急诊室导尿管相关尿路感染患者危险因素分析及预测模型的构建

吕洋洋，黄海群，梁城英，金倩倩

温州医科大学附属第二医院 成人急诊科，浙江 温州 325027

导尿管相关尿路感染（catheter-associate urinary tract infections,CAUTI）是指患者在留置导尿后或者拔除导尿管48 h之内泌尿系统发生的感染[1]。美国2018年报道尿路感染中70%系导尿管相关病例[2]。国内报道院感中尿路感染占比超过30%，其中75%～80%系CAUTI[3]。作为留置导尿最常见的并发症，CAUTI不仅延长住院时间，增加治疗费用，更有2%～4%的概率继发败血症，危及生命[4]。

研究表明，17%～69%的CAUTI是可以预防 的[2，5]。甄别CAUTI的高危因素是防控的前提和关键[6]。但国内外不同研究发现的危险因素通常基于不同证据质量级别，且因人种、地区和诊疗环境而异[3，7]。因此有必要探索本地区特定科室/环境下CAUTI的发生情况及危险因素，以制定适合本地区特定病患群体有针对性的防控措施。

数据显示美国平均每年有超过9万例CAUTI发生在急诊[8]。国内目前尚缺乏有关急诊室CAUTI发病率的大规模调查数据，但基于普外科[9]、ICU[10]等科室的较大样本发病率均超过5%。比较而言，急诊室特殊的开放环境，患者病情重，病史欠缺，护理力量不足，失访率高等因素，使急诊室CAUTI的防控更加具有挑战性[11]。本单位作为浙南地区急诊规模最大的公立三级医院之一，急诊室病患群体具有较好的代表性，对其发生CAUTI的危险因素进行较大规模样本的研究，并在此基础上探讨有针对性的护理预防措施，具有重要的意义。本研究回顾分析温州医科大学附属第二医院急诊室接受留置导尿病例的临床资料，报告如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2018年6月至2020年12月在温州医科大学附属第二医院急诊接受留置导尿管操作的1 780例患者，年龄25～91（68.5±27.7）岁。CAUTI诊断标准参照原卫生部在2010年下发的《导尿管相关尿路感染预防与控制技术指南（试行）》[12]，结合病原菌培养结果及临床症状进行判定。排除恶性肿瘤、血液疾病、自身免疫病、操作前有感染、合并精神/智力障碍以及病例资料不完整的患者。按上述标准于1 780例留置导尿患者中确诊CAUTI 142例。

1.2 方法 本研究资料收集期间本单位患者尿液收集和菌种鉴定流程：导尿管收集尿液送细菌室，按《全国临床检验操作规程》进行标本的分离和细菌培养，对于培养阳性者采用ATB New微生物分析系统及配套试剂（法国梅里埃公司）进行菌种鉴定。采用回顾性方法查阅病例资料，对患者入住急诊期间的临床资料进行统计，包括年龄、性别、糖化血红蛋白（glycosylatedhemoglobin,HbA1c）、血清白蛋白（Album）、体质量指数（body mass index,BMI）、导尿管留置时间、更换导尿管次数、是否预防性使用抗生素、是否膀胱冲洗等。上述人口学资料均为患者入急诊期间采集，化验指标均为入急诊首次检验结果，留置导尿时即常规留取尿常规化验，本研究以此尿常规化验阴性作为基线及入选标准之一。留置导尿后根据病情及临床评判，部分病例进行膀胱冲洗、预防性使用抗生素及更换导尿管等操作。后续所有入选病例若出现尿路感染的临床症状即留取样本进行尿培养进一步确诊。

