Construction and validation of a risk prediction model for postoperative urogenic sepsis in patients with ureteral calculi

ZHANG Suqiong，HE Dapeng，ZHAO Xiaoyan

Guangyuan Central Hospital，Sichuan 628000 China

Corresponding AuthorHE Dapeng，E-mail：13808127402@163.com

AbstractObjective：To construct a risk prediction model for postoperative urogenital sepsis （US） in patients with ureteral calculi based on the column-line diagram model，and to validate it.Methods：600 ureteral calculi patients admitted to our hospital from October 2017 to October 2020 were selected as the model group，and 110 ureteral calculi patients admitted to our hospital from November 2020 to July 2022 were selected as the validation group.Logistic regression analysis was used to investigate the risk factors for postoperative US，and then a line drawing risk warning model for postoperative US in ureteral calculi patients was constructed and verified for its predictive efficacy.Results：Among 600 ureteral calculi patients，50 cases had US，with an incidence rate of 8.33%.Logistic regression analysis showed that gender，history of diabetes，duration of surgery，amount of intraoperative fluid instillation，calculi size，and positive preoperative mid-stage urine culture were the risk factors for postoperative US in ureteral calculi patients （Plt;0.05）.The area under the curve （AUC） of the receiver operating characteristic of the model and validation groups were 0.910 （95%CI 0.847-0.973） and 0.885 （95%CI 0.797-0.973）.Both sets of calibration curves were well fitted to the standard curve.Conclusion：Sex，history of diabetes，operation time，intraoperative fluid volume，calculi size，and positive preoperative mid-stage urine culture are the factors influencing the occurrence of postoperative US in patients with ureteral calculi.The columnar risk warning model of postoperative US in patients with ureteral calculi constructed based on the above mentioned factors in the present study has a high clinical application value.

Keywordsureteral calculi;urogenic sepsis;risk factors；columnar diagram;nursing

摘要目的：基于列線圖模型構(gòu)建輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生尿源性膿毒癥（US）的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，并進(jìn)行驗(yàn)證。方法：選取2017年10月—2020年10月于我院收治的600例輸尿管結(jié)石病人作為模型組，2020年11月—2022年7月于我院收治的110例輸尿管結(jié)石病人作為驗(yàn)證組。采用Logistic回歸分析探究其術(shù)后發(fā)生US的危險(xiǎn)因素，然后構(gòu)建輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，并驗(yàn)證其預(yù)測(cè)效能。結(jié)果：600例輸尿管結(jié)石病人中，50例發(fā)生US，發(fā)生率為8.33%。Logistic回歸分析結(jié)果顯示，性別、糖尿病史、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中灌注液體量、結(jié)石大小、術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽(yáng)性是輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的危險(xiǎn)因素（Plt;0.05）。模型組與驗(yàn)證組的受試者工作特征曲線下面積（AUC）分別為0.910［95%CI（0.847，0.973）］和0.885［95%CI（0.797，0.973）］，兩組校正曲線均與標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合較好。結(jié)論：性別、糖尿病史、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中灌注液體量、結(jié)石大小、術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽(yáng)性是輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的影響因素，本研究基于上述因素構(gòu)建的輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞輸尿管結(jié)石;尿源性膿毒癥;危險(xiǎn)因素;列線圖;護(hù)理

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2024.16.013

尿源性膿毒癥（urinary sepsis，US）是尿路感染引起的以機(jī)體免疫功能紊亂為特點(diǎn)的器官功能障礙性疾病。流行病學(xué)研究顯示，膿毒癥病人中，US病人為20%～30%，總死亡率為30%～40%［1］。US多由上尿路梗阻導(dǎo)致，輸尿管結(jié)石是其中最常見的原因之一［2］。臨床研究發(fā)現(xiàn)，泌尿系統(tǒng)結(jié)石中，95%的病人是由于上尿路結(jié)石原因造成的，而上尿路結(jié)石中輸尿管結(jié)石與腎結(jié)石發(fā)生率高達(dá)50%［3］。隨著泌尿外科微創(chuàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，輸尿管鏡手術(shù)現(xiàn)已逐漸替代了傳統(tǒng)手術(shù)方式，成為上尿路結(jié)石病人首選的治療方法，其具有創(chuàng)傷小、住院時(shí)間短、手術(shù)效果好的特點(diǎn)［4］，但術(shù)后并發(fā)癥卻無(wú)法避免。輸尿管鏡手術(shù)誘發(fā)的US發(fā)病率較傳統(tǒng)外科開放手術(shù)明顯增高，常導(dǎo)致病人重癥休克甚至死亡，近年來(lái)發(fā)生率不斷提高，后果較為嚴(yán)重［5］。因此，應(yīng)及時(shí)識(shí)別影響輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的危險(xiǎn)因素，并在早期積極采取干預(yù)措施以減少US的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。越來(lái)越多的研究認(rèn)為，術(shù)前尿培養(yǎng)陽(yáng)性的輸尿管結(jié)石病人術(shù)后可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的US并發(fā)癥，但也有研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前尿培養(yǎng)陽(yáng)性的病人并未在輸尿管鏡術(shù)后發(fā)生US并發(fā)癥。因此，可能存在影響輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的其他危險(xiǎn)因素［6-7］。本研究通過(guò)調(diào)查輸尿管鏡結(jié)石病人的臨床資料，篩選其術(shù)后發(fā)生US的危險(xiǎn)因素，并以此構(gòu)建列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，旨在為改善輸尿管結(jié)石病人預(yù)后提供參考。

