基于中斷時間序列分析的綜合防控措施對醫院感染發生率變化趨勢的影響

The impact of comprehensive prevention and control measures on the trend of nosocomial infection rates based on interrupted time?series analysis

XU Ronghui1， YANG Xiaowen2， CHEN Limin2*

1.School of Management， Shanxi Medical University， Shanxi 030000 China；2.Shanxi Provincial People's Hospital

*Corresponding Author" CHEN Limin， E?mail： sxchenlimin@163.com

Abstract" Objective：To investigate the impact of comprehensive prevention and control measures for corona virus disease 2019 on the trend of nosocomial infection rates using interrupted time?series analysis.Methods：A total of 2 301 patients with nosocomial infection from a tertiary grade A general hospital in Shanxi province were selected as subjects from February 2018 and January 2022. The period from February 2018 to January 2020 was defined as the pre?pandemic phase，and the period from February 2020 to January 2022 was defined as the pandemic control phase.The routine infection control measures was employed at the pre?pandemic phase，while comprehensive prevention and control measures for corona virus disease 2019 was employed at the pandemic control phase.Interrupted time?series analysis was used to evaluate trend of nosocomial infection rates before and after the implementation of comprehensive prevention and control" measures.Results：The segmented linear regression model showed that β_1=0.000，P=0.939;β_2=-0.032，P=0.773;β_3=-0.025，P=0.015.There was no statistically significant differences（Pgt;0.05） in β_1，β_2 and β_3 for the neurosurgery department and ICU.There was no statistically significant（Pgt;0.05） in β_1 and β_2 for the hematology department，but there was statistical significance（P=0.008） in β_3.There was statistically significant（Plt;0.05） in β_1 and β_3 for the gastrointestinal surgery，but there was no statistically significant（P=0.141） in β_2.There was statistically significant（Plt;0.05） in β_1 and β_2 for the neurology department，but there was no statistically significant（P=0.271） in β_3.Conclusions：Comprehensive prevention and control measures for corona virus disease 2019 exerted long?term effect on reducing nosocomial infection rates.The incidence of nosocomial infection is gradually decreasing，but variations existed across departments.

Keywords""" nosocomial infection; corona virus disease 2019; epidemic prevention and control; interrupted time?series analysis; comprehensive prevention and control measures

摘要" 目的：基于中斷時間序列分析探究新型冠狀病毒感染綜合防控措施對醫院感染發生率變化趨勢的影響。方法：選取2018年2月—2022年1月在山西省某三級甲等綜合醫院住院的2 301例醫院感染病人為研究對象，將2018年2月—2020年1月定義為疫情防控前，2020年2月—2022年1月定義為疫情防控期，疫情防控前采用常規醫院感染控制方法，疫情防控期采取綜合防控措施。采用中斷時間序列分析方法分析綜合防控措施實施前后醫院感染率的變化趨勢。結果：分段線性回歸模型顯示，β_1=0.000，P=0.939；β_2=-0.032，P=0.773；β_3=-0.025，P=0.015。神經外科、重癥監護室的β_1、β_2和β_3均無統計學意義（均Pgt;0.05）；血液科β_1、β_2均無統計學意義（Pgt;0.05），但β_3有統計學意義（P=0.008）；胃腸外科的β_1、β_3均有統計學意義（Plt;0.05），而β_2無統計學意義（P=0.141）；神經內科β_1、β_2均有統計學意義（Plt;0.05），而β_3無統計學意義（P=0.271）。結論：新型冠狀病毒感染綜合防控措施對醫院感染主要產生了長期效應，醫院感染發生率逐步降低，但不同科室的醫院感染受影響情況存在一定差異。

