皮膚科住院患者多重耐藥菌感染風險諾莫圖預測模型的建立與驗證

朱 娜,朱東林,邢 雷,隋 磊

目前,多重耐藥菌(MDRO)感染已成為全球性衛生安全問題之一,相關數據統計顯示,國內重癥監護室定植或感染MDRO患者占50%以上[1-2]。而皮膚科住院患者通常伴有皮膚防御屏障破壞現象,是醫院感染高發科室,加之臨床抗生素濫用,導致該科室住院患者容易形成MDRO感染[3]。相關研究表明,與皮膚防御屏障破壞有關的MDRO主要包括產超廣譜β-內酰胺酶大腸埃希菌、鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌等菌種,會明顯增加治療難度,延長住院時間[4]。因此,防控皮膚科住院患者MDRO感染逐漸成為醫院感染控制工作的重中之重,這就需要了解皮膚科住院患者MDRO感染的影響因素,并建立對應的預測模型,以便采取科學的防控措施,降低MDRO感染率。為此,本研究通過尋找皮膚科住院患者MDRO感染風險的影響因素建立諾莫圖預測模型,旨在為臨床開展防控工作提供參考依據,現報告如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取秦皇島市第一醫院2018年1月—2022年6月皮膚科住院患者8 950例,其中男5 631例、女3 319例;年齡22～75(43.49±5.16)歲;體質量指數(BMI)17～26(21.32±2.30)kg/m2;婚姻狀況:未婚1 194例,已婚6 526例,離異/喪偶1 230例;合并高脂血癥2 871例,高血壓1 753例,糖尿病1 156例,營養不良1 118例,貧血820例。本研究經秦皇島市第一醫院醫學倫理委員會審批(2022C004),患者均知情本研究,自愿簽訂知情同意書。

1.2 選取標準

納入標準:皮膚科住院患者;經細菌培養及藥物敏感試驗確認是否存在MDRO感染;臨床資料完整。排除標準:參與本研究前存在細菌感染者;伴精神異常、認知功能障礙者;合并嚴重疾病或惡性腫瘤者;存在嚴重血液系統疾病者。

1.3 研究方法

1)調查方法:制訂調查問卷,包括一般人口學特征和疾病情況兩部分內容。一般人口學特征包括年齡、性別、BMI、婚姻狀況、文化程度、疾病情況,是否伴有高血壓、高脂血癥、貧血、營養不良、糖尿病,是否長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑、有無抗生素聯用、住院天數及白細胞計數(WBC)、血小板計數(PLT)、中性粒細胞/淋巴細胞比值(NLR)、血紅蛋白(Hb)、白蛋白(ALB)、C反應蛋白(CRP)等資料信息。

2)質量控制方法:所有調查人員、數據統計人員均經過統一培訓,確認合格后參與研究工作。調查問卷發放后,由調查人員詳細講解問卷條目,告知患者需自行填寫問卷,若患者無法自行填寫則可在家屬幫助下完成填寫。所有調查問卷回收后,由質控人員檢查核實,對有問題的問卷,現場返回糾錯、重填。所有調查問卷回收后,由專門數據錄入人員經由EpiData 3.1數據庫對臨床數據進行雙錄入,后由專門監察員核對錄入數據與源數據的一致性,若不一致則進行核對修改,確認所有數據無誤后全部導出,交由統計分析人員進行數據統計分析。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 皮膚科住院患者MDRO感染發生情況

8 950例皮膚科住院患者發生MDRO感染782例,發生率為8.74%,其中以皮膚軟組織感染為主446例占57.03%,其次為下呼吸道感染227例占29.03%,其他部位感染109例占13.94%。

2.2 皮膚科住院患者MDRO感染單因素分析

年齡、免疫性皮膚疾病、糖尿病、貧血、營養不良、侵入性操作、長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑、抗生素聯用、住院天數、CRP與皮膚科住院患者MDRO感染有關(P<0.01)。見表1。

表1 皮膚科住院患者MDRO感染單因素分析

2.3 皮膚科住院患者MDRO感染Lasso回歸分析

采用R軟件中glmnet程序包對單因素分析中有統計學意義的10個變量進行Lasso回歸分析。采用交叉驗證法尋找出最小均方誤差的最佳懲罰系數λ，即圖中虛線對應的λ=0.003。據此選出8個影響因素為年齡、免疫性皮膚疾病、侵入性操作、糖尿病、住院天數、長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑、抗生素聯用、CRP。

2.4 皮膚科住院患者MDRO感染多因素Logistic回歸分析

以皮膚科住院患者是否發生MDRO感染作為因變量(否=0，是=1)，以Lasso回歸分析篩選出的影響因素作為自變量(年齡、住院天數、CRP為連續變量，以實際值錄入；免疫性皮膚疾病、侵入性操作、糖尿病、長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑、抗生素聯用以“0、1”賦值)。多因素Logistic回歸分析顯示，年齡、免疫性皮膚疾病、侵入性操作、糖尿病、住院天數、長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑、抗生素聯用、CRP是皮膚科住院患者MDRO感染的獨立危險因素(P<0.01)，見表2。經多重共線性分析，方差膨脹因子<10，提示各變量間不存在多重共線性關系，故以最終變量對應的回歸系數β建立多因素Logistic回歸方程。

