经皮肾镜碎石术后并发尿源性脓毒血症的危险因素及预测模型研究

张大伟,蔡高平,谭扬扬,李宇翔,杨 成,张 斌,杨旭凯△

(1.甘肃省中心医院泌尿外科,兰州 730000;2.陆军第七十三集团军医院泌尿外科,厦门福建 361003;3.甘肃中医药大学第一临床医学院,兰州 730051;4.空军军医大学研究生院,西安 710032;5.联勤保障部队第九四〇医院泌尿外科,兰州 730050)

泌尿系结石是泌尿外科常见病之一,我国成年人泌尿系结石患病率在1%～5%,上尿路结石较为多发,发病率呈上升趋势[1]。结石的形成受社会经济状况、地理环境、饮食等影响,性别、遗传易感性也是其影响因素[2]。近年来随着微创腔内技术的迅速发展,经皮肾镜碎石术(percutaneous nephrolithotomy,PCNL)已经成为上尿路结石的主要治疗方式之一[3]。其具有安全、微创、恢复快、清石率高等优点,但术后并发症常有发生,尿源性脓毒血症具有起病急、进展快、病情凶险的特点,给患者造成严重损害,可延长住院时间,增加经济负担[4-5]。围术期的多种因素均会影响脓毒血症的发生,若不能及时干预可能进展为脓毒性休克,对患者的生命构成威胁[6-7]。本研究通过回顾性分析2016年10月至2021年10月于联勤保障部队第九四〇医院接受PCNL患者的临床资料,筛选独立危险因素,并构建预测模型,以帮助临床医师在围术期评估尿源性脓毒血症发生的风险,尽早采取有效措施,降低尿源性脓毒血症的发生率,保障患者手术安全。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究共纳入上尿路结石患者291例,其中男160例,女131例。平均年龄(53.8±9.7)岁,其中≥60岁者64例,<60岁者227例;肾结石257例,输尿管结石(第4腰椎水平以上)34例。根据术后是否发生尿源性脓毒血症分为脓毒血症组24例,非脓毒血症组267例。患者纳入标准：(1)于联勤保障部队第九四〇医院就诊并诊断为上尿路结石患者;(2)严格按照《中国泌尿外科和男科疾病诊断治疗指南》[8]PCNL适应证,在医院接受一期手术治疗的患者;(3)术后12 h内至少进行1次血常规、血生化、降钙素原(procalcitonin,PCT)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)检测的患者;(4)一般临床资料完整的患者。排除标准：(1)行二期手术、多通道或双侧结石手术的患者;(2)其他系统合并有感染性疾病的患者;(3)患有其他重大脏器疾病,肿瘤或化疗的患者;(4)资料不全的患者。尿源性脓毒血症诊断,条件1：根据实验室检查明确诊断存在泌尿系感染;条件2：序贯脏器衰竭评分(SOFA评分) ≥2分,满足以上两个条件即可诊断。或快速序贯器官衰竭评分(qSOFA评分)(由呼吸≥22 次/min、意识状态变化、收缩压≤100 mmHg 3项组成)符合两项及以上,即qSOFA评分≥2分也可诊断[9]。结石负荷按腔内泌尿外科学会临床研究办公室推荐的公式(最大长度×最大宽度×0.785)计算[10]。结石CT值及大小通过术前CT获取。本研究纳入资料均取得患者知情同意并经医院伦理委员会审核批准(审批号2020KYLL022)。

1.2 方法

患者全身麻醉,取膀胱截石位,经尿道通过F8/9.8输尿管硬镜留置F5输尿管导管至患侧肾盂,注入美蓝-盐水溶液,制造出“人工肾积水”便于定位穿刺。改变体位至俯卧位,取患侧腋后线与肩胛线之间12肋下或11肋至12肋间超声引导下穿刺,穿刺完成后置入斑马导丝,分别采用F12-22筋膜扩张器依次扩张建立标准通道,留置肾镜鞘,肾镜置入后使用气压弹道/EMS超声碎石取石,检查肾盂、各肾盏有无明显结石残留,检查完毕后拔出输尿管导管,沿斑马导丝顺行留置F6.0双J管,退镜并留置固定肾造瘘管。