1對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

選取2017年10月—2020年10月于我院收治的600例輸尿管結(jié)石病人作為模型組，2020年11月—2022年7月于我院收治的110例輸尿管結(jié)石病人作為驗(yàn)證組。納入標(biāo)準(zhǔn)：1）符合輸尿管結(jié)石的臨床癥狀，并經(jīng)泌尿系統(tǒng)多普勒彩超或CT等影像學(xué)檢查診斷為輸尿管結(jié)石;2）臨床資料齊全者。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）溝通障礙者;2）中途退出計(jì)劃者;3）存在癌變者。模型組共納入600例病人，年齡為48～73（62.34±11.37）歲。

1.2調(diào)查內(nèi)容

1）US的診斷指南［8］：發(fā)生感染和全身炎癥免疫反應(yīng)綜合征（systemic inflammatory immune response syndrome，SIRS）應(yīng)至少符合以下2項(xiàng)指標(biāo)：體溫＜36 ℃或＞38 ℃，呼吸頻率gt;20/min或動(dòng)脈血二氧化碳分壓（PaCO2）lt;32 mmHg，心率＞90/min，白細(xì)胞計(jì)數(shù)＜4×109/L或＞12×109/L。2）臨床資料：根據(jù)院內(nèi)相關(guān)專家建議收集病人的臨床資料，包括性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)（BMI）、結(jié)石手術(shù)史、高血壓史、術(shù)前抗菌藥物治療史、糖尿病史、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中灌注液體量、術(shù)中灌注液的流速、結(jié)石患側(cè)、結(jié)石大小、結(jié)石位置、腎盂積水、術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽(yáng)性、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞比、C-反應(yīng)蛋白（CRP）、血清清蛋白等。

1.3資料收集方法

通過(guò)醫(yī)院電子病例系統(tǒng)收集病人臨床資料，資料收集過(guò)程中嚴(yán)格遵循我院的數(shù)據(jù)保護(hù)和隱私規(guī)定，確保病人隱私安全;整理數(shù)據(jù)時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性和完整性，避免對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不必要的修改或篡改，對(duì)有疑問(wèn)或不確定的數(shù)據(jù)及時(shí)與主治醫(yī)生或病人家屬進(jìn)行溝通確認(rèn)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，定性資料采用例數(shù)和百分比（%）表示，行χ2檢驗(yàn)，采用Logistic回歸方程進(jìn)行影響因素分析。采用R 3.5.3軟件包聯(lián)合rms程序包建立列線圖模型，隨后采用Bootstrap法進(jìn)行驗(yàn)證，采用一致性指數(shù)（C-index）、校正曲線和受試者工作特征（ROC）曲線評(píng)價(jià)列線圖模型的預(yù)測(cè)能力。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US影響因素的單因素分析

600例輸尿管結(jié)石病人中，50例發(fā)生US，發(fā)生率為8.33%，輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的單因素分析見表1。

