mPCNL術(shù)后尿源性膿毒血癥風(fēng)險(xiǎn)因素分析及基于諾模圖的預(yù)測(cè)模型建立

談吉超，石 陽，王彥覺，高 航，王立鶴

(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院，黑龍江 齊齊哈爾161000)

微通道經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)(minimally percutaneous nephrolithotomy,mPCNL)具有取石效果高、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被公認(rèn)為腎結(jié)石清除的一線選擇，尤其是對(duì)于負(fù)擔(dān)較大的復(fù)雜結(jié)石[1-2]。盡管如此，PCNL偶爾也會(huì)引起嚴(yán)重的不良事件。PCNL后尿源性膿毒癥是一種相對(duì)少見但可能危及生命的并發(fā)癥，據(jù)報(bào)道，PCNL后尿源性膿毒癥的發(fā)生率約為3.7%-7.6%[3-4]。目前，國內(nèi)尚缺乏mPCNL后尿源性膿毒癥相關(guān)臨床風(fēng)險(xiǎn)因素的研究。本研究通過回顧性分析上尿路結(jié)石行mPCNL后發(fā)生尿源性膿毒血癥患者的臨床資料，篩選獨(dú)立危險(xiǎn)因素并建立諾模圖預(yù)測(cè)模型，為早期識(shí)別尿源性膿毒血癥的高危患者提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2020年1月至2021年12月就診于齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院泌尿外科接受mPCNL治療的患者，共納入122例。此項(xiàng)研究已獲得我院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

本研究收集的臨床資料包括：患者一般情況、術(shù)前是否接受過體外沖擊波碎石治療(ESWL)、術(shù)前雙J(DJ)支架或經(jīng)皮腎造口術(shù)(PCN)史、實(shí)驗(yàn)室檢查包括腎功能試驗(yàn)(血尿素和血清肌酐)、尿菌培養(yǎng)等資料。對(duì)結(jié)石的影像學(xué)評(píng)價(jià)采用計(jì)算機(jī)體層攝影(CT)，功能評(píng)價(jià)采用靜脈尿路造影或CT尿路造影；經(jīng)評(píng)估的結(jié)石特征包括大小(以毫米為單位)、結(jié)石位置(包括腎結(jié)石和輸尿管結(jié)石)、結(jié)石數(shù)量(單發(fā)或多發(fā))、是否腎積水；評(píng)估圍手術(shù)期的特點(diǎn)包括手術(shù)時(shí)間、一期行腎造瘺管、通道數(shù)量(單或多)、術(shù)后腎造口管的使用和DJ支架的置入。術(shù)前如有發(fā)熱或尿液培養(yǎng)陽性者，則給予靜點(diǎn)敏感的抗生素，直至發(fā)熱消退，尿培養(yǎng)陰性后再接受手術(shù)。腎盂積水患者行經(jīng)皮腎造口術(shù)(PCN)置管治療。所有患者均使用抗生素。術(shù)前給予第三代頭孢菌素或尿培養(yǎng)敏感的抗生素。

1.2 手術(shù)方式

全麻下同側(cè)輸尿管逆行置管術(shù)。病人取俯臥位，在超聲引導(dǎo)下行經(jīng)皮腎穿刺，由同一名主刀醫(yī)生使用18G穿刺針。通過一條親水導(dǎo)絲，用擴(kuò)張器對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)張，并將F16外鞘置于集合系統(tǒng)中。使用鈥激光或氣壓彈道碎石，沖出結(jié)石粉末。所有患者均留置輸尿管支架管，部分患者留置了腎造瘺管。

1.3 術(shù)后觀測(cè)指標(biāo)及定義

患者術(shù)后平均住院時(shí)間為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差 天。在此期間，每天監(jiān)測(cè)體溫、脈搏、血壓和血常規(guī)。發(fā)熱定義為術(shù)后任何一天的溫度>38℃。膿毒血癥的早期識(shí)別需要滿足以下至少2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：(1)呼吸頻率≥22次/分；(2)意識(shí)改變；(3)收縮壓≤100 mmHg。對(duì)于SOFA評(píng)分≥2的患者，可診斷為膿毒血癥[5]。術(shù)后結(jié)石殘留的定義為超聲掃描和X線檢查對(duì)殘余結(jié)石進(jìn)行評(píng)價(jià)，取任意軸上長度大于8 mm的結(jié)石。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS26.0和R語言(Version4.2.1)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，用中位數(shù)、四分位數(shù)描述非正態(tài)分布的計(jì)量資料，用頻數(shù)、百分比描述計(jì)數(shù)資料。單因素分析采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、曼惠特尼檢驗(yàn)和t卡方檢驗(yàn)，對(duì)單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)，采用Logistic逐步回歸進(jìn)行多因素分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 單因素分析發(fā)生尿源性膿毒血癥的臨床因素