表2 皮膚科住院患者MDRO感染多因素Logistic回歸分析

2.5 諾莫圖預測模型的建立與內部驗證

采用R軟件rms程序根據此方程建立皮膚科住院患者MDRO感染的諾莫圖預測模型，見圖1。該模型C-index為0.920，校準度為0.885，提示該預測模型預測效能較高，見圖2；ROC曲線分析顯示，該模型預測MDRO感染的曲線下面積(AUC)為0.945(95%CI：0.903，0.991)，敏感度為0.905，特異度為0.918，見圖3。

MDRO為多重耐藥菌,CRP為C反應蛋白。

圖2 皮膚科住院患者多重耐藥菌感染預測模型校準圖

圖3 皮膚科住院患者多重耐藥菌感染影響因素分析內部驗證受試者工作特征曲線

2.6 外部驗證

另選取2022年7月—2023年7月皮膚科住院患者1 250例作為外部驗證樣本，MDRO感染發生率為7.04%(88/1 250)。ROC曲線分析顯示，諾莫圖預測模型預測1 250例皮膚科住院患者MDRO感染的AUC為0.947，敏感度為0.905，特異度為0.872。

3 討論

本研究結果顯示，8 950例皮膚科住院患者MDRO感染發生率為8.74%，與王玉環等[5]報道中皮膚內科住院患者MDRO發生率8.60%的數據較為接近，提示皮膚科住院患者MDRO感染發生風險較高，需給予重視。經Lasso-Logistic回歸分析篩選出8個皮膚科住院患者MDRO感染的影響因素，包括年齡、免疫性皮膚疾病、侵入性操作、糖尿病、住院天數、長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑、抗生素聯用、CRP。分析具體原因為：1)年齡：相關研究表明，隨著患者年齡的增加，機體防御能力下降，且多數老年患者伴有氣管、支氣管纖毛功能減退、吞咽功能障礙及心肺功能低下等情況，極易導致口咽部定植菌侵入下呼吸道，從而導致下呼吸道感染，這也是下呼吸道為MDRO主要感染部位的重要原因之一[6-8]。同時，患者年齡越大，合并的基礎疾病越多，致使MDRO感染風險極大增加[9-14]。2)免疫性皮膚疾病、長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑：皮膚科住院患者多患有免疫性皮膚疾病，此類患者皮膚防御屏障受損嚴重，機體免疫功能較差，難以抵抗MDRO感染，加之此類患者通常需長期應用糖皮質激素或免疫抑制劑治療，會進一步降低自身抵抗力，從而更易發生MDRO感染[15-16]。3)侵入性操作：有報道指出，侵入性操作是住院患者醫院感染的獨立危險因素[17-18]，本研究中侵入性操作明顯增加皮膚科住院患者MDRO感染風險的原因為皮膚創面有潰瘍、糜爛及分泌物者通常需行侵入性治療，導致MDRO經受損的皮膚屏障侵入機體，病情嚴重者甚至需行氣管插管、留置導尿等侵入性操作，會損傷局部防御屏障功能，形成直接污染，明顯增加MDRO感染風險[19-21]。4)糖尿?。禾悄虿∈瞧つw科住院患者MDRO感染的獨立危險因素，因糖尿病會導致患者機體長期處于高血糖、脂代謝紊亂及胰島素抵抗狀態，而高血糖能為MDRO生長提供有利條件，促使其在機體內大量繁殖，最終引發MDRO感染[22-23]。5)住院天數：住院時間的延長會導致患者長時間暴露于醫院這個特殊病原菌集中的環境下，加之患者對感染的防御能力較弱，便容易引發MDRO感染[24-25]。6)抗生素聯用：國內外相關研究證實，抗生素不合理應用是導致細菌耐藥、MDRO及難以控制感染的主要原因[26-27]。因為反復應用抗生素或聯合應用多種抗生素會誘導耐藥基因突變，形成多重耐藥基因的復合體，產生多重耐藥性，最終誘發MDRO感染[28]。7)CRP：CRP是一種非特異性炎癥標志物，其水平升高表示機體內存在感染性、炎癥性損傷，這種情況下，其他炎性介質也會隨之大量分泌、釋放，這就為細菌感染提供有利基礎條件，從而明顯增加MDRO感染可能性[29-30]。提示臨床應重視上述因素在皮膚科住院患者MDRO感染防控工作中的重要性。

目前，臨床診斷MDRO感染的“金標準”仍然是藥物敏感試驗，雖然具有可靠的診斷價值，但其耗時長，對臨床開展防控工作的指導價值有限[31]。故需探索更為科學、可靠的預測手段。諾莫圖預測模型是一種統計學圖形預測工具，能為臨床預測疾病發生發展及預后情況提供較為直觀且準確的結果[32]。為此，本研究基于上述8個影響因素采用R軟件rms程序建立皮膚科住院患者MDRO感染的諾莫圖預測模型，結果顯示，該模型C-index為0.920，校準度為0.885，ROC曲線分析該模型預測皮膚科住院患者MDRO感染的AUC高達0.945，提示該預測模型預測效能較高。且經外部驗證證實該模型預測皮膚科住院患者MDRO感染的價值較高，可作為優選預測工具。不足之處是本研究雖然構建了諾莫圖預測模型，但在臨床實際應用中相對煩瑣復雜，后續需在此基礎上形成系統的皮膚科住院患者MDRO感染風險評分系統，以提高實際應用性。

綜上，皮膚科住院患者MDRO感染風險較高，影響因素包括年齡、免疫性皮膚疾病、侵入性操作、糖尿病、住院天數、長期應用糖皮質激素/免疫抑制劑、抗生素聯用、CRP，根據上述因素構建的諾莫圖預測模型具有較高的預測價值，能為醫院皮膚科開展MDRO感染防控工作提供可靠的指導信息。