院內兒童感染性腹瀉發生影響因素及其發生風險的列線圖模型

馬孟琦,楊 弋

醫院感染指患者住院期間發生的感染,不但嚴重影響患者身體健康,還會增加醫療成本及經濟負擔,應引起臨床廣泛關注[1]。感染性腹瀉是醫院感染中常見類型,臨床主要表現為腹痛、排便頻率增加,少數患者還會伴有電解質紊亂、發熱、休克等癥狀,危及患者生命安全[2-3]。此外,感染性腹瀉還具有高傳染性,可通過糞-口、呼吸道飛沫、氣溶膠等方式進行傳播,極易引起醫院感染的暴發[4]。且兒童免疫力低下,胃腸道功能尚未發育完全,更是感染性腹瀉高危人群[5]。因此,臨床應對兒童感染性腹瀉做到早預防、早發現、早處理,有效控制院內兒童感染性腹瀉暴發。但目前臨床關于兒童住院期間感染性腹瀉影響因素的研究較少,無法為醫院感染管理提供足夠依據。基于此,本研究探討院內兒童感染性腹瀉相關影響因素,為加強醫院感染管理、降低院內兒童感染性腹瀉發生風險提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集秦皇島市婦幼保健院2020年4月—2023年4月996例住院患兒臨床資料,按住院期間是否發生感染性腹瀉分為發生組72例與未發生組924例。住院期間感染性腹瀉判斷標準:入院48 h后出現稀便或水樣便,大便頻率超過每日3次;可伴有嘔吐、發熱、食欲不振、腹痛、惡心及全身不適等癥狀;便常規每高倍視野白細胞>10個。996例中男536例,女460例;年齡0.5～12(6.35±2.14)歲;戶籍:農村322例,城市674例;體質量指數15.85～23.55(19.85±1.17)kg/m2。發生組納入標準:符合感染性腹瀉診斷標準[6];符合院內感染診斷標準[1];經便常規檢查等確診感染性腹瀉;臨床資料完整。排除標準:化療、抗菌藥物、心理緊張等非感染因素引發的腹瀉;入院24 h內出現腹瀉者;合并自身免疫性疾病;合并其他感染性疾病。未發生組納入標準:臨床資料完整。排除標準:合并自身免疫性疾病;合并感染性疾病。本研究經秦皇島市婦幼保健院醫學倫理委員會審核批準(倫理批準號:QHDFY-2023031013),患兒家長均知情同意。

1.2 資料收集

1)一般資料:采用院內自制一般資料調查問卷,由培訓合格的調查員通過查閱臨床資料、打電話詢問患兒父母的方式收集患兒性別、年齡、疾病類型、體質量指數、戶籍、腹瀉史、餐具是否消毒、主要陪護人文化程度、家庭人均月收入、餐前便后是否洗手、飲食類型、住院時間、父母餐前便后是否洗手、病房是否每日通風消毒、患兒飲食來源、病房條件、腸道菌群是否失調等一般資料。體質量指數≤18.4 kg/m2為消瘦;腸道菌群失調診斷標準[7]:臨床表現為腹脹、腹瀉或腹痛,便檢查球菌比例>40%或雙歧桿菌∶腸桿菌<1∶3,或非正常細菌(如酵母菌、艱難梭菌和葡萄球菌等)明顯增多。

2)實驗室指標:于患兒出現感染性腹瀉后采集空腹靜脈血3 mL,其中一部分采用流式細胞儀測定CD4+、CD8+,并計算CD4+/CD8+;另一部分3 000 r/min離心12 min(離心半徑10 cm)取血清,以酶聯免疫吸附試驗測定白細胞介素-17(IL-17);于患兒出現感染性腹瀉后收集糞便標本2 g,采用酶聯免疫吸附試驗測定糞便中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量。

3)病原菌檢測:住院患兒出現腹瀉癥狀后立即采集新鮮大便5～10 mL送檢驗科。a.病毒學鑒定:以輪狀病毒抗原檢測試劑盒中配套處理液稀釋大便標本(稀釋10倍),以酶聯免疫吸附試驗測定標本中輪狀病毒;以快速全自動核酸分離純化系統(上海金鵬分析儀器有限公司,型號:KEEBIO-P32)分離純化標本中病毒RNA,依據《全國病毒性腹瀉監測方案》設計星狀病毒、杯狀病毒、腺病毒核酸引物序列,參照反轉錄試劑盒及聚合酶鏈反應(PCR)說明書進行反轉錄PCR,并將陽性產物送至測序中心測定。b.細菌分離鑒定:將大便樣本接種于緩沖蛋白胨水增菌液、堿性蛋白胨水、亞硒酸鹽胱氨酸增菌液、RC肉湯培養基、麥康凱液體培養基中,恒溫培養24 h,轉接至沙門、志賀菌屬瓊脂培養基、硫檸膽蔗瓊脂培養基、三糖鐵瓊脂培養基,進行沙門菌、志賀菌、霍亂弧菌、副溶血弧菌、腸桿菌分離培養;接著將可疑菌株轉接至營養瓊脂培養基中進行分離純化培養,以全自動細菌鑒定系統(美國BD公司,型號:Phoenix M50)確定分離純化細菌的鑒定。試劑盒由青島海博生物技術有限公司提供。

