老年結(jié)核病患者對(duì)學(xué)生密切接觸者的感染風(fēng)險(xiǎn)及模型研究

張大杰 黃佳瑜 李緒輝 李檬妤 陳琰姝 張瑩 許奕華

老年結(jié)核病往往缺乏典型臨床癥狀，再加上老年人免疫功能衰退且常伴有其他慢性病，因此結(jié)核病病程遷延、治療效果差、傳染性強(qiáng)，老年肺結(jié)核中的涂陽(yáng)患者是結(jié)核病傳播的重要傳染源。密切接觸者是結(jié)核病易感的高危人群，與普通人相比具有較高的感染率和發(fā)病率[1]。主動(dòng)發(fā)現(xiàn)是結(jié)核病預(yù)防控制工作中的重要環(huán)節(jié)，而做好高危人群的篩查工作是主動(dòng)發(fā)現(xiàn)的重要手段之一。

由于老年肺結(jié)核患者是結(jié)核病重要的傳染源，而學(xué)生群體是其重要的易感人群；老年結(jié)核病中的涂陽(yáng)患者及學(xué)生密切接觸者人群結(jié)構(gòu)都相對(duì)比較穩(wěn)定，針對(duì)該人群的小樣本研究可能較針對(duì)全人群的研究推廣性要好；同時(shí)，學(xué)生群體的依從性較好，整體配合度高，調(diào)查效果也較好，從而可減少偏倚，得到的結(jié)論也更加可靠；加上學(xué)生群體聚集性的特點(diǎn)，學(xué)生密切接觸者感染更容易引起結(jié)核病的群體大規(guī)模傳播。因此，本研究針對(duì)老年結(jié)核病患者家庭中的學(xué)生高危人群進(jìn)行分析，為全人群密切接觸者的主動(dòng)篩查提供參考。

決策樹模型不僅能找出密切接觸者感染的關(guān)鍵因素并了解其關(guān)鍵程度，而且可以使得預(yù)測(cè)密切接觸者是否感染的過(guò)程直觀可視化。國(guó)內(nèi)外雖然已有結(jié)核病相關(guān)的決策樹模型研究[2-3]，不過(guò)仍缺少針對(duì)老年結(jié)核病患者的學(xué)生密切接觸者感染風(fēng)險(xiǎn)的研究。本研究在老年結(jié)核病患者社會(huì)工作干預(yù)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)老年結(jié)核病密切接觸者進(jìn)行結(jié)核感染相關(guān)因素的問(wèn)卷調(diào)查和感染情況篩查，探索結(jié)核感染的影響因素，并構(gòu)建結(jié)核感染風(fēng)險(xiǎn)的決策樹模型，為肺結(jié)核密切接觸者中的學(xué)生結(jié)核感染的早期發(fā)現(xiàn)和早期控制提供科學(xué)依據(jù)。

資料和方法

一、研究對(duì)象

收集2016年5月至2017年11月在武漢市結(jié)核病防治機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)稱“結(jié)防機(jī)構(gòu)”)登記管理的65歲以上新發(fā)老年涂陽(yáng)結(jié)核病患者，按照多階段整群隨機(jī)抽樣的原則，在武漢市7個(gè)市轄區(qū)分別抽取3家社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，并按性別分組隨機(jī)抽取了登記在冊(cè)的244例指示病例。本研究的密切接觸者由指示病例主動(dòng)推薦，再根據(jù)密切接觸者的排除納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)與指示病例一起居住累積時(shí)間達(dá)7 d以上的家庭成員或其他同室人員；或者是與指示病例接觸頻次每天不少于3次的朋友；亦或是在指示病例周圍累計(jì)居住3個(gè)月以上的鄰居；(2)自愿參加本課題研究并簽署知情同意書，未成年研究對(duì)象則需獲得其監(jiān)護(hù)人同意；(3)排除近2年有卡介苗接種、復(fù)種史者；(4)排除有免疫性疾病、相關(guān)的用藥史和HIV感染者。最終滿足條件的密切接觸者共845名，其中學(xué)生共209名。