2.2輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US影響因素的Logistic回歸分析

將輸尿管結(jié)石病人術(shù)后是否出現(xiàn)US作為因變量（發(fā)生組=1，未發(fā)生組=0），將單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量作為自變量納入Logistic回歸分析，自變量賦值如下：性別（女=1，男=0）;年齡（≥60歲=1，＜60歲=0）;糖尿病史（有=1，無(wú)=0）;結(jié)石手術(shù)史（有=1，無(wú)=0）;術(shù)前抗菌藥物治療史（有=1，無(wú)=0）;手術(shù)時(shí)間（≥1 h=1，＜1 h=0）;術(shù)中灌注液體量（≥30 L=1，＜30 L=0）;術(shù)中灌注液流速（≥400 mL/min=1，＜400 mL/min=0）;結(jié)石位置（上段=2，中段=1，下段=0）;結(jié)石大?。ā?.5 cm=1，＜2.5 cm=0）;術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽(yáng)性（是=1，否=0）;白細(xì)胞計(jì)數(shù)（≥10×109/L=1，＜10×109/L=0）;中性粒細(xì)胞比（≥85%=1，＜85%=0）;CRP（≥70 mg/L=1，＜70 mg/L=0）;血清清蛋白（≥30 g/L=1，＜30 g/L=0）。結(jié)果顯示：性別、糖尿病史、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中灌注液體量、結(jié)石大小、術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽(yáng)性是輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（Plt;0.05），見表2。

2.3輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建及驗(yàn)證

采用Bootstrap法對(duì)模型組的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行1 000次的重復(fù)抽樣，同時(shí)對(duì)比分析模型組與驗(yàn)證組的數(shù)據(jù)差異?；诙嘁蛩胤治鲋杏薪y(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量構(gòu)建輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型，見圖1。結(jié)果顯示：兩組ROC曲線下面積（AUC）分別為0.910［95%CI（0.847，0.973）］和0.885［95%CI（0.797，0.973）］，表明列線圖模型的臨床預(yù)測(cè)效能良好，見圖2。模型組與驗(yàn)證組的校正曲線與理想曲線基本一致，說(shuō)明該模型具有較好的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，見圖3。經(jīng)臨床決策曲線分析（decision curve analysis，DCA）結(jié)果顯示，當(dāng)閾值概率為lt;30%時(shí)，表明列線圖預(yù)測(cè)輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的凈獲益值較高，見圖4。

3討論

3.1輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的現(xiàn)狀

輸尿管結(jié)石病人常出現(xiàn)結(jié)石梗阻，導(dǎo)致尿液引流受阻，極易引發(fā)感染，人體內(nèi)輸尿管及腎盂空間的限制常導(dǎo)致病人體內(nèi)感染性尿液無(wú)法及時(shí)排出，腎盂內(nèi)壓力增高，進(jìn)而導(dǎo)致感染性尿液隨腎盂靜脈及淋巴管回流入血，進(jìn)一步感染血液導(dǎo)致細(xì)菌播散至全身，出現(xiàn)US［9］。近年來(lái)，隨著輸尿管鏡及經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)（percutaneous nephrolithotomy，PCNL）的開展，US等并發(fā)癥的發(fā)生率不斷增加，由此導(dǎo)致的醫(yī)療負(fù)擔(dān)也逐年加重。與PCNL相比，輸尿管鏡的手術(shù)難度明顯降低，手術(shù)時(shí)間明顯縮短，術(shù)后各類并發(fā)癥發(fā)生率也明顯降低。因此，輸尿管鏡后繼發(fā)US時(shí)，醫(yī)生常重視不夠，若不及時(shí)處理可能會(huì)加重病人癥狀，甚至危及生命［10］。臨床研究顯示，68%的醫(yī)師認(rèn)為輸尿管鏡后繼發(fā)的US癥狀并不典型，導(dǎo)致延遲治療或誤診，從而對(duì)病人的康復(fù)產(chǎn)生不利影響［11］。本研究600例輸尿管結(jié)石病人中，50例病人術(shù)后發(fā)生US，發(fā)生率為8.33%，通過(guò)分析輸尿管鏡術(shù)后并發(fā)US的危險(xiǎn)因素可提高臨床醫(yī)師和護(hù)士對(duì)US的認(rèn)識(shí)與重視度，同時(shí)對(duì)進(jìn)一步預(yù)防具有重要的臨床意義。

3.2輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的影響因素

本研究結(jié)果顯示，性別、手術(shù)時(shí)間、糖尿病史、結(jié)石大小、術(shù)中灌注液體量、術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽(yáng)性是輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（Plt;0.05）。

