之間的相互聯系，掌握腹腔感染病原菌分布情況將有助于預防和早期診斷及積極治療腹腔感染[6-7]?；诖耍狙芯炕仡櫺允占嗪Ｊ∧橙揍t院2015年1月—2021年3月行胃癌根治術患者病歷資料，利用多因素logisitic回歸篩選出胃癌根治術患者腹腔感染的危險因素，并建立貝葉斯網絡模型，了解病原菌分布情況，為防治胃癌根治術患者腹腔感染提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性收集青海省某三甲醫院2015年1月—2021年3月行胃癌根治術且符合研究納入和排除標準的胃癌根治術患者病歷資料。

1.2 納入標準和排除標準

納入標準：①術前經胃鏡下取活檢或術后病理確診為胃腺癌；②接受胃癌根治性手術的患者；③在醫院信息系統（HIS）中有完整的基本情況、臨床病理特征、手術信息、術前血清學等資料。

排除標準：①入院前3個月內曾發生入院前社區獲得性感染者；②術中探查發現有遠隔轉移或者腹膜轉移者而未行胃癌根治術患者。

1.3 胃癌腹腔感染診斷標準

胃癌根治術腹腔感染判定標準依據《中國腹腔感染診治指南（2019版）》[8]和《醫院感染診斷標準（試行）》[9]。具體為胃癌根治術患者術后體溫＞38℃，WBC計數＞10×109/L、腹痛、腹脹或者明顯腹膜炎體征或腹腔引流液或穿刺液細菌學培養陽性，腹腔引流管及腹腔穿刺引流管內可見膿性液或腹部彩超、CT 或者再次手術時明確腹腔有膿性滲出液或膿腫等感染性病變存在。

1.4 病原菌檢測

取胃癌根治術患者腹腔引流液/穿刺液1 mL，首先將其溶于滅菌生理鹽水當中，放置于合適的條件下經過24 h培養后獲得培養物， 配置成純菌液，使用生物梅里埃（中國） 公司全自動微生物鑒定系統實施分型鑒定，經過計算機自動掃描、讀取、分析，形成鑒定報告，所有操作均由檢驗醫師進行。

1.5 貝葉斯網絡模型

貝葉斯網絡也稱為belief networks，是一種基于概率推理的數學模型，理論基礎為貝葉斯公式[10]，結合概率論和圖論來揭示變量（節點）間的概率依賴關系。貝葉斯網絡形式上是一個有向無環圖（DAG directed acyclic graph），結點表示隨機變量，結點之間的邊表示條件依存關系，箭頭出發的節點為父節點，箭頭到達的節點為子節點，子節點依存于父節點，如果兩個節點沒有連接關系，表示兩個隨機變量能夠在某些特定情況下條件獨立[11-12]。

1.6 納入研究指標

納入指標主要為①基本資料：年齡、民族、身高、體重、吸煙史、飲酒史、高血壓史、糖尿病史、血型，術后住院天數、總住院天數；②胃癌患者臨床病理特征：胃腫瘤位置、分化程度、脈管侵犯、神經侵犯、胃癌TNM分期；③手術情況：手術時長、手術方式、胃切除范圍、消化道重建方式、術中出血量、留置引流管數；④腹腔感染和病原菌等指標。

1.7 統計學分析

研究資料主要利用R3.4.1和python軟件進行統計分析。首先對研究資料進行單因素分析，單因素分析具有統計學意義的影響因素納入多因素logisitic回歸當中進行危險因素的篩選，并運用python進行貝葉斯網絡模型的建立。

2 結果

2.1 基本情況

共納入1 448例行胃癌根治術患者，男1 135例（78.38%）、女313例（21.62%），平均年齡（60.4±8.7）歲，術后發生腹腔感染169例，感染率為11.67%，術后未感染1 279例（88.33%）。

2.2 腹腔感染危險因素的單因素分析

單因素分析顯示性別、民族、飲酒史、糖尿病史、血型、腫瘤分化程度、神經侵犯、手術方式、術中出血量與胃癌根治術患者腹腔感染發生率差異均無統計學意義（P＞0.05）。年齡、吸煙史、高血壓史、胃腫瘤位置、脈管侵犯、TNM分期、手術時長、胃切除范圍、消化道重建方式、引流管數與胃癌根治術患者腹腔感染發生率差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 胃癌根治術患者腹腔感染一般資料和臨床資料分析Tabel 1 Demographic and clinical data of patients with postoperative intra-abdominal infection after radical gastrectomy for gastric cancer

表1（續）Table 1（continued）

研究顯示胃癌根治術患者術后發生腹腔感染與患者總住院時間及術后住院時間具有密切聯系，胃癌根治術患者術后發生腹腔感染會延長患者術后住院天數和總住院天數。見表2。

表2 胃癌根治術患者腹腔感染住院與術后住院天數情況Table 2 Days of hospital stay in terms of intra-abdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

2.3 腹腔感染危險因素的多因素logistic回歸分析

將單因素分析結果中具有統計學意義（P＜0.05）的指標納入到多因素logistic回歸當中進行自變量的篩選。多因素分析結果顯示共篩選出5個危險因素，年齡（≥60歲）（OR=2.188，95%CI：1.554～3.080）、吸煙史（有）（OR=1.425，95%CI：1.019～1.992）、 脈 管 侵 犯（ 陽 性 ）（OR=1.589，95%CI：1.112～2.271）、 手 術 時 間（≥240 min）（OR=1.888，95%CI：1.348～2.644）、引流管數（≥2根）（OR=1.916，95%CI：1.330～2.761）。見表 3。

