重度支气管哮喘并发肺部感染的危险因素及其预测模型构建

兰 静,阮春花,瞿征宇,夏国际

支气管哮喘是由嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、气道上皮细胞等多种细胞及细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病[1,2],是一种常见的慢性呼吸系统疾病。临床表现为喘息、气急、胸闷、咳嗽等,多发生在夜间、清晨,多数患者可自行缓解或经治疗缓解[3-5]。重度支气管哮喘患者急性发作,发作开始后短时间内进入危重状态,病死率高[6],并且重度支气管哮喘发作后患者易并发肺部感染,严重威胁其生命安全[7,8]。因此,探索重度支气管哮喘患者并发肺部感染的危险因素对患者的预防、治疗及预后具有重要意义。列线图预测模型是临床新兴的一种评估工具,被广泛应用于疾病诊断、疾病发病风险预测及疾病预后情况评估,列线图预测模型以回归分析为基础,将多个独立危险因素进行整合,通过线段标注分值,按照一定比例展示在同一平面上,直观清晰,并且各个预测因子的赋分也一一进行展示,便于临床应用,具有较高的使用价值[9]。本研究旨在分析重度支气管哮喘并发肺部感染的危险因素并构建列线图预测模型,为重度支气管哮喘并发肺部感染的高危风险患者提供筛检参考,以期降低重度支气管哮喘并发肺部感染的发病率,促进恢复,改善预后。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2019-01至2021-10于我院接受治疗的176例重度支气管哮喘患者为研究对象,纳入标准:(1)符合重度支气管哮喘的诊断标准[10];(2)伴有长期慢性咳嗽、胸闷、气喘、咳浓痰、肺部可闻湿性啰音等临床症状;(3)临床资料完整;(4)患者及家属均签署知情同意书。排除标准:(1)伴有其他呼吸系统疾病;(2)合并恶性肿瘤;(3)免疫缺陷者;(4)重要脏器功能不全者。根据是否并发肺部感染分为感染组(n=54)和未感染组(n=122)。感染组均为由细菌、病毒、真菌、衣原体、支原体等多种病原体及理化因素如放射、化学刺激等所引起的肺部炎症,临床表现为体温升高、咳嗽、咳痰,严重者可出现呼吸困难。根据解剖类型可分为大叶性肺炎、小叶性肺炎、间质性肺炎。

1.2 方法 收集两组患者的临床资料,包括性别、年龄、体质量指数、吸烟史、饮酒史、高血压病史、糖尿病史、病程、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、机械通气时间、低蛋白血症。

2 结 果

2.1 两组临床资料比较 两组患者在年龄、糖尿病史、病程、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、机械通气时间、低蛋白血症方面的差异有统计学意义(P<0.05,表1)。

表1 两组支气管哮喘患者临床资料比较

2.2 相关变量ROC曲线分析 年龄、病程、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气时间的AUC分别为0.795、0.714、0.799、0.828、0.830,最佳截断值分别为60岁、4年、11 d、8 d、6 d。相关变量ROC曲线分析结果见表2。

表2 重度支气管哮喘并发肺部感染相关变量ROC曲线分析结果

2.3 logistic多元回归分析 结果发现,年龄、糖尿病史、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、低蛋白血症是重度支气管哮喘并发肺部感染的独立危险因素(表3)。

表3 重度支气管哮喘并发肺部感染的独立危险因素

2.4 构建重度支气管哮喘患者并发肺部感染的列线图预测模型 将年龄、糖尿病史、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、低蛋白血症作为构建列线图预测模型的预测因子(图1)。内部验证结果显示,列线图模型预测重度支气管哮喘患者并发肺部感染的C-index为0.876(95% CI:0.735～0.962),校准曲线趋于理想曲线(图2)。列线图模型预测重度支气管哮喘患者并发肺部感染的阈值>0.18,列线图模型提供临床净收益,并且列线图模型临床净收益均高于年龄、糖尿病史、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、低蛋白血症(图3)。

