輸尿管結石病人術后發生尿源性膿毒癥的風險預測模型構建及驗證

Construction and validation of a risk prediction model for postoperative urogenic sepsis in patients with ureteral calculi

ZHANG Suqiong，HE Dapeng，ZHAO Xiaoyan

Guangyuan Central Hospital，Sichuan 628000 China

Corresponding AuthorHE Dapeng，E-mail：13808127402@163.com

AbstractObjective：To construct a risk prediction model for postoperative urogenital sepsis （US） in patients with ureteral calculi based on the column-line diagram model，and to validate it.Methods：600 ureteral calculi patients admitted to our hospital from October 2017 to October 2020 were selected as the model group，and 110 ureteral calculi patients admitted to our hospital from November 2020 to July 2022 were selected as the validation group.Logistic regression analysis was used to investigate the risk factors for postoperative US，and then a line drawing risk warning model for postoperative US in ureteral calculi patients was constructed and verified for its predictive efficacy.Results：Among 600 ureteral calculi patients，50 cases had US，with an incidence rate of 8.33%.Logistic regression analysis showed that gender，history of diabetes，duration of surgery，amount of intraoperative fluid instillation，calculi size，and positive preoperative mid-stage urine culture were the risk factors for postoperative US in ureteral calculi patients （Plt;0.05）.The area under the curve （AUC） of the receiver operating characteristic of the model and validation groups were 0.910 （95%CI 0.847-0.973） and 0.885 （95%CI 0.797-0.973）.Both sets of calibration curves were well fitted to the standard curve.Conclusion：Sex，history of diabetes，operation time，intraoperative fluid volume，calculi size，and positive preoperative mid-stage urine culture are the factors influencing the occurrence of postoperative US in patients with ureteral calculi.The columnar risk warning model of postoperative US in patients with ureteral calculi constructed based on the above mentioned factors in the present study has a high clinical application value.

Keywordsureteral calculi;urogenic sepsis;risk factors；columnar diagram;nursing

摘要目的：基于列線圖模型構建輸尿管結石病人術后發生尿源性膿毒癥（US）的風險預測模型，并進行驗證。方法：選取2017年10月—2020年10月于我院收治的600例輸尿管結石病人作為模型組，2020年11月—2022年7月于我院收治的110例輸尿管結石病人作為驗證組。采用Logistic回歸分析探究其術后發生US的危險因素，然后構建輸尿管結石病人術后發生US的列線圖風險預警模型，并驗證其預測效能。結果：600例輸尿管結石病人中，50例發生US，發生率為8.33%。Logistic回歸分析結果顯示，性別、糖尿病史、手術時間、術中灌注液體量、結石大小、術前中段尿培養陽性是輸尿管結石病人術后發生US的危險因素（Plt;0.05）。模型組與驗證組的受試者工作特征曲線下面積（AUC）分別為0.910［95%CI（0.847，0.973）］和0.885［95%CI（0.797，0.973）］，兩組校正曲線均與標準曲線擬合較好。結論：性別、糖尿病史、手術時間、術中灌注液體量、結石大小、術前中段尿培養陽性是輸尿管結石病人術后發生US的影響因素，本研究基于上述因素構建的輸尿管結石病人術后發生US的列線圖風險預警模型具有較高的臨床應用價值。

關鍵詞輸尿管結石;尿源性膿毒癥;危險因素;列線圖;護理

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2024.16.013

尿源性膿毒癥（urinary sepsis，US）是尿路感染引起的以機體免疫功能紊亂為特點的器官功能障礙性疾病。流行病學研究顯示，膿毒癥病人中，US病人為20%～30%，總死亡率為30%～40%［1］。US多由上尿路梗阻導致，輸尿管結石是其中最常見的原因之一［2］。臨床研究發現，泌尿系統結石中，95%的病人是由于上尿路結石原因造成的，而上尿路結石中輸尿管結石與腎結石發生率高達50%［3］。隨著泌尿外科微創技術的不斷發展，輸尿管鏡手術現已逐漸替代了傳統手術方式，成為上尿路結石病人首選的治療方法，其具有創傷小、住院時間短、手術效果好的特點［4］，但術后并發癥卻無法避免。輸尿管鏡手術誘發的US發病率較傳統外科開放手術明顯增高，常導致病人重癥休克甚至死亡，近年來發生率不斷提高，后果較為嚴重［5］。因此，應及時識別影響輸尿管結石病人術后發生US的危險因素，并在早期積極采取干預措施以減少US的發生風險。越來越多的研究認為，術前尿培養陽性的輸尿管結石病人術后可能會發生嚴重的US并發癥，但也有研究發現，術前尿培養陽性的病人并未在輸尿管鏡術后發生US并發癥。因此，可能存在影響輸尿管結石病人術后發生US的其他危險因素［6-7］。本研究通過調查輸尿管鏡結石病人的臨床資料，篩選其術后發生US的危險因素，并以此構建列線圖風險預測模型，旨在為改善輸尿管結石病人預后提供參考。