表3 胃癌根治術患者腹腔感染logistic多因素回歸分析Table 3 Multivariate logistic regression analysis of the risk factors for intra-abdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

2.4 腹腔感染危險因素貝葉斯的網絡模型

根據多因素logistic回歸分析模型篩選出的5個變量，利用 MMHC 算法進一步構建腹腔感染與其相關危險因素的貝葉斯網絡模型。構建了一個含5個節點，7條有向邊的胃癌根治術患者腹腔感染貝葉斯網絡模型。結果顯示與子節點直接相關的父節點為年齡、手術時長、留置引流管數、脈管侵犯。同時手術時長和引流管數可作為吸煙的中間變量影響腹腔感染。年齡可作為父節點影響腹腔感染，同時也可影響引流管數從而間接影響腹腔感染。貝葉斯網絡模型顯示高齡、留置較多引流管且脈管侵犯伴較長手術時間胃癌患者根治術后患腹腔感染風險最高達0.462。見圖1、表4。

表4 胃癌根治術患者腹腔感染條件概率表Table 4 Conditional probability of intra-abdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

圖1 胃癌根治術患者腹腔感染貝葉斯網絡圖Figure 1 Bayesian network diagram illustrating the relationship between the risk factors of IAI in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

2.5 病原菌分布

169例腹腔感染患者共培養出115株病原菌，其中革蘭陰性菌68株（59.13%），革蘭陽性菌45株（39.13%），真菌2株（1.74%）。病原菌分布主要為大腸埃希菌31株（26.96%）、肺炎克雷伯菌11株（9.57%）、銅綠假單胞菌10株（8.70%）、屎腸球菌13株（11.30%）、表皮葡萄球菌12株（10.43%）。見表5。

表5 胃癌根治術患者腹腔感染病原菌分布Table 5 Distribution of the pathogens isolated from intraabdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

3 討論

胃癌根治術患者發生腹腔感染是胃癌根治術術后主要并發癥之一[13]，目前有研究表明不同國家、不同醫院胃癌根治術腹腔感染發生率有所不同[14]。胃癌根治術患者發生腹腔感染可造成住院時間延長和住院費用增加，嚴重影響胃癌患者術后生存質量[15]。本研究表明該院胃癌根治術術后腹腔感染發生率為11.67%；胃癌根治術患者腹腔感染組共培養出115株病原菌，其中以革蘭陰性菌68株（59.13%）為主；同時顯示胃癌根治術患者發生腹腔感染會延長術后住院時間和總住院時間。

多因素logisitic回歸結果顯示胃癌根治術患者腹腔感染的危險因素為高齡、吸煙史、脈管侵犯、較長手術時間以及術后留置較多引流管。高齡患者手術耐受性較差，免疫能力處于較低水平，手術時間越長可能導致病原菌的侵入概率越大，這與目前研究結果相同[16-17]。有研究表明脈管侵犯與胃癌根治術患者術后生存有密切關系，脈管侵犯表明胃癌惡性程度較高，表明腫瘤侵犯血管，這會導致手術過程中出現較多出血和延長手術時間等[18-19]。胃癌根治術患者留置較多引流管會增加術后腹腔感染的發生概率，而胃癌根治術術后添加引流管主要是考慮胃癌患者術中探查病期較晚，手術復雜，創面大，有較多滲出液等因素，這也提示患者術后出現并發癥概率較高，同時添加引流管會導致延長手術時間并增加與外界接觸面，增加患者的感染風險[20-21]。吸煙已被證明是外科手術術后并發癥和死亡的獨立危險因素，隨機臨床研究結果表明，手術前戒煙可減少術后感染和其他傷口相關并發癥[22-23]。此外有學者研究表明胃癌患者肌肉減少癥、男性、全胃切除和聯合其他臟器切除也會增加胃癌患者根治術術后腹腔感染發生率[17，24-25]。

本研究結果顯示根據胃癌根治術患者腹腔感染的5個危險因素，建立的貝葉斯網絡模型顯示子節點直接相關的父節點為年齡、手術時長、留置引流管數、脈管侵犯。手術時長和引流管數可以作為吸煙的中間變量影響腹腔感染。年齡可以作為父節點影響腹腔感染，同時也可以影響引流管數從而間接影響腹腔感染。高齡、留置較多引流管且脈管侵犯伴較長手術時間胃癌患者根治術后患腹腔感染風險最高達0.462。因此本研究表明臨床醫師可建立貝葉斯網絡模型，通過評估胃癌根治術患者術后發生腹腔感染的風險來進行個性化管理。

綜上所述，本研究表明該院胃癌根治術患者腹腔感染主要的危險因素為高齡、有吸煙史、脈管侵犯、較長手術時間、留置較多引流管數；感染檢出病原菌以革蘭陰性菌為主；貝葉斯網絡模型較好揭示了腹腔感染危險之間的關系和結局，并且給出高危概率，今后可將貝葉斯網絡模型運用于胃癌根治術患者腹腔感染的危險因素研究中。