图1 重度支气管哮喘患者并发肺部感染的列线图预测模型

图2 重度支气管哮喘患者并发肺部感染列线图模型预测发生率校正曲线

图3 重度支气管哮喘患者并发肺部感染列线图模型临床净收益校正曲线

3 讨 论

重度支气管哮喘是一种慢性呼吸系统疾病,与遗传、气道反应性增高及感染等因素有关[11,12]。重度支气管哮喘病情较为严重,患者休息时气短、呼吸急促,哮鸣音明显,须端坐呼吸,常伴有大汗、烦躁焦虑[13]。重度支气管哮喘反复发作后会导致平滑肌细胞增生肥大、气道管壁水肿等,易引发肺部感染,加重病情[14]。因此,早期筛查重度支气管哮喘并发肺部感染高危风险并尽早干预具有重要的临床意义。目前临床对其评估的方法尚不全面,列线图模型常被用于肿瘤患者生存情况的预测,较少应用于其他疾病,因此本研究通过分析重度支气管哮喘并发肺部感染风险因素并构建列线图预测模型,将其应用于临床检测与筛查,以期最大限度地规避风险,降低重度支气管哮喘并发肺部感染的发生率及不良后果。

本研究发现,年龄、糖尿病史、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、低蛋白血症是重度支气管哮喘并发肺部感染的独立危险因素。年龄>60岁的重度支气管哮喘患者并发肺部感染的风险显著高于60岁以下的患者,可能与老年患者机体器官及功能下降,免疫力及抗感染能力也降低有较大关系[15]。老年患者哮喘反复发作时支气管黏膜及腺体分泌抗体减少,屏障作用减弱,黏液纤毛活动度下降,使得肺内分泌物堆积,利于微生物大量繁殖从而引起肺部感染。有糖尿病史的重度支气管哮喘患者也是肺部感染的高危人群,糖尿病的患者多存在蛋白质、脂肪及糖代谢功能异常,抵抗力下降,且机体内高糖环境有利于细菌滋生,还会影响白细胞的功能、数量及免疫稳态,增加肺部感染风险[16]。临床研究发现,抗生素治疗哮喘疗效显著,对致病菌消灭作用明显,但同时也抑制正常菌群生长繁殖,给真菌的繁殖创造了条件,会增加肺部感染的风险[17]。糖皮质激素也是临床治疗支气管哮喘的常用药物,其抗炎效果显著,可以扩张支气管,但糖皮质激素会抑制白细胞的吞噬作用,抑制免疫应答,使得机体内菌群失调,引起感染[18]。机械通气可以帮助患者进行呼吸运动,缓解呼吸困难,但这个操作过程中会给患者造成创口,病原微生物可能在这个过程中进入机体,破坏机体防御,造成肺部感染[19]。低蛋白血症是因蛋白质严重缺乏所导致的皮肤和毛发异常的营养不良综合征,是蛋白质-能量营养不良相关疾病,此类患者体质较差、营养不良,免疫力及抵抗力都低下,易发生感染[20]。

本研究采用logistic多元回归分析确定了重度支气管哮喘并发肺部感染的高危因素:年龄、糖尿病史、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、低蛋白血症,并以此为预测因子构建了列线图预测模型。相较于传统回归方程的抽象难懂、不便使用,列线图模型更易于临床医师对患者进行个体化评估,也更便于患者及家属理解患病风险。除此之外,列线图模型绘制过程中对重度支气管哮喘并发肺部感染的各个高危因素进行赋分,并将各个高危因素的分数相加得到总分,继而转化为预测概率,其具有较高的预测效能,可为临床医师提供参考,降低重度支气管哮喘并发肺部感染的发病率及其带来的不良后果。但本研究也存在一定的不足:首先,本研究纳入的重度支气管哮喘患者病例数不多;其次,该Nomogram模型未进行外部数据集验证;另外,临床上影响重度支气管哮喘并发肺部感染的潜在危险因素复杂多样,该Nomogram模型可能错过其他重要的危险变量;最后,本研究是一项单中心研究,该Nomogram模型推广可能还需要进一步验证。

综上,本研究结果发现,年龄、糖尿病史、抗生素使用时间、糖皮质激素使用时间、机械通气、低蛋白血症构建的预测重度支气管哮喘并发肺部感染的列线图模型有助于临床早期识别重度支气管哮喘并发肺部感染的高危患者,提示临床对重度支气管哮喘并发肺部感染要密切关注并尽早干预。

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