在本研究中，共納入122例經(jīng)mPCNL治療的上尿路結(jié)石患者。術(shù)后發(fā)生尿源性膿毒血癥10例(8.2%)，平均年齡58.60±15.82歲，其中男性8例，女性2例；未發(fā)生尿源性膿毒血癥112例(91.8%)，平均年齡55.04±12.10歲，其中男性72例，女性36例。對(duì)兩組患者的臨床資料進(jìn)行單因素分析，結(jié)果如表1和表2所示，尿源性膿毒血癥患者的手術(shù)時(shí)間和結(jié)石直徑均顯著高于未發(fā)生尿源性膿毒血癥的患者(P=0.002和P=0.003)。兩組患者在其他方面無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

2.2 多因素分析發(fā)生尿源性膿毒血癥的臨床因素

將單因素分析結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)，納入多因素分析，結(jié)果如表3所示，結(jié)石最大直徑和手術(shù)時(shí)間均是尿源性膿毒血癥發(fā)生的獨(dú)立影響因素(P值分別為0.044和0.014)。且結(jié)石直徑越大、手術(shù)時(shí)間越長，發(fā)生尿源性膿毒血癥的風(fēng)險(xiǎn)越大(OR值分別為1.097和1.029)。基于多因素分析結(jié)果，構(gòu)建預(yù)測(cè)模型：Logit(P)=-7.556+1.097×結(jié)石最大直徑+1.029×手術(shù)時(shí)間。根據(jù)多因素Logistic逐步回歸的結(jié)果將數(shù)據(jù)可視化，繪制諾模圖，詳見圖1。

2.3 模型的檢驗(yàn)及預(yù)測(cè)效能

建立模型后，根據(jù)Hosmer-Lemeshou檢驗(yàn)(χ2=10.465，P=0.234)和校準(zhǔn)曲線(圖2A)測(cè)驗(yàn)預(yù)測(cè)模型的擬合優(yōu)度，并通過ROC曲線下面積(AUC)對(duì)所建立的模型的預(yù)測(cè)效能進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)定，結(jié)果顯示，ROC曲線下面積為0.832(95%CI為0.665 0.999，P<0.001)，詳見圖2B，表明該模型的檢驗(yàn)效能較好，具有一定的臨床價(jià)值。

表1 研究人群的一般臨床特征

表2 研究人群圍手術(shù)期的相關(guān)資料

表3 影響尿源性膿毒血癥的多因素分析

3 討論

經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)(PCNL)是一種微創(chuàng)且有效的上尿路結(jié)石的手術(shù)方式，通常是復(fù)雜上尿路結(jié)石的首選治療方法[6]。然而也有引起并發(fā)癥的潛在風(fēng)險(xiǎn)，據(jù)報(bào)道發(fā)生率達(dá)到8%-38%[7]。行mPCNL手術(shù)期間釋放的結(jié)石定植菌通過體循環(huán)易位，導(dǎo)致術(shù)后感染性并發(fā)癥甚至膿毒血癥的發(fā)生[8]。在我們的研究中，術(shù)后膿毒癥的發(fā)生率為8.20%，與其他研究中心得出的結(jié)果相近[9-10]。

圖1 尿源性膿毒血癥相關(guān)的諾模圖

圖2 A：預(yù)測(cè)模型的校準(zhǔn)曲線；B：預(yù)測(cè)模型的ROC曲線

在這項(xiàng)回顧性研究中，對(duì)收集的患者臨床資料進(jìn)行單因素分析及多因素logistic回歸分析，結(jié)果表明，手術(shù)時(shí)間長(P=0.002)與結(jié)石最大直徑大(P=0.003)是術(shù)后發(fā)生尿源性膿毒癥的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素，與國內(nèi)外其他研究人員得出結(jié)果一致[11-13]。本研究發(fā)生尿源性膿毒血癥的手術(shù)平均時(shí)間為155.00(102.00,193.50) min，結(jié)石直徑22.95(18.00,36.55) mm，而未發(fā)生組平均手術(shù)時(shí)間為92.50(66.25,120.00) min，結(jié)石直徑為14.05(10.00,20.00) mm。手術(shù)時(shí)間越長，創(chuàng)傷組織暴露時(shí)間長，增加結(jié)石周圍菌群與環(huán)境中菌群感染幾率，同時(shí)手術(shù)時(shí)間長會(huì)增加出血量以及灌注液的吸收量，從而發(fā)生感染的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。此外，長時(shí)間灌注引起的腎盂高壓易造成局部靜脈開放，增加細(xì)菌進(jìn)入血液機(jī)會(huì)，從而引發(fā)感染，進(jìn)而發(fā)展為膿毒血癥。結(jié)石直徑越大越容易與尿路上皮細(xì)胞發(fā)生刮擦，引起小的創(chuàng)傷，從而誘發(fā)感染。同時(shí)也容易造成尿道阻塞，若尿液不能及時(shí)排出體外，潴留于膀胱、輸尿管甚至腎臟中，為細(xì)菌繁殖創(chuàng)造有利的條件。并且，結(jié)石直徑越大會(huì)增加手術(shù)難度，延長手術(shù)時(shí)間，更容易累及到鄰近組織，增加了感染風(fēng)險(xiǎn)。

