食管癌患者術后多重耐藥菌感染預測模型的構建與效果評價

摘要：目的 分析食管癌患者術后并發多重耐藥菌（MDRO）感染的危險因素，構建列線圖模型并評價模型預測擬合效果，以輔助醫生做出準確的臨床決策。方法 選取接受手術治療的食管癌患者116例，依據是否MDRO感染分為感染組（25例）和未感染組（91例），比較2組的入院時美國麻醉醫師協會（ASA）評分，腫瘤位置（上段、中段、下段），手術方式（腔鏡、開腹），臨床分期，放化療史，術前營養狀態，入院時白細胞計數，引流管保留時間，中心靜脈導管留置時間，ICU住院時間，總住院時間。采用主成分分析（PCA）對數據進行篩選和降維。多因素Logistic回歸分析患者術后發生MDRO感染的危險因素。構建MDRO感染風險的列線圖模型，并通過受試者工作特征（ROC）曲線和校準曲線評價模型的預測擬合效果。結果 與未感染組相比，感染組患者ASA評分（≥3分）、開腹手術、臨床分期Ⅲ期、術前營養狀態差患者比例較高，引流管保留時間、中心靜脈導管留置時間和ICU住院時間長（P＜0.05）。多因素Logistic回歸分析提示開腹手術、ICU住院時間較長、術前營養狀態差是食管癌患者術后并發MDRO感染的危險因素（P＜0.05），基于此構建的列線圖模型ROC曲線下面積為0.828（0.759～0.897），Hosmer-Lemeshow檢驗結果示模型擬合優度較好（χ2=0.426，P=1.000），模型有較高的校準度及臨床使用度。結論 基于手術方式、ICU住院時間和術前營養狀態構建的列線圖風險預測模型具有良好的預測能力。

關鍵詞：食管腫瘤；剖腹術；列線圖；危險因素；住院時間；多重耐藥菌

中圖分類號：R735.1，R63 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20242177

Construction and effect evaluation of multi-drug resistant bacterial infection prediction

model for patients with esophageal cancer after operation

BU Jing1， WANG Pengyu2， YANG Xingxiao1△

1 Department of Infection Management， 2 Department of Clinical Laboratory， the Fourth Hospital of Hebei Medical University， Shijiazhuang 050011， China

△Corresponding Author E-mail： 48401334@hebmu.edu.cn

Abstract： Objective To analyze the risk factors of postoperative multi-drug resistant bacteria （MDRO） infection in patients with esophageal cancer， construct the nomogram model and evaluate fitting effect of the model， so as to help doctors make accurate clinical decisions. Methods A total of 116 patients with esophageal cancer who received surgical treatment were selected and divided into the infected group （25 cases） and the uninfected group （91 cases） according to whether they were infected with MDRO. American anesthesia association of physicians rating （ASA） score and tumor locations （upper， middle and lower segments） on admission were compared between the two groups. Surgical method （endoscopic， open）， clinical stage， history of chemoradiotherapy， preoperative nutritional status， white blood cell count at admission， retention time of drainage tube， retention time of central venous catheter， length of ICU stay and total length of hospital stay were also compared between the two groups. Principal component analysis （PCA） was used to screen and reduce the dimension of the data. Multivariate Logistic regression analysis was performed to analyze the risk factors of postoperative MDRO infection. A nomogram model of MDRO infection risk was constructed， and the predictive fitting effect of the model was evaluated by receiver operating characteristic （ROC） curve and calibration curve. Results Compared with the uninfected group， higher ASA score （≥3 points）， laparotomy and clinical stage Ⅲ， higher proportion of patients with poor nutritional status before surgery， longer drainage tube retention time， central venous catheter retention time and long ICU stay time were found in the infected group （P lt; 0.05）. Multivariate Logistic regression analysis suggested that open surgery， long stay in ICU and poor preoperative nutritional status were risk factors for postoperative MDRO infection in patients with esophageal cancer （Plt;0.05）. Based on this， the area under ROC curve of the nomogram model was 0.828 （0.759-0.897）. The results of Hosmer-Lemeshow test showed χ2=0.426， P=1.000， and the model had good goodness-fit， high calibration degree and clinical application degree. Conclusion The nomogram risk prediction model based on the mode of operation，length of ICU stay and preoperative nutritional status has good prediction ability.

