上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的危险因素及其预测模型构建与验证

王悦，张宗绵，唐钟祥，蔡耿鑫，何晓君，庄峥志，林润培

1 广东省人民医院南海医院重症医学科，广东佛 山528251；2 佛山市南海区人民医院重症医学科；3 广东省中西医结合医院重症医学科

尿源性脓毒症是指由泌尿生殖道感染引起的脓毒症，占所有脓毒症的30%左右［1］。有研究报道，60%以上尿源性脓毒症是由尿路梗阻导致的，尤其是上尿路结石所致的尿路梗阻［2］。目前，脓毒症的诊断标准是感染且序贯器官衰竭（SOFA）评分增加≥2分［3］。然而，该诊断标准强调了器官衰竭在脓毒症发病中的重要性，在提高诊断特异度的同时降低了其诊断灵敏度［4］。为了准确预测上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的发生风险，本研究回顾性分析了122 例上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症患者的临床资料，获取上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的危险因素并构建其列线图预测模型，旨在为预防上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 采用多中心回顾性队列研究方法，选择2016年1月—2021年6月广东省人民医院南海医院、佛山市南海区人民医院和广东省中西医结合医院收治的，因上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症患者122 例（观察组），同期因上尿路结石梗阻所致尿路感染但未达到脓毒症患者60 例（对照组）。纳入标准：①存在上尿路结石梗阻所致尿路感染，无论是否达到尿源性脓毒症；②SOFA评分较基线上升≥2分；③年龄≥18 岁。排除标准：①合并其他部位感染者，如重症肺炎、胆道感染、中枢神经系统感染、皮肤软组织感染等；②合并自身免疫性疾病、恶性肿瘤、严重脑血管意外后遗症需长期卧床、慢性肾脏病3期及以上、慢性肝衰竭等疾病者；③尿路存在除上尿路结石梗阻以外的复杂因素者，如留置支架或尿管、神经源性膀胱、独肾、马蹄肾等；④临床资料不完整者。本研究符合医学伦理标准，并通过广东省人民医院南海医院（伦理批号：2020100）、佛山市南海区人民医院（伦理批号：2022031）、广东省中西医结合医院（伦理批号：2022-035）伦理委员会批准，患者或其家属知情同意并签署书面知情同意书。

1.2 资料收集分析 收集所有研究对象基线资料，包括性别、年龄、生命体征（体温、心率、平均动脉压）、实验室检查资料［血常规（WBC、RBC、PLT 计数）、血钠、血钾及血清白蛋白（ALB）、C 反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）和尿WBC计数］、结石数量、肾积水程度、慢性病以及住院治疗［机械通气、连续性肾脏替代治疗（CRRT）］和预后情况。采用多因素Logistic 回归模型筛选上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的危险因素，并构建其列线图预测模型。

1.3 统计学方法 采用SPSS22.0 统计软件。计量资料先行正态性检验和方差齐性检验，符合正态分布且方差齐的计量资料以±s 表示，结果比较采用独立样本t 检验；不符合正态分布或方差不齐的计量资料以M（P25，P75）表示，结果比较采用Mann-Whitney U 秩和检验。计数资料比较采用χ2检验。危险因素分析采用多因素Logistic 回归模型。采用R 语言4.0.2 制作列线图，采用随机分层抽样法按等比例划分训练集和验证集，在训练集中通过rms程序包构建列线图预测模型，在验证集中采用校准曲线、一致性指数及受试者工作特性（ROC）曲线验证其预测效能。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的危险因素分析 两组基线资料比较见表1。以是否发生尿源性脓毒症为因变量，以性别、年龄、体温、心率、平均动脉压、血WBC计数、血RBC计数、PLT计数、血钠、血钾及血清ALB、CRP、PCT和机械通气、CRRT为自变量，纳入多因素Logistic回归模型。结果发现，女性、高体温及低ALB、高CRP、高PCT是上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的独立危险因素（P均＜0.05）。见表2。