二、研究方法

(一)資料的收集與處理

本研究調(diào)查問(wèn)卷是參考國(guó)家規(guī)定的結(jié)核病密切接觸者調(diào)查條目設(shè)計(jì)的，由經(jīng)過(guò)統(tǒng)一培訓(xùn)和考核的調(diào)查員對(duì)納入的學(xué)生密切接觸者進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，發(fā)出問(wèn)卷209份，回收有效問(wèn)卷209份。調(diào)查內(nèi)容包括學(xué)生密切接觸者的一般情況、與指示病例的接觸情況、結(jié)核病核心防治知識(shí)知曉程度等。對(duì)收集的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析之前，對(duì)調(diào)查的變量如性別、年齡、居住地、出現(xiàn)癥狀、與指示病例的接觸情況等進(jìn)行變量的賦值(表1)。

表1 209名接受調(diào)查學(xué)生各變量的賦值情況

注a：通風(fēng)狀況：①與被接觸患者所處場(chǎng)所若有窗戶并每天打開門窗不少于6次，每次不少于10 min，有自然風(fēng)吹入或很空曠為“好”；②與被接觸患者所處場(chǎng)所若有窗戶并每天打開門窗次數(shù)小于6次且大于1次，有自然風(fēng)吹入或較空曠則為“中等”；③與被接觸患者所處場(chǎng)所若無(wú)窗戶或每天打開門窗次數(shù)≤1次，或時(shí)常使用空調(diào)則為“差”。b：結(jié)核病知識(shí)知曉情況分為“大部分知曉”，即問(wèn)卷設(shè)計(jì)中的結(jié)核病防治核心知識(shí)5道題答對(duì)數(shù)目≥3道題；以及“大部分不知曉”，即5道題答對(duì)數(shù)目<3道題

(二)結(jié)核菌素純蛋白衍生物(purified protein derivative, PPD)試驗(yàn)

利用PPD試驗(yàn)(PPD試驗(yàn)試劑購(gòu)自北京祥瑞生物制品有限公司)對(duì)學(xué)生密切接觸者進(jìn)行結(jié)核感染篩查，并根據(jù)PPD試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比陽(yáng)性感染者和陰性未感染者各項(xiàng)調(diào)查因素之間差異是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，了解密切接觸者結(jié)核感染的風(fēng)險(xiǎn)及其影響因素，構(gòu)建密切接觸者感染風(fēng)險(xiǎn)模型。

(三)PPD試驗(yàn)的結(jié)果判斷

由有經(jīng)驗(yàn)的護(hù)士對(duì)檢查者進(jìn)行皮內(nèi)注射，每人0.1 ml(5 IU)。72 h后由經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生觀察結(jié)果，并對(duì)陽(yáng)性者測(cè)量硬結(jié)的平均直徑，計(jì)算硬結(jié)平均直徑后進(jìn)行登記。PPD皮膚試驗(yàn)陽(yáng)性定義[4]為：注射后72 h，測(cè)量注射部位硬結(jié)的平均直徑，<5 mm為陰性；平均直徑≥5 mm為陽(yáng)性(其中5～9 mm為弱陽(yáng)性，10～19 mm為陽(yáng)性，≥20 mm或者有水皰或潰爛者為強(qiáng)陽(yáng)性)。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

1. 變量的篩選：利用EpiData 3.1軟件錄入數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)；使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)和logistic逐步回歸分析，初步篩選出學(xué)生密切接觸者感染結(jié)核病可能的相關(guān)因素，篩選的檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。