Key words： esophageal neoplasm; laparotomy; nomograms; risk factors; length of stay; multidrug-resistant bacteria

多重耐藥菌（multidrug-resistant organism，MDRO）感染是指對3類及以上抗菌藥同時產生耐藥的情況［1-2］。細菌耐藥性和MDRO的廣泛傳播對全球公共衛生構成重大威脅。據文獻報道［3-5］，美國每年有280萬例抗生素耐藥性感染發生，導致約35 000人死亡，這些感染與疾病發病率、病死率和醫療費用的增加有關。我國的全國細菌耐藥監測網顯示，2018—2021年全國中醫醫院MDRO感染率呈逐年上升趨勢，4年間革蘭陽性菌所占比率為26.4%～27.4%，革蘭陰性菌所占比率為72.6%～73.6%［6］。食管癌患者由于年齡大、免疫力降低，更易并發MDRO感染，導致患者術后傷口不易愈合、死亡率增加，醫療支出大幅度增加［7］。目前，針對食管癌患者合并MDRO的相關研究較少。基于此，本研究探討手術治療的食管癌MDRO感染的危險因素，并建立預測模型，旨在為食管癌患者術后MDRO預防提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取河北醫科大學第四醫院2023年1月—2024年6月接受手術治療的116例食管癌患者，年齡35～85歲，符合《食管癌診療指南（2022年版）》［8］中的診斷標準。排除標準：（1）全身情況差，惡病質或有嚴重心、肺功能障礙及肝、腎功能不全者。（2）患血液系統疾病或全身免疫系統疾病。（3）入院前已發生感染者。MDRO感染定義：臨床使用的三類或三類以上抗菌藥物同時呈現耐藥的細菌。根據是否存在MDRO感染，將患者分為感染組（25例）和未感染組（91例）。2組患者的性別、年齡，合并高血壓、糖尿病，吸煙史和飲酒史等情況比較差異無統計學意義，見表1。

1.2 資料收集 收集患者臨床信息，包括入院時美國麻醉醫師協會（ASA）評分，腫瘤位置（上段、中段、下段），手術方式（腔鏡、開放），臨床分期，放化療史，術前營養狀態，入院時白細胞計數，引流管保留時間，中心靜脈導管留置時間，ICU住院時間，總住院時間。術前營養狀態評估依據營養風險篩查表（NRS-2002）［9］，評分gt;3分者存在營養不良風險。

1.3 統計學方法 采用SPSS 25.0軟件和R（4.4.1）軟件進行數據分析。正態分布數據以[x]±s]表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；非正態分布數據采用M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。分類變量采用例或例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。采用主成分分析（PCA）［10］對數據進行篩選和降維。多因素Logistic回歸分析食管癌患者術后MDRO感染的危險因素，并建立列線圖，通過受試者工作特征（ROC）曲線和校準曲線評估模型的性能和臨床實用性。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組食管癌診療情況比較 食管癌患者術后并發MDRO以鮑曼不動桿菌（8例）、金黃色葡萄球菌（7例）和銅綠假單胞菌（6例）為主，占全部多重耐藥感染病例的84%（21/25），其余為肺炎克雷伯菌、肺炎鏈球菌、大腸埃希菌和陰溝腸桿菌各1例。與未感染組相比，感染組患者ASA評分（≥3分）、開腹手術、臨床分期Ⅲ期、術前營養狀態差患者比例較高，引流管保留時間、中心靜脈導管留置時間和ICU住院時間長（P＜0.05）；2組腫瘤位置、放化療史、入院時白細胞數和總住院時間差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

