黄欢欢,郑菊芳,余善招
(绍兴文理学院附属医院重症医学科,浙江绍兴 312000)
呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)一般定义为行机械通气48 h后至拔管后48 h内发生的肺部感染,是医院获得性肺炎的重要类型[1]。重症监护室(intensive care unit,ICU)为急危重患者的治疗单元,部分患者需呼吸支持,常使用机械通气,VAP发生率较高[2-3]。已有研究显示,护理管理在ICU患者VAP的预防及治疗中具有一定作用[4-6]。因此,本研究回顾性分析收集ICU机械通气患者的临床资料,分析患者VAP风险因素,构建预测ICU机械通气患者VAP风险的列线图预测模型,从而可采取有效护理对策来降低VAP发生风险,为临床上减少ICU机械通气患者VAP的发生提供理论依据。
回顾性分析该院2014年1月至2018年12月ICU机械通气患者。纳入标准:(1)ICU患者行有创呼吸机机械通气;(2)机械通气48 h后至拔管后48 h内发生肺部感染,病历院内感染记录明确为VAP;(3)所需相关数据完整。排除标准:(1)无创呼吸机辅助通气者;(2)有肺部感染加重但无明确VAP院内感染记录者;(3)所需相关指标不全者。共收集符合纳入标准的ICU机械通气患者203例,男123例(60.59%),女80例(39.41%);平均年龄(67.21±11.19)岁。本研究符合本院回顾性研究医学伦理要求。
收集患者入住ICU时的基本资料,如年龄、性别、高血压病史、糖尿病病史及心脑血管疾病史等;有创机械通气前相关指标如血清清蛋白、急性生理学和慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分、口腔清洁度等;住院期间机械通气时侵袭性操作次数、气管再插管、机械通气时间、意识障碍、抑酸剂使用等情况。此外,收集记录患者是否发生VAP,发生VAP均有明确病历院内感染记录。口腔清洁度判定:清洁为0度;舌苔厚为Ⅰ度;有食物残渣、血迹、污物、痰痂为Ⅱ度;溃疡、出血为Ⅲ度;口腔霉菌疱疹生长,分泌物培养阳性为Ⅳ度。Ⅰ度和0度定义为口腔清洁度合格。
计数资料用例数(n)或百分比(%)表示,采用χ2检验或者Fisher确切概率法进行统计分析。对单因素分析有统计学意义的变量,采用最小绝对收缩选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归法进行降维处理,筛选ICU机械通气患者VAP风险的可能因素;将筛选出的变量进行logistic回归分析,以及Omnibus模型系数检验和霍斯默-莱梅肖拟合优度检验;依据logistic回归分析结果建立列线图预测模型,分别使用受试者工作特征(ROC)曲线、Calibration曲线及Decision曲线对列线图模型进行评价。所有统计分析及绘图均使用SPSS25.0软件、R3.6.1软件及其软件包完成。所有检验均为双侧检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
203例患者中,发生VAP有31例(15.27%),未发生VAP有172例(84.73%)。发生VAP患者在性别、血清清蛋白水平、合并高血压、合并心脑血管疾病及抑酸剂使用情况方面与未发生VAP患者比较,差异无统计学意义(P>0.05);发生VAP患者在年龄、合并糖尿病百分比、APACHEⅡ评分、侵袭性操作次数、气管再插管百分比、机械通气时间、意识障碍百分比方面明显高于未发生VAP患者(P<0.05);发生VAP患者口腔清洁度合格率明显低于未发生VAP患者(P<0.05),见表1。
表1 发生VAP于未发生VAP患者各项资料比较[n(%)]
续表1 发生VAP于未发生VAP患者各项资料比较[n(%)]
将单因素分析有统计学意义的ICU机械通气患者VAP风险因素进一步分析,包括年龄、合并糖尿病、APACHEⅡ评分、侵袭性操作次数、气管再插管、口腔清洁度、机械通气时间、意识障碍等。鉴于发生VAP的患者比例较少,以及纳入的研究变量可能存在某种相关性,对8个变量应用LASSO回归降维处理,进一步筛选VAP风险因素。使用5倍交叉验证选择模型中的最优参数(lambda),以log(λ)为X轴,部分似然偏差(binomial deviance)为Y轴,在最优值处以最小Lambda值和最小Lambda值的1SE绘制垂直虚线,选择最小Lambda值为模型最优值,见图1。LASSO回归结果显示,年龄、APACHEⅡ评分、侵袭性操作次数、机械通气时间、意识障碍这5个变量为影响ICU机械通气患者发生VAP的风险因素。
图1 LASSO回归对ICU机械通气患者VAP风险因素的筛选
应用logistic回归验证上述风险因素,以是否发生VAP为因变量(发生VAP定义为1,未发生VAP定义为0),以LASSO回归筛选出的风险因素为自变量(年龄≥60岁, APACHEⅡ评分≥20分,侵袭性操作次数≥3次,机械通气时间≥2周,意识障碍定义为1;年龄<60岁,APACHEⅡ评分<20分,侵袭性操作次数<3次,机械通气时间<2周,无意识障碍定义为0),进行logistic回归分析。结果表明,Omnibus检验显著性水平小于0.05,霍斯默-莱梅肖检验值为0.913,提示纳入变量的模型总体有统计学意义,样本数据被充分提取,模型拟合优度较高;APACHEⅡ评分大于或等于20分、机械通气时间大于或等于2周为影响ICU机械通气患者发生VAP的独立危险因素(P<0.05),见表2。
