小儿反复呼吸道感染痰培养结果分析及影响因素列线图预测模型的构建

范良勤,张 鸿,田 鹏,蒙 玲,尚 彪

反复呼吸道感染为儿科常见病，据不完全统计，该病发生率高达20%，近年来随着国内城市化进程的加快，汽车保有量的增加导致气候环境出现一定改变，加上病原体变异程度的增强导致小儿反复呼吸道感染发生率呈逐年升高趋势[1-2]。小儿反复呼吸道感染的病因复杂、病程长、治愈难度大，长期使用药物治疗可导致患儿成年后肺疾病的发生率明显升高，同时对于反复发作患儿的生长发育及身心健康也可造成严重危害[3]。因此若能早期预测并通过制定针对性的预防措施,以降低小儿呼吸道感染复发率具有重大的意义。本研究旨在通过分析小儿反复呼吸道感染患儿痰培养结果，并构建小儿反复呼吸道感染的影响因素列线图预测模型，以期为临床抗菌药物的选择及小儿反复呼吸道感染预测提供参考依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2018年1月—2020年12月我院接诊的165例反复呼吸道感染患儿作为观察组，另选取同期体检健康儿165例作为对照组。纳入标准：①年龄<3岁；②观察组患儿符合《反复呼吸道感染的临床概念及处理原则》[4]中反复呼吸道感染诊断标准；③对照组近1年无反复呼吸道感染病史且无其他疾病；④家属知情同意。排除标准：①患先天性支气管、肺部发育不良患儿；②近1个月使用过免疫抑制剂的患儿；③患遗传性代谢性疾病患儿。

1.2研究方法

1.2.1痰培养方法：①标本采集：患儿晨起后以无菌生理盐水漱口3次后由护理人员用一次性吸痰管吸取深部痰液后送检。②细菌培养：标本获取后分别接种于5%绵羊血琼脂平板、流感嗜血杆菌平板及麦康凯琼脂平板中，在5%二氧化碳培养箱中培养18～24 h。③细菌鉴定及药物敏感试验：将经培养分纯后的微生物置于梅里埃公司生产的VITK2型全自动微生物鉴定及药物敏感分析系统进行细菌鉴定及药物敏感试验。质控菌：金黄色葡萄球菌ATCC25923、大肠埃希菌ATCC25922、铜绿假单胞菌ATCC27853。

1.2.2小儿反复呼吸道感染影响因素分析：搜集2组性别、年龄、体质量指数、出生孕周、0～6个月喂养方式、分娩方式、家庭成员吸烟情况、过敏史、父母过敏史、夏季卧室空调使用情况、日均户外活动时间、挑食情况、毛绒玩具接触情况、饲养动物情况、毛毯使用情况。比较2组上述各因素，并采用多因素Logistic回归分析探讨上述因素对小儿反复呼吸道感染的影响。根据多因素Logistic回归分析结果构建列线图预测模型，并对模型进行内部验证。

2 结果

2.1小儿反复呼吸道感染痰培养结果分析 本研究纳入的165例患儿共分离获得183株致病菌，其中革兰阳性菌58株(31.69%)，包括金黄色葡萄球菌25株、肺炎链球菌23株、其他10株；革兰阴性菌104株(56.83%)，包括大肠埃希菌40株、肺炎克雷伯菌33株、鲍氏不动杆菌14株、铜绿假单胞菌10株、其他7株；真菌21株(11.48%)。

2.2小儿反复呼吸道感染的单因素分析 单因素分析结果显示，2组出生孕周、0～6个月喂养方式、分娩方式、家庭成员吸烟情况、过敏史、夏季卧室空调使用情况、日均户外活动时间、挑食情况、接触毛绒玩具及使用毛毯方面差异均有统计学意义(P<0.05，P<0.01)，见表1。

表1 小儿反复呼吸道感染的单因素分析

表2 小儿反复呼吸道感染影响因素赋值表

2.3小儿反复呼吸道感染的多因素Logistic回归分析 将单因素分析中有统计学意义的因素按表2赋值后采用似然比法筛选变量，行逐步多因素Logistic回归分析，结果显示：出生孕周<37周、0～6个月人工喂养、家庭成员吸烟、有过敏史、夏季卧室空调使用≥8 h/d、日均户外活动时间<2 h/d、挑食、接触毛绒玩具为小儿反复呼吸道感染的危险因素(P<0.05，P<0.01)，见表3。

表3 小儿反复呼吸道感染多因素Logistic回归分析

2.4列线图模型的构建与验证 根据多因素Logistic回归分析结果中各因素回归系数构建小儿反复呼吸道感染预测模型：Prob=1/(1+e-Y)，Y=1.424×出生孕周+1.246×0～6个月喂养方式+1.199×家庭成员吸烟情况+0.941×过敏史+0.611×夏季卧室空调使用情况+0.897×日均户外活动时间+0.748×挑食情况+0.567×接触毛绒玩具-2.182。以R4.1.3软件构建列线图预测模型，见图1。以ROC分析法评估列线图模型的预测价值，曲线下面积为0.781，95%CI为0.732，0.830，提示本研究建立的模型区分度较好；再以Bootstrap法对列线图模型进行内部验证，以原始数据重复抽样1000次，结果显示平均绝对误差为0.027，模型表现与理想模型基本拟合，提示模型预测准确度较高，见图2、3。

图1 小儿反复呼吸道感染的列线图预测模型

图2 受试者工作特征曲线评估小儿反复呼吸道感染列线图模型的预测价值

图3 Bootstrap法校准小儿反复呼吸道感染列线图模型

3 讨论

小儿反复呼吸道感染为儿科常见病，该病以持续时间长、反复感染为主要表现。因小儿呼吸系统尚未发育完全，加上机体抵抗力较弱，呼吸道感染率较成年人高，若得不到及时有效治疗病情可迅速进展，导致患儿抵抗力下降形成恶性循环，严重影响患儿身心健康。病原学检查不仅可明确诊断，还有助于指导临床用药[5-6]。

