食管癌患者術(shù)后多重耐藥菌感染預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建與效果評(píng)價(jià)

摘要：目的 分析食管癌患者術(shù)后并發(fā)多重耐藥菌（MDRO）感染的危險(xiǎn)因素，構(gòu)建列線圖模型并評(píng)價(jià)模型預(yù)測(cè)擬合效果，以輔助醫(yī)生做出準(zhǔn)確的臨床決策。方法 選取接受手術(shù)治療的食管癌患者116例，依據(jù)是否MDRO感染分為感染組（25例）和未感染組（91例），比較2組的入院時(shí)美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)（ASA）評(píng)分，腫瘤位置（上段、中段、下段），手術(shù)方式（腔鏡、開(kāi)腹），臨床分期，放化療史，術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，入院時(shí)白細(xì)胞計(jì)數(shù)，引流管保留時(shí)間，中心靜脈導(dǎo)管留置時(shí)間，ICU住院時(shí)間，總住院時(shí)間。采用主成分分析（PCA）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和降維。多因素Logistic回歸分析患者術(shù)后發(fā)生MDRO感染的危險(xiǎn)因素。構(gòu)建MDRO感染風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，并通過(guò)受試者工作特征（ROC）曲線和校準(zhǔn)曲線評(píng)價(jià)模型的預(yù)測(cè)擬合效果。結(jié)果 與未感染組相比，感染組患者ASA評(píng)分（≥3分）、開(kāi)腹手術(shù)、臨床分期Ⅲ期、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差患者比例較高，引流管保留時(shí)間、中心靜脈導(dǎo)管留置時(shí)間和ICU住院時(shí)間長(zhǎng)（P＜0.05）。多因素Logistic回歸分析提示開(kāi)腹手術(shù)、ICU住院時(shí)間較長(zhǎng)、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差是食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO感染的危險(xiǎn)因素（P＜0.05），基于此構(gòu)建的列線圖模型ROC曲線下面積為0.828（0.759～0.897），Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)結(jié)果示模型擬合優(yōu)度較好（χ2=0.426，P=1.000），模型有較高的校準(zhǔn)度及臨床使用度。結(jié)論 基于手術(shù)方式、ICU住院時(shí)間和術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)構(gòu)建的列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型具有良好的預(yù)測(cè)能力。

關(guān)鍵詞：食管腫瘤；剖腹術(shù)；列線圖；危險(xiǎn)因素；住院時(shí)間；多重耐藥菌

中圖分類號(hào)：R735.1，R63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.11958/20242177

Construction and effect evaluation of multi-drug resistant bacterial infection prediction

model for patients with esophageal cancer after operation

BU Jing1， WANG Pengyu2， YANG Xingxiao1△

1 Department of Infection Management， 2 Department of Clinical Laboratory， the Fourth Hospital of Hebei Medical University， Shijiazhuang 050011， China

△Corresponding Author E-mail： 48401334@hebmu.edu.cn

Abstract： Objective To analyze the risk factors of postoperative multi-drug resistant bacteria （MDRO） infection in patients with esophageal cancer， construct the nomogram model and evaluate fitting effect of the model， so as to help doctors make accurate clinical decisions. Methods A total of 116 patients with esophageal cancer who received surgical treatment were selected and divided into the infected group （25 cases） and the uninfected group （91 cases） according to whether they were infected with MDRO. American anesthesia association of physicians rating （ASA） score and tumor locations （upper， middle and lower segments） on admission were compared between the two groups. Surgical method （endoscopic， open）， clinical stage， history of chemoradiotherapy， preoperative nutritional status， white blood cell count at admission， retention time of drainage tube， retention time of central venous catheter， length of ICU stay and total length of hospital stay were also compared between the two groups. Principal component analysis （PCA） was used to screen and reduce the dimension of the data. Multivariate Logistic regression analysis was performed to analyze the risk factors of postoperative MDRO infection. A nomogram model of MDRO infection risk was constructed， and the predictive fitting effect of the model was evaluated by receiver operating characteristic （ROC） curve and calibration curve. Results Compared with the uninfected group， higher ASA score （≥3 points）， laparotomy and clinical stage Ⅲ， higher proportion of patients with poor nutritional status before surgery， longer drainage tube retention time， central venous catheter retention time and long ICU stay time were found in the infected group （P lt; 0.05）. Multivariate Logistic regression analysis suggested that open surgery， long stay in ICU and poor preoperative nutritional status were risk factors for postoperative MDRO infection in patients with esophageal cancer （Plt;0.05）. Based on this， the area under ROC curve of the nomogram model was 0.828 （0.759-0.897）. The results of Hosmer-Lemeshow test showed χ2=0.426， P=1.000， and the model had good goodness-fit， high calibration degree and clinical application degree. Conclusion The nomogram risk prediction model based on the mode of operation，length of ICU stay and preoperative nutritional status has good prediction ability.