1.3 统计学处理方法 采用SPSS23.0软件包进行统计学分析。计量资料以表示，比较采用两样本t检验，计数资料以例数和构成比表示，比较采用χ2检验。根据专业判断，将可能的危险因素采用χ2检验或t检验先进行单因素分析，筛选出有意义的变量，再进行二分类Logistic回归分析找出CAUTI的独立危险因素。据此结果建立风险预测模型，Hosmer-Lemeshow检验评估模型拟合度，受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线评估回归模型的预测价值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 在资料收集期间本单位急诊室留置导尿管患者发生尿路感染的特征 1 780例留置导尿患者中确诊发生尿路感染142例，感染率7.98%。共检出171株病原菌，其中革兰阴性菌113株（66.08%），革兰阳性菌55株（32.16%），真菌感染3例（1.75%）。

2.2 急诊室留置导尿感染患者危险因素的单因素分析 与未感染组相比，感染组在年龄构成、性别构成、高BMI比例、更长的导尿管留置时间占比、更频繁更换导尿管占比以及HbA1c和血清Album水平方面存在差异。其中，感染组的≥60岁的年龄构成比、女性构成比、BMI≥30 kg/m2的比例、导尿管留置时间≥3 d的比例、更换导尿管≥2次的比例以及HbA1c水平均高于未感染组，而血清Album水平则低于未感染组，差异有统计学意义（均P＜0.05）。在预防使用抗生素占比、膀胱冲洗占比方面感染组与未感染组间差异无统计学意义（P＞0.05）。据此筛选CAUTI发生可能的影响因素：年龄、性别、HbA1c、BMI、导尿管留置时间、更换导尿管次数与血清Album做进一步多因素分析。见表1。

表1 两组患者一般资料及导尿管相关尿路感染的单因素分析

2.3 急诊室患者发生CAUTI危险因素的多因素分析及CAUTI风险预测模型的建立 以年龄、性别、HbA1c、BMI、导尿管留置时间、更换导尿管次数、血清Album这7个因素为自变量，以急诊室留置导尿患者是否发生尿路感染为因变量，进一步行二元Logistic回归分析（单因素筛选及向后似然法）显示，与各自参照组比较，年龄≥60岁组、BMI≥ 30 kg/m2组和留置导尿时间≥3 d组发生CAUTI的OR分别为：1.637、3.052、3.135（均P＜0.05）。此外，对于连续性变量HbA1c和血清Album的相应OR分别为1.563、0.896（均P＜0.05）。据此推测，年龄≥60岁、HbA1c升高、BMI≥30 kg/m2、导尿管留置时间≥3 d是急诊室留置导尿患者发生CAUTI的独立危险因素（P＜0.05），而血清Album水平则是CAUTI发生的保护因素（P＜0.05）。见表2。根据上述结果，构建急诊室留置导尿患者发生CAUTI的风险预测模型为：Logit（P）=-4.571+0.493×年龄+ 0.446×HbA1c+1.116×BMI+1.143×留置导尿时间-0.110×Album。采用Hosmer-Lemeshow检验模型与观测值拟合度可以接受（χ2=13.383，P=0.099）。

表2 急诊室患者发生CAUTI的Logistic回归分析

2.4 Logistic回归模型预测效能 利用ROC曲线对Logistic回归模型总的预测效能进行分析，其曲线下面积（area under curve，AUC）为0.870（95%CI=0.853～0.885），约登指数最大值为0.616，对应的灵敏度为83.10%，特异度为78.45%，截断值为0.075，提示本模型对急诊室留置导尿患者发生CAUTI的预测效能较好。同时进行HbA1c、血清Album以及两者联合检测的ROC分析，其AUC分别为0.759、0.618以及0.842。对应的灵敏度分别为52.82%、35.92%以及67.61%；对应的特异度分别为90.54%、90.72%以及90.90%。以P＜0.05水准，按Bonferroni法修正之后，各指标间AUC曲线下面积两两比较各P均＜0.008。和单一HbA1c和血清 Album相比，两者联合检测在不影响特异度的前提下显著提高了预测的灵敏度。见表3和图1。