1對象與方法

1.1研究對象

選取2017年10月—2020年10月于我院收治的600例輸尿管結石病人作為模型組，2020年11月—2022年7月于我院收治的110例輸尿管結石病人作為驗證組。納入標準：1）符合輸尿管結石的臨床癥狀，并經泌尿系統多普勒彩超或CT等影像學檢查診斷為輸尿管結石;2）臨床資料齊全者。排除標準：1）溝通障礙者;2）中途退出計劃者;3）存在癌變者。模型組共納入600例病人，年齡為48～73（62.34±11.37）歲。

1.2調查內容

1）US的診斷指南［8］：發生感染和全身炎癥免疫反應綜合征（systemic inflammatory immune response syndrome，SIRS）應至少符合以下2項指標：體溫＜36 ℃或＞38 ℃，呼吸頻率gt;20/min或動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）lt;32 mmHg，心率＞90/min，白細胞計數＜4×109/L或＞12×109/L。2）臨床資料：根據院內相關專家建議收集病人的臨床資料，包括性別、年齡、體質指數（BMI）、結石手術史、高血壓史、術前抗菌藥物治療史、糖尿病史、手術時間、術中灌注液體量、術中灌注液的流速、結石患側、結石大小、結石位置、腎盂積水、術前中段尿培養陽性、白細胞計數、中性粒細胞比、C-反應蛋白（CRP）、血清清蛋白等。

1.3資料收集方法

通過醫院電子病例系統收集病人臨床資料，資料收集過程中嚴格遵循我院的數據保護和隱私規定，確保病人隱私安全;整理數據時保持數據的原始性和完整性，避免對數據進行不必要的修改或篡改，對有疑問或不確定的數據及時與主治醫生或病人家屬進行溝通確認。

1.4統計學方法

采用SPSS 20.0軟件進行統計分析，定性資料采用例數和百分比（%）表示，行χ2檢驗，采用Logistic回歸方程進行影響因素分析。采用R 3.5.3軟件包聯合rms程序包建立列線圖模型，隨后采用Bootstrap法進行驗證，采用一致性指數（C-index）、校正曲線和受試者工作特征（ROC）曲線評價列線圖模型的預測能力。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1輸尿管結石病人術后發生US影響因素的單因素分析

600例輸尿管結石病人中，50例發生US，發生率為8.33%，輸尿管結石病人術后發生US的單因素分析見表1。

2.2輸尿管結石病人術后發生US影響因素的Logistic回歸分析

將輸尿管結石病人術后是否出現US作為因變量（發生組=1，未發生組=0），將單因素分析中有統計學意義的變量作為自變量納入Logistic回歸分析，自變量賦值如下：性別（女=1，男=0）;年齡（≥60歲=1，＜60歲=0）;糖尿病史（有=1，無=0）;結石手術史（有=1，無=0）;術前抗菌藥物治療史（有=1，無=0）;手術時間（≥1 h=1，＜1 h=0）;術中灌注液體量（≥30 L=1，＜30 L=0）;術中灌注液流速（≥400 mL/min=1，＜400 mL/min=0）;結石位置（上段=2，中段=1，下段=0）;結石大小（≥2.5 cm=1，＜2.5 cm=0）;術前中段尿培養陽性（是=1，否=0）;白細胞計數（≥10×109/L=1，＜10×109/L=0）;中性粒細胞比（≥85%=1，＜85%=0）;CRP（≥70 mg/L=1，＜70 mg/L=0）;血清清蛋白（≥30 g/L=1，＜30 g/L=0）。結果顯示：性別、糖尿病史、手術時間、術中灌注液體量、結石大小、術前中段尿培養陽性是輸尿管結石病人術后發生US的獨立危險因素（Plt;0.05），見表2。

2.3輸尿管結石病人術后發生US風險預測模型的構建及驗證

采用Bootstrap法對模型組的原始數據進行1 000次的重復抽樣，同時對比分析模型組與驗證組的數據差異。基于多因素分析中有統計學意義的變量構建輸尿管結石病人術后發生US的風險列線圖模型，見圖1。結果顯示：兩組ROC曲線下面積（AUC）分別為0.910［95%CI（0.847，0.973）］和0.885［95%CI（0.797，0.973）］，表明列線圖模型的臨床預測效能良好，見圖2。模型組與驗證組的校正曲線與理想曲線基本一致，說明該模型具有較好的預測準確性，見圖3。經臨床決策曲線分析（decision curve analysis，DCA）結果顯示，當閾值概率為lt;30%時，表明列線圖預測輸尿管結石病人術后發生US的凈獲益值較高，見圖4。

