唐齊兵,楊 梅,董瓊蘭,楊雨欣
ICU是危重癥患者病情監(jiān)護(hù)和治療的重要場所。在ICU中氣管插管是搶救呼吸衰竭及各種呼吸暫?;颊叩某S檬侄?,但氣管插管為侵入性療法,在搶救患者的同時(shí)也可能將致病菌帶入患者肺內(nèi),引起肺內(nèi)感染,甚至可導(dǎo)致患者死亡[1-2]。預(yù)測ICU患者氣管插管并發(fā)肺內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)是降低肺內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)的前提。雖然關(guān)于ICU患者氣管插管并發(fā)肺內(nèi)感染影響因素方面的研究已有一定報(bào)道[3-4],但多為多因素Logistic回歸分析,預(yù)測計(jì)算復(fù)雜,對(duì)臨床的指導(dǎo)價(jià)值不大。列線圖預(yù)測模型為近年常用的可視化預(yù)測模型,可將多因素分析結(jié)果進(jìn)行可視化處理而簡化預(yù)測操作。目前,關(guān)于列線圖預(yù)測模型在ICU患者氣管插管并發(fā)肺內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測方面的研究少見報(bào)道。本研究分析ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染病原菌分布情況并建立影響因素列線圖預(yù)測模型,以期為臨床上ICU患者氣管插管后肺內(nèi)感染的預(yù)防控制措施制訂提供參考依據(jù)。
1.1研究對(duì)象 選取2018年2月—2020年12月在我院ICU行氣管插管 213例作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):①行氣管插管治療;②氣管插管治療前無肺部感染;③氣管插管時(shí)間在48 h以上;④患者和(或)其家屬對(duì)本研究知情同意,并簽署相關(guān)知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):①入院48 h內(nèi)轉(zhuǎn)院或因病情嚴(yán)重在入ICU后48 h內(nèi)死亡者;②合并肺部嚴(yán)重創(chuàng)傷者;③妊娠期及哺乳期婦女。
1.2研究方法 ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染可能影響因素收集,內(nèi)容包括:①人口學(xué)特征:性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史、飲酒史;②身體狀況:高血壓病史、糖尿病史、肺部基礎(chǔ)病史(肺氣腫、支氣管哮喘和慢性阻塞性肺疾病)、格拉斯哥昏迷量表(GCS)評(píng)分、ICU入住時(shí)間;③疾病治療相關(guān)因素:糖皮質(zhì)激素使用、抗生素使用、氣管插管時(shí)間、氣道濕化、營養(yǎng)支持途徑、急診手術(shù)、全身麻醉和腦胸腹部手術(shù)。
肺內(nèi)感染診斷:參照《中國成人醫(yī)院獲得性肺炎與呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎診斷和治療指南(2018年版)》[5],根據(jù)臨床表現(xiàn)、影像學(xué)檢查及血、尿常規(guī)綜合判斷患者是否出現(xiàn)肺內(nèi)感染,標(biāo)準(zhǔn)如下:①體溫高于基礎(chǔ)體溫1 ℃以上或超過38 ℃;②外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)>10×109/L或<4×109/L;③呼吸道膿性分泌物鏡檢在低倍鏡下顯示白細(xì)胞計(jì)數(shù)>25個(gè)或膿性分泌物培養(yǎng)出潛在呼吸道病原菌;④CT等影像學(xué)檢查提示肺部出現(xiàn)新發(fā)或進(jìn)展期浸潤灶,查體有啰音。根據(jù)診斷結(jié)果將氣管插管213例分為肺內(nèi)感染組和非肺內(nèi)感染組2組,比較2組上述各因素,并采用多因素Logistic回歸分析判斷各因素對(duì)ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的影響。
