列線圖模型在神經(jīng)外科醫(yī)院感染風險預測中的應用研究

李凌竹 王顏顏 曾妮 查筑紅 林丹 姚堯 羅光英

(貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院醫(yī)院感染管理科,貴州 貴陽 550004)

2011年,國家衛(wèi)生健康委(原國家衛(wèi)生部)印發(fā)了《三級綜合醫(yī)院評審標準(2011年版)》,其中在醫(yī)院感染管理與持續(xù)改進方面,要求醫(yī)院每年開展醫(yī)院感染風險評估工作[1]。神經(jīng)外科多收治顱腦外傷、腦出血及顱內(nèi)腫瘤等疾病患者,由于患者病情嚴重,侵入性操作過多等因素,使得該科室成為醫(yī)院感染防控的重點科室[2]。以往研究[3-4]集中在以科室為整體,通過科室醫(yī)院感染防控措施的綜合情況來開展風險評估,這忽略了患者本身個體化差異導致了個體醫(yī)院感染風險存在差異。本研究擬通過構(gòu)建列線圖模型,對神經(jīng)外科患者的醫(yī)院感染進行個體化風險預測,針對此人群進行干預,以達到降低神經(jīng)外科醫(yī)院感染發(fā)生率的目的。

1 資料與方法

1.1 一般資料采用回顧性調(diào)查,選取某三級醫(yī)院2019年1月1日至2020年12月31日神經(jīng)外科在院>48 h的患者作為研究對象,采集所有患者基本信息、侵入性操作、臨床治療等相關(guān)信息。根據(jù)國家衛(wèi)生健康委(原衛(wèi)生部)印發(fā)的《醫(yī)院感染診斷標準》(2001)[5],結(jié)合患者的臨床資料由臨床醫(yī)生和醫(yī)院感染監(jiān)測人員共同確定醫(yī)院感染病例。根據(jù)研究對象是否發(fā)生醫(yī)院感染分為院感組及非院感組。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集利用東華數(shù)字化醫(yī)院信息管理系統(tǒng)和醫(yī)院感染實時監(jiān)控系統(tǒng)收集研究對象的相關(guān)資料。其中患者一般信息包括年齡、性別、住院天數(shù)等;診療信息包括是否存在侵襲性操作、手術(shù)方式、手術(shù)時長、失血情況、是否存在醫(yī)院感染等。

1.2.2 數(shù)據(jù)分組2019年1月1日至2019年12月31日符合要求的研究對象數(shù)據(jù)設為建模組,用于構(gòu)建模型,2020年1月1日至2020年12月31日符合要求的研究對象設為驗證組,用于驗證模型的預測效能。

1.2.3 構(gòu)建模型利用建模組的數(shù)據(jù),進行神經(jīng)外科醫(yī)院感染影響因素分析,其中包括單因素分析及多因素Logistic回歸分析,基于分析結(jié)果構(gòu)建列線圖模型。列線圖,又稱諾莫圖,該圖在多因素回歸分析的基礎上,將多個預測指標進行整合,然后采用帶有刻度的線段,按照一定的比例繪制在同一平面上,從而用以表達預測模型中各個變量之間的相互關(guān)系。在模型中,各個影響因素對結(jié)局變量的貢獻程度不同,從而對每個影響因素取值水平進行賦分,然后再將各個評分相加得到總評分,最后通過總評分與結(jié)局事件發(fā)生概率之間的函數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系,從而計算出該個體結(jié)局事件的預測值,總評分越高,發(fā)生結(jié)局事件的風險越高。

1.2.4 驗證模型采用受試者工作特征曲線(ROC)即ROC曲線對該模型進行內(nèi)部驗證,ROC曲線下面積(AUC)越接近1,說明分類器的性能越好[6]。使用驗證組資料對模型進行進行外部驗證。

2 結(jié) 果

2.1 一般基本資料本次研究共收集病例5 689例,其中建模組2 956例,驗證組2 733例。建模組醫(yī)院感染107例,發(fā)生率為3.62%;驗證組醫(yī)院感染95例,發(fā)生率3.48%。將建模組及驗證組各變量進行對比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),建模組與驗證組的資料同質(zhì)性較好,表明驗證組數(shù)據(jù)可以用于模型外部驗證。見表1。

表1 建模組與驗證組資料對比

2.2 影響因素分析使用建模組數(shù)據(jù)對神經(jīng)外科患者醫(yī)院感染的影響因素進行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,住院天數(shù)、有手術(shù)史、急診手術(shù)、開放性手術(shù)、手術(shù)時長>3 h、術(shù)前無預防用藥及使用呼吸機是神經(jīng)外科患者醫(yī)院感染的危險因素(P<0.05)。見表2～3。

