唐 璐，李艷梅，劉 璐，劉 媛

中國(guó)人民解放軍西部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院（成都 610083）

近年來我國(guó)碳青霉烯耐藥革蘭陰性菌（carbapenemresistant organism，CRO）的檢出率急劇上升[1]，其中以碳青霉烯耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌（carbapenem -resistant acinetobacter baumannii，CRAB）、碳青霉烯耐藥銅綠假單胞菌（carbapenem-resistant pseudomonas aeruginosa，CRPA）、碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌（carbapenemresistant klebsiella pneumoniae ，CRKP）為主的細(xì)菌感染是導(dǎo)致ICU患者直接或間接死亡的重要因素[2-3]。因目前我國(guó)ICU患者CRO感染的治療手段有限，其預(yù)測(cè)模型也較少，故本研究的目的在于明確ICU患者感染CRO的特征，找出感染危險(xiǎn)因素，構(gòu)建列線圖模型，以期為臨床醫(yī)生盡早發(fā)現(xiàn)和防控CRO感染提供參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

通過實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)（laboratory information system，LIS）回顧性收集中國(guó)人民解放軍西部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院ICU 2020 年1 月至2022 年12 月住院期間首次感染CRO和首次感染碳青霉烯敏感革蘭陰性桿菌（carbapenem-sensitive organism，CSO）的患者360例，分為CSO組和CRO組，CSO組124例，CRO組236例。使用whonet5.6并結(jié)合醫(yī)院信息系統(tǒng)（hospital information system，HIS）收集患者的臨床資料用于危險(xiǎn)因素分析。納入標(biāo)準(zhǔn)：1）參考《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)》[4]篩選病例；2）首次感染CRO或CSO的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）入住ICU＜48 h檢出的病原菌；2）患者轉(zhuǎn)入ICU前已感染CRO或CSO；3）臨床資料記錄不全者。

1.2 細(xì)菌鑒定及藥敏

使用法國(guó)生物梅里埃公司VITEK-2 全自動(dòng)微生物鑒定儀對(duì)細(xì)菌進(jìn)行鑒定和藥敏試驗(yàn)，輔助藥敏試驗(yàn)采用K-B紙片擴(kuò)散法，藥敏結(jié)果判定參考美國(guó)臨床與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)2022 版（clinical and laboratory standards institutes，CLSI2022）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用whonet5.6 系統(tǒng)收集患者信息，采用隨機(jī)數(shù)字表法將所有患者分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，比例為7∶3。統(tǒng)計(jì)分析使用R4.1.3 版本。定量資料采用（）描述，組間比較采用t檢驗(yàn)。定性資料采用例數(shù)（%）描述，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。通過LASSO回歸進(jìn)行預(yù)測(cè)變量篩選，Nomogram用于顯示LASSO回歸的結(jié)果。通過Logistic回歸建立ICU感染CRO的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，并采用列線圖方式顯示累計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。校準(zhǔn)曲線結(jié)合Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)用于確認(rèn)模型的擬合效果。使用Delong檢驗(yàn)比較AUC差異，通過受試者工作曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）分析判別能力，使用決策曲線分析法（decision curve analysis，DCA）判斷使用模型是否有收益。內(nèi)部驗(yàn)證通過十折交叉驗(yàn)證完成。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α除特別說明外均設(shè)定為0.05。

2 結(jié)果

2.1 CRO 病原菌分布

共檢出CRO 236 株，主要為鮑曼不動(dòng)桿菌（56.3%）、銅綠假單胞菌（21.6%）、肺炎克雷伯菌（13.6%）。CRO主要來自呼吸道標(biāo)本（82.0%），其余為血、尿液標(biāo)本等。

2.2 兩組患者一般資料比較

兩組患者碳青霉烯藥物使用、抗生素使用時(shí)長(zhǎng)＞7 d、入住ICU時(shí)長(zhǎng)＞7 d、氣管插管、使用鼻飼管、使用呼吸機(jī)情況比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表1）。

表1 兩組患者一般資料比較[n（%）]

2.3 變量篩選

通過對(duì)22 個(gè)變量的統(tǒng)計(jì)分析，最終有6 個(gè)變量保留在基于二項(xiàng)式偏差最小標(biāo)準(zhǔn)的LASSO回歸模型中（圖1）。

2.4 列線圖模型構(gòu)建

多變量Logistic回歸中包含的6 個(gè)變量分別為：使用碳青霉烯、使用抗生素＞7 d、氣管插管、使用鼻飼管、入住ICU＞7 d和使用呼吸機(jī)（表2）?；诖四Ｐ停瑯?gòu)建可視化列線圖（圖2），通過不同危險(xiǎn)因素的得分累加所得總分預(yù)測(cè)ICU患者CRO的感染風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 ICU患者CRO感染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型圖

