老年患者導尿管相關(guān)尿路感染風險預測評分模型構(gòu)建與驗證

魏 楠,王力紅,趙 霞,張京利,趙會杰,馬文暉,韓 敘

(1 首都醫(yī)科大學衛(wèi)生管理與教育學院，北京 100069； 2 首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院，北京 100053)

導尿管相關(guān)尿路感染(catheter-associated urinary tract infection，CAUTI)是全球范圍內(nèi)最常見的醫(yī)院感染之一，約占所有醫(yī)院感染的36%[1]。研究[2]表明，CAUTI最大的風險是導尿管的使用和持續(xù)時間。數(shù)據(jù)[3]顯示，約26%的患者留置導尿管2～10 d會發(fā)生菌尿，其中25%的患者會發(fā)生CAUTI。在老年患者醫(yī)院感染中，CAUTI居第二位(占15.5%)，僅次于肺炎，其病死率約為6.2%[4]，對老年患者疾病的成功診治帶來威脅。隨著醫(yī)院管理信息化的推進，醫(yī)院感染監(jiān)測信息系統(tǒng)不斷完善，醫(yī)院感染病例的智能診斷和實時預警已成為可能，對減少醫(yī)院感染具有顯著意義[5]。本研究利用醫(yī)院感染監(jiān)測信息系統(tǒng)，收集老年患者病例資料，構(gòu)建logistic回歸模型，以期建立預測準確的老年患者CAUTI風險評分模型，實現(xiàn)老年患者CAUTI的早期識別與診斷，使防控關(guān)口前移，為完善當前醫(yī)院感染預警系統(tǒng)提供借鑒意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 利用醫(yī)院感染監(jiān)測信息系統(tǒng)，收集某三甲綜合醫(yī)院2015年1月1日—2017年11月30日住院期間曾留置導尿管的老年患者(≥60歲)病歷資料，選取代表患者一般情況(包括住院號、年齡、性別、入院日期、出院日期等)、原發(fā)疾病(包括是否患腦出血、腦梗死、其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管病、肝功能異常、腎功能障礙、腫瘤等疾病)、診療情況(包括ICU住院天數(shù)、抗菌藥物使用情況、手術(shù)情況、侵入性操作情況等)，以及醫(yī)院感染情況(包括是否感染、感染發(fā)生時間、感染病原菌等)的指標進行統(tǒng)計描述及分析。

1.2 相關(guān)標準 CAUTI診斷標準按照衛(wèi)生部2010年發(fā)布的《導尿管相關(guān)尿路感染預防與控制技術(shù)指南(試行)》進行判定[6]，主要是指患者留置導尿管后或拔除導尿管48 h內(nèi)發(fā)生的泌尿系統(tǒng)感染。原發(fā)病的選取依據(jù)文獻報道及目標醫(yī)院住院老年患者常見病、多發(fā)病確定。特殊類抗菌藥物判定標準參照2015年版國家衛(wèi)生計生委制定的《抗菌藥物臨床應用指導原則》進行判定[7]。

1.3 數(shù)據(jù)分組 將2015年1月1日—2016年12月31日住院期間曾留置導尿管的老年患者數(shù)據(jù)作為建模組數(shù)據(jù)，2017年1月1日—11月30日留置導尿管的老年患者數(shù)據(jù)作為驗證組數(shù)據(jù)。

1.4 模型構(gòu)建 應用SPSS 21.0軟件進行模型構(gòu)建。對建模組數(shù)據(jù)先進行單因素χ2分析，選取單因素分析中有統(tǒng)計學意義的變量進行二分類logistic回歸分析，采用Back-Wald法納入變量，建立模型,根據(jù)OR值對危險因素賦值，構(gòu)建感染風險評分模型。假設(shè)檢驗的顯著性水平設(shè)定在雙側(cè)α=0.05。

1.5 模型驗證 將驗證組中每例患者的原始數(shù)據(jù)代入構(gòu)建的風險評分模型中生成相應分值,以是否發(fā)生CAUTI作為狀態(tài)變量，風險評分數(shù)值作為檢驗變量繪制受試者工作特征(ROC)曲線，利用ROC曲線下面積(AUC)評價模型的判別效度，應用靈敏度、特異度評估其真實性、準確性。

2 結(jié)果

2.1 調(diào)查對象基本特征 利用醫(yī)院感染監(jiān)測信息系統(tǒng)收集2015年1月1日—2016年12月31日住院期間留置導尿管老年患者病例9 627例，男性5 330例，女性4 297例，平均年齡70.34歲；發(fā)生CAUTI 125例，導尿管總?cè)諗?shù)44 003 d，CAUTI發(fā)病率為2.84‰。收集2017年1月1日—11月30日住院期間留置導尿管老年患者病例5 193例，男性2 872例，女性2 321例，平均年齡70.32歲；發(fā)生CAUTI 59例，導尿管總?cè)諗?shù)22 798 d，CAUTI發(fā)病率為2.59‰。