關鍵詞" 醫院感染；新型冠狀病毒感染；疫情防控；中斷時間序列分析；防控措施

doi：10.12102/j.issn.1009-6493.2025.06.008

醫院感染（nosocomial infection，NI）指住院病人在醫院內獲得的感染，包括在住院期間發生的感染和在醫院內獲得出院后發生的感染[1]。醫院感染月發生率為時間序列數據，可能具有一定的季節特征，也可能存在異常值。新型冠狀病毒感染暴發以來，無論是社會層面還是醫院自身均采取了積極的綜合防控措施，但其具體效果如何尚需進一步明確。中斷時間序列分析（interrupted time?series analysis，ITSA）是一種在明確的時間點評估干預措施有效性的準實驗設計，近年來常被用于定量評價公共衛生措施效果[2]。分段回歸分析是在中斷時間序列分析中評價干預效果的一種有效統計方法，其可以根據不同數據類型構建不同的分段回歸模型，將干預效果定量地分為短期和長期效果，通過自相關性檢驗識別時間序列的季節自相關性，通過設置虛擬變量調整數據異常值，從而構建最優模型。本研究對山西省某三級甲等綜合醫院2018年2月—2022年1月醫院感染月發生率進行統計，使用中斷時間序列分析研究醫院感染發生率變化，以量化的方法評價綜合防控措施在醫院感染中的短期和長期效應，挖掘其內在的原因和規律，旨在為疫情綜合防控對醫院感染的影響和控制提供實證依據。

1" 對象與方法

1.1 研究對象

選取2018年2月—2022年1月在山西省某三級甲等綜合醫院住院的2 301例醫院感染病人為研究對象，根據該院所在城市的新型冠狀病毒感染發生情況和綜合防控時間，將2018年2月—2020年1月定義為疫情防控前，2020年2月—2022年1月定義為疫情防控期。醫院感染標準參照《醫院感染診斷標準（試行）》[1]。本研究已經山西省人民醫院倫理委員會批準[編號：（2023）省醫科倫審字第273號]。

1.2 干預方法

疫情防控前采用常規醫院感染控制方法，疫情防控期采取綜合防控措施，即根據國家發布的醫院感染防控文件，結合醫院實際情況，在新型冠狀病毒感染期間實施一系列嚴格的管理措施，如所有進入醫院區域的人都必須戴口罩，不得摘下。在醫護人員管理方面，醫護人員在實施臨床操作時，必須嚴格執行標準預防、手衛生相關規范，特殊崗位人員應穿戴防護服，有發熱、呼吸道感染或其他癥狀的工作人員不允許進入醫院工作，直到以上癥狀消失；院內人員工作期間減少流動，工作時間非必要不出病區，不在病區飲食；在醫院與駐地之間兩點一線按時往返，實行嚴格的閉環管理；上崗前進行健康評估，持續做好全員健康監測。在對病人及其陪護人員的管理方面，禁止病人家屬在住院病房探望病人，必要時只允許1名固定陪護人留在病房，不允許陪護人在病房里隨意走動。在接觸隔離方面，禁止在住院病房增設病床，必須嚴格保持病床間距；建立隔離收治病區以切斷傳播途徑。在環境消毒方面，普通病房的物品表面每日至少用500 mg/L含氯消毒劑消毒2次，院區電梯表面2 h消毒1次，門診電梯空氣每日消毒4次。在培養與宣教方面，增強醫務人員和病人及其家屬的醫院感染防控意識，加大對病毒相關感染防控知識的普及力度，提高對病毒傳播特點及醫院防控措施的認知水平。

1.3 資料收集方法

從該院醫院感染監測系統軟件數據庫導出2018年2月—2022年1月的醫院感染數據，包括醫院感染病人基本信息、醫院感染部位分布、全院及重點科室的醫院感染發生率等。

1.4 資料分析方法

1.4.1 基本特征研究方法

使用時間序列圖描述2018年2月—2022年1月醫院感染月發生率的變動趨勢。通過圓形分布法判斷該院的醫院感染發生率是否存在季節性，首先將12個月轉換為360°，以每月的月中值作為組中值（ɑ）折算成度；然后計算sin ɑ及cos ɑ均值，分別以X和Y表示，X＝（∑ ficos ɑ）/n，Y=（∑fisin ɑ）/n，f_i為每月醫院感染發生率，n為各月份醫院感染發生率合計值；根據公式γ為角度離散程度，采用Z檢驗判斷季節性情況，Z=nγ2，Zgt;Z0.05表示有統計學意義，數據存在季節性。

1.4.2 中斷時間序列分析方法

當醫院感染月發生率的時間序列數據呈線性或近似線性分布時，構建分段線性回歸模型，Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+ε，其中Y為醫院感染月發生率；X1為時間變量，根據2018年2月—2022年1月醫院感染月發生率數據，以月為單位，共48個觀測點，故X1取值依次為1～48；X2為干預指示變量，疫情防控前為0，疫情防控期為1；X3為疫情防控期時間變量，疫情防控前為0，疫情防控期取值依次為0～23；β0為截距，代表干預前Y的基線水平；β1為干預前斜率，表示干預前的變化趨勢；β2為水平改變量，表示干預措施產生的即時效果，代表干預產生的短期效應；β3為干預前后斜率改變量，即干預后斜率與干預前斜率之差，代表干預產生的長期效果；β1+β3為干預后斜率，表示干預后的變化趨勢。