2.2 PCA結果 對單因素分析中有統計學意義的連續變量，包括引流管保留時間、中心靜脈導管留置時間和ICU住院時間進行篩選和降維。Bartlett球形檢驗顯示χ2=128.619，P＜0.01。KMO=0.702，證明上述變量可以做PCA。PCA提取過程中，提取初始特征值≥1，累積貢獻率≥70%的主成分。總方差分析中ICU住院時間符合要求，其特征值為2.224，累計貢獻率為74.15%。因此，將ICU住院時間納入多因素分析中。

2.3 食管癌患者術后并發MDRO感染的影響因素分析 為提高預測效率，取單因素分析中統計學差異最顯著的兩項（手術方式、術前營養）和PCA中的主要因素進行分析。以食管癌患者術后是否并發MDRO感染作為因變量（發生=1，不發生=0），將手術方式（開腹=1，腔鏡=0）、術前營養（良=1，差=0）和ICU住院時間作為自變量，納入多因素Logistic回歸模型。結果顯示，開腹手術、ICU住院時間較長、術前營養狀態差是食管癌患者術后并發MDRO感染的危險因素（P＜0.05），見表3。

2.4 列線圖模型的構建及對食管癌患者術后并發MDRO感染的預測價值 以是否發生多重耐藥菌感染（是=1，否=0）為因變量，應用R語言rms包對多因素Logistic回歸的篩選結果構建列線圖風險預測模型，見圖1，總分數0～160分，食管癌患者術后并發MDRO的概率為0.1～0.9，對總分影響較大的指標是ICU住院時間。ROC曲線提示預測模型的曲線下面積（AUC）為0.828（0.759～0.897），說明該模型對食管癌患者術后并發MDRO感染的預測效能佳，見圖2。對預測模型進行Hosemer-Hemeshow檢驗，χ2=0.426，P=1.000，模型擬合度較好。校準曲線的斜率接近1，表明此模型預測食管癌患者術后發生多重耐藥菌感染的風險與實際發生風險有很好的一致性，見圖3。

3 討論

微生物對抗生素耐藥性的不斷增強，使得住院患者，特別是接受手術治療腫瘤患者手術部位的感染和死亡率顯著升高，同時也增加醫療費用的支出［11-13］。針對腫瘤患者多重耐藥菌的研究多集中于耐藥菌的分布和防控策略，缺乏針對某一手術類型的研究。本研究發現食管癌患者術后并發MDRO以鮑曼不動桿菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌為主。一項對心胸外科術后發生肺部感染的老年患者的研究發現，MDRO感染最常見的病原菌為鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌，并且機械通氣時間gt;10 d、抗菌藥物使用種類的數量與術后肺部MDRO感染密切相關［14］。既往針對心胸外科或肺移植患者MDRO的研究側重于ICU的住院環境和抗生素的合理使用［15-16］。食管癌手術患者確診時往往處于中晚期，患者的健康狀況和營養狀態受到不同程度的影響，可能會影響后續的治療和恢復。本研究在關注治療方式的基礎上，增加了食管癌患者ASA評分、術前營養狀態等因素，發現與非感染組相比，MDRO感染組患者多采取開腹手術方式、ASA評分≥3分、臨床分期（Ⅲ期）、營養狀況差，引流管保留時間、中心靜脈導管留置時間和ICU住院時間較長。通過主成分分析將上述連續變量中的ICU住院時間納入多因素Logistic回歸分析，結果顯示開腹手術、ICU住院時間較長、術前營養狀態差是食管癌患者術后并發MDRO感染的危險因素。筆者進一步針對手術方式、術前營養和ICU住院時間3個變量開發列線圖，用于評估食管癌術后患者并發MDRO的風險，并驗證該模型具有較高的區分度和校準性。

