个体化预测胃肠穿孔患者术后伤口感染的风险列线图模型的建立

林雪蓉， 郭思思， 周 丹， 关跃丽

胃肠穿孔是一种危及生命的并发症，是外科普遍的病症之一[1]，病情一般较为严重，若不能及时得到诊治，会产生相当严重的临床症状，严重者还会表现胸闷气短甚至休克的症状[2-3]，在常规内镜手术中很少发生，发生率为0.03%～0.80%[4]，在高度复杂和有创性的治疗干预中更可能发生。在某些情况下，内窥镜下缝合穿孔并用抗生素治疗可以避免急诊手术修复的需要[5]。胃肠穿孔行手术治疗，会对切口部位带来一定的创伤，诱发胃肠道功能失衡等其他并发症[6]。胃肠穿孔手术的主要并发症之一就是切口感染[7]，并容易造成切口不能正常愈合进而二次手术增加感染的风险，对患者的心理及身体健康带来负面影响[8]。本文选取行胃肠穿孔手术治疗患者作为分析对象，建立预测发生伤口感染的列线图模型，希望能为临床提供指导和判断。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取德阳市人民医院胃肠外科2017年2月—2019年12月170例行胃肠穿孔手术治疗患者，纳入标准：①符合胃肠穿孔诊断标准[9]；②患者临床相关资料完整；③术前无其他临床感染症状或潜在感染者；④患者知悉项目目的过程，签署相关知情书。排除标准：①术后资料信息病历不全者；②行阑尾炎切除患者；③存在严重精神系统疾病，后期无法随访者。医院伦理委员会已审批并同意项目研究。

1.2 观察指标

收集和统计行胃肠穿孔手术治疗患者的一般临床资料，主要包括患者年龄、性别、术前休克状况（符合2016年关于休克的临床诊断标准[10]）、术前使用抗生素情况、体重指数（BMI）、术前血红蛋白、术前血浆白蛋白、合并糖尿病、贫血、腹痛时间、切口长度、出血量、术中切口延长、手术时长、切口冲洗与否，以及切口感染情况。

1.3 统计学分析

临床资料数据使用SPSS 22.0分析软件进行危险因素分析，计数资料采用χ2检验，计量资料用表示，行t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。logistic回归分析筛选独立危险因素，利用R软件（R3.5.3）和 rms 应用程序包构建列线图风险预测模型，同时行Bootstrap 法利用caret程序包做内部验证，一致性指数（C-index）则由rms 程序包应用计算获取，采用ROCR及rms程序包作ROC 曲线。

2 结果

2.1 胃肠穿孔患者术后伤口感染的发生率

在170例行胃肠穿孔手术治疗患者中，胃十二指肠穿孔81例，其中肿瘤穿孔23例、良性穿孔58例；空回肠穿孔57例， 疝气嵌顿引起穿孔14例，外伤穿孔43例；大肠穿孔32例，其中肿瘤穿孔19例，外伤穿孔7例，自发穿孔6例。术后发生感染53例，占31.2%，未发生术后感染117例，占68.8%，分别设为感染组和未感染组。共培养出53株病原菌，其中革兰阴性菌29株，占54.7%，见表1。

表1 病原菌的分布及组成Table 1 Distribution of 53 strains of pathogenic bacteria

2.2 术后伤口感染单因素分析

术前是否使用抗生素、手术时长、切口冲洗与否、BMI≥24 kg/m2以及术中切口是否延长差异有统计学意义（P＜0.001）；年龄、性别、术前休克状况、术前血红蛋白、术前血浆白蛋白、合并糖尿病、贫血、腹痛时间、出血量、手术切口长度等因素差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 术后伤口感染与未感染患者临床资料单因素分析Table 2 Univariate analysis of potential risk factors for postoperative wound infection in patients with gastrointestinal perforation

2.3 logistic多因素回归分析

以术后发生感染为因变量，将单因素分析5个有统计学意义的危险因素为协变量进行logistic二分类统计分析。结果表明：手术时长≥2 h（OR=3.317，95%CI：1.272～8.649）、 手 术 切 口未 冲 洗（OR=6.129，95%CI：1.197～19.595）、BMI≥24 kg/m2（OR=2.659，95%CI：0.939～7.529）、术 前 未 使 用 抗 生 素（OR=5.430，95%CI：1.702～17.328）以及术中切口延长（OR=2.977，95%CI：1.098～8.074）是胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的独立危险因素（P＜0.05），见表3。

表3 胃肠穿孔患者术后伤口感染的logistic多因素回归分析Table 3 Multivariate logistic regression analysis of independent risk factors for postoperative wound infection in patients with gastrointestinal perforation