Key words： esophageal neoplasm; laparotomy; nomograms; risk factors; length of stay; multidrug-resistant bacteria

多重耐藥菌（multidrug-resistant organism，MDRO）感染是指對(duì)3類及以上抗菌藥同時(shí)產(chǎn)生耐藥的情況［1-2］。細(xì)菌耐藥性和MDRO的廣泛傳播對(duì)全球公共衛(wèi)生構(gòu)成重大威脅。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道［3-5］，美國(guó)每年有280萬(wàn)例抗生素耐藥性感染發(fā)生，導(dǎo)致約35 000人死亡，這些感染與疾病發(fā)病率、病死率和醫(yī)療費(fèi)用的增加有關(guān)。我國(guó)的全國(guó)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)顯示，2018—2021年全國(guó)中醫(yī)醫(yī)院MDRO感染率呈逐年上升趨勢(shì)，4年間革蘭陽(yáng)性菌所占比率為26.4%～27.4%，革蘭陰性菌所占比率為72.6%～73.6%［6］。食管癌患者由于年齡大、免疫力降低，更易并發(fā)MDRO感染，導(dǎo)致患者術(shù)后傷口不易愈合、死亡率增加，醫(yī)療支出大幅度增加［7］。目前，針對(duì)食管癌患者合并MDRO的相關(guān)研究較少?；诖?，本研究探討手術(shù)治療的食管癌MDRO感染的危險(xiǎn)因素，并建立預(yù)測(cè)模型，旨在為食管癌患者術(shù)后MDRO預(yù)防提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院2023年1月—2024年6月接受手術(shù)治療的116例食管癌患者，年齡35～85歲，符合《食管癌診療指南（2022年版）》［8］中的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）全身情況差，惡病質(zhì)或有嚴(yán)重心、肺功能障礙及肝、腎功能不全者。（2）患血液系統(tǒng)疾病或全身免疫系統(tǒng)疾病。（3）入院前已發(fā)生感染者。MDRO感染定義：臨床使用的三類或三類以上抗菌藥物同時(shí)呈現(xiàn)耐藥的細(xì)菌。根據(jù)是否存在MDRO感染，將患者分為感染組（25例）和未感染組（91例）。2組患者的性別、年齡，合并高血壓、糖尿病，吸煙史和飲酒史等情況比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表1。

1.2 資料收集 收集患者臨床信息，包括入院時(shí)美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)（ASA）評(píng)分，腫瘤位置（上段、中段、下段），手術(shù)方式（腔鏡、開(kāi)放），臨床分期，放化療史，術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，入院時(shí)白細(xì)胞計(jì)數(shù)，引流管保留時(shí)間，中心靜脈導(dǎo)管留置時(shí)間，ICU住院時(shí)間，總住院時(shí)間。術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)估依據(jù)營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)篩查表（NRS-2002）［9］，評(píng)分gt;3分者存在營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 25.0軟件和R（4.4.1）軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布數(shù)據(jù)以[x]±s]表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。分類變量采用例或例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用主成分分析（PCA）［10］對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和降維。多因素Logistic回歸分析食管癌患者術(shù)后MDRO感染的危險(xiǎn)因素，并建立列線圖，通過(guò)受試者工作特征（ROC）曲線和校準(zhǔn)曲線評(píng)估模型的性能和臨床實(shí)用性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組食管癌診療情況比較 食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO以鮑曼不動(dòng)桿菌（8例）、金黃色葡萄球菌（7例）和銅綠假單胞菌（6例）為主，占全部多重耐藥感染病例的84%（21/25），其余為肺炎克雷伯菌、肺炎鏈球菌、大腸埃希菌和陰溝腸桿菌各1例。與未感染組相比，感染組患者ASA評(píng)分（≥3分）、開(kāi)腹手術(shù)、臨床分期Ⅲ期、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差患者比例較高，引流管保留時(shí)間、中心靜脈導(dǎo)管留置時(shí)間和ICU住院時(shí)間長(zhǎng)（P＜0.05）；2組腫瘤位置、放化療史、入院時(shí)白細(xì)胞數(shù)和總住院時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表2。

