颅内出血术后尿路感染风险预测模型的构建

许闯呼，毕清泉，洪静芳

1.安徽医科大学护理学院，安徽 230601；2.中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）

尿路感染是脑卒中病人的常见并发症之一，也是预后不良的潜在危险因素。据报道，脑卒中病人尿路感染的发生率为14.2%～34.7%[1-3]。颅内出血病人1 年内死亡率为29%[4]，颅内出血病人尿路感染发生率为15.1%～26.1%[5-6]。尿路感染的发生不仅延长病人的住院时间，增加颅内出血的治疗成本，而且可能导致疾病恶化，给家庭和社会带来了沉重的负担[7-8]。深入了解颅内出血病人术后尿路感染的危险因素，有助于采取更加及时、有效的预防和干预措施，预防疾病进展，全面提高病人生存率和生活质量。本研究通过分析颅内出血病人术后尿路感染影响因素，构建个体化预测颅内出血术后尿路感染的列线图模型。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019 年3 月—2021 年5 月在我院神经外科行颅内出血手术的病人为研究对象，纳入标准：①CT 诊断颅内出血（包括蛛网膜下隙出血），符合1995 年第4 次全国脑血管病诊断标准[9]；②颅内出血手术治疗的病人；③疗程1～12 周；④签署知情同意书。排除标准：①临床资料不全；②脑出血前出现尿路感染。

1.2 尿路感染诊断标准[10]临床标准：尿频、尿急、尿痛等尿路刺激症状，或下腹部触痛，伴或不伴发热，肾区叩击痛，且女性尿常规检查白细胞数量≥10 个/高倍镜视野、男性尿常规检查白细胞数量≥5 个/高倍镜视野。留置导尿管病人参考尿培养病原学标准。临床标准：非留置导尿或清洁中段尿培养显示，革兰阴性杆菌菌落数≥105cfu/mL，革兰阳性球菌菌落数≥104cfu/mL；新鲜尿液样本离心后，每30个视野中有半数视野可见病原菌；符合上述1 项条件即可诊断。无症状性菌尿：病人无症状，但7 d 内有内镜检查或留置导尿史，尿液培养革兰阴性杆菌菌落数≥105cfu/mL、革兰阳性球菌菌落数≥104cfu/mL。

1.3 资料收集 收集病人术前资料（年龄、体重、性别、高血压病史、糖尿病病史、手术史、吸烟史、术前格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale，GCS)、入院时血糖值、白细胞计数、术前血红蛋白、术前清蛋白；手术部位；术中资料（手术时间、麻醉时间、术中出血量）；术后实验室资料（血肌酐、血钙、血镁、血钠、尿酸、酸碱度、D-二聚体、纤维蛋白原），术后资料（机械通气、气管切开、颅内感染、头部引流管放置情况）。

1.4 统计学方法 采用SPSS 20.0 及R 3.3.2 软件进行数据分析，定量资料采用均数±标准差（±s）表示，定性资料采用例数、百分比(%)表示，组间比较采用χ²检验或Fisher 精确检验。采用单因素分析及Logistic回归对风险因素进行分析，根据回归分析结果计算相对危险度(OR) 值和95% 置信区间。 列线图（Nomogram）采用R 软件RMS 软件包完成，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 颅内出血术后病人尿路感染的单因素分析 本研究纳入调查数据完整有效的病人354 例，年龄15～91（53.62±14.75）岁；文化程度：文盲17 例，小学53 例，初中90 例，高中96 例，高中以上98 例；出血部位：脑室出血43 例，基底节出血93 例，蛛网膜下隙出血48 例，小脑出血24 例，其他部位出血146 例。根据术后是否出现尿路感染分为尿路感染组(n=65)和无尿路感染组(n=289)。单因素分析结果显示，两组病人在年龄、男性、高血压史、糖尿病史、术前GCS 评分、术前血红蛋白、入院时血糖值、手术时间、麻醉时间、术中出血量、血钙、血镁、血钠、D-二聚体、气管切开、颅内感染方面差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 颅内出血术后尿路感染的单因素分析