致病菌群感染情況檢測:對(duì)確診為肺內(nèi)感染的患者,經(jīng)人工氣道以一次性滅菌吸痰管吸取呼吸道痰液標(biāo)本,置無菌杯中,先對(duì)標(biāo)本進(jìn)行涂片鏡檢,對(duì)于白細(xì)胞>25/HP,鱗狀細(xì)胞<10/HP者進(jìn)行病原菌分離及鑒定。采用法國梅里埃公司生產(chǎn)的ATB Expresin型全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀進(jìn)行細(xì)菌鑒定,質(zhì)控菌均購于中國微生物菌種保藏中心,分別為金黃色葡萄球菌ATCC 29213、大腸埃希菌 ATCC 35218及銅綠假單胞菌ATCC 27853。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,病原菌分布情況采用描述性統(tǒng)計(jì),單因素分析行χ2檢驗(yàn),多因素分析行Logistic回歸分析;應(yīng)用R4.1.2軟件的RMS包構(gòu)建列線圖預(yù)測模型,以受試者工作特征(ROC)曲線分析該預(yù)測模型預(yù)測價(jià)值,并以計(jì)算機(jī)模擬充分采樣(Bootstrap)法對(duì)該預(yù)測模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,α=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。
2.1ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染病原菌分布情況 本研究納入的ICU行氣管插管213例中共51例確診為肺內(nèi)感染,共培養(yǎng)出病原菌63株,其中革蘭陰性菌最多,共40株(63.49%),革蘭陽性菌19株(30.16%),真菌4株(6.35%),各病原菌分布情況見表1。
表1 ICU氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染51例病原菌分布情況
2.2ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染單因素分析 單因素分析結(jié)果顯示,肺內(nèi)感染組與非肺內(nèi)感染組年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史、糖尿病史、肺部基礎(chǔ)病史、GCS評(píng)分、ICU入住時(shí)間、糖皮質(zhì)激素使用、抗生素使用、氣管插管時(shí)間、營養(yǎng)支持途徑、急診手術(shù)、全身麻醉和腦胸腹部手術(shù)比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01),見表2。
表2 ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染單因素分析
2.3ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染多因素Logistic回歸分析 ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的各因素賦值,年齡<60歲=0,≥60歲=1;體質(zhì)量指數(shù)<25 kg/m2=0,≥25 kg/m2=1;吸煙史無=0,有=1;糖尿病史無=0,有=1;肺部基礎(chǔ)病史無=0,有=1;GCS評(píng)分≤8分=0,>8分=1;ICU入住時(shí)間≤7 d=0,>7 d=1;糖皮質(zhì)激素使用無=0,有=1;抗生素使用無=0,有=1;氣管插管時(shí)間≤7 d=0,>7 d=1;營養(yǎng)支持途徑腸內(nèi)=0,全靜脈=1;急診手術(shù)無=0,有=1;全身麻醉無=0,有=1;腦胸腹部手術(shù)無=0,有=1。多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,年齡≥60歲、有吸煙史、有糖尿病史、使用糖皮質(zhì)激素、氣管插管時(shí)間>7 d及急診手術(shù)為ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的危險(xiǎn)因素(P<0.05,P<0.01),GCS評(píng)分>8分為ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的保護(hù)因素(P<0.05),見表3。
表3 ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染多因素Logistic回歸分析
2.4ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型建立 根據(jù)表3中多因素Logistic分析結(jié)果以R4.1.2軟件的RMS包構(gòu)建列線圖預(yù)測模型,該預(yù)測模型包括年齡、吸煙史、糖尿病史等7個(gè)因素,使用時(shí)根據(jù)患者各因素向上做垂直線后獲得各因素的分值,將各因素累加后得到總分,向下做垂直線即可得到肺內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率,見圖1。