表3 各指标预测CAUTI的ROC曲线分析

图1 各指标预测CAUTI的ROC曲线

3 讨论

本研究统计两年半时间内本单位急诊室CAUTI总体感染率7.98%。徐光琴等[13]统计了6 046 例CAUTI，总发病率为2.75%，发现存在不同科室间发病率的差异（0.97%～15%），提示不同诊疗环境对CAUTI影响不同，但其科室划分仅以神经内外科、综合ICU和其他内科等表述，未细分急诊科的相关数据。国内ICU科室有关于此项感染率较大规模样本的数据为5.56%[10]，限于具体条件，无法直接比较来体现国内急诊室环境对CAUTI总体发生率的影响。国外此项数据因年龄、性别、不同的诊疗环境类型而异，美国医疗卫生安全网（NHSN）报告平均每年CAUTI发生率[（0.2～4.8）例/1 000插管日]优于国内，且近年来总体呈下降的趋势[2-3，11]。国内相关纵向数据欠缺，将是下一步关于CAUTI流行病学调查的方向之一。

本研究显示，急诊室CAUTI病原菌以革兰阴性菌为主（66.08%），其次为革兰阳性菌（32.16%），真菌感染占比较少（1.75%）。这与同类研究相似[14-15]。 此发现为本单位急诊患者在药物敏感试验结果回报之前经验性抗生素治疗的选择提供了依据。尽管如此，在单因素分析中却未发现预防性使用抗生素对CAUTI的影响。这与以往对长期插管者使用抗菌药物容易导致耐药菌株感染的认识不一致[16]。同时，有研究认为膀胱冲洗对膀胱壁产生机械性损伤而增加了感染的概率[17-18]，但本研究中未发现膀胱冲洗对CAUTI的正性或负性的影响。

不同研究纳入的CAUTI相关影响因素可能有所差异，但年龄和合并糖尿病常常是大多数研究中看法较为一致的对CAUTI有影响的独立变量[2，9]。原因可能与老年患者抵抗力下降，合并糖尿病影响免疫力有关[2，5，8]。在本研究中年龄的OR为1.637，低于国内同类研究的2.83[19]，考虑与年龄截断值取值不同有关。值得一提的是，本研究筛选危险因素时以HbA1c指标代替合并糖尿病作为自变量的备选对象，系考虑到急诊室患者常常存在既往史缺失或不准确，同时发现即使合并糖尿病，患者近期血糖控制情况往往无法准确获取，采用HbA1c值可以反映最近一段时间内的血糖水平，可能有助于控制混杂因素便于分析时获得更加真实结果。

本研究发现，BMI的OR达到了3.052，即发生尿路感染的风险BMI超过30 kg/m2组是30 kg/m2以下组的3倍多，提示作为独立危险因素超重在CAUTI发生中的权重比较大。关于BMI与感染之间的关系国内研究结果并不一致。比如在阑尾术后患者中，高BMI是引起切口感染的高危因素[20]，妇科手术[21]和膝关节周围感染中[22]也有类似结果，但在脑卒中患者发生肺部感染中BMI较低者反而是危险因素[23]， 也有荟萃分析发现两者之间无关联[24]。进一步分析发现不同研究报告的感染部位不同以及BMI临界值取值不同可能影响了结果。本研究事先对入组的连续型BMI原始数据进行ROC分析，以约登指数最大值获得的最佳截断值为30.18 kg/m2，因此，为了获得最优的灵敏度和特异度组合，本研究进行BMI二分类变换时将临界值取值为30 kg/m2而非采用国内常用的28 kg/m2[25]。

另外，留置导尿管使尿道的正常生理环境被破坏，免疫系统的中性粒细胞吞噬功能减弱，影响了膀胱对细菌的生理性冲刷作用，使细菌容易逆行至上位泌尿器官生长繁殖诱发感染[26]。因此，留置导尿管在体内保持时间越长，发生感染的危险性越高。美国流行病学会指出，导尿管留置时间是感染发生最重要的危险因素[27]。CHENOWETH等[28]也认为留置导尿超过6 d是ICU患者发生CAUTI的重要风险因素。国内儿童的相关研究也与此一致[18]。本研究发现，留置导尿超过3 d对感染发生的OR即达到了3.135，提示临床上需特别注意留置导尿管时间超过3 d的患者。