表2 ICU机械通气患者VAP风险因素的logistic回归分析
根据进行多因素logistic回归分析的5个变量,以年龄大于或等于60岁、APACHEⅡ评分大于或等于20分、侵袭性操作次数大于或等于3次、机械通气时间大于或等于2周、意识障碍为预测因素,VAP的发生为临床结局,建立ICU机械通气患者VAP风险列线图,见图2。每个变量对应上方评分标尺的得分,其中年龄≥60岁对应为19分,APACHEⅡ评分≥20分对应为69分,侵袭性操作次数≥3次对应为29分,机械通气时间≥2周对应为100分,有意识障碍对应为43分,总分为0~300分,总分对应在VAP风险轴上的数值即为ICU机械通气患者VAP风险,总分越高,ICU机械通气患者发生VAP风险越高。
图2 ICU机械通气患者VAP风险列线图
应用ROC曲线对ICU机械通气患者VAP风险列线图的准确性进行评估,通过ROC曲线可得出曲线下面积(AUC)为0.817,提示模型准确性尚可,见图3。
图3 ICU机械通气患者VAP风险列线图的ROC曲线
应用Calibration曲线评价列线图模型的一致性,X轴代表ICU机械通气患者VAP风险(predicted probability),Y轴代表实际发生的VAP(actual diagnosed),对角虚线表示ICU机械通气患者VAP风险理想模型的预测(ideal),实线表示校正后的实际ICU机械通气患者VAP风险预测能力(bias-corrected),提示此预测模型与理想模型一致性良好,见图4A。应用Decision曲线对列线图模型的获益性进行评价,以临界概率(threshold probability)为X轴,净获益(net benefit)为Y轴,曲线中蓝实线表示此VAP风险列线图(prediction nomogram),灰实线表示假设所有患者都发生VAP (all),黑实线表示假设没有患者发生VAP(none),其临界概率为0.04~0.51,见图4B。
A:Calibration曲线;B:Decision曲线。图4 ICU机械通气患者VAP风险列线图的评价
VAP发生在ICU患者接受机械通气治疗期间,该疾病具有高病死率的特点,严重影响ICU患者通气治疗效果,并且可造成患者感染加重甚至难以控制,进而影响患者生命安全[7]。因此,抓住疾病早期预防、诊断、治疗非常重要,如何尽早简单、快速地评估ICU机械通气患者VAP风险进而给予早期干预是临床医务人员的关注重点[8-10]。
本研究进一步对单因素分析有统计意义的变量降维处理,LASSO回归筛选出了年龄、APACHEⅡ评分、侵袭性操作次数、机械通气时间、意识障碍5个变量。并应用logistic回归分析表明,APACHEⅡ评分≥20分及机械通气时间≥2周是ICU机械通气患者VAP发生的独立危险因素,并且logistic分析存在较高的拟合优度。研究表明年龄增长导致身体各项机能衰退,抵抗力逐步下降,使得呼吸道的抵御能力逐步减弱,并且机械通气进一步破坏了呼吸道的屏障,患者发生VAP的风险明显增高[11]。APACHEⅡ评分作为全身脏器评分系统之一,被应用于重症患者的病情评估及指导治疗,目前已作为诊断及评估VAP的有效工具[12-13]。侵袭性操作是一次应激反应, ICU患者极易暴露在应激状态下,患者的抵抗力明显下降,多次的应激反应使身体各种屏障功能进一步降低,呼吸道感染风险增加[14-15]。机械通气时间越长对气道屏障的损伤及破坏作用越大,可导致定植的细菌增加致病的可能,发生VAP概率大大增加[15-16]。此外,意识障碍患者排痰反射明显下降,气道容易滋生细菌,机械通气患者发生VAP的风险亦明显增高[17-18]。
列线图预测模型直观地评估了疾病发生的风险,根据回归统计筛选出影响因素,计算所有影响因素的总分,获得风险预测值来反映疾病风险。目前,列线图模型在疾病预测中的应用广泛[19-21]。本研究建立了ICU机械通气患者VAP风险列线图预测模型,其预测风险的能力为0.817,且模型一致性及获益性尚可。该模型以年龄、APACHEⅡ评分、侵袭性操作次数、机械通气时间、意识障碍作为风险因素建模,对快速评估ICU机械通气患者VAP发生风险有一定的价值。例如,某ICU机械通气患者,年龄≥60岁、APACHEⅡ评分≥20分、有意识障碍,对应的总分19+69+43=131分,列线图风险预测值约为21%。Decision曲线评价获益性显示临界概率在0.04~0.51,使用此风险列线图意义显著。根据分析结果,医务人员可有效制订个性化的预防治疗方案。包括多种护理对策均可积极参与在预防及治疗方案中,目前已有研究表明集束化护理、优化的护理路径均可有效降低VAP发生率[14,18,22],故通过预测模型分析ICU机械通气患者VAP发生风险,对高风险患者采取积极的,更加个体化的护理方案可能具有显著临床意义。
然而,本研究为单中心回顾性研究,可能对结果的准确性存在一定的偏倚。包括所涉及患者样本量较小、纳入的影响因素有限、回顾性分析选择可能有所遗漏,这些对结果的准确性有一定的影响。
综上所述,APACHEⅡ评分≥20分、机械通气时间≥2周为ICU机械通气患者发生VAP的独立危险因素,基于年龄、APACHEⅡ评分、侵袭性操作次数、机械通气时间、意识障碍建立的ICU机械通气患者VAP风险列线图预测模型准确性尚可,对医务人员在临床工作中快速、简便地进行风险分析,采取更加个体化的护理对策具有一定的临床意义。