2.2 CAUTI危險因素識別

2.2.1 單因素分析 對建模組的9 627例患者按是否感染分為感染組(125例)和非感染組(9 502例)，對CAUTI的危險因素進行單因素分析，結(jié)果顯示，年齡、腦出血、腦梗死、其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管病、肝功能異常、腎功能障礙、住院天數(shù)≥7 d、ICU住院天數(shù)、手術(shù)、術(shù)后住院時間、使用抗菌藥物、聯(lián)用抗菌藥物、特殊類抗菌藥物使用天數(shù)、導尿管置管天數(shù)及插管次數(shù)共16項因素與老年患者CAUTI感染有關(guān)。見表1。

2.2.2 多因素分析 將單因素分析中有統(tǒng)計學意義的變量納入二分類logistic回歸模型，采用Back-Wald法篩選變量，建立模型。最終進入模型的變量有6個，年齡(≥80歲)、腎功能障礙、聯(lián)用抗菌藥物、特殊類抗菌藥物使用天數(shù)(≥15 d)、術(shù)后住院時間(≥15 d)、導尿管置管天數(shù)(≥7 d)。見表2。

2.3 風險評分模型的構(gòu)建 根據(jù)logistic回歸模型確定老年患者CAUTI六大獨立危險因素所對應的OR值。OR值是對各危險因素危險度的定量表示，即危險因素陽性時發(fā)生感染的風險是陰性時的多少倍，故本研究依據(jù)OR值(四舍五入取整)確定各危險因素陽性時的分值，陰性時均設(shè)為0分，構(gòu)建CAUTI風險評分模型，如年齡≥80歲OR值為2.83，評分模型中記為3分；腎功能障礙OR值為3.01，評分模型中記為3分，見表3。根據(jù)構(gòu)建的CAUTI風險評分模型對建模組患者病例數(shù)據(jù)進行打分，確定每例患者發(fā)生感染的風險得分，并計算各分值所對應的感染率。通過觀察感染率的分布情況，將患者按風險分值進行分層。最終評估得分0分為未感染人群，感染率為0；3～10分為低感染風險人群，感染率為0.67%；11～19分為中感染風險人群，感染率為4.61%；20～27分為高感染風險人群，感染率為25.16%；30分為感染人群，感染率為100%(如表4所示)。各風險層感染率差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

2.4 風險評分模型的驗證 在建模組9 627例患者中，按照CAUTI診斷金標準確定感染125例，未感染9 502例。根據(jù)風險評分模型對建模組患者是否發(fā)生感染進行評價，分別判斷為未感染、較小可能感染(低感染風險組)、可能感染(中感染風險組)、很可能感染(高感染風險組)和感染，分別用數(shù)字1～5表示。見表5。以金標準診斷結(jié)果作為狀態(tài)變量，狀態(tài)變量的值取1為參考，以風險評分數(shù)值作為檢驗變量繪制ROC曲線。結(jié)果顯示AUC為0.91(95%CI：0.90～0.93，P<0.05)，約登指數(shù)最大為0.701，靈敏度84.8%，特異度85.3%，見圖1。模型對建模組數(shù)據(jù)具有較好的判別效度。

表1老年患者CAUTI危險因素單因素分析

Table1Univariate analysis on risk factors for CAUTI in elderly patients

相關(guān)因素感染組(n=125)非感染組(n=9 502)感染率(%)χ2P年齡(歲)60～455 1440.8762.420.0070～282 8760.96≥80521 4823.39性別男705 2601.310.020.93女554 2421.28腦出血*有197192.5711.490.00無998 6351.13腦梗死*有653 4401.8516.760.00無535 9140.89其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病*有391 2253.0940.130.00無798 1290.96心血管病*有885 7241.518.800.00無303 6300.82肝功能異常*有491 1124.2295.170.00無698 2420.83腎功能障礙*有441 5002.8538.580.00無747 8540.93糖尿病*有412 6011.552.800.10無776 7531.13腫瘤*有291 8111.582.030.16無897 5431.17住院天數(shù)(d)1～32 0640.1527.320.00≥71227 4381.61住ICU時間(d)0376 2860.59473.090.001～62 3960.25≥7828209.09手術(shù)是437 6480.56163.120.00否821 8544.24術(shù)后住院天數(shù)(d)0821 8694.20310.830.001～97 1290.13≥15345046.32使用抗菌藥物是1246 6421.8350.710.00否12 8600.03聯(lián)用抗菌藥物是951 6275.52291.190.00否307 8750.38使用特殊類抗菌藥物天數(shù)(d)0378 5760.43925.410.001～194254.288～223515.90≥154715023.86導尿管置管天數(shù)(d)1～87 6320.10411.610.00≥71171 8705.89導尿管插管次數(shù)1767 7730.9781.480.002261 3881.84≥3233416.32