1.4.3 模型構建的前提條件及參數估計方法

采用分段線性回歸擬合模型，應用前提為時間序列不存在自相關，通過德賓?沃森（Durbin?Watson，DW）檢驗是否存在自相關，如DW統計量的對應Pgt;0.05，說明因變量相互獨立，不呈自相關，此時采用普通最小二乘法（ordinary least square，OLS）進行參數估計；如DW統計量的對應Plt;0.05，說明存在自相關，采用最大似然估計（maximum likelihood estimation，MLE）建立自回歸誤差模型矯正自相關性。

1.5 統計學方法

采用SPSS 26.0對數據進行統計分析，符合正態分布的定量資料以均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗；定性資料以頻數及百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。采用SAS 9.4建立中斷時間序列分段線性回歸模型。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2" 結果

2.1 醫院感染病人一般資料

共納入醫院感染病人2 301例，疫情防控前醫院感染病人1 364例，疫情防控期醫院感染病人937例；2個時間段病人一般資料比較結果見表1。

2.2 醫院感染病人科室及感染部位分布

2 301例病人共發生醫院感染2 445例次，醫院感染的主要科室為神經外科，占36.93%；主要感染部位為下呼吸道感染，占37.10%。神經外科感染部位以下呼吸道為主，其次為手術部位感染、中樞神經系統感染。胃腸外科以下呼吸道感染、血流感染、手術部位感染者較多。血液科以血流感染為主。重癥監護室（ICU）、神經內科以下呼吸道感染為主。詳見表2。

2.3 疫情防控前及疫情防控期醫院感染發生率及季節特征

疫情防控前醫院感染發生率呈平穩波動狀態，月平均發生率為0.83%；疫情防控期醫院感染發生率呈下降趨勢，月平均發生率為0.51%。疫情防控前醫院感染發生率見表3，疫情防控期醫院感染發生率見表4。

2.4 醫院感染發生率的圓形分布法分析

不同年份醫院月感染率高峰值出現時間不同，2018年為10月，2019年為9月，2020年為2月和3月，2021年為1月和8月；不同年份的醫院月感染率低峰值出現時間也不同，2018年為7月，2019年為12月，2020年為10月，2021年為7月。根據圓形分布公式，Y=0.029 1，X=0.008 5，Z=0.029 4，無統計學意義（Z0.05=2.995 7），說明每年病人的醫院感染發生率無明顯季節特征，見表5。

2.5 中斷時間序列分析

采用普通最小二乘法估計參數建立分段線性回歸模型，模型擬合優度為69%（R2=0.689 0），一階DW=1.056（Plt;0.05），說明存在一階自相關，故采用最大似然估計矯正自相關性，矯正后一階DW=1.840（Pgt;0.05），因此可認為該模型不存在自相關性。建立的分段線性回歸模型參數估計結果見表6。疫情防控前醫院感染發生率的基線水平為0.818%（t=8.67，Plt;0.001），參數估計值β_1=0.000，t=0.08，P=0.939，即疫情防控前醫院感染發生率基本平穩。疫情防控期醫院感染發生率變量的參數估計值為β_2=-0.032，t=-0.29，P=0.773，表明綜合防控措施實施即刻醫院感染發生率保持在既往水平，未發生變化，綜合防控措施未產生短期效應；疫情防控期參數估計值β_1+β_3=-0.025，即疫情防控期醫院感染發生率平均每月下降0.025%，該期間醫院感染發生率呈下降趨勢；參數估計值β_3=-0.025，t=-2.53，P=0.015，表明疫情防控期與疫情防控前相比，醫院感染發生率每月平均降幅為0.025%，綜合防控措施產生了長期效應。總體來看，隨著疫情綜合防控措施的進一步實施，醫院感染發生率逐步降低。