2.2 PCA結(jié)果 對(duì)單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的連續(xù)變量，包括引流管保留時(shí)間、中心靜脈導(dǎo)管留置時(shí)間和ICU住院時(shí)間進(jìn)行篩選和降維。Bartlett球形檢驗(yàn)顯示χ2=128.619，P＜0.01。KMO=0.702，證明上述變量可以做PCA。PCA提取過(guò)程中，提取初始特征值≥1，累積貢獻(xiàn)率≥70%的主成分?？偡讲罘治鲋蠭CU住院時(shí)間符合要求，其特征值為2.224，累計(jì)貢獻(xiàn)率為74.15%。因此，將ICU住院時(shí)間納入多因素分析中。

2.3 食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO感染的影響因素分析 為提高預(yù)測(cè)效率，取單因素分析中統(tǒng)計(jì)學(xué)差異最顯著的兩項(xiàng)（手術(shù)方式、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)）和PCA中的主要因素進(jìn)行分析。以食管癌患者術(shù)后是否并發(fā)MDRO感染作為因變量（發(fā)生=1，不發(fā)生=0），將手術(shù)方式（開(kāi)腹=1，腔鏡=0）、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)（良=1，差=0）和ICU住院時(shí)間作為自變量，納入多因素Logistic回歸模型。結(jié)果顯示，開(kāi)腹手術(shù)、ICU住院時(shí)間較長(zhǎng)、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差是食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO感染的危險(xiǎn)因素（P＜0.05），見(jiàn)表3。

2.4 列線圖模型的構(gòu)建及對(duì)食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO感染的預(yù)測(cè)價(jià)值 以是否發(fā)生多重耐藥菌感染（是=1，否=0）為因變量，應(yīng)用R語(yǔ)言rms包對(duì)多因素Logistic回歸的篩選結(jié)果構(gòu)建列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，見(jiàn)圖1，總分?jǐn)?shù)0～160分，食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO的概率為0.1～0.9，對(duì)總分影響較大的指標(biāo)是ICU住院時(shí)間。ROC曲線提示預(yù)測(cè)模型的曲線下面積（AUC）為0.828（0.759～0.897），說(shuō)明該模型對(duì)食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO感染的預(yù)測(cè)效能佳，見(jiàn)圖2。對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行Hosemer-Hemeshow檢驗(yàn)，χ2=0.426，P=1.000，模型擬合度較好。校準(zhǔn)曲線的斜率接近1，表明此模型預(yù)測(cè)食管癌患者術(shù)后發(fā)生多重耐藥菌感染的風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)際發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有很好的一致性，見(jiàn)圖3。

3 討論

微生物對(duì)抗生素耐藥性的不斷增強(qiáng)，使得住院患者，特別是接受手術(shù)治療腫瘤患者手術(shù)部位的感染和死亡率顯著升高，同時(shí)也增加醫(yī)療費(fèi)用的支出［11-13］。針對(duì)腫瘤患者多重耐藥菌的研究多集中于耐藥菌的分布和防控策略，缺乏針對(duì)某一手術(shù)類型的研究。本研究發(fā)現(xiàn)食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO以鮑曼不動(dòng)桿菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌為主。一項(xiàng)對(duì)心胸外科術(shù)后發(fā)生肺部感染的老年患者的研究發(fā)現(xiàn)，MDRO感染最常見(jiàn)的病原菌為鮑曼不動(dòng)桿菌、銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌，并且機(jī)械通氣時(shí)間gt;10 d、抗菌藥物使用種類的數(shù)量與術(shù)后肺部MDRO感染密切相關(guān)［14］。既往針對(duì)心胸外科或肺移植患者M(jìn)DRO的研究側(cè)重于ICU的住院環(huán)境和抗生素的合理使用［15-16］。食管癌手術(shù)患者確診時(shí)往往處于中晚期，患者的健康狀況和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)受到不同程度的影響，可能會(huì)影響后續(xù)的治療和恢復(fù)。本研究在關(guān)注治療方式的基礎(chǔ)上，增加了食管癌患者ASA評(píng)分、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等因素，發(fā)現(xiàn)與非感染組相比，MDRO感染組患者多采取開(kāi)腹手術(shù)方式、ASA評(píng)分≥3分、臨床分期（Ⅲ期）、營(yíng)養(yǎng)狀況差，引流管保留時(shí)間、中心靜脈導(dǎo)管留置時(shí)間和ICU住院時(shí)間較長(zhǎng)。通過(guò)主成分分析將上述連續(xù)變量中的ICU住院時(shí)間納入多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示開(kāi)腹手術(shù)、ICU住院時(shí)間較長(zhǎng)、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差是食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO感染的危險(xiǎn)因素。筆者進(jìn)一步針對(duì)手術(shù)方式、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)和ICU住院時(shí)間3個(gè)變量開(kāi)發(fā)列線圖，用于評(píng)估食管癌術(shù)后患者并發(fā)MDRO的風(fēng)險(xiǎn)，并驗(yàn)證該模型具有較高的區(qū)分度和校準(zhǔn)性。