（续表）

2.2 颅内出血术后尿路感染的多因素Logistic 回归分析 以是否发生尿路感染为因变量，以单因素分析有统计学意义的因素为自变量。变量赋值：分类资料发生尿路感染、高血压史、糖尿病史、术前GCS 评分、其他部位出血、气管切开、颅内感染均为二分类变量，赋值方式均为无=0、有=1，定量资料年龄、术前血红蛋白、入院时血糖值、手术时间、麻醉时间、术中出血量、钙、镁、血钠值、D-二聚体原值录入，进行Logistic 回归分析，变量筛选采用逐步法（模型纳入水准为0.05，剔除水准为0.10）。结果表明，似然比卡方检验提示回归模型具有统计学意义（P＜0.05），H-L拟合优度检验提示模型具有较好的校准度（χ2=6.518，P=0.589）。年龄、男性、手术时间、D-二聚体、糖尿病史、术后颅内感染均是颅内出血术后尿路感染发生的独立影响因素。见表2。

表2 颅内出血术后尿路感染的多因素非条件Logistic 回归分析

2.3 颅内出血术后尿路感染列线图预测模型的构建 根据Logistic 回归分析结果，以年龄、男性、手术时间、D-二聚体、糖尿病史、术后颅内感染为预测因素，尿路感染的发生为临床结局，建立颅内出血术后尿路感染列线图预测模型，见图1。列线图预测模型应用方法：通过垂直线不同的变量取值在列线图顶端的分值线上得到相应值，然后所有变量的分值相加得到总分，最后通过总分线在列线图底部的预测线上得到相应的预测风险值。如基底节区脑出血术后病人，男，年龄72 岁，无糖尿病史，手术时间450 min，D-二聚体8.84 mg/L、并发颅内感染，对应的总分为：0+19.5+0+27.0+23.0+10.0=79.50 分，列线图风险预测值为85.75%。

图1 颅内出血术后尿路感染风险预测列线图

2.4 颅内出血术后尿路感染列线图模型的ROC 曲线分析 利用Bootstrap 自抽样产生的新样本对列线图模型的准确性进行检验，得出C-index=74%，见图2。以列线图模型所得不同病人的尿路感染发生风险作为检验变量，病人实际尿路感染发生情况作为状态变量构建列线图预测尿路感染发生的ROC 曲线，并计算曲线下面积（AUC），由分析结果可知，AUC 值为0.773，95%CI[0.711，0.834]，灵敏度为71.00%，特异度为80.00%。见图3。

图2 颅内出血术后尿路感染列线图模型的校准曲线

图3 颅内出血术后尿路感染列线图模型的ROC曲线

3 讨论

3.1 颅内出血术后尿路感染的发生状况 据报道，颅内出血病人术后尿路感染发生率为15.1%～26.1%[5-6]。本研究结果显示，颅内出血手术后尿路感染的发生率为18.36%，与相关报道结果[5-6]基本一致。尿路感染不仅导致病人术后康复期间运动量减少，而且延长了住院时间，降低了康复效果，给病人、家属和社会带来沉重的负担。因此，了解颅内出血病人术后尿路感染的危险因素，有助于对颅内出血手术病人尿路感染进行更有效的预防和干预。

3.2 颅内出血术后尿路感染的危险因素分析

3.2.1 年龄 本研究显示，年龄是颅内出血术后尿路感染的危险因素，与相关文献研究结果（年龄＞75 岁是脑卒中病人尿路感染的相关因素）[11-12]一致。随着年龄的增长，泌尿系统的解剖屏障和生理功能逐渐下降。老年病人代谢功能紊乱、免疫功能失调、尿液pH和糖含量失衡以及病原体黏附膀胱壁可能导致老年病人发生尿路感染的风险增加。因此，需要注意年龄增长对颅内出血后尿路感染的影响。

3.2.2 性别 据报道，女性发生尿路感染的风险明显高于男性，除了男性和女性之间尿道解剖结构的差异之外，女性病人月经期外阴部易受细菌污染，加之阴道炎、宫颈炎等妇科疾病，导致致病菌更易入侵泌尿系统[13-14]。男性在排尿终末时，前列腺收缩，排泄前列腺液于后尿道，前列腺液中的锌离子具有杀菌功效，对尿路感染具有一定的抵抗作用[15]。本研究结果也显示女性较男性更易发生尿路感染，与既往研究结果一致。