此外，血清Album水平在本研究回归模型中作为感染发生的保护因素，其OR达到0.896，即白蛋白水平越高，发生尿路感染的概率越低，这符合专业上的认识：白蛋白作为衡量机体营养状态的指标，通常营养状态更佳的患者，抵抗感染的能力也越强。原因可能与低Album影响免疫力相关指标有 关[29-31]。

女性生理结构的特点[32]，以及更频繁更换导尿管会增加尿路内膜的损伤[18]，通常对感染发生风险有贡献，但在本研究中单因素筛选时这两项入选，却在多因素模型构建中未发现这两项指标达到统计学意义而被剔除，结合本回归模型预测效能较好（AUC为0.870）但拟合优度仅达到可以接受的程度（P=0.099），考虑当前数据集中的信息尚未被充分利用，或存在尚未涵盖的混杂因素影响所致。

本研究应用ROC曲线评价模型的判别效度。一般认为，AUC＞0.7时可以认为模型诊断准确性较好，且AUC越大，诊断准确性越高，即模型的区分度越好[33]。本模型总预测概率的AUC达到0.870，对应的灵敏度为83.10%，特异度为78.45%，提示以临床容易获得的年龄、HbA1c、BMI、导尿管留置时间和血清Album指标构建的模型对急诊室发生CAUTI的预测效能较好。目前国内尚未有急诊室场景的同类研究，在住院老年人群[19]和ICU人群[10]中进行过相关CAUTI的模型构建和预测研究，样本量均较大，纳入影响变量众多，虽然准确性更高，但因变量众多而不便于临床应用。本模型较好地克服了上述不足且兼顾了预测效力。

本研究还做了HbA1c、血清Album以及两者联合检测的ROC分析，其AUC分别为0.759、0.618以及0.842。提示单一项目检测对CAUTI发生的预测效能较低，两者联合能显著提高预测能力。特别需要指出，单一HbA1c预测的敏感性只有52.82%，截断值为10.94，单一白蛋白的预测敏感性只有35.92%，截断值为28.85，两者截断值都偏保守，而联合检测能够将预测敏感度提高到67.61%，同时不影响特异度。目前国内相关研究通常为罗列影响因素的优势比，较少将危险因素对结局的预测进行量化，一定程度上影响了临床实用价值。本研究以约登指数最大值获取最佳的灵敏度和特异度组合，且选取的HbA1c和血清Album均系临床常规入院化验指标，故以此两项指标联合，能在不额外增加检测项目、不增加患者负担的前提下对结局预测做出更加准确科学的临床决策判断。

本研究存在一些局限性。首先，本研究系横断面研究，变量和结局之间的因果关系难以评估。同时系回顾性数据，一些关键参数无法进一步分析。其次，所有的血清样本只采集一次，导致了连续性变量的偏倚。另外，限于条件及样本量，研究难以涵盖影响结果的全部变量，影响了模型的效能。

针对上述多种独立危险因素，采取符合急诊室特点的有针对性措施，加强护理预防，对于降低急诊室患者CAUTI的发生率具有重要意义：①加强对高龄、合并基础疾病特别是糖尿病以及超重患者，在急诊接诊开始就予以特别关注，及时加强优质护理，注意并发症的预防。②注意无菌操作原则，加强导尿管护理，尽量减少留置导尿管时间，阻断细菌侵入繁殖的机会。③注意患者血清Album的变化，及时将血清Album较低的患者列为尿路感染的高危对象，增加营养以降低风险。不管是否糖尿病患者，均要重视HbA1c的监测和控制。