老年患者醫(yī)院獲得性肺炎風險評估模型的構(gòu)建

趙 霞，王力紅，魏 楠，張京利，馬文暉，趙會杰，韓敘

醫(yī)院獲得性肺炎（HAP）是我國最常見的醫(yī)院感染，且影響原發(fā)病治愈，病死率高，是醫(yī)院感染防控工作的重點和難點[1]。2018年，中華醫(yī)學會呼吸病學分會發(fā)布了《中國成人醫(yī)院獲得性肺炎與呼吸機相關(guān)性肺炎診斷和治療指南（2018年版）》[2]，明確了HAP的新定義：HAP是指患者住院期間沒有接受有創(chuàng)機械通氣、未處于病原感染的潛伏期，而于入院48 h后新發(fā)生的肺炎。

老年患者隨著其臟器功能的衰弱，免疫功能低下，對病原體入侵的防御功能減弱，易發(fā)生感染性疾病。加之老年患者多伴隨多種基礎疾病、臥床比例較高，使老年患者成為醫(yī)院內(nèi)下呼吸道感染的高危人群[3-6]。本研究關(guān)注老年住院患者中HAP的發(fā)病情況，查找危險因素，構(gòu)建風險評估模型，篩選老年患者中HAP的高風險人群，以便及早采取防控措施，減少HAP的發(fā)生，提高醫(yī)療質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究采用回顧性隊列研究設計。利用醫(yī)院感染實時監(jiān)測信息系統(tǒng)，收集2015年1月1日－2017年12月31日老年住院患者（年齡≥60歲）的臨床資料，包括年齡、性別、原發(fā)疾病和伴隨基礎疾病[高血壓、糖尿病、冠心病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、慢性阻塞性肺疾?。–OPD）、惡性腫瘤、血液病、腎功能障礙、肝功能異常等]、診療過程相關(guān)數(shù)據(jù)（住院天數(shù)、住ICU天數(shù)、抗菌藥物使用情況、手術(shù)情況等）以及HAP的發(fā)病情況等，對上述數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計描述及分析。感染組病例為符合納入標準、在住院期間發(fā)生了HAP的患者，觀察終點為發(fā)生HAP，所有采集的數(shù)據(jù)均為HAP發(fā)生之前的數(shù)據(jù)；對照組病例為符合納入標準、在住院期間未發(fā)生HAP的患者，觀察終點為出院/死亡，采集的數(shù)據(jù)為患者出院/死亡之前的所有數(shù) 據(jù)。

本研究采用的醫(yī)院感染實時監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)把提取到的臨床資料與預先置入到系統(tǒng)里的診斷標準進行比對和邏輯判斷，自動篩選出疑似醫(yī)院感染病例并初步判斷感染部位包括HAP，生成預警信息，發(fā)送到院感專職人員監(jiān)測終端及臨床醫(yī)師工作站，最終由臨床醫(yī)師根據(jù)患者實際臨床表現(xiàn)確認是否發(fā)生了醫(yī)院感染。本實時監(jiān)測系統(tǒng)可實時運行收集數(shù)據(jù)，且每日夜間固定時間點自動運行程序，補充獲取患者新增臨床資料，以達到及時發(fā)現(xiàn)疑似醫(yī)院感染病例的目的。研究表明，本系統(tǒng)自動篩選醫(yī)院感染病例的靈敏度和準確度分別達98%和93%[7]。

1.2 納入和排除標準

本研究數(shù)據(jù)納入標準為：①年齡60歲及以上住院患者；②病例資料完整；③住院時間超過48 h且不超過60 d；④住院期間未發(fā)生醫(yī)院感染或僅發(fā)生HAP單部位醫(yī)院感染的病例。排除標準為：①住院時間小于48 h或超過60 d；②住院期間發(fā)生2 個或2個以上部位醫(yī)院感染，或發(fā)生除HAP以外其他部位醫(yī)院感染的病例。

1.3 HAP的診斷標準

HAP的診斷標準和醫(yī)院感染的判定標準參照《中國成人醫(yī)院獲得性肺炎與呼吸機相關(guān)性肺炎診斷和治療指南（2018年版）》[2]和原衛(wèi)生部頒發(fā)的《醫(yī)院感染診斷標準（試行）》[8]，由臨床醫(yī)師做出最終診斷。

1.4 建模數(shù)據(jù)與驗證數(shù)據(jù)

將所收集病例分為建模組和驗證組，按照7∶3的比例隨機分組（隨機種子為20180708），建模組病例數(shù)據(jù)用來建立風險因素評估體系和風險評估模型，驗證組病例數(shù)據(jù)用于對所建立的風險評估模型進行驗證。本研究采用回顧性隊列研究設計，分別將收集的建模組和驗證組病例中的感染組和對照組數(shù)據(jù)納入進行l(wèi)ogistic回歸分析，建立HAP風險評估模型并對模型進行驗證。

