mPCNL術后尿源性膿毒血癥風險因素分析及基于諾模圖的預測模型建立

談吉超，石 陽，王彥覺，高 航，王立鶴

(齊齊哈爾醫學院附屬第二醫院，黑龍江 齊齊哈爾161000)

微通道經皮腎鏡取石術(minimally percutaneous nephrolithotomy,mPCNL)具有取石效果高、恢復快等優點，現已被公認為腎結石清除的一線選擇，尤其是對于負擔較大的復雜結石[1-2]。盡管如此，PCNL偶爾也會引起嚴重的不良事件。PCNL后尿源性膿毒癥是一種相對少見但可能危及生命的并發癥，據報道，PCNL后尿源性膿毒癥的發生率約為3.7%-7.6%[3-4]。目前，國內尚缺乏mPCNL后尿源性膿毒癥相關臨床風險因素的研究。本研究通過回顧性分析上尿路結石行mPCNL后發生尿源性膿毒血癥患者的臨床資料，篩選獨立危險因素并建立諾模圖預測模型，為早期識別尿源性膿毒血癥的高危患者提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2020年1月至2021年12月就診于齊齊哈爾醫學院附屬第二醫院泌尿外科接受mPCNL治療的患者，共納入122例。此項研究已獲得我院倫理委員會的批準。

本研究收集的臨床資料包括：患者一般情況、術前是否接受過體外沖擊波碎石治療(ESWL)、術前雙J(DJ)支架或經皮腎造口術(PCN)史、實驗室檢查包括腎功能試驗(血尿素和血清肌酐)、尿菌培養等資料。對結石的影像學評價采用計算機體層攝影(CT)，功能評價采用靜脈尿路造影或CT尿路造影；經評估的結石特征包括大小(以毫米為單位)、結石位置(包括腎結石和輸尿管結石)、結石數量(單發或多發)、是否腎積水；評估圍手術期的特點包括手術時間、一期行腎造瘺管、通道數量(單或多)、術后腎造口管的使用和DJ支架的置入。術前如有發熱或尿液培養陽性者，則給予靜點敏感的抗生素，直至發熱消退，尿培養陰性后再接受手術。腎盂積水患者行經皮腎造口術(PCN)置管治療。所有患者均使用抗生素。術前給予第三代頭孢菌素或尿培養敏感的抗生素。

1.2 手術方式

全麻下同側輸尿管逆行置管術。病人取俯臥位，在超聲引導下行經皮腎穿刺，由同一名主刀醫生使用18G穿刺針。通過一條親水導絲，用擴張器對其進行擴張，并將F16外鞘置于集合系統中。使用鈥激光或氣壓彈道碎石，沖出結石粉末。所有患者均留置輸尿管支架管，部分患者留置了腎造瘺管。

1.3 術后觀測指標及定義

患者術后平均住院時間為平均數±標準差 天。在此期間，每天監測體溫、脈搏、血壓和血常規。發熱定義為術后任何一天的溫度>38℃。膿毒血癥的早期識別需要滿足以下至少2個標準：(1)呼吸頻率≥22次/分；(2)意識改變；(3)收縮壓≤100 mmHg。對于SOFA評分≥2的患者，可診斷為膿毒血癥[5]。術后結石殘留的定義為超聲掃描和X線檢查對殘余結石進行評價，取任意軸上長度大于8 mm的結石。

1.4 統計分析

數據采用SPSS26.0和R語言(Version4.2.1)對數據進行統計分析。用均數±標準差描述符合正態分布的計量資料，用中位數、四分位數描述非正態分布的計量資料，用頻數、百分比描述計數資料。單因素分析采用兩獨立樣本t檢驗、曼惠特尼檢驗和t卡方檢驗，對單因素分析有統計學意義的指標，采用Logistic逐步回歸進行多因素分析。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 單因素分析發生尿源性膿毒血癥的臨床因素

在本研究中，共納入122例經mPCNL治療的上尿路結石患者。術后發生尿源性膿毒血癥10例(8.2%)，平均年齡58.60±15.82歲，其中男性8例，女性2例；未發生尿源性膿毒血癥112例(91.8%)，平均年齡55.04±12.10歲，其中男性72例，女性36例。對兩組患者的臨床資料進行單因素分析，結果如表1和表2所示，尿源性膿毒血癥患者的手術時間和結石直徑均顯著高于未發生尿源性膿毒血癥的患者(P=0.002和P=0.003)。兩組患者在其他方面無顯著統計學差異(P>0.05)。

2.2 多因素分析發生尿源性膿毒血癥的臨床因素

將單因素分析結果有統計學意義的指標，納入多因素分析，結果如表3所示，結石最大直徑和手術時間均是尿源性膿毒血癥發生的獨立影響因素(P值分別為0.044和0.014)。且結石直徑越大、手術時間越長，發生尿源性膿毒血癥的風險越大(OR值分別為1.097和1.029)。基于多因素分析結果，構建預測模型：Logit(P)=-7.556+1.097×結石最大直徑+1.029×手術時間。根據多因素Logistic逐步回歸的結果將數據可視化，繪制諾模圖，詳見圖1。

