胃癌根治術(shù)患者腹腔感染危險(xiǎn)因素的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型分析

羅 進(jìn)， 燕 速， 張書勤， 邢 多， 施昊旻， 楊惠蓮

腹腔感染是指由于病原菌侵入腹腔引發(fā)的感染，主要包括腹腔感染、腹膜后感染和腹部器官感染[1-3]。胃癌根治術(shù)患者腹腔感染主要是醫(yī)院獲得性感染，患者術(shù)后發(fā)生腹腔感染會(huì)影響手術(shù)療效及術(shù)后生活質(zhì)量[4]，嚴(yán)重者還會(huì)危及到生命[5]。積極探索胃癌根治術(shù)患者腹腔感染主要的危險(xiǎn)因素，并探究其因果關(guān)系及其因素之間的相互聯(lián)系，掌握腹腔感染病原菌分布情況將有助于預(yù)防和早期診斷及積極治療腹腔感染[6-7]?；诖耍狙芯炕仡櫺允占嗪Ｊ∧橙揍t(yī)院2015年1月—2021年3月行胃癌根治術(shù)患者病歷資料，利用多因素logisitic回歸篩選出胃癌根治術(shù)患者腹腔感染的危險(xiǎn)因素，并建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，了解病原菌分布情況，為防治胃癌根治術(shù)患者腹腔感染提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性收集青海省某三甲醫(yī)院2015年1月—2021年3月行胃癌根治術(shù)且符合研究納入和排除標(biāo)準(zhǔn)的胃癌根治術(shù)患者病歷資料。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前經(jīng)胃鏡下取活檢或術(shù)后病理確診為胃腺癌；②接受胃癌根治性手術(shù)的患者；③在醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）中有完整的基本情況、臨床病理特征、手術(shù)信息、術(shù)前血清學(xué)等資料。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①入院前3個(gè)月內(nèi)曾發(fā)生入院前社區(qū)獲得性感染者；②術(shù)中探查發(fā)現(xiàn)有遠(yuǎn)隔轉(zhuǎn)移或者腹膜轉(zhuǎn)移者而未行胃癌根治術(shù)患者。

1.3 胃癌腹腔感染診斷標(biāo)準(zhǔn)

胃癌根治術(shù)腹腔感染判定標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《中國(guó)腹腔感染診治指南（2019版）》[8]和《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[9]。具體為胃癌根治術(shù)患者術(shù)后體溫＞38℃，WBC計(jì)數(shù)＞10×109/L、腹痛、腹脹或者明顯腹膜炎體征或腹腔引流液或穿刺液細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)陽(yáng)性，腹腔引流管及腹腔穿刺引流管內(nèi)可見膿性液或腹部彩超、CT 或者再次手術(shù)時(shí)明確腹腔有膿性滲出液或膿腫等感染性病變存在。

1.4 病原菌檢測(cè)

取胃癌根治術(shù)患者腹腔引流液/穿刺液1 mL，首先將其溶于滅菌生理鹽水當(dāng)中，放置于合適的條件下經(jīng)過(guò)24 h培養(yǎng)后獲得培養(yǎng)物， 配置成純菌液，使用生物梅里埃（中國(guó)） 公司全自動(dòng)微生物鑒定系統(tǒng)實(shí)施分型鑒定，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)掃描、讀取、分析，形成鑒定報(bào)告，所有操作均由檢驗(yàn)醫(yī)師進(jìn)行。

1.5 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)也稱為belief networks，是一種基于概率推理的數(shù)學(xué)模型，理論基礎(chǔ)為貝葉斯公式[10]，結(jié)合概率論和圖論來(lái)揭示變量（節(jié)點(diǎn)）間的概率依賴關(guān)系。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)形式上是一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖（DAG directed acyclic graph），結(jié)點(diǎn)表示隨機(jī)變量，結(jié)點(diǎn)之間的邊表示條件依存關(guān)系，箭頭出發(fā)的節(jié)點(diǎn)為父節(jié)點(diǎn)，箭頭到達(dá)的節(jié)點(diǎn)為子節(jié)點(diǎn)，子節(jié)點(diǎn)依存于父節(jié)點(diǎn)，如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有連接關(guān)系，表示兩個(gè)隨機(jī)變量能夠在某些特定情況下條件獨(dú)立[11-12]。

1.6 納入研究指標(biāo)

納入指標(biāo)主要為①基本資料：年齡、民族、身高、體重、吸煙史、飲酒史、高血壓史、糖尿病史、血型，術(shù)后住院天數(shù)、總住院天數(shù)；②胃癌患者臨床病理特征：胃腫瘤位置、分化程度、脈管侵犯、神經(jīng)侵犯、胃癌TNM分期；③手術(shù)情況：手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、手術(shù)方式、胃切除范圍、消化道重建方式、術(shù)中出血量、留置引流管數(shù)；④腹腔感染和病原菌等指標(biāo)。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