1.5 模型構(gòu)建

應用SPSS 21.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建風險因素評估體系及風險評估模型。對建模組數(shù)據(jù)先進行單因素分析，分類變量采用卡方檢驗。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，建立風險因素評估體系；建立HAP回歸方程logit（P）=β0+β1X1+…+βp X p，用Hosmer-Lemeshow進行回歸模型的擬合優(yōu)度檢驗，當P＞0.05時，模型擬合合理。依據(jù)模型中各變量的β系數(shù)確定各危險因素的分值，建立老年患者HAP感染風險評估模型。用受試者工作特征（ROC）曲線的曲線下面積（A U C）評價風險評估模型的判別效度。假設檢驗水平設定為雙側(cè)α=0.05。

1.6 模型驗證

將驗證組的原始數(shù)據(jù)代入構(gòu)建的風險評估模型中生成相應分值；利用ROC曲線的A U C評價模型的判別效度。

2 結(jié)果

2.1 調(diào)查對象的基本特征

共收集2015－2017年老年住院患者59 328例，其中HAP 576例，對照組58 752例，將所有病例按照7∶3的比例隨機分為建模組和驗證組（隨機種子為20180708，數(shù)據(jù)分析過程中剔除少量數(shù)據(jù)缺失的病例，最終納入研究的建模組與驗證組的例數(shù)比例不完全等于7∶3）。建模組患者41 497例，其中HAP病例424例，感染率1.0%；驗證組患者17 831例，其中HAP病例152例，感染率0.9%。

2.2 HAP危險因素分析

2.2.1 單因素分析 建模組數(shù)據(jù)進行單因素分析，結(jié)果顯示：性別、年齡、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、冠心病、惡性腫瘤、血液病、肝功能異常、腎功能障礙、住院天數(shù)、曾住ICU、住院手術(shù)次數(shù)、先前使用抗菌藥物共12項因素與老年患者發(fā)生HAP有關(guān)。見表 1。

表1老年患者醫(yī)院獲得性肺炎相關(guān)因素的單因素分析Table 1 Univariate analysis of factors for hospital-acquired pneumonia in elderly patients

2.2.2 多因素分析將單因素分析有統(tǒng)計學意義的變量納入二分類l ogistic回歸分析，采用Back-Wald法篩選變量。最終進入HAP風險因素評估體系的變量為年齡≥70歲、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤、血液病、曾住ICU、本次住院手術(shù)次數(shù)≥3次以及先前使用抗菌藥物，見表2。H-L檢驗P=0.103（P＞0.05），此回歸方程擬合優(yōu)度較好。

表2老年患者醫(yī)院獲得性肺炎多因素logistic 回歸分析Table 2 Binary multivariate logistic regression analysis of risk factors for hospital-acquired pneumonia in elderly inpatients

2.3 風險因素評估模型的構(gòu)建

根據(jù)l ogi st i c回歸模型中的β系數(shù)來確定老年患者HAP獨立危險因素所對應的分值，依據(jù)β×4（四舍五入取整）確定各危險因素陽性時的分值，陰性時均設為0分，構(gòu)建HAP風險因素評估模型，見表3。根據(jù)以上構(gòu)建的風險評估模型對建模組每個病例進行危險因素賦值，得到每例患者風險得分，并計算各分值所有患者的感染率，通過觀察感染率的分布情況，采用χ2檢驗對各分值患者感染率進行比較，將感染率無統(tǒng)計學差異的分值合并為一個感染風險層，最終將所有患者按風險分值進行分層，分為5個風險等級，分別為低危、中危-1、中危-2、高危、極高危。評估分層結(jié)果見表4，各風險層感染率差異有統(tǒng)計學意義，P＜0.05。

表3老年患者醫(yī)院獲得性肺炎風險評估模型Table 3 Risk assessment model for hospital-acquired pneumonia in elderly inpatients

2.4 風險評估模型的評價與驗證

采用ROC曲線對風險評估模型進行評價。建模組共41 497例患者，其中HAP 424例，未感染41 073例。根據(jù)風險評估模型對建模組所有患者是

表4建模組醫(yī)院獲得性肺炎風險評分分層Table 4 Risk stratifcation of the patients for hospital-acquired pneumonia in the modeling group

否發(fā)生HAP進行風險預測，分別判斷為低危、中危-1、中危-2、高危、極高危，并用數(shù)字1～5依次表示。見表5。以診斷結(jié)果作為狀態(tài)變量，狀態(tài)變量的值取1為參考，以風險評估數(shù)值作為檢驗變量繪制ROC曲線。結(jié)果顯示ROC曲線的A U C為0.73（95%CI：0.71～0.76，P＜0.05），表明模型具有較好的判別效度，見圖1。

表5建模組患者醫(yī)院獲得性肺炎的診斷和風險評估結(jié)果Table 5 Risk score of the patients for hospital-acquired pneumonia in the modeling group