*：存在缺失值

表2老年患者CAUTI多因素logistic回歸分析

Table2Multivariate logistic regression analysis on CAUTI in elderly patients

危險因素BS.EWald χ2POR95%CI年齡≥80歲1.04 0.43 5.79 0.02 2.83 1.21～6.60腎功能障礙1.10 0.40 7.67 0.00 3.01 1.38～6.56聯(lián)用抗菌藥物1.21 0.51 5.69 0.02 3.34 1.24～9.00特殊類抗菌藥物使用天數(shù)≥15 d1.660.597.980.005.261.67～16.62術(shù)后住院天數(shù)≥15 d7.880.5014.69 0.006.522.50～17.00導尿管置管天數(shù)≥7 d2.140.5714.230.008.502.80～25.84常量-12.20 1.07 130.57 0.00 0.00 -

表3 CAUTI風險評分模型

選取2017年1月1日—11月30日的數(shù)據(jù)驗證該風險評分模型的代表性。依據(jù)構(gòu)建的CAUTI風險評分模型對驗證組患者病例數(shù)據(jù)進行打分，確定每例患者發(fā)生感染的風險總得分，并計算各風險分值層所對應的感染率。結(jié)果顯示，0分患者CAUTI感染率為0.03%，3～10分感染率為0.56%，11～19分感染率為4.00%，20～27分感染率為22.52%，30分感染率為100%。各風險層感染率差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。以相同的方法在驗證組繪制ROC曲線，結(jié)果顯示AUC為0.92(95%CI：0.88～0.95，P<0.05)，約登指數(shù)最大為0.713，靈敏度84.7%，特異度86.6%，見圖1。提示已建立的風險評分模型在驗證組同樣具有較好的判別效度。

表4 CAUTI風險評分分層

表5根據(jù)風險評分模型對建模組患者進行診斷的結(jié)果(例)

Table5Diagnostic result of patients in modeling group according to risk scoring model (No. of cases)

金標準診斷結(jié)果風險評分12345合計感染01962404125未感染5 2892 8121 28211909 502

圖1 ROC曲線評價風險評分模型的判別效度

3 討論

3.1 CAUTI危險因素 隨著社會老齡化的日益加重，世界老年人口越來越多，老年患者的醫(yī)院感染問題也越來越受到關(guān)注。CAUTI是留置導尿管患者最常見且最嚴重的并發(fā)癥之一，老年患者因其自身疾病特征已成為CAUTI的高危人群[8]。本研究所選取的目標醫(yī)院是一所以老年醫(yī)學和神經(jīng)醫(yī)學為重點的大型三級甲等綜合醫(yī)院，是國家老年疾病臨床醫(yī)學研究中心、北京市老年病醫(yī)療研究中心。醫(yī)院收治的老年患者所占比例較大，收治60歲以上的老年患者占43%以上，其中留置導尿管的老年患者占所有老年患者的24%。本組調(diào)查結(jié)果顯示，留置導尿管老年患者CAUTI發(fā)病率為2.59‰～2.84‰，低于國內(nèi)同類報告[9-10]的結(jié)果。說明該醫(yī)院針對老年患者開展CAUTI預防與控制工作有效，為老年患者疾病的成功診治提供了安全保障。