研究資料主要利用R3.4.1和python軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。首先對(duì)研究資料進(jìn)行單因素分析，單因素分析具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的影響因素納入多因素logisitic回歸當(dāng)中進(jìn)行危險(xiǎn)因素的篩選，并運(yùn)用python進(jìn)行貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的建立。

2 結(jié)果

2.1 基本情況

共納入1 448例行胃癌根治術(shù)患者，男1 135例（78.38%）、女313例（21.62%），平均年齡（60.4±8.7）歲，術(shù)后發(fā)生腹腔感染169例，感染率為11.67%，術(shù)后未感染1 279例（88.33%）。

2.2 腹腔感染危險(xiǎn)因素的單因素分析

單因素分析顯示性別、民族、飲酒史、糖尿病史、血型、腫瘤分化程度、神經(jīng)侵犯、手術(shù)方式、術(shù)中出血量與胃癌根治術(shù)患者腹腔感染發(fā)生率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。年齡、吸煙史、高血壓史、胃腫瘤位置、脈管侵犯、TNM分期、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、胃切除范圍、消化道重建方式、引流管數(shù)與胃癌根治術(shù)患者腹腔感染發(fā)生率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 胃癌根治術(shù)患者腹腔感染一般資料和臨床資料分析Tabel 1 Demographic and clinical data of patients with postoperative intra-abdominal infection after radical gastrectomy for gastric cancer

表1（續(xù)）Table 1（continued）

研究顯示胃癌根治術(shù)患者術(shù)后發(fā)生腹腔感染與患者總住院時(shí)間及術(shù)后住院時(shí)間具有密切聯(lián)系，胃癌根治術(shù)患者術(shù)后發(fā)生腹腔感染會(huì)延長(zhǎng)患者術(shù)后住院天數(shù)和總住院天數(shù)。見表2。

表2 胃癌根治術(shù)患者腹腔感染住院與術(shù)后住院天數(shù)情況Table 2 Days of hospital stay in terms of intra-abdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

2.3 腹腔感染危險(xiǎn)因素的多因素logistic回歸分析

將單因素分析結(jié)果中具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）的指標(biāo)納入到多因素logistic回歸當(dāng)中進(jìn)行自變量的篩選。多因素分析結(jié)果顯示共篩選出5個(gè)危險(xiǎn)因素，年齡（≥60歲）（OR=2.188，95%CI：1.554～3.080）、吸煙史（有）（OR=1.425，95%CI：1.019～1.992）、 脈 管 侵 犯（ 陽(yáng) 性 ）（OR=1.589，95%CI：1.112～2.271）、 手 術(shù) 時(shí) 間（≥240 min）（OR=1.888，95%CI：1.348～2.644）、引流管數(shù)（≥2根）（OR=1.916，95%CI：1.330～2.761）。見表 3。

表3 胃癌根治術(shù)患者腹腔感染logistic多因素回歸分析Table 3 Multivariate logistic regression analysis of the risk factors for intra-abdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

2.4 腹腔感染危險(xiǎn)因素貝葉斯的網(wǎng)絡(luò)模型

根據(jù)多因素logistic回歸分析模型篩選出的5個(gè)變量，利用 MMHC 算法進(jìn)一步構(gòu)建腹腔感染與其相關(guān)危險(xiǎn)因素的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。構(gòu)建了一個(gè)含5個(gè)節(jié)點(diǎn)，7條有向邊的胃癌根治術(shù)患者腹腔感染貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。結(jié)果顯示與子節(jié)點(diǎn)直接相關(guān)的父節(jié)點(diǎn)為年齡、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、留置引流管數(shù)、脈管侵犯。同時(shí)手術(shù)時(shí)長(zhǎng)和引流管數(shù)可作為吸煙的中間變量影響腹腔感染。年齡可作為父節(jié)點(diǎn)影響腹腔感染，同時(shí)也可影響引流管數(shù)從而間接影響腹腔感染。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型顯示高齡、留置較多引流管且脈管侵犯伴較長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間胃癌患者根治術(shù)后患腹腔感染風(fēng)險(xiǎn)最高達(dá)0.462。見圖1、表4。

表4 胃癌根治術(shù)患者腹腔感染條件概率表Table 4 Conditional probability of intra-abdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

圖1 胃癌根治術(shù)患者腹腔感染貝葉斯網(wǎng)絡(luò)圖Figure 1 Bayesian network diagram illustrating the relationship between the risk factors of IAI in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