3.2.1性別

有研究顯示，膿毒血癥病人發(fā)病率偏向男性，然而US的發(fā)病率卻傾向女性，33.3%～50.0%的女性病人自述32歲之前均發(fā)生過(guò)一次尿路感染，且需要進(jìn)行干預(yù)［12］，這與本研究結(jié)果基本一致?？紤]可能與女性特殊的生理結(jié)構(gòu)有關(guān)，女性尿道較男性更短、更開闊，可直接與外界接觸，且尿道與肛門、陰道毗鄰，若不注意外陰衛(wèi)生，很可能引發(fā)尿路感染，增加術(shù)后發(fā)生US的風(fēng)險(xiǎn)［13］。

3.2.2糖尿病史

糖尿病史作為另一危險(xiǎn)因素，主要認(rèn)為與下列因素有關(guān)［14-15］：1）糖尿病病人機(jī)體免疫功能降低，高糖環(huán)境及代謝紊亂可能會(huì)降低病人體內(nèi)免疫細(xì)胞的吞噬與趨化能力，T淋巴細(xì)胞數(shù)量下降，機(jī)體免疫力及抗感染能力降低;2）糖尿病病人有較高風(fēng)險(xiǎn)并發(fā)微血管病變，可能會(huì)造成病人機(jī)體局部組織血流量明顯減少，影響機(jī)體的抗感染能力;3）血液中高糖環(huán)境也有助于細(xì)菌增殖。

3.2.3手術(shù)時(shí)間

手術(shù)時(shí)間為影響輸尿管結(jié)石病人術(shù)后并發(fā)US的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，有研究顯示，PCNL手術(shù)時(shí)間gt;1 h的病人易發(fā)生US，且時(shí)間與US的發(fā)生率呈正相關(guān)［16］。徐方明等［17］的研究發(fā)現(xiàn)，手術(shù)時(shí)間gt;3 h的泌尿系統(tǒng)結(jié)石病人PCNL后發(fā)生US的風(fēng)險(xiǎn)是手術(shù)時(shí)間gt;30 min的52倍。

3.2.4術(shù)中灌注液體量

術(shù)中灌注液體量為本組病人發(fā)生US的另一危險(xiǎn)因素，灌注液體量gt;30 L的病人術(shù)后發(fā)生US的概率較大，考慮可能與術(shù)中灌注液體量越多，腎盂內(nèi)的壓力就越高，術(shù)后發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)就越大有關(guān)［18］。

3.2.5結(jié)石大小

結(jié)石＞2.5 cm的病人術(shù)后發(fā)生US的原因可能與病人體內(nèi)存在的感染性結(jié)石有關(guān)。McAleer等［19］的研究發(fā)現(xiàn)，非感染性結(jié)石中僅含340 ng/mL左右的內(nèi)毒素，而感染性結(jié)石中內(nèi)毒素含量平均高達(dá)12.223 ng/mL，感染性結(jié)石碎片一旦釋放入血，較易產(chǎn)生膿毒血癥。

3.3輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US的預(yù)測(cè)模型

本研究采用Bootstrap法對(duì)模型組的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行1 000次的重復(fù)抽樣，同時(shí)對(duì)比分析模型組與驗(yàn)證組的數(shù)據(jù)差異。結(jié)果顯示：模型組與驗(yàn)證組的AUC分別為0.910［95%CI（0.847，0.973）］和0.885［95%CI（0.797，0.973）］;校正曲線與理想曲線基本一致，表明輸尿管結(jié)石病人術(shù)后發(fā)生US列線圖模型的臨床預(yù)測(cè)效能良好。本研究所呈現(xiàn)的列線圖模型展現(xiàn)了輸尿管結(jié)石病人術(shù)后并發(fā)US的影響因素。臨床應(yīng)用中可依據(jù)病人在列線圖中的各項(xiàng)具體指標(biāo)快速獲取相應(yīng)的賦分值，并通過(guò)預(yù)設(shè)的函數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算出病人在術(shù)后并發(fā)US的預(yù)測(cè)概率，實(shí)現(xiàn)對(duì)該病病人的個(gè)體化、定量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

4小結(jié)

綜上所述，臨床治療期間需重點(diǎn)關(guān)注輸尿管結(jié)石病人的性別、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中灌注液體量、糖尿病史、結(jié)石大小、術(shù)前中段尿培養(yǎng)陽(yáng)性的情況。但本研究存在納入因素不夠全面等不足，因而相關(guān)結(jié)論仍需后續(xù)研究進(jìn)一步完善。

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（收稿日期：2023-07-05;修回日期：2024-07-31）

（本文編輯趙奕雯）