與腔鏡手術方式相比，開放的手術使無菌的器官暴露于外界環境，增加了細菌污染的可能性及對周圍組織的損傷［17］。針對神經重癥監護室患者醫院獲得性肺炎和中國ICU成人MDRO感染影響因素的研究，均證實了ICU住院時間是患者MDRO感染的獨立危險因素［18-19］。一項針對117 841例手術患者的多因素分析顯示，患者年齡越大、手術時長和住院時長越長、使用中心靜脈導管和轉入過ICU均會增加手術患者MDRO感染風險［12］。ICU住院時間越長表明患者機體狀況越差，抵御外界病原菌感染的能力越弱。腫瘤的生長影響胃腸道的正常消化功能，與非消化系統腫瘤患者相比，消化系統腫瘤患者的營養風險更常見。手術治療則會進一步影響患者的營養狀況，尤其是術前營養狀況不佳的患者。術前NRS-2002評分gt;3分的患者術后感染風險較高，術前存在營養風險的患者營養狀況將進一步受到影響［20］。與本研究類似，Yamamoto等［21］發現泌尿外科手術患者的低蛋白血癥也被認為是手術部位感染或遠距離感染的危險因素。與曹曉強等［22］研究不同，本研究未發現患者年齡、合并糖尿病是術后并發MDRO的危險因素。究其原因，食管癌患者往往合并多種疾病，使得以上因素沒有對患者MDRO感染產生明顯的影響。

綜上所述，開腹手術、ICU住院時間較長、術前營養狀態差是食管癌患者術后并發MDRO感染的危險因素。基于危險因素構建的列線圖風險預測模型具有良好的預測能力，可以為及時采取預防性感染控制措施提供參考。但由于本研究基于單中心的回顧性數據，不可避免地存在數據偏差，因此需要前瞻性、多中心研究來驗證我們的模型；其次，本研究的樣本量小，時間跨度較短，使得研究結果存在一定的局限性。今后將擴大數據來源、增加病例收集，以進一步完善模型。

參考文獻

［1］ 吳薇，黃春美，朱凱嫣，等. 基于DRGs的多重耐藥菌醫院感染患者經濟負擔研究［J］.中國現代醫生，2022，60（33）：69-73. WU W，HUANG C M，ZHU K Y，et al. Study on economic burden of nosocomial infection patients with multidrug resistant bacteria based on DRGs［J］. China Modern Doctor，2022，60（33）：69-73.

［2］ JI B，YE W. Prevention and control of hospital-acquired infections with multidrug-resistant organism：A review［J］. Medicine（Baltimore），2024，103（4）：e37018. doi：10.1097/MD.0000000000037018.

［3］ FLYNN C E，GUARNER J. Emerging antimicrobial resistance［J］. Mod Pathol，2023，36（9）：100249. doi：10.1016/j.modpat.2023.100249.

［4］ CASSINI A，H?GBERG L D，PLACHOURAS D，et al. Attributable deaths and disability-adjusted life-years caused by infections with antibiotic-resistant bacteria in the EU and the European Economic Area in 2015：a population-level modelling analysis［J］. Lancet Infect Dis，2019，19（1）：56-66. doi：10.1016/S1473-3099（18）30605-4.

［5］ ANTIMICROBIAL R C. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019：a systematic analysis［J］. Lancet，2022，399（10325）：629-655. doi：10.1016/S0140-6736（21）02724-0.

［6］ 全國細菌耐藥監測網. 全國細菌耐藥監測網2018-2021年中醫醫院多重耐藥菌監測報告［J］. 中國感染控制雜志，2023，22（10）：1148-1158. China Antimicrobial Resistance Surveillance System. Multidrug-resistant organisms in traditional Chinese medicine hospitals：surveillance report from China Antimicrobial Resistance Surveillance Sys-tem，2018-2021［J］. Chinese Journal of Infection Control，2023，22（10）：1148-1158. doi：10.12138/j.issn.1671-9638.20233800.

［7］ 韓建庚，路佳，張潔. 惡性腫瘤患者多重耐藥菌感染危險因素的研究進展［J］. 現代藥物與臨床，2021，36（7）：1541-1544. HAN J G，LU J，ZHANG J. Research progress on risk factors of multidrug-resistant bacteria infection in patients with malignant tumor［J］. Drugs amp; Clinic，2021，36（7）：1541-1544. doi：10.7501/j.issn.1674-5515.2021.07.041.