本研究纳入的165例反复呼吸道感染患儿共分离获得183株致病菌，其中革兰阳性菌58株(31.69%)、革兰阴性菌104株(56.83%)、真菌21株(11.48%)，以大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌常见，与相关研究报道结果一致[7]。肺炎克雷伯菌随着β-内酰胺类及氨基糖苷类广谱抗菌药物的广泛使用容易出现多重耐药性，临床应注意通过药物敏感试验分析其耐药性[8-9]。呼吸道大肠埃希菌感染表现与其他急性呼吸道感染表现类似，但其痰液常黏稠或有脓性，部分有腥臭味，患儿还可能伴有恶心、呕吐、腹泻等胃肠道症状[10]。对于呼吸道大肠埃希菌感染者临床多采取头孢菌素或广谱青霉素联合氨基糖苷类药物治疗，但目前研究显示大肠埃希菌对青霉素中的氨苄西林耐药性较高，出现耐药者应给予哌拉西林、三唑巴坦钠等新一代广谱青霉素[11]。肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌为革兰阳性菌，对多种抗生素敏感，早期通过抗菌药物治疗多可较快恢复，其中青霉素为首选治疗药物，但近年关于肺炎链球菌耐青霉素、红霉素、四环霉素的病例陆续有报道[12]。除细菌感染外，还有部分反复呼吸道感染患儿是因真菌感染引起，临床应予以重视，避免出现误漏诊。

本研究在单因素分析基础上行多因素Logistic回归分析，结果显示：出生孕周<37周、0～6个月人工喂养、家庭成员吸烟、有过敏史、夏季卧室空调使用≥8 h/d、日均户外活动时间<2 h/d、挑食、接触毛绒玩具为小儿反复呼吸道感染的危险因素。出生孕周<37周者称为早产儿，早产儿出生时机体尚未发育成熟，若出生后护理不当容易对器官造成不可逆性损伤，致使其在日后生长发育过程中容易出现反复呼吸道感染等感染性疾病[13]。母乳是0～6个月儿童最佳的食物，容易消化吸收，母乳中还含有大量的组胺酶、干扰素、溶菌酶等免疫物质，上述物质吸收入体后可提高婴幼儿机体免疫力，加强病原微生物的“捕杀”作用，并可中和微生物所释放的毒素及毒性物质，降低反复感染的风险[14]；还有研究指出0～6个月人工喂养为小儿反复呼吸道感染的危险因素[15]，与本研究报道结果一致。家庭成员吸烟意味着儿童被动吸烟率升高，众所周知烟草在燃烧时可产生尼古丁、焦油等大量有毒有害物质，长期在此类物质暴露下可使儿童呼吸道上皮细胞受损而增加致病菌侵袭的风险，另外长期烟雾暴露还可使气管黏膜分泌物增加，导致纤毛运动被阻而使呼吸道防御能力下降，进一步增加了反复呼吸道感染的风险[16]。过敏体质也是引起小儿反复呼吸道感染的重要原因，过敏体质者常有免疫球蛋白E升高、免疫球蛋白A下降，辅助性T淋巴细胞比例失调。近年研究发现，黏膜免疫与呼吸道感染具有密切的关系，在黏膜表面及腺体分泌液中存在大量的免疫球蛋白A，该蛋白是呼吸道黏膜抵御病原体侵袭的重要防线，其水平下降可导致呼吸道黏膜对病原微生物的抵抗力下降，进而易出现呼吸道感染[17]。环境因素对于小儿反复呼吸道感染也有重要的影响，本研究显示：夏季卧室空调使用≥8 h/d、接触毛绒玩具为小儿反复呼吸道感染的危险因素，这可能与空调滤网、毛绒玩具容易聚集大量的霉菌等致病菌，若未及时清洁可导致儿童长期接触病原微生物而引起反复呼吸道感染[18]。户外活动时间长者接受阳光照射更充分，据相关研究显示肤色较浅的健康人群每天户外活动>2 h可使机体产生10 000～20 000 U的维生素D。维生素D具有抑制炎症反应及促进胰岛素分泌的作用，并可通过影响维生素D受体、维生素D结合蛋白等相关蛋白的多态性而调节机体免疫功能，减少反复感染的风险。挑食者则因营养摄入不均衡，使患儿容易出现免疫力下降而反复感染[19]。

列线图模型为多因素Logistic回归模型的可视化手段，该模型可将各因素的权重以分数形式直观展示，计算方便、易于理解。本研究根据多因素Logistic回归分析为基础构建小儿反复呼吸道感染的列线图预测模型，以ROC分析法评估列线图模型的预测价值，曲线下面积为0.781，95%CI为0.732，0.830，提示本研究建立的模型区分度较好；再以Bootstrap法对列线图模型进行内部验证，结果显示模型表现与理想模型基本拟合，提示模型预测准确度较高。目前国内关于小儿反复呼吸道感染影响因素的研究虽有报道，但构建列线图的研究极少。列线图模型与传统的多因素Logisitc回归模型相比，除可节省大量的计算过程外，还更容易理解及解释，通过列线图模型患儿家长可直观看到患儿反复呼吸道感染的危险因素及权重程度，有利于引起患儿家属的重视，加强患儿家属对疾病的认识，同时在生活中注意相关方面的问题，对患儿预后有积极的意义。

综上，小儿反复呼吸道感染以革兰阴性菌感染为主，主要受出生孕周、0～6个月喂养方式、过敏史等因素的影响，临床应根据上述因素进行针对性干预以提高小儿反复呼吸道感染的治愈率。