1.3 觀察指標

1)調查院內兒童感染性腹瀉發生率;2)分析院內兒童感染性腹瀉發生的影響因素;3)建立預測院內兒童感染性腹瀉發生風險的列線圖模型;4)評價列線圖模型對院內兒童感染性腹瀉發生的預測效能。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 院內兒童感染性腹瀉發生情況

996例患兒住院期間72例發生感染性腹瀉,發生率為7.23%,其中48例為病毒感染,病毒分布:人輪狀病毒27.78%(20/72)、諾如病毒20.83%(15/72)、人杯狀病毒9.72%(7/72)、人腺病毒5.56%(4/72)、人星狀病毒2.78%(2/72);24例為細菌感染,細菌分布:沙門菌13.89%(10/72)、大腸埃希菌9.72%(7/72)、致病弧菌6.94%(5/72)、志賀菌2.78%(2/72)。

2.2 影響院內兒童感染性腹瀉單因素分析

發生組和未發生組在性別、疾病類型、戶籍、陪護人文化程度、家庭人均月收入、患兒飲食來源、病房條件方面比較差異無統計學意義(P>0.05);2組在年齡、體質量指數、餐前便后洗手、餐具消毒、腹瀉史、飲食類型、住院時間、父母餐前便后洗手、病房每日通風消毒、腸道菌群失調及sIgA、IL-17、CD4+/CD8+水平方面比較差異有統計學意義(P<0.05,P<0.01)。見表1。

表1 是否發生院內感染性腹瀉兒童一般及臨床資料比較

2.3 院內兒童感染性腹瀉預測因素篩選

根據開發隊列單因素分析中有意義的變量,使用Lasso回歸分析從13個變量中篩選出非零系數的預測變量,在最小均方誤差的λ和最小距離標準誤差的λ為0.019時,篩選出9個非零系數的預測變量,此時Lasso回歸模型最適合。篩選的預測變量包括年齡、體質量指數、餐前便后洗手、住院時間、病房每日通風消毒、腸道菌群失調、sIgA、IL-17、CD4+/CD8+。見圖1、圖2。

圖1 院內兒童感染性腹瀉影響因素Lasso回歸篩選變量動態過程圖

圖2 院內兒童感染性腹瀉影響因素交叉驗證最佳參數λ選擇過程圖

2.4 影響院內兒童感染性腹瀉多因素Logistic回歸分析

以患兒住院期間是否發生感染性腹瀉為因變量(否=0,是=1),以Lasso篩選出的預測因素作為自變量行多因素Logistic回歸分析。結果顯示,年齡<3歲、體質量指數≤18.4 kg/m2、餐前便后未洗手、病房未每日通風消毒、腸道菌群失調、sIgA≤7.27 μg/mL、CD4+/CD8+≤1.55是院內兒童感染性腹瀉發生的危險因素,住院時間<3 d、IL-17≤11.74 pg/mL是院內兒童感染性腹瀉發生的保護因素(P<0.01)。見表2。

表2 影響院內兒童感染性腹瀉發生的多因素Logistic回歸分析

2.5 院內兒童感染性腹瀉發生風險列線圖模型的建立

以多因素Logistic回歸分析獲取的各相關因素繪制列線圖,該列線圖模型的一致性指數(C-index)為0.858。見圖3。

sIgA為分泌型免疫球蛋白A,IL-17為白細胞介素-17。

2.6 ROC曲線評價列線圖模型的預測效能

繪制ROC曲線顯示,上述列線圖模型預測院內兒童感染性腹瀉發生風險的曲線下面積(AUC)為0.858(95%CI:0.814,0.903),敏感度為68.74%,特異度為86.24%。見圖4。

ROC為受試者工作特征

3 討論

3.1 院內兒童感染性腹瀉發生情況

感染性腹瀉具有發病急、傳染性高等特點,嚴重時可導致死亡,且兒童是感染性腹瀉高發人群,因此臨床應給予足夠重視[8-9]。本研究調查顯示,院內兒童感染性腹瀉發生率為7.23%(72/996),且以病毒感染為主。本研究院內兒童感染性腹瀉發生率低于張玉俠[10]研究的11.50%(218/1 895),產生此差異的原因可能為研究對象納入標準不同和病例選取時間不同。上述數據顯示兒童住院期間仍存在感染性腹瀉發生風險,臨床應積極探討其影響因素,為制訂針對性防治措施提供參考依據。

