百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型的构建与验证

崔耀辉 汤 燕 杨婷婷

百日咳是儿童群体中常见急性呼吸道传染病,该疾病传染性强,且病情可迁延数月[1-2]。肺炎是百日咳患儿中高发性并发症,多发于婴幼儿,导致患儿病情加重,可明显增加机械通气风险[3]。张慧敏等[4]研究显示,合并肺炎是百日咳患儿住院时间的影响因素,导致患儿住院时间延长。机械通气是临床常见支持治疗方案,能保证机体供氧,缓解炎症及其他临床症状,改善患儿临床结局,但持续性机械通气可造成机体肺功能损伤,引起呼吸机相关性肺炎等并发症,导致患儿病情加重,康复进程缓慢[5-6]。临床结合机械通气指征判断百日咳合并肺炎患儿机械通气需求,虽能为临床机械通气治疗提供参考,但在量化、及时评估方面表现较差,难以有效控制患儿病情,不能降低机械通气使用率。本研究构建百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型,为患儿机械通气需求性评估提供参考,现报告如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

采用便利抽样法,选择2019年1月-2022年6月我院收治的百日咳合并肺炎患儿100例设为训练集,选择2022年7月-10月我院收治的百日咳合并肺炎患儿30例设为验证集。纳入标准:经血常规、病原学等检查及症状观察确诊为百日咳;经临床症状观察、影像学检查确诊伴有肺炎;无机械通气禁忌证;患儿家属对研究知情并签署知情同意书。排除标准:合并其他呼吸系统疾病;处于肺炎恢复期;合并重要脏器功能异常;因手术治疗等原因实施机械通气治疗;研究期间转院或死亡退出研究。

1.2 方法

1.2.1一般资料问卷 采用自制一般资料问卷调查患儿信息,包括性别、年龄、入院病程、早产儿、低出生体重儿、肺炎史、机械通气治疗史、呼吸困难、肺不张、白细胞计数、血红蛋白、C反应蛋白、入院时动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压PaCO2。

1.2.2资料收集方法 研究人员采用一般资料问卷调查患儿基础信息,查阅患儿病历资料、检查单及护理记录等,提取相关信息并录入问卷,该过程采用双人法录入数据,并对数据进行检查、统计分析。统计训练集中行机械通气的患儿例数,据此将患儿分为行机械通气组和未行机械通气组,机械通气组患儿参考“机械通气临床应用指南(2006)[7]”中相关要求或规范实施机械通气治疗。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 训练集百日咳合并肺炎患儿行机械通气影响因素的单因素分析,表1

表1 训练集百日咳合并肺炎患儿行机械通气影响因素的单因素分析

单因素分析结果显示,百日咳合并肺炎患儿行机械通气的影响因素为年龄、早产儿、低出生体重儿、呼吸困难、肺不张、白细胞计数、血红蛋白、入院PaO2、入院PaCO2(P<0.05)。

2.2 训练集百日咳合并肺炎患儿行机械通气危险因素的多因素Logistic回归分析,表2～3

表2 变量赋值

表3 训练集百日咳合并肺炎患儿行机械通气危险因素的多因素Logistic回归分析

以行机械通气为因变量,以单因素分析中差异有统计学意义的变量为自变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示,百日咳合并肺炎患儿行机械通气危险因素为早产儿、呼吸困难、肺不张、白细胞计数、入院PaO2<50mmHg、入院PaCO2>35mmHg(P<0.05)。

2.3 百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型构建

以多因素Logistic回归分析结果构建百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型:Logit(P)= -5.847+0.894×早产儿+1.369×呼吸困难+1.412×肺不张+1.265×白细胞计数+0.970×入院PaO2+1.583×入院PaCO2。

2.4 百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型效果验证,图1

图1 训练集ROC曲线

Hosmer-Lemeshow拟合优度检验结果显示,χ2=0.144,P=0.446,ROC曲线下面积为0.811(95%CI:0.754～0.869),最佳截断值为18.47%,最大约登指数为0.750,灵敏度、特异度分别为0.868、0.882。选择2022年7月-10月我院收治的百日咳合并肺炎患儿30例,纳入、排除标准同前文所述,采用该预测模型评估机械通气发生的概率,并与实际发生情况进行比较,结果显示,预测行机械通气的9例患者中实际行机械通气患者6例,预测未行机械通气的21例患者中实际未行机械通气患者18例,预测准确率为80.00%。