2. 建立決策樹模型：以卡方自動(dòng)交互檢測(cè)法 (chisquared automatic interaction detection，CHAID) 用于分類變量，是分類樹最常用的運(yùn)算方法。根據(jù)給定的目標(biāo)變量和經(jīng)過(guò)篩選的預(yù)測(cè)變量對(duì)樣本進(jìn)行最優(yōu)拆分，按照卡方檢驗(yàn)的顯著性進(jìn)行多元列聯(lián)表的自動(dòng)判斷分組，不斷生成父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)，程序根據(jù)預(yù)先設(shè)定規(guī)則和參數(shù)運(yùn)行。本研究設(shè)置拆分及合并顯著性檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05；最大生長(zhǎng)深度3層；父節(jié)點(diǎn)最小樣本量為50，子節(jié)點(diǎn)為10[5]。

3. 模型的評(píng)價(jià)：通過(guò)交叉驗(yàn)證法(cross-validation)，根據(jù)錯(cuò)分概率Risk值來(lái)評(píng)價(jià)模型擬合的結(jié)果。交叉驗(yàn)證即在給定的建模樣本中，拿出大部分樣本進(jìn)行建模型，留小部分樣本用剛建立的模型進(jìn)行預(yù)報(bào)，并求出這小部分樣本的預(yù)報(bào)誤差，記錄預(yù)報(bào)誤差的平方和。

結(jié) 果

一、基本情況

本研究共納入209名學(xué)生密切接觸者，其中男96名(45.93%)，女113名(54.07%)；居住地以城市為主，占學(xué)生密切接觸者的83.25%(174/209)；15歲以下、15～歲及25歲以上的學(xué)生密切接觸者分別占2.87%(6/209)、96.17%(201/209)和0.96%(2/209)。209名學(xué)生密切接觸者PPD試驗(yàn)陽(yáng)性率為77.51%(162/209)，其中弱陽(yáng)性、陽(yáng)性和強(qiáng)陽(yáng)性分別占學(xué)生密切接觸者的19.14%(40/209)、33.01%(69/209)和25.36%(53/209)。

二、感染風(fēng)險(xiǎn)模型的建立

1. 變量的篩選：利用卡方檢驗(yàn)，將研究設(shè)計(jì)的調(diào)查問(wèn)卷里的相關(guān)變量(包括密切接觸者的一般人口學(xué)特征、健康狀況、與指示病例接觸的相關(guān)情況、接觸后的相應(yīng)癥狀、結(jié)核病防治知識(shí)知曉情況、自我防護(hù)措施，以及接受健康宣傳教育情況等)逐一進(jìn)行單因素分析，篩選出密切接觸者感染的可能影響因素；本研究通過(guò)單因素分析篩選得到5個(gè)可能的影響因素(表2)。將單因素分析的所有因素均進(jìn)行l(wèi)ogistic逐步回歸分析，最終篩選得到3個(gè)變量(接觸時(shí)間、接觸場(chǎng)所通風(fēng)情況和密切接觸者自我防護(hù)意識(shí))在PPD試驗(yàn)結(jié)果陽(yáng)性者與陰性者之間的分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表2 209名學(xué)生密切接觸者感染結(jié)核風(fēng)險(xiǎn)的單因素分析結(jié)果