表1 两组基线资料比较

表2 上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症危险因素的多因素Logistic回归分析结果

2.2 上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的列线图预测模型构建与验证 采用随机分层抽样法将182例患者分为训练集和验证集各91 例。基于上述危险因素，以训练集为基础构建了列线图预测模型（见图1）。然后，利用验证集数据绘制校准曲线（见图2），结果显示上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的预测值与实际值基本一致。分别在训练集和验证集中绘制了该列线图预测模型的ROC 曲线（见图3），结果显示上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的预测模型在训练集中的曲线下面积为0.972（95% CI：0.933～1.000），在验证集中的曲线下面积为0.943（95%CI：0.901～0.986）。

3 讨论

图1 上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的列线图预测模型

图2 上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的列线图预测模型验证集校准曲线

图3 上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的列线图预测模型训练集与验证集ROC曲线

据统计，美国每年约21 万人死于严重感染性休克，其中泌尿生殖系统感染占9.1%［5］。尿源性脓毒症是指由泌尿生殖道感染引起的脓毒症，60%以上尿源性脓毒症是由尿路梗阻导致的，尤其是上尿路结石所致的尿路梗阻［2］。与其他感染来源引起的脓毒症相比，尿源性脓毒症预后相对较好，但如未能早期诊断和及时有效治疗，易迅速发展为脓毒症休克，从而危及患者生命。因此，探讨上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的危险因素，构建其列线图预测模型，对准确预测上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的发生风险并尽早采取防治措施具有重要意义。

本研究结果发现，女性、高体温、低ALB、高CRP、高PCT 是上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的独立危险因素。XU 等［6］研究报道，63%上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症患者为女性。女性之所以易发生尿源性脓毒症，与绝经后雌激素缺乏、萎缩性阴道炎、会阴清洁度差、女性尿道过短等因素有关［7-8］。感染发生时，发热是对内源性和（或）外源性致热源的一种反应。本研究高体温是上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的一个独立危险因素。目前，临床主要关注体温过高或过低与脓毒症患者死亡的关系［9-10］，而体温与感染进展至脓毒症的关系尚不明确。本研究低ALB 也是上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的一个独立危险因素。曹娟等［11］研究认为，低蛋白血症是预测老年人群尿路感染所致脓毒症的生物学指标之一。XU等［12］研究亦发现，经皮肾镜取石术后患者发生全身炎症反应综合征与低蛋白血症密切相关。PCT和CRP均为临床常用的炎症标志物，通常用于细菌感染性疾病的鉴别诊断和监测［13］。袁鼎山等［14］研究报道，CRP 和PCT 可作为临床评估感染进展至脓毒症的独立危险因素。此外，CRP、PCT 等炎症指标在评估感染程度和患者预后方面具有重要的临床价值［15］。本研究高CRP、高PCT也是上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的独立危险因素。

本研究基于上述危险因素构建了上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的列线图预测模型。目前，关于此类预测模型的研究较少。HU 等［16］对685 例尿路结石患者和62 例尿源性脓毒症患者的临床资料分析发现，性别、结石CT 值、尿WBC 计数、尿素、功能性孤肾是尿源性脓毒症发生的危险因素，并据此构建了列线图预测模型，其验证集的ROC 曲线下面积为0.874，但该研究的侧重点在于鉴别单纯尿路结石与尿路结石引起的尿源性脓毒症。LIU 等［17］纳入241 例行经皮肾镜取石术的糖尿病患者，发现术后有41 例发生了尿源性脓毒症，而术前白细胞升高、尿素升高、尿培养阳性是患者术后发生尿源性脓毒症的危险因素，据此构建了术后发生尿源性脓毒症的列线图预测模型，该模型能够较好地预测糖尿病患者经皮肾镜取石术后尿源性脓毒症的发生风险。本研究重点关注上尿路结石梗阻所致单纯尿路感染与尿源性脓毒症的鉴别及其预测模型，结果发现，基于女性、高体温、低ALB、高CRP、高PCT 等危险因素构建的尿源性脓毒症列线图预测模型，其在训练集中的ROC 曲线下面积为0.972、在验证集中的ROC曲线下面积为0.943，具有较高的预测价值。综上所述，女性、高体温及低ALB、高CRP、高PCT是上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的独立危险因素，据此构建的列线图预测模型，经验证能够准确预测上尿路结石梗阻所致尿源性脓毒症的发生风险。