圖1 ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型
2.5ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型驗(yàn)證 以ROC曲線評(píng)估ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖模型的預(yù)測價(jià)值,結(jié)果顯示曲線下面積為0.829,95%CI為0.768,0.889,說明該預(yù)測模型區(qū)分度較好;再以Bootstrap法對(duì)ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,以原始數(shù)據(jù)重復(fù)抽樣1000次,結(jié)果顯示平均絕對(duì)誤差為0.033,ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型與理想模型基本擬合,提示該預(yù)測模型預(yù)測準(zhǔn)確度較高,見圖2和圖3。
圖2 ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型受試者工作特征曲線
圖3 ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型內(nèi)部驗(yàn)證圖
正常情況下人體口腔中寄生著數(shù)十種正常菌群與致病菌群,在健康人群中2種菌群相互依存、相互制約可免受感染[6-7]。然而,ICU患者病情嚴(yán)重,免疫功能降低,正常生理活動(dòng)減弱,易出現(xiàn)菌群失調(diào)而使大量致病菌繁殖[8]。本研究納入的ICU行氣管插管213例中共51例確診為肺內(nèi)感染,與以往研究結(jié)果基本一致[9]。氣管插管為臨床常用的搶救技術(shù),在降低病死率和挽救患者生命方面起著關(guān)鍵作用,但氣管插管為侵入性治療技術(shù),可使患者咳嗽反射和纖毛清除運(yùn)動(dòng)等呼吸道防御功能被削弱,易致口腔和鼻咽部的細(xì)菌隨導(dǎo)管侵入肺部[10]。
本研究肺內(nèi)感染51例中共培養(yǎng)出病原菌63株,其中革蘭陰性菌最多,共40株(63.49%),革蘭陽性菌19株(30.16%),真菌4株(6.35%),與相關(guān)研究結(jié)果一致[11]。本研究肺內(nèi)感染51例從致病菌種類來看鮑曼不動(dòng)桿菌占比最高,占23.81%。鮑曼不動(dòng)桿菌為嚴(yán)格需氧的非乳糖發(fā)酵條件致病菌,該菌感染后可引起膿毒癥等嚴(yán)重疾病,近年隨著抗生素的應(yīng)用增多已有多篇關(guān)于多重抗藥鮑曼不動(dòng)桿菌感染的報(bào)道[12-13]。另外,本研究肺內(nèi)感染51例中肺炎克雷伯菌的感染率也較高,占比為20.63%。肺炎克雷伯菌常見于呼吸道及胃腸道感染性疾病,也為條件致病菌的一種,免疫功能低下者可經(jīng)呼吸道吸入肺內(nèi)而引起肺大葉或小葉出現(xiàn)融合性實(shí)變,肺炎克雷伯菌亦容易出現(xiàn)耐藥性,故臨床上對(duì)肺炎克雷伯菌感染在選擇藥物時(shí)應(yīng)注意考慮是否存在耐藥的問題[14]。本研究肺內(nèi)感染51例中革蘭陽性菌及真菌感染占比雖不高,但治療時(shí)同樣需引起重視,并注意抗菌藥物的選擇。
本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,年齡≥60歲、有吸煙史、有糖尿病史、使用糖皮質(zhì)激素、氣管插管時(shí)間>7 d及急診手術(shù)為ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的危險(xiǎn)因素,GCS評(píng)分>8分為ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的保護(hù)因素。分析該結(jié)果原因如下:①在年齡方面,隨著患者年齡增長,各臟器功能逐漸衰退,免疫功能也隨之下降。前文已述ICU患者氣管插管后肺內(nèi)感染主要以感染條件致病菌為主,免疫功能低下者更容易感染。另外,老年患者氣道纖毛運(yùn)動(dòng)能力下降,咳嗽反應(yīng)也較遲緩,導(dǎo)致痰液難以排出,這也是出現(xiàn)肺內(nèi)感染的一個(gè)重要原因[15]。