2.5 病原菌分布

169例腹腔感染患者共培養(yǎng)出115株病原菌，其中革蘭陰性菌68株（59.13%），革蘭陽(yáng)性菌45株（39.13%），真菌2株（1.74%）。病原菌分布主要為大腸埃希菌31株（26.96%）、肺炎克雷伯菌11株（9.57%）、銅綠假單胞菌10株（8.70%）、屎腸球菌13株（11.30%）、表皮葡萄球菌12株（10.43%）。見表5。

表5 胃癌根治術(shù)患者腹腔感染病原菌分布Table 5 Distribution of the pathogens isolated from intraabdominal infection in patients undergoing radical gastrectomy for gastric cancer

3 討論

胃癌根治術(shù)患者發(fā)生腹腔感染是胃癌根治術(shù)術(shù)后主要并發(fā)癥之一[13]，目前有研究表明不同國(guó)家、不同醫(yī)院胃癌根治術(shù)腹腔感染發(fā)生率有所不同[14]。胃癌根治術(shù)患者發(fā)生腹腔感染可造成住院時(shí)間延長(zhǎng)和住院費(fèi)用增加，嚴(yán)重影響胃癌患者術(shù)后生存質(zhì)量[15]。本研究表明該院胃癌根治術(shù)術(shù)后腹腔感染發(fā)生率為11.67%；胃癌根治術(shù)患者腹腔感染組共培養(yǎng)出115株病原菌，其中以革蘭陰性菌68株（59.13%）為主；同時(shí)顯示胃癌根治術(shù)患者發(fā)生腹腔感染會(huì)延長(zhǎng)術(shù)后住院時(shí)間和總住院時(shí)間。

多因素logisitic回歸結(jié)果顯示胃癌根治術(shù)患者腹腔感染的危險(xiǎn)因素為高齡、吸煙史、脈管侵犯、較長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間以及術(shù)后留置較多引流管。高齡患者手術(shù)耐受性較差，免疫能力處于較低水平，手術(shù)時(shí)間越長(zhǎng)可能導(dǎo)致病原菌的侵入概率越大，這與目前研究結(jié)果相同[16-17]。有研究表明脈管侵犯與胃癌根治術(shù)患者術(shù)后生存有密切關(guān)系，脈管侵犯表明胃癌惡性程度較高，表明腫瘤侵犯血管，這會(huì)導(dǎo)致手術(shù)過(guò)程中出現(xiàn)較多出血和延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間等[18-19]。胃癌根治術(shù)患者留置較多引流管會(huì)增加術(shù)后腹腔感染的發(fā)生概率，而胃癌根治術(shù)術(shù)后添加引流管主要是考慮胃癌患者術(shù)中探查病期較晚，手術(shù)復(fù)雜，創(chuàng)面大，有較多滲出液等因素，這也提示患者術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥概率較高，同時(shí)添加引流管會(huì)導(dǎo)致延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間并增加與外界接觸面，增加患者的感染風(fēng)險(xiǎn)[20-21]。吸煙已被證明是外科手術(shù)術(shù)后并發(fā)癥和死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，隨機(jī)臨床研究結(jié)果表明，手術(shù)前戒煙可減少術(shù)后感染和其他傷口相關(guān)并發(fā)癥[22-23]。此外有學(xué)者研究表明胃癌患者肌肉減少癥、男性、全胃切除和聯(lián)合其他臟器切除也會(huì)增加胃癌患者根治術(shù)術(shù)后腹腔感染發(fā)生率[17，24-25]。

本研究結(jié)果顯示根據(jù)胃癌根治術(shù)患者腹腔感染的5個(gè)危險(xiǎn)因素，建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型顯示子節(jié)點(diǎn)直接相關(guān)的父節(jié)點(diǎn)為年齡、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、留置引流管數(shù)、脈管侵犯。手術(shù)時(shí)長(zhǎng)和引流管數(shù)可以作為吸煙的中間變量影響腹腔感染。年齡可以作為父節(jié)點(diǎn)影響腹腔感染，同時(shí)也可以影響引流管數(shù)從而間接影響腹腔感染。高齡、留置較多引流管且脈管侵犯伴較長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間胃癌患者根治術(shù)后患腹腔感染風(fēng)險(xiǎn)最高達(dá)0.462。因此本研究表明臨床醫(yī)師可建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)評(píng)估胃癌根治術(shù)患者術(shù)后發(fā)生腹腔感染的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)進(jìn)行個(gè)性化管理。

綜上所述，本研究表明該院胃癌根治術(shù)患者腹腔感染主要的危險(xiǎn)因素為高齡、有吸煙史、脈管侵犯、較長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間、留置較多引流管數(shù)；感染檢出病原菌以革蘭陰性菌為主；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型較好揭示了腹腔感染危險(xiǎn)之間的關(guān)系和結(jié)局，并且給出高危概率，今后可將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)用于胃癌根治術(shù)患者腹腔感染的危險(xiǎn)因素研究中。