表2 建模組神經(jīng)外科患者醫(yī)院感染單因素分析結(jié)果

表3 建模組神經(jīng)外科患者醫(yī)院感染多因素Logistic回歸分析結(jié)果

2.3 列線圖模型構(gòu)建及驗證利用Logistic回歸模型構(gòu)建列線圖(圖1);繪制ROC曲線,其AUC面積為0.902(95%可信區(qū)間為0.879～0.925)(圖2),區(qū)分度良好;利用驗證組數(shù)據(jù)進行外部檢驗,經(jīng)過繪制校準曲線發(fā)現(xiàn),模型的實際觀察值與預測觀察值結(jié)果較為一致(圖3),說明模型校準能力較好。

圖1 神經(jīng)外科醫(yī)院感染風險預測列線圖模型

圖2 列線圖預測神經(jīng)外科醫(yī)院感染的ROC曲線

圖3 列線圖預測神經(jīng)外科醫(yī)院感染的校準曲線

3 討 論

神經(jīng)外科是醫(yī)院感染防控的重要科室,在國內(nèi),其醫(yī)院感染發(fā)生率往往高于全院水平[7],同時,醫(yī)院感染在經(jīng)濟上給患者帶來了巨大的負擔。國內(nèi)有文獻報到,內(nèi)蒙古地區(qū)24家三級綜合醫(yī)院,神經(jīng)外科醫(yī)院感染經(jīng)濟損失最高[8]。因此,在神經(jīng)外科實施有效的醫(yī)院感染防控工作尤為重要。國內(nèi)各種文獻報到,醫(yī)院環(huán)境清潔情況及手衛(wèi)生執(zhí)行率都不高,這種情況下,更應該關(guān)注重點人群的醫(yī)院感染防控工作[9]。

本研究結(jié)果顯示,住院天數(shù)增加、進行手術(shù)、急診手術(shù)、開放性手術(shù)、術(shù)前未預防性用藥、手術(shù)時長>3 h及使用呼吸機為神經(jīng)外科患者醫(yī)院感染的危險因素,這和部分國內(nèi)報到結(jié)果相似[10-11]。但是,由于文獻中選取的變量不完全相同,也導致結(jié)果存在一定差異。雖然醫(yī)院感染受多因素影響,但各影響因素在疾病發(fā)生過程中的影響程度的討論卻不多[12]。因此相關(guān)研究結(jié)果在實際臨床應用中仍然局限。列線圖是一種比較熱門的模型構(gòu)建方法,可以將回歸結(jié)果進行整合,實現(xiàn)圖形化、可視化,更直觀,更形象的進行個體化風險預測[13]。本研究將多因素Logistic回歸中有統(tǒng)計學意義的住院時長、是否手術(shù)、手術(shù)類型、手術(shù)方式、手術(shù)時長和是否使用呼吸機影響因素作為評分指標構(gòu)建列線圖模型,該模型有較高的區(qū)分度和校準度。臨床上可以通過列線圖,通過對患者開展評分來進行個體醫(yī)院感染風險評估工作,并根據(jù)患者個體風險評分來區(qū)分神經(jīng)外科中的醫(yī)院感染重點人群,著重加強此類人群的醫(yī)院感染預防控制措施,以減少醫(yī)院感染的發(fā)生。

但是,此研究也有局限之處。首先,本研究僅選擇了一所醫(yī)療機構(gòu)的神經(jīng)外科資料,且自變量資料收集不夠全面,可能導致并非所有危險因素都納入。在今后的研究中,可以擴大數(shù)據(jù)收集范圍并加強資料收集完整度,使得數(shù)據(jù)分析更為精確。其次,本研究的細化程度有待加強,今后的研究可以針對神經(jīng)外科常見醫(yī)院感染部位進行分類研究,形成多個列線圖,臨床醫(yī)務人員在進行評估時,可以直接評估不同部位醫(yī)院感染的風險。最后,此種個體風險評估方式應和臨床科室的醫(yī)院感染風險評估相結(jié)合,才能形成完整的醫(yī)院感染風險評估體系,完整評估高風險科室的高風險人群,實現(xiàn)動態(tài)風險評估。

利益沖突說明/Conflict of Intetests

所有作者聲明不存在利益沖突。

倫理批準及知情同意/Ethics Approval and Patient Consent

本研究通過貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,為回顧性資料分析,故知情同意免除。