2.6 重點科室醫院感染發生率的中斷時間序列分析

疫情防控前神經外科醫院感染發生率基線值（β_0）最高（6.877%），其次為ICU（4.936%）及血液科（2.119%），神經內科最低（0.272%）。神經外科和ICU的β_1、β_2和β_3均無統計學意義（Pgt;0.05），說明這兩個科室疫情防控前的醫院感染發生率處于穩定波動狀態，綜合防控措施未產生短期效應和長期效應。血液科β_1、β_2均無統計學意義（Pgt;0.05），但β_3有統計學意義（P=0.008），說明該科室疫情防控前的醫院感染發生率處于平穩波動狀態，綜合防控措施未產生短期效應，但具有長期效應，也說明疫情防控期醫院感染發生率呈下降趨勢，平均每月下降0.093%。胃腸外科的β_1、β_3均有統計學意義（Plt;0.05），而β_2無統計學意義（P=0.141），說明該科室在疫情防控前醫院感染發生率呈緩慢上升趨勢，每月平均增加0.157%，綜合防控措施未產生短期效應，但產生了長期效應，與疫情防控前相比，每月平均下降0.213%，疫情防控期醫院感染發生率呈下降趨勢，每月平均下降0.056%（即β_1+β_3）。神經內科β_1、β_2均有統計學意義（Plt;0.05），而β_3無統計學意義（P=0.271），說明該科室在疫情防控前醫院感染發生率呈緩慢上升趨勢，每月平均增加0.030%，綜合防控措施產生了短期效應，但未產生長期效應，綜合防控即刻醫院感染發生率下降0.632%，之后處于平穩波動狀態。詳見表7。

3" 討論

3.1 醫院感染發生率總體變化趨勢

本研究采用中斷時間序列分析方法研究了新型冠狀病毒感染背景下某三級甲等醫院的醫院感染發生率，結果表明，疫情防控期醫院感染防控工作得到了加強和完善，有效控制了醫院感染發生率。疫情防控前醫院感染發生率處于穩定波動狀態。綜合防控措施實施即刻醫院感染發生率保持在既往水平，這可能與醫院感染防控措施的干預效果存在滯后現象有關。持續性干預措施實施后，其效果通常需要一定時間才能顯現，這種滯后效應可能是由于政策干預的復雜性和醫院內部管理機制的限制導致。此外，防護用品等醫療資源緊缺也可能對干預效果產生影響。疫情防控期醫院感染發生率下降，與我國已有研究結果[3]趨勢相似，與歐美國家研究結果[4]相反。

新型冠狀病毒感染大流行期間，本研究中醫院感染防控措施具有長期效果，可能是由于新型冠狀病毒主要在上呼吸道及下呼吸道進行復制[5]，呼吸道飛沫和接觸傳播是該病的主要傳播途徑，外科口罩可以減少個體間的呼吸道飛沫或氣溶膠中冠狀病毒、流感病毒和鼻病毒的傳播，進入醫院的人群佩戴醫用口罩有利于減少下呼吸道感染的發生。已有研究表明，提高手衛生依從性可以顯著減少醫院感染[6]，因此，手衛生被推薦為防止新型冠狀病毒感染的重要策略，加強手衛生也可以有效減少飛沫和呼吸道傳播風險[7]。同時，醫院越來越重視環境消毒和病人接觸隔離，使空氣中的超細顆粒物減少，改變了醫院環境的生物負荷，減少了交叉感染，有利于醫療機構中醫院感染發生率降低[8]。

3.2 重點科室醫院感染發生率變化趨勢

神經外科和ICU疫情防控前的醫院感染發生率處于穩定波動狀態，綜合防控措施未產生短期效應和長期效應，原因可能是：1）隔離措施的有效實施以及對陪護人員的嚴格管控有利于醫院感染的有效防控，尤其是ICU為無人陪護病房，有利于降低病人醫院感染發生風險；2）神經外科和ICU疫情防控前的醫院感染防控已受到重視，手衛生執行較好。

胃腸外科、血液科的綜合防控措施具有長期效應，其疫情防控前的醫院感染發生率存在上升趨勢，而感染防控措施的有效落實強化了病人與陪侍人管理，手衛生依從性大幅度提高，降低了醫院感染發生風險。

神經內科的綜合防控措施產生了短期效應。該科室病人易發生下呼吸道感染，其下呼吸道感染發生率占總體發生率的75%（75/100），而佩戴口罩、手衛生等措施對于防控下呼吸道感染具有即時效果。

參考文獻：

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（收稿日期：2024-03-25；修回日期：2025-02-27）

（本文編輯 陳瓊）