續(xù)表2

表3 209名學(xué)生密切接觸者結(jié)核感染風(fēng)險(xiǎn)因素的logistic回歸分析

2. 決策樹模型的建立：將單因素分析和logistic回歸分析篩選得到3個(gè)關(guān)鍵影響因素納入密切接觸者感染風(fēng)險(xiǎn)因素的決策樹模型分析，根據(jù)研究設(shè)置樹的生長(zhǎng)以及剪枝規(guī)則，本研究最終得到的決策樹模型共3層、7個(gè)結(jié)節(jié)點(diǎn)，其中包括4個(gè)終末節(jié)點(diǎn)，共篩選出接觸時(shí)間、場(chǎng)所通風(fēng)情況及密切接觸者的自我防護(hù)意識(shí)3個(gè)主要解釋變量。從決策樹模型可見，與指示病例接觸的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)密切接觸者結(jié)核感染風(fēng)險(xiǎn)影響最大，接觸時(shí)間≥2 h者陽(yáng)性率為97.30%(72/74)，高于<2 h者陽(yáng)性率[66.67%(90/135)]。接觸指示病例時(shí)密切接觸者的自我防護(hù)意識(shí)是次級(jí)影響因素，在接觸時(shí)間<2 h結(jié)節(jié)點(diǎn)下，沒有自我防護(hù)意識(shí)的密切接觸者陽(yáng)性率為94.12%(48/51)，高于有自我防護(hù)意識(shí)的陽(yáng)性率[50.00%(42/84)]；而有自我防護(hù)意識(shí)這一結(jié)節(jié)點(diǎn)下，接觸場(chǎng)所通風(fēng)條件好的陽(yáng)性率為25.00%(12/48)，低于接觸場(chǎng)所通風(fēng)條件中等或差等的陽(yáng)性率[83.33%(30/36)]。

3. 決策樹模型的評(píng)價(jià)：運(yùn)用交叉驗(yàn)證法，得出密切接觸者感染風(fēng)險(xiǎn)決策樹模型的Risk統(tǒng)計(jì)量=0.110(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.022)，即估錯(cuò)概率為11.0%，表示用該模型預(yù)測(cè)密切接觸者的感染風(fēng)險(xiǎn)正確率為89.00%，模型擬合效果較好。

討 論

結(jié)核病是一種嚴(yán)重危害人民健康的呼吸道傳播的慢性傳染病。據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的《2017年全球結(jié)核病報(bào)告》[6]顯示，2016年中國(guó)新發(fā)結(jié)核病患者約有89.5萬(wàn)例，發(fā)病總例數(shù)位居全球第二，我國(guó)結(jié)核病疫情形勢(shì)依然嚴(yán)峻。

當(dāng)今世界結(jié)核病呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的老齡化趨勢(shì)，全國(guó)第五次結(jié)核病流行病學(xué)抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，老年結(jié)核病患者占全部肺結(jié)核患者的48.8%，明顯高于其他年齡組[7-8]。老年肺結(jié)核患者是結(jié)核病重要的傳染源，其密切接觸者也是結(jié)核病防控工作的重點(diǎn)篩查對(duì)象。本研究進(jìn)行結(jié)核病密切接觸者普遍篩查的主要場(chǎng)所以學(xué)校為主，雖然目前絕大多數(shù)的學(xué)生群體都在出生時(shí)曾接種過(guò)卡介苗，但疫苗的有效保護(hù)性基本在7歲以后體內(nèi)抗體消失，也有專家提出疫苗的保護(hù)持續(xù)時(shí)間基本在1～2年，不過(guò)該結(jié)論有待進(jìn)一步研究確證。肺結(jié)核主要以呼吸道途徑在人群中近距離傳播，學(xué)生人群由于群體聚集性，一旦出現(xiàn)學(xué)生密切接觸者感染，在校期間暴發(fā)結(jié)核感染十分常見，因此本研究選擇了更容易接受篩查推廣的學(xué)生群體。

本研究構(gòu)建的感染風(fēng)險(xiǎn)模型擬合效果較好，有較高的預(yù)測(cè)正確率。最終試驗(yàn)篩查結(jié)果顯示學(xué)生密切接觸者的陽(yáng)性率高達(dá)77.51%，這與不少起學(xué)校傳染性肺結(jié)核密切接觸者篩查調(diào)查研究結(jié)果[9-10]一致，表明老年結(jié)核病患者的學(xué)生密切接觸者是結(jié)核感染的高危人群。因此，本研究針對(duì)學(xué)生密切接觸者進(jìn)行結(jié)核病篩查，并且根據(jù)篩查結(jié)果研究密切接觸者結(jié)核感染的風(fēng)險(xiǎn)因素，不僅可以達(dá)到預(yù)防學(xué)校結(jié)核病疫情的目的，對(duì)未來(lái)密切接觸者的早期篩查工作也有指導(dǎo)性意義。