表2 兩組患者的多因素分析

2.5 預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證

基于訓(xùn)練集數(shù)據(jù)形成的Nomogram模型預(yù)測(cè)ICU患者CRO感染發(fā)生的AUC為0.824（95 % CI：0.778～0.870）（圖3）。訓(xùn)練集中ICU患者CRO感染發(fā)生的十折交叉驗(yàn)證平均AUC為0.78。DeLong檢驗(yàn)將兩組AUC面積進(jìn)行比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（D=177.690，P=0.175）。對(duì)于這兩個(gè)隊(duì)列，對(duì)訓(xùn)練集和測(cè)試集中數(shù)據(jù)分別進(jìn)行Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)（擬合優(yōu)度檢驗(yàn)）評(píng)價(jià)模型的校準(zhǔn)度，結(jié)果顯示該預(yù)測(cè)模型在訓(xùn)練集和測(cè)試集均有較好的擬合性（P＞0.05）（圖4）。訓(xùn)練集模型和測(cè)試集模型的臨床最大凈獲益值閾值概率區(qū)間分別為30%～100%和35%～75%，提示模型具有很好的臨床適用性，可帶來臨床凈收益（圖5）。

圖3 預(yù)測(cè)模型的ROC曲線

圖4 預(yù)測(cè)模型的校準(zhǔn)曲線

圖5 預(yù)測(cè)模型的DCA曲線

3 討論

碳青霉烯類藥物是治療革蘭陰性桿菌的一線抗生素，但近年來其耐藥率卻不斷提高。CRO的主要耐藥機(jī)制包括：1）產(chǎn)碳青霉烯酶水解碳青霉烯類藥物，部分細(xì)菌膜孔蛋白突變、缺失，產(chǎn)AmpC酶或超廣譜β-內(nèi)酰胺酶阻礙藥物穿透細(xì)菌；2）細(xì)菌泵高表達(dá)引起外排泵排出藥物從而降低抗菌活性。目前臨床對(duì)CRO缺乏有效藥物，嚴(yán)重危害患者，特別是ICU患者的生命安全，為臨床抗感染治療帶了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

我院ICU感染類型以呼吸道感染、血流感染、泌尿道感染為主。從中分離培養(yǎng)出的前3 種CRO分別為鮑曼不動(dòng)桿菌（56.3%）、銅綠假單胞菌（21.6%）和肺炎克雷伯菌（13.6%）。鮑曼不動(dòng)桿菌常定植于呼吸道黏膜，對(duì)于免疫力低下的ICU患者易引起呼吸道相關(guān)性肺炎。有研究[5]顯示，亞洲有36%以上的ICU獲得性肺炎感染都與鮑曼不動(dòng)桿菌有關(guān)。另外鮑曼不動(dòng)桿菌還是導(dǎo)致醫(yī)院獲得性血流感染的常見菌，占該病例的12%以上[6]。銅綠假單胞菌是一種常見的醫(yī)院內(nèi)條件致病菌，該菌特點(diǎn)是環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、易產(chǎn)生耐藥性，且耐藥機(jī)制復(fù)雜，即使是初次分離的敏感菌株在使用抗菌藥物治療3～4 d后就可能出現(xiàn)多重耐藥。銅綠假單胞菌感染ICU患者后，部分細(xì)菌會(huì)形成一層生物莢膜，導(dǎo)致臨床治療效果差，病死率高。肺炎克雷伯菌作為條件致病菌引起的院內(nèi)感染十分常見。當(dāng)機(jī)體抵抗力下降時(shí)，高毒力型肺炎克雷伯菌易引起患者肺部感染，最終引起肺炎、菌血癥、化膿性感染、肝膿腫等[7]。