3討論

3.1輸尿管結石病人術后發生US的現狀

輸尿管結石病人常出現結石梗阻，導致尿液引流受阻，極易引發感染，人體內輸尿管及腎盂空間的限制常導致病人體內感染性尿液無法及時排出，腎盂內壓力增高，進而導致感染性尿液隨腎盂靜脈及淋巴管回流入血，進一步感染血液導致細菌播散至全身，出現US［9］。近年來，隨著輸尿管鏡及經皮腎鏡碎石術（percutaneous nephrolithotomy，PCNL）的開展，US等并發癥的發生率不斷增加，由此導致的醫療負擔也逐年加重。與PCNL相比，輸尿管鏡的手術難度明顯降低，手術時間明顯縮短，術后各類并發癥發生率也明顯降低。因此，輸尿管鏡后繼發US時，醫生常重視不夠，若不及時處理可能會加重病人癥狀，甚至危及生命［10］。臨床研究顯示，68%的醫師認為輸尿管鏡后繼發的US癥狀并不典型，導致延遲治療或誤診，從而對病人的康復產生不利影響［11］。本研究600例輸尿管結石病人中，50例病人術后發生US，發生率為8.33%，通過分析輸尿管鏡術后并發US的危險因素可提高臨床醫師和護士對US的認識與重視度，同時對進一步預防具有重要的臨床意義。

3.2輸尿管結石病人術后發生US的影響因素

本研究結果顯示，性別、手術時間、糖尿病史、結石大小、術中灌注液體量、術前中段尿培養陽性是輸尿管結石病人術后發生US的獨立危險因素（Plt;0.05）。

3.2.1性別

有研究顯示，膿毒血癥病人發病率偏向男性，然而US的發病率卻傾向女性，33.3%～50.0%的女性病人自述32歲之前均發生過一次尿路感染，且需要進行干預［12］，這與本研究結果基本一致。考慮可能與女性特殊的生理結構有關，女性尿道較男性更短、更開闊，可直接與外界接觸，且尿道與肛門、陰道毗鄰，若不注意外陰衛生，很可能引發尿路感染，增加術后發生US的風險［13］。

3.2.2糖尿病史

糖尿病史作為另一危險因素，主要認為與下列因素有關［14-15］：1）糖尿病病人機體免疫功能降低，高糖環境及代謝紊亂可能會降低病人體內免疫細胞的吞噬與趨化能力，T淋巴細胞數量下降，機體免疫力及抗感染能力降低;2）糖尿病病人有較高風險并發微血管病變，可能會造成病人機體局部組織血流量明顯減少，影響機體的抗感染能力;3）血液中高糖環境也有助于細菌增殖。

3.2.3手術時間

手術時間為影響輸尿管結石病人術后并發US的獨立危險因素，有研究顯示，PCNL手術時間gt;1 h的病人易發生US，且時間與US的發生率呈正相關［16］。徐方明等［17］的研究發現，手術時間gt;3 h的泌尿系統結石病人PCNL后發生US的風險是手術時間gt;30 min的52倍。

3.2.4術中灌注液體量

術中灌注液體量為本組病人發生US的另一危險因素，灌注液體量gt;30 L的病人術后發生US的概率較大，考慮可能與術中灌注液體量越多，腎盂內的壓力就越高，術后發熱風險就越大有關［18］。

3.2.5結石大小

結石＞2.5 cm的病人術后發生US的原因可能與病人體內存在的感染性結石有關。McAleer等［19］的研究發現，非感染性結石中僅含340 ng/mL左右的內毒素，而感染性結石中內毒素含量平均高達12.223 ng/mL，感染性結石碎片一旦釋放入血，較易產生膿毒血癥。

3.3輸尿管結石病人術后發生US的預測模型

本研究采用Bootstrap法對模型組的原始數據進行1 000次的重復抽樣，同時對比分析模型組與驗證組的數據差異。結果顯示：模型組與驗證組的AUC分別為0.910［95%CI（0.847，0.973）］和0.885［95%CI（0.797，0.973）］;校正曲線與理想曲線基本一致，表明輸尿管結石病人術后發生US列線圖模型的臨床預測效能良好。本研究所呈現的列線圖模型展現了輸尿管結石病人術后并發US的影響因素。臨床應用中可依據病人在列線圖中的各項具體指標快速獲取相應的賦分值，并通過預設的函數轉換關系，計算出病人在術后并發US的預測概率，實現對該病病人的個體化、定量化風險評估。

4小結

綜上所述，臨床治療期間需重點關注輸尿管結石病人的性別、手術時間、術中灌注液體量、糖尿病史、結石大小、術前中段尿培養陽性的情況。但本研究存在納入因素不夠全面等不足，因而相關結論仍需后續研究進一步完善。

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（收稿日期：2023-07-05;修回日期：2024-07-31）

（本文編輯趙奕雯）