與蔡曉楠等[3]的研究對(duì)比，該研究的研究對(duì)象是確診的結(jié)核病患者，而本研究對(duì)象為是老年結(jié)核病患者的一部分密切接觸者——學(xué)生密切接觸者；且該研究主要目的是預(yù)防和控制人群中耐多藥結(jié)核病發(fā)病，屬于結(jié)核病的第三級(jí)預(yù)防；而本研究側(cè)重于探討密切接觸者的早期發(fā)現(xiàn)和診斷，以達(dá)到結(jié)核病第二級(jí)預(yù)防的目的。本研究發(fā)現(xiàn)與指示病例的接觸時(shí)間≥2 h、沒有自我防護(hù)意識(shí)及接觸場(chǎng)所的通風(fēng)情況不好是密切接觸者結(jié)核感染的危險(xiǎn)因素。決策樹第一層以密切接觸者接觸指示病例的時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行拆分，說(shuō)明與指示病例接觸時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)學(xué)生群體感染結(jié)核病的風(fēng)險(xiǎn)影響最大，密切接觸者是否具有自我防護(hù)意識(shí)與接觸場(chǎng)所的通風(fēng)條件次之。其中接觸時(shí)間這一危險(xiǎn)因素與多項(xiàng)研究[11-13]結(jié)果顯示一致，接觸時(shí)間較長(zhǎng)的密切接觸者結(jié)核感染和發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)也就越高，這也就提示我們要做好患者家庭成員、照料者等接觸時(shí)間較長(zhǎng)的重點(diǎn)人群的結(jié)核病篩查和健康宣傳教育工作。密切接觸者的自我防護(hù)意識(shí)，目前涉及該變量的研究很少[14]，是本研究新加入的研究變量。研究結(jié)果顯示，自我防護(hù)意識(shí)的提高有助于保護(hù)密切接觸者感染結(jié)核病，這也就提示在未來(lái)的結(jié)核病健康宣傳教育工作中，應(yīng)注重群眾自我防護(hù)意識(shí)的培養(yǎng)以及自我防護(hù)具體措施的學(xué)習(xí)，這些具體易懂的內(nèi)容在健康宣傳教育活動(dòng)中對(duì)于文化水平較低或者年齡較大學(xué)習(xí)能力下降的人能起到更明顯的效果。接觸場(chǎng)所的通風(fēng)情況與空氣中結(jié)核分枝桿菌的密度密切相關(guān)，通風(fēng)效果越差則結(jié)核分枝桿菌密度越高，感染結(jié)核病的風(fēng)險(xiǎn)也就越高。這一點(diǎn)也在陶紅兵等[12]的研究中得到了驗(yàn)證。場(chǎng)所通風(fēng)條件一般比較容易人為控制，這一因素的研究發(fā)現(xiàn)也容易在結(jié)核病預(yù)防工作中得到推廣。

本研究更側(cè)重于調(diào)查分析密切接觸者與指示病例的接觸情況對(duì)其結(jié)核感染風(fēng)險(xiǎn)的影響，因此針對(duì)研究對(duì)象只做了PPD初篩試驗(yàn)，而沒有對(duì)其發(fā)病情況進(jìn)行進(jìn)一步的確診，因此在密切接觸者發(fā)病影響因素分析上存在一定的缺失。不過(guò)本研究的研究成果在密切接觸者篩查的實(shí)際工作中反而更具有操作性和便捷性的優(yōu)點(diǎn)，有助于醫(yī)務(wù)人員快速地對(duì)密切接觸者的結(jié)核病感染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行判斷；并且便于在人群中推廣，促進(jìn)密切接觸者主動(dòng)接受結(jié)核病篩查，對(duì)于結(jié)核病的早期發(fā)現(xiàn)、早期治療，以及控制結(jié)核病的傳播有著重要意義。