②因煙草中含有大量尼古丁和焦油等刺激性大、毒性強(qiáng)的物質(zhì),有吸煙史患者長期接觸此類物質(zhì)可致氣道表皮細(xì)胞受損而影響氣道防御機(jī)制,增加機(jī)會(huì)感染的風(fēng)險(xiǎn)。另有報(bào)道顯示,長期吸煙可改變氣道內(nèi)細(xì)菌的種類、數(shù)量及密度,增加呼吸系統(tǒng)致病菌感染的風(fēng)險(xiǎn)[16]。③糖尿病為臨床常見的代謝紊亂性疾病,此類患者在入住ICU后易出現(xiàn)肺內(nèi)感染的原因可能與患者長期高血糖使血漿滲透壓升高,導(dǎo)致白細(xì)胞的吞噬能力受抑制而降低免疫力有關(guān);并且血糖濃度升高至一定水平時(shí)可使肺炎克雷伯菌等條件致病菌的繁殖加速;另外,糖尿病患者還可能出現(xiàn)T淋巴細(xì)胞及B淋巴細(xì)胞數(shù)量減少,使細(xì)胞調(diào)節(jié)免疫功能下降而增加肺內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)[17]。④糖皮質(zhì)激素為臨床常用的免疫抑制劑,抗炎作用顯著,ICU患者多有嚴(yán)重的炎癥反應(yīng),糖皮質(zhì)激素的使用率也較高。全身糖皮質(zhì)激素的使用在減輕患者炎癥癥狀的同時(shí),還可導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降而增加氣管插管患者肺內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)[18]。⑤一般情況下氣管插管后1或2 d即可在其周圍出現(xiàn)纖維蛋白鞘的包繞,為細(xì)菌在其表面的繁殖提供便利;氣管插管還可使上呼吸道過濾、凈化空氣的功能受損,使氣道的自然防御屏障被破壞而增加病原菌侵入的風(fēng)險(xiǎn),隨著氣管插管時(shí)間的延長病原菌感染的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[19]。⑥急診手術(shù)也是ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的危險(xiǎn)因素。行急診手術(shù)者多為嚴(yán)重創(chuàng)傷、心腦血管疾病、急腹癥和大出血等危重癥患者。此類患者自身免疫力本就較低,在手術(shù)與氣管插管的雙重打擊下,可使機(jī)體抵御細(xì)菌侵入的屏障功能進(jìn)一步受損而出現(xiàn)肺內(nèi)感染。⑦GCS評(píng)分為臨床常用的昏迷評(píng)估方法,<8分者為重度昏迷狀態(tài),此類患者無氣道自凈的能力,加上此類患者氣道內(nèi)纖毛運(yùn)動(dòng)能力下降,支氣管與肺泡功能均低下,容易使氣道內(nèi)積聚大量的分泌物而使病原微生物快速繁殖,在進(jìn)行氣管插管時(shí)病原微生物容易隨導(dǎo)管進(jìn)入肺內(nèi)而出現(xiàn)肺內(nèi)感染[20]。
多因素Logistic回歸預(yù)測模型計(jì)算復(fù)雜,在臨床上應(yīng)用較困難。因此,本研究采取目前常用的列線圖預(yù)測模型建立ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染的預(yù)測模型,并以ROC曲線評(píng)估ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型的預(yù)測價(jià)值,結(jié)果顯示曲線下面積為0.829,95%CI為0.768,0.889,說明該預(yù)測模型區(qū)分度較好;再以Bootstrap法對(duì)ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,以原始數(shù)據(jù)重復(fù)抽樣1000次,結(jié)果顯示平均絕對(duì)誤差為0.033,ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染列線圖預(yù)測模型與理想模型基本擬合,提示該預(yù)測模型預(yù)測準(zhǔn)確度較高。臨床上醫(yī)護(hù)人員可使用本研究建立的列線圖預(yù)測模型預(yù)測ICU患者氣管插管后肺內(nèi)感染發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)較高者可針對(duì)性地給予預(yù)防干預(yù)措施以降低肺內(nèi)感染發(fā)生率。
綜上所述,ICU患者氣管插管后并發(fā)肺內(nèi)感染率較高,以革蘭陰性菌感染為主,其并發(fā)肺內(nèi)感染與年齡、吸煙史和糖尿病史等因素有關(guān),以上述因素建立的列線圖預(yù)測模型具有較高的區(qū)分度與準(zhǔn)確度。