本次研究基于篩選出的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素(手術(shù)時(shí)間及結(jié)石最大直徑)，建立了預(yù)測(cè)mPCNL術(shù)后發(fā)生尿源性膿毒血癥的諾模圖模型。建立模型后，根據(jù)Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)(χ2=10.465，P=0.234)和校準(zhǔn)曲線測(cè)驗(yàn)預(yù)測(cè)模型的擬合優(yōu)度，并通過ROC曲線下面積對(duì)所建立的模型的預(yù)測(cè)效能進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)定，結(jié)果顯示，該模型的檢驗(yàn)效能較好，具有一定的臨床價(jià)值。諾模圖主要由3個(gè)部分組成，分別是預(yù)測(cè)模型的變量、變量相應(yīng)的得分和預(yù)測(cè)事件的發(fā)生概率，是近幾年數(shù)據(jù)分析的發(fā)展趨勢(shì)，可以把復(fù)雜的數(shù)據(jù)變成可視化圖型，臨床一般會(huì)將其用于表達(dá)預(yù)測(cè)模型中各變量之間的關(guān)系。醫(yī)務(wù)人員可通過患者的各項(xiàng)目得分情況個(gè)體化預(yù)測(cè)mPCNL術(shù)后發(fā)生尿路感染的概率，早期識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)人群，并及早處置，免于病情進(jìn)一步發(fā)展。

PCNL術(shù)后發(fā)生膿毒血癥與術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽性相關(guān)[14-15]，而本研究結(jié)果未見明顯差異，分析原因如下，患者入院時(shí)采集中段尿送檢尿培養(yǎng)，由于需要尿培養(yǎng)耗時(shí)長，結(jié)果通常到術(shù)后才能收到，這意味著我們無法利用培養(yǎng)結(jié)果來決定患者是否應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行PCNL，以及患者是否需要全程抗生素治療在PCNL之前根除先前存在的感染。因此，我們?cè)谑中g(shù)前2天開始對(duì)計(jì)劃進(jìn)行PCNL所有患者使用抗生素，從而即使術(shù)前尿細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陽性，在應(yīng)用抗生素期間也一定程度的將尿液中細(xì)菌清除。本研究中發(fā)生尿源性膿毒血癥的患者10例，其中尿培養(yǎng)陽性5例，陰性5例；未發(fā)生尿源性膿毒血癥組112例，其中尿培養(yǎng)陽性37例，陰性75例，從中我們發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)術(shù)前尿培養(yǎng)陽性的患者最終沒有發(fā)生 PCNL 后膿毒癥。可以提出一些假設(shè)來解釋這種現(xiàn)象。首先，先前存在的尿路感染可能已通過經(jīng)驗(yàn)性術(shù)前抗生素清除。其次，排尿樣本中的菌尿僅代表患者下尿路的定植，而上尿路保持相對(duì)無菌。最后，但也非常重要的是，無效樣本中的細(xì)菌生長可能存在體外污染，特別是如果培養(yǎng)的細(xì)菌種類與常見的泌尿道菌群不一致時(shí)。

綜上，本研究結(jié)果顯示，結(jié)石最大直徑、手術(shù)時(shí)間是mPCNL后患者發(fā)生尿源性膿毒血癥的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素，基干上述危險(xiǎn)因素建立的諾模圖模型可準(zhǔn)確評(píng)估和量化mPCNL術(shù)后發(fā)生尿源性膿毒血癥的風(fēng)險(xiǎn)。能夠?yàn)榕R床治療方案的選擇提供有價(jià)值的幫助，具有較好的推廣應(yīng)用前景。但本研究為單一中心的回顧性研究，樣本量較小，尚存一定的局限性，暫時(shí)未將一些新的基因生物標(biāo)志物和因子納入研究，例如 CaSR986基因多態(tài)性和C反應(yīng)蛋白[16-17]。