圖1 ROC 曲線評價風險評估模型的判別效度Figure 1 Receiver operating characteristic curve for the discriminant validity of risk assessment model

為了檢驗所建立的HAP風險評估模型是否具有代表性，收集并利用驗證組數(shù)據(jù)進行模型驗證。依據(jù)構(gòu)建的HAP風險評估模型對驗證組病例進行風險因素評估，確定每例患者發(fā)生HAP的風險得分，并計算各風險分值層所對應的感染率，見表6。各風險層感染率差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。驗證組HAP的診斷和風險評估結(jié)果見表7，用數(shù)字1～5表示5個風險等級。以臨床確診結(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，見圖1。結(jié)果顯示ROC曲線A U C為0.77（95%C I：0.73～0.81，P＜0.05），提示建立的老年患者HAP風險評估模型在驗證組同樣具有較好的風險判別效度。

表6驗證組醫(yī)院獲得性肺炎風險評分分層Table 6 Risk stratifcation of the patients for hospital-acquired pneumonia in the verifcation group

表7驗證組醫(yī)院獲得性肺炎的診斷和風險評估結(jié)果Table 7 Risk score of the patients for hospital-acquired pneumonia in the verifcation group

3 討論

隨著社會老齡化的加速，老年性疾病的預防和診治越來越受到社會的關(guān)注。醫(yī)院感染是在診治老年患者原發(fā)病的過程中常見的并發(fā)癥，醫(yī)院感染的發(fā)生增加患者痛苦，延長住院日，是影響患者預后和醫(yī)療質(zhì)量的負性事件。查找老年患者醫(yī)院感染危險因素，早期預警和干預，可以使醫(yī)院感染預防和控制環(huán)節(jié)前移，防患于未然。本研究結(jié)果顯示，年齡≥70歲、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤、血液病、曾住ICU、本次住院手術(shù)次數(shù)≥3次以及先前使用抗菌藥物是老年患者發(fā)生醫(yī)院感染的獨立危險因素。對住院成人患者醫(yī)院感染危險因素的相關(guān)研究分析顯示，醫(yī)院感染的危險因素主要包括糖尿病、免疫抑制、體溫、手術(shù)時間（min）、再手術(shù)、頭孢菌素使用、中心靜脈導管暴露天數(shù)、入住ICU、ICU住院天數(shù)和機械通氣以及年齡、性別等[9-10]。老年人及所患有的基礎疾病使機體免疫功能下降，代謝功能障礙等，容易受到各種感染[11-13]。

本研究針對老年住院患者，建立了量化的HAP風險評估模型，對患者感染風險進行分層，識別HAP高危人群，盡早干預，推動感控措施前移。為了檢驗該模型的代表性和穩(wěn)定性，在研究中設置了對應的驗證組，用同樣的模型對驗證組病例進行醫(yī)院感染風險的評估，再結(jié)合臨床診斷標準對病例感染情況的實際診斷，繪制ROC曲線。結(jié)果顯示，AUC達0.77，表明本模型在驗證組也具有較好的判別效度，可應用于臨床診療活動中[14]。醫(yī)務人員可利用評分模型來篩選老年患者中可能發(fā)生HAP的高危人群，采取更有針對性的措施，提高醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療資源的利用和效率。

隨著信息化時代的到來，醫(yī)療信息系統(tǒng)的完善使得醫(yī)護人員及醫(yī)院管理者可以及時獲得更加準確和完整的患者信息。本研究采用的醫(yī)院感染實時監(jiān)測系統(tǒng)是整合了醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)、醫(yī)囑系統(tǒng)、檢驗系統(tǒng)、影像系統(tǒng)、移動護理系統(tǒng)和手術(shù)麻醉系統(tǒng)的一個平臺。將醫(yī)院感染風險評估模型嵌入到醫(yī)療信息系統(tǒng)中，獲取患者診療信息，自動篩選高危患者，并形成預警信息，及時提醒醫(yī)護人員盡早干預，使評估模型更好地參與臨床管理。

本研究對老年患者HAP風險評估模型的構(gòu)建進行了初步探索，為單中心研究，數(shù)據(jù)來源單一，僅在模型研究機構(gòu)內(nèi)進行驗證，未進行多中心研究與論證；本研究納入的指標為醫(yī)院感染管理日常監(jiān)測指標，可能還存在一些與HAP相關(guān)的臨床診治過程指標未被發(fā)現(xiàn)。因此，本研究有待多中心驗證后，對模型進一步的修正與完善，以期構(gòu)建更加準確、適用范圍更加廣泛的預警模 型。

本研究通過對老年患者臨床資料進行統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析，篩選出老年患者HAP危險因素，并初步構(gòu)建了老年患者HAP風險評估模型，通過ROC曲線對模型進行了評價，具有良好的判別效度。為確證模型的代表性，對該模型進行驗證的數(shù)據(jù)也證實該模型具有良好的判別效度，可對老年患者中HAP的高危人群進行有效的識別，具有較好的臨床應用價值。