3.2.3 手术时间 手术持续时间越长，手术野暴露于空气中的时间越长，特别是幕下肿瘤，由于解剖位置较深，手术野暴露困难，手术持续时间更长，增加了细菌污染的概率，加之频繁的外科手术操作对组织造成相应损伤，机体容易出现代谢功能紊乱、循环血量不足、营养缺乏、免疫功能降低等情况，机体屏障功能减弱，利于细菌的生长和繁殖，引发机体感染[16-17]。吴学群[18]研究发现，神经外科手术时间＞3 h，感染发生率为25.8%。手术时间越长感染并发症发生率更高[19]。沈瑾等[20]报道，手术时间≥4 h 是泌尿外科手术尿路感染发生的独立危险因素，手术时间≥4 h 尿路感染发生风险增加2.21 倍。本研究发现，神经外科病人手术时间越长，其尿路感染发生的风险越高。与上述研究结果一致。

3.2.4 D-二聚体 Mu 等[21]研究结果表明，颅内出血尿路感染病人中，D-二聚体显著增加，D-二聚体使病人发生尿路感染的风险增加1.403 倍。D-二聚体是可溶的纤维蛋白，血中D-二聚体浓度增加表明体内纤维蛋白的纤溶活性增强，这可能是预测深静脉血栓形成的一个因素[22]。细菌感染和败血症病人的纤溶活性显著增加，被认为是尿路感染的炎症标志物[23]。尿路感染病人D-二聚体升高可能是炎症和凝血相互促进的结果[24]。因此，临床检测D-二聚体水平不仅有助于判断血栓形成的危险，还有助于了解尿路感染的情况。根据具体情况适当使用抗凝和抗纤溶药物，可在早期预防和阻断凝血通路的激活，有助于减轻或延缓尿路感染的严重程度。本研究结果也表明，D-二聚体升高是颅内出血术后病人尿路感染的独立危险因素。因此，D-二聚体增加尿路感染风险的发现可能为使用抗凝和抗纤维蛋白溶解药物治疗颅内出血提供新的依据，但是还需要进一步的研究。

3.2.5 糖尿病史 糖尿病病人血糖处于高水平状态，导致血浆渗透压升高，白细胞活动能力受限，导致白细胞吞噬和杀菌能力下降；血糖升高可削弱病人组织修复能力，一旦实施导尿等侵入性操作致黏膜受损，易诱发感染。梁金斌等[25]报道，糖尿病是脑卒中病人泌尿系统感染的相关因素。本研究结果也显示，糖尿病史是颅内出血术后病人发生尿路感染的独立危险因素。

3.2.6 术后颅内感染 颅内感染是颅脑手术后常见并发症之一，临床表现为发热、头痛、白细胞水平升高、脑脊液浑浊、尿量增多、血钠下降等[26-27]，病原菌产生大量内毒素，导致机体炎性细胞因子分泌增多，易并发尿崩症、抗利尿激素异常分泌综合征，导致病人意识障碍、机体内环境及电解质的紊乱[28-29]，进而增加尿路感染发生的可能。本研究结果显示，颅内感染是颅内出血术后病人发生尿路感染的独立危险因素。因此，当病人出现颅内感染时，应警惕意识障碍及电解质紊乱的发生，尽早实施预防尿路感染的措施。

3.3 个体化列线图预测模型的应用价值 列线图预测模型是在多因素分析的基础上，通过整合多个预测指标，做到个体化且精准地预测某事件发生的概率。本研究结果表明，年龄、手术时间、D-二聚体、糖尿病史、术后颅内感染均是颅内出血术后发生尿路感染的独立危险因素，男性是颅内出血术后发生尿路感染的独立保护因素，并以此为基础建立了列线图模型，AUC 值为0.773，95%CI[0.711，0.834]，灵敏度为71.00%，特异度为80.00%，说明该预测模型临床应用价值较高，可以对病人进行风险分析，数据简便易得，无须复杂的计算转换，同时也具有较高的准确性，临床人员可针对性采取相关措施，降低颅内出血术后尿路感染的发生率。

4 小结

本研究结果表明，年龄、手术时间、D-二聚体、糖尿病史、术后颅内感染是颅内出血术后发生尿路感染的独立危险因素，男性是颅内出血术后发生尿路感染的独立保护因素。以此为基础构建了列线图模型，可用于预测颅内出血术后尿路感染发生的概率。为有效预防和干预提供更多的临床证据，迫切需要设计多中心、大样本量的前瞻性研究，进一步分析潜在的颅内出血术后尿路感染的影响因素。