與腔鏡手術(shù)方式相比，開(kāi)放的手術(shù)使無(wú)菌的器官暴露于外界環(huán)境，增加了細(xì)菌污染的可能性及對(duì)周?chē)M織的損傷［17］。針對(duì)神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)室患者醫(yī)院獲得性肺炎和中國(guó)ICU成人MDRO感染影響因素的研究，均證實(shí)了ICU住院時(shí)間是患者M(jìn)DRO感染的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［18-19］。一項(xiàng)針對(duì)117 841例手術(shù)患者的多因素分析顯示，患者年齡越大、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)和住院時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)、使用中心靜脈導(dǎo)管和轉(zhuǎn)入過(guò)ICU均會(huì)增加手術(shù)患者M(jìn)DRO感染風(fēng)險(xiǎn)［12］。ICU住院時(shí)間越長(zhǎng)表明患者機(jī)體狀況越差，抵御外界病原菌感染的能力越弱。腫瘤的生長(zhǎng)影響胃腸道的正常消化功能，與非消化系統(tǒng)腫瘤患者相比，消化系統(tǒng)腫瘤患者的營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)更常見(jiàn)。手術(shù)治療則會(huì)進(jìn)一步影響患者的營(yíng)養(yǎng)狀況，尤其是術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀況不佳的患者。術(shù)前NRS-2002評(píng)分gt;3分的患者術(shù)后感染風(fēng)險(xiǎn)較高，術(shù)前存在營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)的患者營(yíng)養(yǎng)狀況將進(jìn)一步受到影響［20］。與本研究類似，Yamamoto等［21］發(fā)現(xiàn)泌尿外科手術(shù)患者的低蛋白血癥也被認(rèn)為是手術(shù)部位感染或遠(yuǎn)距離感染的危險(xiǎn)因素。與曹曉強(qiáng)等［22］研究不同，本研究未發(fā)現(xiàn)患者年齡、合并糖尿病是術(shù)后并發(fā)MDRO的危險(xiǎn)因素。究其原因，食管癌患者往往合并多種疾病，使得以上因素沒(méi)有對(duì)患者M(jìn)DRO感染產(chǎn)生明顯的影響。

綜上所述，開(kāi)腹手術(shù)、ICU住院時(shí)間較長(zhǎng)、術(shù)前營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差是食管癌患者術(shù)后并發(fā)MDRO感染的危險(xiǎn)因素?；谖ｋU(xiǎn)因素構(gòu)建的列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型具有良好的預(yù)測(cè)能力，可以為及時(shí)采取預(yù)防性感染控制措施提供參考。但由于本研究基于單中心的回顧性數(shù)據(jù)，不可避免地存在數(shù)據(jù)偏差，因此需要前瞻性、多中心研究來(lái)驗(yàn)證我們的模型；其次，本研究的樣本量小，時(shí)間跨度較短，使得研究結(jié)果存在一定的局限性。今后將擴(kuò)大數(shù)據(jù)來(lái)源、增加病例收集，以進(jìn)一步完善模型。

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（2024-12-11收稿 2025-01-20修回）

（本文編輯 李志蕓）

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（81903118）；河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（H2020206292）；河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究課題計(jì)劃（20250101）

作者單位：1河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院感染管理科（郵編050011），2檢驗(yàn)科

作者簡(jiǎn)介：卜靜（1988），女，主治醫(yī)師，主要從事醫(yī)院感染與預(yù)防控制方面研究。E-mail：bujing@hebmu.edu.cn

△通信作者 E-mail：48401334@hebmu.edu.cn

引用本文：卜靜，王芃堉，楊興肖. 食管癌患者術(shù)后多重耐藥菌感染預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建與效果評(píng)價(jià)［J］. 天津醫(yī)藥，2025，53（3）：242-246. BU J，WANG P Y，YANG X X. Construction and effect evaluation of multi-drug resistant bacterial infection prediction model for patients with esophageal cancer after operation［J］. Tianjin Med J，2025，53（3）：242-246. doi：10.11958/20242177.