2.4 列线图模型建立

获取logistic多因素分析得到的5项独立危险因素（未使用抗生素、手术时长、切口冲洗与否、BMI≥24 kg/m2以及术中切口延长），建立预测胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的列线图模型，见图1。重复抽样纳入数据1 000次后采用校准曲线验证此模型的精确度和ROC曲线检验模型的区分度，预测值几乎相同于实际结果，见图2，图3。C-index分 数 为 0.834（95%CI：0.816～0.852），Calibration的验证曲线几乎呈对角对应关系，C-index趋势为1，因此预测胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的列线图模型，精确度和区分度较好，可以为临床治疗胃肠穿孔患者提供一定的技术参考。

图1 预测胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的列线图模型Figure 1 Nomogram model for predicting the risk of postoperative wound infection in patients with gastrointestinal perforation

图2 列线图模型预测胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的验证Figure 2 Validation of the nomogram model in predicting the risk of postoperative wound infection in patients with gastrointestinal perforation

图3 列线图模型预测胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的ROC曲线Figure 3 The receiver operating characteristic curve of the nomogram model in predicting postoperative wound infection in patients with gastrointestinal perforation

3 讨论

胃肠道穿孔可由各种原因引起，如创伤、医源性因素、感染性疾病、消化性溃疡、炎性疾病或肿瘤。由于胃肠道穿孔是一种急症和危及生命的症状，在大多数情况下需要及时诊断和手术治疗[11]。胃肠道穿孔目前诊断的方式主要是螺旋CT和X射线检查，但是导致的气腹应与正常解剖手术间位变异结肠甄别[12]。胃肠道穿孔手术可以有效治疗胃肠道穿孔，是常用的方式之一[13]。但是，术后切口极易并发感染，可能导致患者二次手术或全身性感染，术后引发感染的因素有很多，如合并其他疾病、自身免疫功能差、低蛋白等[14]。患者术后发生感染应及时明确感染因素，采取针对性措施诊治，避免进一步发展影响患者的生命健康[15]。本文分析胃肠穿孔手术治疗患者发生感染的危险因素，建立预测胃肠穿孔患者术后发生切口感染的列线图模型，显示临床应用价值较好。

本研究胃肠穿孔手术治疗患者术后感染的发生率为31.2%，与相关研究大致相同[16]。本结果表明，胃肠穿孔患者术后发生切口感染与未使用抗生素、手术时长、术中切口延长、BMI≥24 kg/m2以及切口未冲洗等因素有关，是发生切口感染的独立危险因素。术前未使用抗生素，可能是由于患者术前胃肠穿孔位置已经有一定的细菌感染，合并部分中毒症状，全身机能状况较差，患者免疫抵抗功能较弱，导致患者术后极易发生感染[17]。手术时长＜2 h的患者术后感染的发生率远低于手术时长≥2 h的患者 （P＜0.05），由于手术时间越长，患者手术创面暴露时间越久，环境中的病原菌接触切口的机会就越多，增加了术后感染的可能性，张国强等[15]研究表明手术时长是术后感染的独立危险因素。术中切口延长患者由于腹腔经探查后腹腔膜完整性遭到破坏，腹腔膜的保护作用则减弱甚至无任何保护作用，胃肠道穿孔患者会存在消化道内容物和腹积液，会有一定程度的接触切口，感染切口，再次延长切口增加污染机会；胡妙仙等[18]研究也证实术后发生感染与术中切口延长有关，而切口长度并不影响术后发生感染的可能性。高BMI患者一般体脂水平较高，腹脂肪壁层厚，脂肪层一般抗菌药物穿透性差、血运能力较弱，而愈合又需要一定的时间，Mihaljevic等[19]研究表明针对高BMI患者使用切口保护，可以有效减少术后感染的发生；胃肠穿孔多为急诊，污染风险大，容易导致局部积液、积血等，感染风险大。胃肠穿孔手术为可能造成患者污染的手术，因此对切口冲洗具有极其重要的临床意义，本研究显示患者未行切口冲洗，发生污染的可能性可高达22.3%（29/130），因此切口冲洗是非常有必要的。

本文根据logistic多因素分析建立的风险预测列线图模型，具有较高的区分度和准确度，医护人员可以参考每个因素的影响评分分析该因素导致胃肠穿孔患者术后发生感染的可能性，然后依据患者相应个人身体素质制定针对性预防和护理措施。预测胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的列线图模型，C-index分数为0.834（95%CI：0.816～0.852），可以较为精确地预测术后发生感染的风险，具有很高的临床参考价值。

综上所述，未使用抗生素、手术时长≥2 h、术中切口延长、BMI≥24 kg/m2以及切口未冲洗是胃肠穿孔患者术后发生伤口感染的独立危险因素，预测术后感染的风险列线图模型的预测精确度和区分度高，临床应用价值高。