3 讨论

3.1 百日咳合并肺炎患儿行机械通气危险因素分析

3.1.1早产儿 低龄儿童呼吸系统尚未发育完善,呼吸道管腔狭窄,纤毛活动能力差,感染百日咳杆菌后随病情进展极易引发肺炎,导致患儿病情进一步加重,有机械通气治疗需求;杨佳等[8]研究显示,早产儿属于重症肺炎高热患儿不良预后的危险因素,该研究认为早产儿重要脏器发育程度偏低,自身抵抗力、免疫力较差,故预后效果较差,抵抗各类病原菌感染的能力较差,且感染后病程进展更长,易引起不良后果。因此,早产儿患百日咳合并肺炎后病情更为严重,机械通气支持需求更大。

3.1.2呼吸困难、肺不张 肺不张是百日咳合并肺炎患儿的常见并发症,而呼吸困难则是肺不张的主要症状表现[9];并发肺不张后患儿肺部分结构塌陷,气道分泌物明显增加,且肺含氧量显著下降,引起支气管管壁充血水肿,分泌物难以及时排出,小气道堵塞问题严重,易诱发呼吸衰竭或窒息;而百日咳合并肺炎患儿出现呼吸困难,机体缺氧症状加重,易造成呼吸肌疲劳,需及时采取机械通气治疗,缓解上述症状,改善患儿预后。与程远等[10]研究结果一致。

3.1.3白细胞计数 白细胞是机体免疫系统的重要组成部分,白细胞水平异常一定程度反映了机体状况[11],而百日咳合并肺炎患儿白细胞计数超出正常范围,提示狭窄肺泡毛细血管床形成栓塞,导致环磷酸腺苷水平升高,肺血管收缩加剧,患儿并发低氧血症、肺动脉高压的风险明显升高,对机械通气治疗需求增大。伍少霞等[12]研究显示,普通百日咳患儿与重症百日咳患儿比较白细胞计数存在差异,提示白细胞计数是百日咳患儿重症的影响因素。

3.1.4入院PaO2<50mmHg、PaCO2>35mmHg PaO2是反映机体缺氧敏感指标的重要指标,根据PaO2水平可诊断患儿机体是否缺氧或氧中毒,百日咳合并肺炎患儿入院PaO2<50mmHg。提示PaO2低于正常值,患儿可能伴有不同程度的缺氧症状,且低于正常值越多,缺氧越严重,对机械通气治疗的需求越大。PaCO2是反映机体呼吸性酸碱平衡紊乱的重要指标,百日咳合并肺炎患儿入院PaCO2>35mmHg,超出正常值,表明患儿机体通气不足,可能有呼吸性酸中毒风险,对机械通气治疗存在需求。与刘凯凤等[13]研究结果一致。百日咳合并肺炎患儿入院PaO2、PaCO2水平能较为准确的判断患儿肺换气功能,如患儿指标异常,提示肺换气功能较差,有呼吸衰竭风险,应及时采取机械通气支持,以缓解症状,改善患儿预后[14]。

3.2 百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型实用性、有效性较好

(1)实用性较好:本研究构建的百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型实用性较好,根据回归分析结果构建风险预测模型所涉及的预测因子均可通过查阅患儿临床资料、入院检查单获取,无需另行复杂检测或计算,简化了风险预测流程,增强了模型可操作性及实用性,便于临床应用。(2)有效性较好:本研究构建的百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型有效性较好,Hosmer-Lemeshow拟合优度检验结果显示,χ2=0.144,P=0.446,提示预测结果与实际情况较为一致;ROC曲线下面积为0.811(95%CI:0.754～0.869),一般认为ROC曲线下面积大于0.7为诊断价值中等,越接近1,则效果表现越好,提示本研究构建的风险预测模型能有效区分行机械通气高危患儿,为临床提供参考;外部验证显示,模型预测准确率为80.00%。

综上所述, 百日咳合并肺炎患儿病情多变,行机械通气的危险因素复杂,根据多因素Logistic回归分析结果构建的百日咳合并肺炎患儿行机械通气风险预测模型能实现对高危患儿的有效识别,可为临床护理提供参考,降低机械通气使用率。