本研究多因素分析結(jié)果顯示，老年患者CAUTI獨立危險因素為年齡(≥80歲)、腎功能障礙、聯(lián)用抗菌藥物、特殊類抗菌藥物使用天數(shù)(≥15 d)、術(shù)后住院時間(≥15 d)、導尿管置管天數(shù)(≥7 d)。隨著年齡的增長，老年患者機體免疫力低下，各器官處于衰退狀態(tài)，感染風險增加。本研究顯示，不同年齡的老年患者，CAUTI發(fā)生率也不同，年齡越大，CAUTI發(fā)生率越高，其中年齡≥80歲患者CAUTI發(fā)生率為3.39%。腎功能障礙是老年患者CAUTI的危險因素。陳文慧等[11]研究表明，高齡、腎衰竭的患者大部分具有細胞免疫力低下、營養(yǎng)不良、長期臥病在床等情況，尿道黏膜防御機制減弱，極易發(fā)生尿路感染。老年患者免疫力低下，不合理使用抗菌藥物不僅無法有效的預防及治療感染，還會使機體內(nèi)的菌群平衡失調(diào)，耐藥菌株大量增加，因此應慎重選用抗菌藥物。研究[12]顯示，老年患者感染性疾病治療時如需聯(lián)合用藥，應在發(fā)生嚴重感染、混合感染或單一抗菌藥物不足以滿足治療需求時進行。特殊類抗菌藥物具有明顯或者嚴重不良反應，不宜隨意使用，經(jīng)常或過度使用會使病原菌過快產(chǎn)生耐藥，增加感染風險[7]。本研究顯示，使用特殊類抗菌藥物天數(shù)≥15 d的老年患者CAUTI發(fā)生率高達23.86%。術(shù)后住院時間長通常提示患者病情嚴重，需要較長的時間進行恢復，但醫(yī)院內(nèi)人流較大，病原菌復雜，延長術(shù)后住院時間極易增加術(shù)后醫(yī)院感染的風險。倪英等[13]研究表明，住院時間越長，CAUTI的發(fā)生率越高。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后住院時間≥15 d的老年患者CAUTI發(fā)生率達6.32%。導尿管留置時間長是老年患者發(fā)生CAUTI最重要的危險因素。據(jù)文獻[14]報道，1.5%的患者在導尿管置管日可發(fā)生泌尿道損傷，為細菌入侵提供路徑。導尿管置管患者尿路感染的風險高[15]。本研究分析結(jié)果顯示，導尿管置管天數(shù)≥7 d的老年患者發(fā)生CAUTI的風險是導尿管置管天數(shù)<7 d的8.50倍(95%CI:2.80～25.84)。減少導尿管的使用或根據(jù)病情需要盡早拔除導尿管可有效降低CAUTI發(fā)病率，該措施已成為眾多醫(yī)院感染管理者的共識[16]。

3.2 風險評估模型的預測價值 醫(yī)院感染監(jiān)測是優(yōu)質(zhì)護理與預防醫(yī)院感染的重要先決條件，是感染預防和控制項目的核心組成部分。研究[17]表明，及時監(jiān)測，采取有效的預防和控制措施可以預防17%～69%的CAUTI，可以降低CAUTI發(fā)生率、病死率及醫(yī)療保健成本[18]。本研究利用醫(yī)院感染監(jiān)測信息系統(tǒng)收集老年患者病例資料，依據(jù)回歸模型篩選老年患者發(fā)生CAUTI的危險因素，建立定量化的感染風險預測評分模型，用于對未感染病例感染風險的早期識別。研究結(jié)果可為醫(yī)院感染信息系統(tǒng)預警的開發(fā)提供參考，助力醫(yī)院信息化建設(shè)，推動感控關(guān)口前移。

本研究應用ROC曲線評價模型的判別效度，以靈敏度為縱坐標，1-特異度為橫坐標繪制曲線，一般認為，AUC>0.7時，可以認為模型診斷準確性較好，且AUC越大，診斷準確性越高[19]。經(jīng)驗證，該模型在建模組和驗證組均具有較好的判別效度(均AUC>0.7)，可應用于臨床診療活動中。醫(yī)務(wù)人員可按評分模型確定患者得分，將患者進行分層，針對不同的風險等級，采取更有針對性的措施，提高醫(yī)療資源的利用效率。并且，本模型涉及的6項指標均為醫(yī)院感染管理日常監(jiān)測指標，指標易獲取，方便臨床查詢與應用，具有較好的使用價值。

3.3 本研究的不足 本研究對老年患者CAUTI風險預測評分模型的構(gòu)建與驗證進行了初步探索，但仍有很多不足之處，如本研究所有數(shù)據(jù)均來自于某大型三甲醫(yī)院，數(shù)據(jù)來源單一，后續(xù)還需要進行多中心、大樣本的研究對模型進行驗證。為保證指標的客觀性、可獲得性，本研究所涉及到的指標均為醫(yī)院感染管理日常監(jiān)測指標，相關(guān)的醫(yī)源性指標未納入評分模型。因此，本研究建立的預警評分模型還需進一步修正和完善，以期構(gòu)建真正適用于臨床、服務(wù)于臨床的預警模型。

本研究通過對留置導尿管的老年患者臨床資料進行分析，依據(jù)回歸模型篩選危險因素，初步構(gòu)建風險預測評分模型。經(jīng)驗證，該模型具有良好的判別效度，可為醫(yī)務(wù)人員識別CAUTI高危人群，有效預防與控制老年患者泌尿系統(tǒng)感染提供依據(jù)。