［8］ 國家癌癥中心，國家腫瘤質控中心食管癌質控專家委員會. 中國食管癌規范診療質量控制指標（2022版）［J］. 中華腫瘤雜志，2022，44（12）：1242-1248. National Cancer Center，Esophageal Cancer Expert Committee of National Cancer Quality Control Center. Quality control index for standardized diagnosis and treatment of esophageal cancer in China（2022 edition）［J］. Chinese Journal of Oncology，2022，44（12）：1242-1248. doi：10.3760/cma.j.cn.112152-20220905-00599.

［9］ 董文，蔡開燦，蔡瑞君，等. 營養風險篩查量表及其在食管癌患者中的應用進展［J］. 護理學報，2017，24（14）：31-35. DONG W，CAI K C，CAI R J，et al. Nutritional risk screening scale and its application in patients with esophageal cancer［J］. Journal of Nursing，2017，24（14）：31-35. doi：10.16460/j.issn1008-9969.2017.14.031.

［10］ 劉翠紅，屈梅，郭瑞方，等. 急性白血病化療患者院外照顧需求影響因素及主成分分析［J］. 實用臨床醫藥雜志，2023，27（23）：115-119，128. LIU C H，QU M，GUO R F，et al. Influencing factors and principal component analysis of care needs outside hospital for acute leukemia patients with chemotherapy［J］. Journal of Clinical Medicine in Practice，2023，27（23）：115-119，128. doi：10.7619/jcmp.20232060.

［11］ 廖全鳳，袁余，張為利，等. 血流感染碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌的耐藥基因和毒力基因及分子流行病學研究［J］. 四川大學學報（醫學版），2024，55（2）：391-396. LIAO Q F，YUAN Y，ZHANG W L，et al. Carbapenemase genes，virulence genes，and molecular epidemiology of Carbapenem-resistant Klebsiellapneumoniae derived from bloodstream infections［J］. J Sichuan Univ（Med Sci），2024，55（2）：391-396. doi：10.12182/20240360202.

［12］ 宋慶饒，孫孟藝，張堯天，等. 腫瘤專科醫院手術患者多重耐藥菌感染的危險因素分析［J］. 中外醫學研究，2024，22（14）：156-160. SONG Q R，SUN M Y，ZHANG Y T，et al. Analysis of risk factors for multidrug-resistant bacterial infections in surgical patients in specialized cancer hospital［J］. Chinese and Foreign Medical Research，2024，22（14）：156-160. doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2024.14.040.

［13］ 夏飛，胡光煦，廖亞玲，等. 感染相關炎癥指標在多重耐藥菌血流感染早期診斷中的應用分析［J］. 天津醫藥，2020，48（1）：50-54. XIA F，HU G X，LIAO Y L，et al. Application of infection biomarkers in early diagnosis of multiple resistant bacteria bloodstream infection［J］. Tianjin Med J，2020，48（1）：50-54. doi：10.11958/20190785.

［14］ 于佳，黃艾彌，李莉珊，等. 胸外科老年患者術后肺部多重耐藥菌感染臨床特征及危險因素［J］. 中國感染控制雜志，2023，22（8）：932-938. YU J，HUANG A M，LI L S，et al. Clinical features and risk factors of postoperative pulmonary multidrug-resistant organism infections in elderly patients undergoing cardiothoracic surgery［J］. Chin J Infect Control，2023，22（8）：932-938. doi：10.12138/j.issn.1671-9638.20234244.

［15］ 郭海謝，沈靈姿. 心胸外科患者多重耐藥菌感染及危險因素分析［J］. 醫院管理論壇，2021，38（2）：66-68. GUO H X，SHEN L Z. Analysis of risk factors influencing multiple drug resistant organism infection in cardiothoracic surgery patients［J］. Hospital Management Forum，2021，38（2）：66-68. doi：10.3969/j.issn.1671-9069.2021.02.019.