1.3 收集指标

(1)患者一般资料：性别、年龄、BMI、糖尿病史、术前抗生素使用。(2)结石相关资料：结石大小、负荷、CT值、位置、肾积水状况;手术相关资料：手术出血量、手术时间(通道建立至放置造瘘管)、术中灌注量。(3)实验室检查相关资料：包括术前的血红蛋白(hemoglobin,Hb)、血清白蛋白(serum albumin,ALB)、血尿素氮、血肌酐、尿白细胞、尿亚硝酸盐、中段尿培养,术后的血PCT、血CRP、血Hb、血ALB、血白细胞(white blood cells,WBC)、血中性粒细胞百分比(neutrophilto granulocyte,Neu)、血中性粒细胞-淋巴细胞比值(neutrophilto lymphocyte ratio,NLR)。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 一般资料结果

291例行PCNL的患者中并发尿源性脓毒血症24例,发生率8.2%,给予抗生素治疗后均病情好转。两组年龄、糖尿病史、结石大小、结石负荷、肾积水、手术时间、术中灌注量、尿白细胞、尿亚硝酸盐情况、中段尿培养情况、术后NLR、术后PCT、术后ALB比较,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 两组患者临床资料分析结果

2.2 多因素logistic回归分析结果

将上述单因素分析结果中差异有统计学意义的指标纳入多因素logistic回归分析,以PCNL后是否发生尿源性脓毒血症作为因变量(否=0,是=1),上述单因素分析差异有统计学意义的指标作为自变量,采用进入法,计数资料以赋值“0”项为参照,以α=0.05为检验水准,赋值见表2;分析结果显示：年龄≥60岁(OR=6.438,95%CI：1.548～26.769)、尿白细胞3+(OR=5.651,95%CI：1.614～31.766)、尿亚硝酸盐阳性(OR=7.117,95%CI：1.190～42.561)、手术时间≥90 min(OR=4.626,95%CI：1.137～18.817)、术中灌注量≥30 L(OR=3.312,95%CI：1.090～10.061)为患者PCNL后并发尿源性脓毒血症的独立危险因素(P<0.05),见表3。

表2 各变量赋值

表3 PCNL后并发尿源性脓毒血症多因素logistic回归分析结果

2.3 构建预测模型

使用R4.1.0软件构建PCNL后并发尿源性脓毒血症列线图预测模型,见图1;使用区分度和符合度评价模型预测效能,区分度采用C指数(concordonce index,C-index)衡量,C-index范围0.5～1.0,C-index越接近1.0,预测模型的分辨能力越高(低分辨能力：0.50～0.70;中等分辨能力：>0.70～0.90;高分辨能力：>0.90～1.0),通过计算C-index为0.937,95%CI：0.885～0.988,P<0.001,既该模型有较高分辨能力,见图2;通过Bootstrap法对预测模型进行验证,校准后C-index为0.914,预测概率曲线能较好接近实际概率曲线,列线图预测模型有较好的预测效能,见图3。

图1 PCNL后并发尿源性脓毒血症的列线图预测模型

图2 PCNL后并发尿源性脓毒血症风险预测模型的ROC曲线

图3 列线图预测模型校准曲线

3 讨 论

PCNL被认为是治疗上尿路结石(>2 cm)的首选治疗方法,术后尿源性脓毒血症的发生率为0.3%～7.6%[12],若未尽早干预,可进展为脓毒性休克,死亡率高达30%～40%[13]。临床上尽早预防、干预对减少术后尿源性脓毒血症的发生有重要意义。本文回顾性分析一期接受PCNL患者的临床资料,其中尿源性脓毒血症发生率8.2%。随着人年龄的增长,机体肾脏功能逐渐减退,感染发生率增加。部分高龄患者结石发现较晚,且多为复杂性结石,在碎石过程中肾盂黏膜损伤概率高,术后并发尿源性脓毒血症的风险增加[14]。本研究结果显示年龄≥60岁[OR=6.438,95%CI：1.548～26.769,P=0.010]是PCNL后发生尿源性脓毒血症的独立危险因素。有学者认为,糖尿病患者尿路细胞活性下降,病原体在尿路上皮的黏附力增加,高糖的尿液是细菌良好的培养基,故糖尿病患者术后易发生尿源性脓毒血症[15],本研究与其结论一致。