研究[8]顯示，CRO的感染與ICU的不良預(yù)后操作關(guān)系密切，盡早發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致感染的危險(xiǎn)因素并給予個(gè)體化抗感染治療對(duì)于降低患者感染風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。本研究通過回顧性分析患者資料，利用Logistic多因素回歸分析篩選變量構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，分別將碳青霉烯類抗生素、氣管插管、使用抗生素時(shí)長(zhǎng)＞7 d、使用鼻飼管、使用呼吸機(jī)、住院時(shí)長(zhǎng)＞7 d納入危險(xiǎn)因素分析。對(duì)單因素分析如下：1）碳青霉烯類抗生素作為一類非典型性β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物，因其抗菌譜廣，抗菌活性強(qiáng)，臨床適應(yīng)證多等特點(diǎn)，在多重耐藥菌感染、重癥感染及免疫缺陷患者感染的治療中發(fā)揮重要作用，是目前治療各種嚴(yán)重感染的重要藥物之一[9]。臨床醫(yī)生在面對(duì)病情重、免疫力低下的ICU患者時(shí)，通常將其作為首選抗生素使用，但藥物不合理應(yīng)用容易導(dǎo)致機(jī)體菌群失調(diào)[10]，消滅了敏感細(xì)菌，增加耐碳青霉烯類病原菌株的生存優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)碳青霉烯類藥物的不敏感性會(huì)通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)移傳遞，從而增加該菌群數(shù)量，增加耐藥菌感染風(fēng)險(xiǎn)[11]。臨床在制定抗感染治療方案時(shí)，涉及到使用碳青霉烯類抗生素時(shí)需慎重。2）氣管插管通過搭建人工氣道用以重癥患者的輔助通氣，是ICU常見的急救介入技術(shù)[12]。本研究顯示，我院ICU中70%的CRKP感染都伴隨氣管插管操作。ICU對(duì)患者行氣管插管的操作相較于普通病區(qū)更頻繁，容易導(dǎo)致患者下呼吸道黏膜受損。下呼吸道對(duì)空氣的溫濕度有調(diào)節(jié)作用，對(duì)異物也具有一定的清除、防御功效，故一旦受損，將降低人體免疫力。若此時(shí)病房或患者口腔中的定植菌在導(dǎo)管內(nèi)壁生長(zhǎng)，易在下呼吸道局部形成具有生物膜的細(xì)菌[13]。又因生物膜具有阻隔、限制藥物擴(kuò)散至作用部位的功能，所以患者對(duì)抗菌藥物的耐藥率也隨之上升。3）經(jīng)本研究分析和研究[14]報(bào)道，入住ICU＞7 d作為預(yù)測(cè)模型得分第二高的危險(xiǎn)因素，臨床需重視。我院ICU環(huán)境中常分離培養(yǎng)出耐碳青霉烯酶型的定植菌，與研究[15-16]關(guān)于ICU環(huán)境中定植菌的研究結(jié)果一致，這些細(xì)菌難以被完全消滅。住院時(shí)間過久會(huì)直接或間接導(dǎo)致患者接觸耐藥病原菌的概率增加，提高感染風(fēng)險(xiǎn)。4）本研究發(fā)現(xiàn)，諸多ICU患者在檢出CRO前，都曾長(zhǎng)時(shí)間使用抗生素治療，抗生素使用時(shí)長(zhǎng)＞7 d將提高細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)镃RO的概率。長(zhǎng)期使用抗生素會(huì)出現(xiàn)選擇性壓力，又因細(xì)菌獲得性耐藥包括染色體和質(zhì)粒介導(dǎo)[17]，所以會(huì)最終誘導(dǎo)耐藥菌的快速增殖。5）ICU患者多無法自主進(jìn)食，需經(jīng)過鼻腔將胃管送到患者的胃中以輸送食物、水分以及藥物。但若鼻飼管操作不當(dāng)[18]或留存體內(nèi)時(shí)間過長(zhǎng)，很可能會(huì)造成患者的鼻、咽和食管黏膜出現(xiàn)潰瘍和出血等并發(fā)癥，嚴(yán)重情況會(huì)出現(xiàn)吸入性肺炎，即鼻飼管肺炎[19]。6）呼吸機(jī)的使用提高了ICU患者感染CRO的風(fēng)險(xiǎn)。呼吸機(jī)能暫時(shí)替代肺臟功能，輔助患者呼吸，但研究[20]發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械通氣會(huì)增加呼吸機(jī)相關(guān)肺炎耐藥菌的感染風(fēng)險(xiǎn)。我院最常見的耐藥菌以CRKP、CRAB為主，其原因是肺炎克雷伯桿菌、鮑曼不動(dòng)桿菌屬于人體口咽部定植菌且廣泛分布于封閉環(huán)境，因ICU患者處于免疫力下降狀態(tài)，更易引發(fā)內(nèi)源性感染，另外呼吸機(jī)管路是進(jìn)行通氣治療的主要途徑，若呼吸機(jī)管路受到污染，可導(dǎo)致肺炎發(fā)生，在ICU治療的時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)生呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的可能性越大[21]。

本研究也存在一定局限性：第一，所有數(shù)據(jù)均來自同一所三甲醫(yī)院，因醫(yī)院地理位置原因，就診人群主要來自西南片區(qū)，患者人群代表性不足，易導(dǎo)致研究結(jié)果出現(xiàn)一定地域性差異；第二，因本研究為單一回顧性研究，且統(tǒng)計(jì)時(shí)間跨度較長(zhǎng)，故收集到影響ICU患者感染CRO的因素有限，模型必然存在一定偏倚性。

綜上所述，列線圖預(yù)測(cè)模型能夠直觀、快捷地反映預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合危險(xiǎn)因素分析，可為臨床醫(yī)生盡早制定個(gè)體化防治方案提供參考依據(jù)，有效降低ICU患者獲得感染CRO的概率。