［16］ 白鎵瑋，馬承泰，吳淼，等. 肺移植術后多重耐藥菌感染的防治研究進展［J］. 武漢大學學報（醫學版），2021，42（4）：551-557. BAI J W，MA C T，WU M，et al. Research progress in the prevention and treatment of multidrug-resistant organisms infection after lung transplantation［J］. Medical Journal of Wuhan University，2021，42（4）：551-557. doi：10.14188/j.1671-8852.2021.6010.

［17］ 李澤，溫士康，王執帥，等. 中國急診腹部手術后手術部位感染多中心橫斷面研究［J］. 中國實用外科雜志，2019，39（10）：1052-1056. LI Z，WEN S K，WANG Z S，et al. Multicenter cross-sectional study of surgical site infection after emergency surgery in China［J］. Chinese Journal of Practical Surgery，2019，39（10）：1052-1056. doi：10.19538/j.cjps.issn1005-2208.2019.10.14.

［18］ 陳德勛，郝喬，揣春陽. 神經重癥監護室患者醫院獲得性肺炎病原菌耐藥性特點及護理干預效果［J］. 中國病原生物學雜志，2024，19（12）：1496-1500. CHEN D X，HAO Q，CHUAI C Y. Characteristics of drug resistance of pathogenswith hospital-acquired pneumonia in patients inthe intensive care unit of the neurologydepartment and the role of nursing intervention ininfection control［J］. Journal of Pathogen Biology，2024，19（12）：1496-1500. doi：10.13350/j.cjpb.241222.

［19］ 王浩，代凱利，周記，等. 中國ICU成人病人多重耐藥菌感染影響因素的Meta分析［J］. 循證護理，2024，10（22）：3996-4003. WANG H，DAI K L，ZHOU J，et al. Influencing factors for multi-drug resistant bacteria infection in ICU patients：a Meta-analysis［J］. Chinese Evidence-based Nursing，2024，10（22）：3996-4003. doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2024.22.002.

［20］ YANG Z Y，YANG F. Nutritional status of patients with gastrointestinal cancers and analysis of factors for postoperative infections［J］. BMC Cancer，2024，24（1）：1389. doi：10.1186/s12885-024-13093-w.

［21］ YAMAMOTO S，KUNISHIMA Y，KANAMARU S，et al. A multi-center prospective study for antibiotic prophylaxis to prevent perioperative infections in urologic surgery［J］. Hinyokika Kiyo，2004，50（10）：673-683.

［22］ 曹曉強，許玉妮，陳林，等. 心臟手術患者術后https：//chatnio.net/model多重耐藥菌感染的病原學特點與相關因素分析［J］. 醫學綜述，2021，27（9）：1830-1835. CAO X Q，XU Y N，CHEN L，et al. Pathogenic characteristics and correlation factors analysis of multi-drug resistant bacteria infection in patients after cardiac surgery［J］. Medical Recapitulate，2021，27（9）：1830-1835. doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2021.09.030.

（2024-12-11收稿 2025-01-20修回）

（本文編輯 李志蕓）

基金項目：國家自然科學基金青年項目（81903118）；河北省自然科學基金資助項目（H2020206292）；河北省醫學科學研究課題計劃（20250101）

作者單位：1河北醫科大學第四醫院感染管理科（郵編050011），2檢驗科

作者簡介：卜靜（1988），女，主治醫師，主要從事醫院感染與預防控制方面研究。E-mail：bujing@hebmu.edu.cn

△通信作者 E-mail：48401334@hebmu.edu.cn

引用本文：卜靜，王芃堉，楊興肖. 食管癌患者術后多重耐藥菌感染預測模型的構建與效果評價［J］. 天津醫藥，2025，53（3）：242-246. BU J，WANG P Y，YANG X X. Construction and effect evaluation of multi-drug resistant bacterial infection prediction model for patients with esophageal cancer after operation［J］. Tianjin Med J，2025，53（3）：242-246. doi：10.11958/20242177.