3.2 院內兒童感染性腹瀉影響因素

本研究Lasso回歸、多因素Logistic回歸分析結果顯示,年齡、體質量指數、餐前便后洗手、住院時間、病房每日通風消毒、腸道菌群失調、sIgA、IL-17、CD4+/CD8+是院內兒童感染性腹瀉發生的影響因素。多項臨床研究表明,3歲以下兒童更易發生感染性腹瀉[11-13],其原因在于低齡兒童免疫系統、消化系統尚未發育完全,極易受到病毒、細菌等病原體侵襲,引發感染性腹瀉;且低齡患兒尚未形成良好的衛生習慣,易導致致病菌經“手-口”進入人體,引發感染性腹瀉。體質量指數過低一般由營養不良所致,容易導致機體免疫力下降[14-15]。因此體質量指數越低越容易發生感染性腹瀉。感染性腹瀉主要經糞口途徑傳播,若兒童餐前便后未洗手,容易將致病菌帶入體內,引發感染性腹瀉。韓穎等[16]、馮小芳等[17]研究指出,手衛生是醫院暴發性感染的重要影響因素。殷曉寧和賈維寧[18]、喻嬌等[19]研究指出,住院時間越長院內感染風險越高,與本研究結果一致。分析原因為住院時間長表明患兒病情較為嚴重,因此免疫力較低,感染風險較大。

既往研究認為,腸道菌群比例失調、腸道免疫功能紊亂與腹瀉發生發展密切相關[20-21]。本研究結果也顯示,腸道菌群失調、sIgA過低是院內兒童感染性腹瀉的危險因素。sIgA是腸黏膜主要免疫球蛋白,可拮抗病毒黏附、溶解細菌、維持腸黏膜穩定性,若其水平異常降低,可降低腸黏膜抵御病毒的能力,繼而增加感染性腹瀉發生風險。腸道菌群失調可破壞腸道內微生態環境,引發生物學屏障功能障礙,抑制sIgA等免疫物質分泌,繼而導致腸道抗感染能力下降,增加感染性腹瀉發生率。本研究結果還顯示,IL-17、CD4+/CD8+與院內兒童感染性腹瀉的發生密切相關。有研究顯示,細胞免疫功能紊亂與感染性疾病發生發展密切相關[22]。CD4+/CD8+可反映機體免疫功能,其比值越低提示免疫力越差,因此感染性腹瀉發生風險越高[23]。此外,當機體遭受病原微生物侵襲時IL-17會將中性粒細胞募集至炎癥部位,調動細胞免疫反應,發揮抗感染作用,故IL-17水平異常升高提示機體受到病原微生物侵襲,因此會引發感染性腹瀉[24]。本研究結果還顯示,病房未每日通風消毒會增加院內兒童感染性腹瀉發生率,分析原因可能為密閉污濁的空氣中細菌含量極高,及時進行通風消毒可降低空氣中的細菌含量。此外,本研究結果還顯示,預測院內兒童感染性腹瀉發生風險的列線圖模型C-index為0.858,該列線圖模型預測院內兒童感染性腹瀉的AUC為0.858(95%CI:0.814,0.903),敏感度為68.74%,特異度為86.24%,提示該列線圖模型預測院內兒童感染性腹瀉發生的價值可靠,且通過列線圖能直觀展示院內兒童感染性腹瀉影響因素。

3.3 院內兒童感染性腹瀉應對措施

由上述影響因素可知年齡、免疫力、衛生習慣、腸道菌群等因素與院內兒童感染性腹瀉的發生密切相關,因此臨床應加強對患兒家長的健康教育,使其了解餐前便后洗手、勤開窗通風消毒、提升免疫力對預防院內兒童感染性腹瀉的重要作用,幫助其與患兒養成良好的衛生習慣。同時還應加強對長期住院患兒腸道菌群、sIgA、IL-17、CD4+/CD8+等指標的監測,一旦發現異常,及時進行對癥處理。臨床還應定期評估患兒體質量指數,若存在體質量指數過低的情況,應及時為患兒制訂個性化營養干預方案,糾正營養不良狀態,提升患兒免疫力。

綜上,住院期間兒童感染性腹瀉以病毒感染為主,年齡、體質量指數、餐前便后洗手、住院時間、病房每日通風消毒、腸道菌群失調及sIgA、IL-17、CD4+/CD8+水平是引發院內兒童感染性腹瀉的影響因素,臨床可據此制訂針對性措施,有效降低住院期間兒童感染性腹瀉的發生風險。