目前临床上诊断尿路感染的主要依据为中段尿培养和尿常规。中段尿培养阳性患者,因感染可引起尿路黏膜炎症和水肿,手术难度增加、手术时间延长,术后清石率降低,并发感染的风险增高[16]。LIU等[17]研究表明,术前尿亚硝酸盐阳性、尿白细胞阳性是PCNL后并发尿源性脓毒血症的独立危险因素。在本研究中,术前尿亚硝酸盐、尿白细胞在有无发生脓毒血症患者间差异有统计学意义(P=0.010、0.001),多因素回归分析结果表明尿亚硝酸盐阳性、尿白细胞3+是PCNL后并发尿源性脓毒血症的独立危险因素(P=0.032、0.018)。术前合并尿路感染者,及时给予抗感染治疗,复查尿常规提示尿亚硝酸盐阴性或尿白细胞<5个/高倍镜视野时,可行手术治疗;复杂结石(如鹿角型结石)、结石大小>2 cm者,术前根据中段尿培养结果使用抗生素预防感染。结石大、负荷重尤其是鹿角型结石常会导致尿路梗阻,腔内压力增加,尿液中细菌大量繁殖,细菌及毒素通过破损的肾盂黏膜入血引起尿源性脓毒血症[18]。BANSAL等[19]认为对结石较大、结石负荷重的患者,分期手术可能会降低术后尿源性脓毒血症的发生率。本文结果显示结石大小、结石负荷、中段尿培养结果和肾积水是术后尿源性脓毒血症发生的危险因素。因此,对于复杂性结石、感染性结石,术前给予抗菌药物对术后降低尿源性脓毒血症的发生有一定预防作用。

PCNL时通过向肾盂内灌注等渗液保证手术视野清晰,大量的灌注常会使肾盂内压力增高,当肾盂内压力>30 mmHg时,碎石术后发热发生率增加,当肾盂内压力≥30 mmHg的持续时间≥45 s时,术后发生感染的风险明显增加;且灌注液经过肾盂-小管、肾盂-淋巴管、肾盂-静脉途径反流将细菌及内毒素带入血中,进而发生脓毒血症[20-21]。申智勇等[22]回顾性分析研究发现,手术时间为PCNL后发生尿源性脓毒血症的影响因素,并且手术时间>90 min为PCNL后发生尿源性脓毒血症的独立危险因素。本研究显示手术时间≥90 min、灌注量≥30 L是PCNL后发生尿源性脓毒血症的独立危险因素(P=0.032、0.035)。所以在行PCNL时应尽可能控制手术时间、减少术中灌注量,不必为追求手术清石率而过度延长手术时间及大量灌注,适时终止手术、在手术视野清晰的前提下减少术中灌注量可预防术后脓毒血症的发生。

目前认为中段尿培养是诊断尿路感染的标准,但中段尿培养的检出率低(约为11.1%),并且具有一定的滞后性[23]。本研究中术后PCT、术后NLR、术后ALB均与尿源性脓毒血症发生相关(P<0.05)。谭乐明等[24]认为,术后PCT、术后CRP水平与术后发生尿源性脓毒血症风险明显相关,血清PCT水平越高,尿源性脓毒血症患者病情越重。PCT监测可能是评价PCNL后尿源性脓毒血症抗生素治疗效果和恢复情况的依据;感染时CRP、WBC的水平会出现病理性升高,但也受其他因素影响,如组织损伤、手术创伤等[25]。但值得注意的是,腔内碎石术后2～3 h内,大量外周血WBC进入组织间隙使外周血中WBC水平急剧下降,PCNL后3 h内WBC减少至<2.98×109/L也是术后发生感染的预警指标[26]。脓毒血症发生时,ALB的重新分布、合成减少、分解增加,ALB水平出现明显降低[27]。SEN等[28]发现,NLR可能是PCNL后并发尿源性脓毒血症的预测因子。本研究中NLR在两组间差异有统计学意义(P=0.003),表明NLR与PCNL后发生尿源性脓毒血症密切相关。本研究分析PCNL患者的临床资料,并且调整各种混杂因素,评估5项独立危险因素对PCNL后尿源性脓毒血症发生率的影响,同时构建列线图预测模型。各因素彼此独立,又相互关联,因此,根据其回归系数所构建的预测模型在临床中有参考意义。此列线图预测模型可预测PCNL后发生尿源性脓毒血症的个体化风险。

综上所述,构建的列线图模型对PCNL后发生尿源性脓毒血症有较好的预测效能,年龄≥60岁、尿白细胞3+、尿亚硝酸盐阳性、手术时间≥90 min、灌注量≥30 L均与PCNL后发生尿源性脓毒血症明显相关,为其独立危险因素。术前可根据各项检查检验结果,尤其对于高龄合并有泌尿系感染的患者应积极给予抗感染治疗;可在术中根据具体情况控制手术时间及灌注量。对减少PCNL后尿源性脓毒血症的发生及早期采取干预措施有参考价值。