2.3 模型的檢驗及預測效能

建立模型后，根據Hosmer-Lemeshou檢驗(χ2=10.465，P=0.234)和校準曲線(圖2A)測驗預測模型的擬合優度，并通過ROC曲線下面積(AUC)對所建立的模型的預測效能進行進一步評定，結果顯示，ROC曲線下面積為0.832(95%CI為0.665 0.999，P<0.001)，詳見圖2B，表明該模型的檢驗效能較好，具有一定的臨床價值。

表1 研究人群的一般臨床特征

表2 研究人群圍手術期的相關資料

表3 影響尿源性膿毒血癥的多因素分析

3 討論

經皮腎鏡取石術(PCNL)是一種微創且有效的上尿路結石的手術方式，通常是復雜上尿路結石的首選治療方法[6]。然而也有引起并發癥的潛在風險，據報道發生率達到8%-38%[7]。行mPCNL手術期間釋放的結石定植菌通過體循環易位，導致術后感染性并發癥甚至膿毒血癥的發生[8]。在我們的研究中，術后膿毒癥的發生率為8.20%，與其他研究中心得出的結果相近[9-10]。

圖1 尿源性膿毒血癥相關的諾模圖

圖2 A：預測模型的校準曲線；B：預測模型的ROC曲線

在這項回顧性研究中，對收集的患者臨床資料進行單因素分析及多因素logistic回歸分析，結果表明，手術時間長(P=0.002)與結石最大直徑大(P=0.003)是術后發生尿源性膿毒癥的獨立風險因素，與國內外其他研究人員得出結果一致[11-13]。本研究發生尿源性膿毒血癥的手術平均時間為155.00(102.00,193.50) min，結石直徑22.95(18.00,36.55) mm，而未發生組平均手術時間為92.50(66.25,120.00) min，結石直徑為14.05(10.00,20.00) mm。手術時間越長，創傷組織暴露時間長，增加結石周圍菌群與環境中菌群感染幾率，同時手術時間長會增加出血量以及灌注液的吸收量，從而發生感染的風險就會增加。此外，長時間灌注引起的腎盂高壓易造成局部靜脈開放，增加細菌進入血液機會，從而引發感染，進而發展為膿毒血癥。結石直徑越大越容易與尿路上皮細胞發生刮擦，引起小的創傷，從而誘發感染。同時也容易造成尿道阻塞，若尿液不能及時排出體外，潴留于膀胱、輸尿管甚至腎臟中，為細菌繁殖創造有利的條件。并且，結石直徑越大會增加手術難度，延長手術時間，更容易累及到鄰近組織，增加了感染風險。

本次研究基于篩選出的獨立風險因素(手術時間及結石最大直徑)，建立了預測mPCNL術后發生尿源性膿毒血癥的諾模圖模型。建立模型后，根據Hosmer-Lemeshow檢驗(χ2=10.465，P=0.234)和校準曲線測驗預測模型的擬合優度，并通過ROC曲線下面積對所建立的模型的預測效能進行進一步評定，結果顯示，該模型的檢驗效能較好，具有一定的臨床價值。諾模圖主要由3個部分組成，分別是預測模型的變量、變量相應的得分和預測事件的發生概率，是近幾年數據分析的發展趨勢，可以把復雜的數據變成可視化圖型，臨床一般會將其用于表達預測模型中各變量之間的關系。醫務人員可通過患者的各項目得分情況個體化預測mPCNL術后發生尿路感染的概率，早期識別高風險人群，并及早處置，免于病情進一步發展。

PCNL術后發生膿毒血癥與術前中段尿培養陽性相關[14-15]，而本研究結果未見明顯差異，分析原因如下，患者入院時采集中段尿送檢尿培養，由于需要尿培養耗時長，結果通常到術后才能收到，這意味著我們無法利用培養結果來決定患者是否應該繼續進行PCNL，以及患者是否需要全程抗生素治療在PCNL之前根除先前存在的感染。因此，我們在手術前2天開始對計劃進行PCNL所有患者使用抗生素，從而即使術前尿細菌培養結果陽性，在應用抗生素期間也一定程度的將尿液中細菌清除。本研究中發生尿源性膿毒血癥的患者10例，其中尿培養陽性5例，陰性5例；未發生尿源性膿毒血癥組112例，其中尿培養陽性37例，陰性75例，從中我們發現，絕大多數術前尿培養陽性的患者最終沒有發生 PCNL 后膿毒癥。可以提出一些假設來解釋這種現象。首先，先前存在的尿路感染可能已通過經驗性術前抗生素清除。其次，排尿樣本中的菌尿僅代表患者下尿路的定植，而上尿路保持相對無菌。最后，但也非常重要的是，無效樣本中的細菌生長可能存在體外污染，特別是如果培養的細菌種類與常見的泌尿道菌群不一致時。

綜上，本研究結果顯示，結石最大直徑、手術時間是mPCNL后患者發生尿源性膿毒血癥的獨立風險因素，基干上述危險因素建立的諾模圖模型可準確評估和量化mPCNL術后發生尿源性膿毒血癥的風險。能夠為臨床治療方案的選擇提供有價值的幫助，具有較好的推廣應用前景。但本研究為單一中心的回顧性研究，樣本量較小，尚存一定的局限性，暫時未將一些新的基因生物標志物和因子納入研究，例如 CaSR986基因多態性和C反應蛋白[16-17]。