黃華勇,羅 勤,胡雅靜,丁 婷,廖 力
(1. 南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院,湖南 衡陽(yáng) 421001; 2. 南昌大學(xué)護(hù)理學(xué)院,江西 南昌 33000;3. 南華大學(xué)護(hù)理學(xué)院,湖南 衡陽(yáng) 421001)
中心靜脈導(dǎo)管(central venous catheter,CVC)在ICU病房及門(mén)診中應(yīng)用普遍,其導(dǎo)致的常見(jiàn)并發(fā)癥之一就是中心靜脈導(dǎo)管相關(guān)性血流感染(catheter related blood stream infection,CRBSI)[1]。CRBSI是醫(yī)院獲得性感染之一,會(huì)顯著增加患者的死亡率、延長(zhǎng)其住院時(shí)間、增加患者的治療費(fèi)用[2]。國(guó)外有研究[3]報(bào)道,CRBSI日發(fā)生率為6.90‰~15.2‰。據(jù)國(guó)內(nèi)蔡源益[4]報(bào)道,我國(guó)CRBSI發(fā)生率為4.9%。另有研究[5]表明,65%~70%的CRBSI是可以避免的。因此,識(shí)別出留置CVC的高風(fēng)險(xiǎn)人群,進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和及時(shí)干預(yù),將有助于降低CRBSI的發(fā)生率。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型是近年來(lái)用于評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的一種重要方法,目前已有多個(gè)針對(duì)CRBSI的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。本研究對(duì)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行綜述,通過(guò)比較各模型的優(yōu)勢(shì)及不足,旨在為下一步構(gòu)建更適用于臨床的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型提供參考依據(jù)。
目前國(guó)內(nèi)外研究中有關(guān)CRBSI的危險(xiǎn)因素主要集中在4個(gè)方面。①導(dǎo)管相關(guān)因素:除已知與導(dǎo)管類型有關(guān)外,多項(xiàng)研究[6-7]表明多腔導(dǎo)管是CRBSI的危險(xiǎn)因素之一。②患者因素:除年齡、急性生理學(xué)及慢性健康狀況(acute physiology and chronic health evaluation,APACHE-Ⅱ)評(píng)分、合并其他基礎(chǔ)疾?。ㄈ缣悄虿〉龋?、合并其他感染等已經(jīng)證實(shí)的因素外,近來(lái)有研究[8]表明患者置管前發(fā)熱也與CRBSI密切相關(guān)。也有研究顯示血紅蛋白[9]、白蛋白[10]、患者的意識(shí)狀態(tài)[11]等也與CRBSI有關(guān)。③診療因素:除與靜脈營(yíng)養(yǎng)、使用免疫抑制劑相關(guān)外,有研究[12]表明置管前使用抗生素會(huì)顯著增加患者發(fā)生CRBSI的概率,且抗生素使用劑量[13]及使用時(shí)間[14]也會(huì)影響CRBSI的發(fā)生。④其他因素:如緊急置管[15]等也會(huì)增加CRBSI的發(fā)生率,操作人員工作年限[16]也是一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素。上述影響因素都會(huì)導(dǎo)致CRBSI的發(fā)生,在構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型時(shí)可將相關(guān)因素考慮在內(nèi)。
臨床預(yù)測(cè)模型指以疾病的多病因?yàn)榛A(chǔ),利用參數(shù)、半?yún)?shù)或非參數(shù)的數(shù)學(xué)模型估計(jì)研究對(duì)象當(dāng)前患有某病的概率或者將來(lái)發(fā)生某種結(jié)局的可能性[17]。一般模型的構(gòu)建要經(jīng)過(guò)3個(gè)階段,即模型的建立、評(píng)價(jià)及驗(yàn)證[18]。目前模型的建立主要包括logistic回歸模型、COX比例風(fēng)險(xiǎn)模型以及結(jié)合大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法;而模型的評(píng)價(jià)主要包括區(qū)分度和校準(zhǔn)度。區(qū)分度用C統(tǒng)計(jì)量和受試者工作特征(receiver operating character?istic,ROC)曲線下面積(area under curve,AUC)表示,而校準(zhǔn)度通常采用校準(zhǔn)曲線、Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗(yàn)表示;模型的驗(yàn)證主要包括內(nèi)部驗(yàn)證和外部驗(yàn)證。目前,預(yù)測(cè)模型研究已比較成熟地用于疾病的三級(jí)預(yù)防、醫(yī)療決策和臨床管理,如用于膿毒癥早期預(yù)警診斷[19]和老年髖部骨折術(shù)后患者肺部感染[20]。
CRBSI預(yù)測(cè)模型能篩選出留置CVC患者中存在感染風(fēng)險(xiǎn)的高危人群,具有重要的臨床意義。當(dāng)前針對(duì)CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的研究可歸納為3類,即文獻(xiàn)綜述、隊(duì)列研究以及病例對(duì)照研究。
3.1 基于文獻(xiàn)綜述構(gòu)建的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型 劉正偉[21]通過(guò)文獻(xiàn)綜述的方法查找CRBSI危險(xiǎn)因素,經(jīng)Meta分析整合這些危險(xiǎn)因素,通過(guò)危險(xiǎn)因素的比值比(odds ratio,OR)中位數(shù)確定其權(quán)重,具體賦值如下:共存感染病灶16分、糖尿病10分、急危重癥11分、導(dǎo)管留置時(shí)間9分、置管部位5分、年齡4分、完全胃腸外營(yíng)養(yǎng)3分、免疫功能低下2分、管腔數(shù)2分,并據(jù)此構(gòu)建了CRBSI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分系統(tǒng);同時(shí)回顧性調(diào)查了460例留置CVC或經(jīng)外周靜脈穿刺中心靜脈置管(peripherally in?serted central catheter,PICC)患者的電子病例資料,以有無(wú)發(fā)生CRBSI為結(jié)局指標(biāo),對(duì)CRBSI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果顯示,構(gòu)建的評(píng)分系統(tǒng)AUC值為0.899,說(shuō)明該評(píng)分系統(tǒng)預(yù)測(cè)效能較好;最大約登指數(shù)為43,靈敏度為0.808,特異度為0.919。且認(rèn)為,當(dāng)評(píng)分結(jié)果超過(guò)43分時(shí),患者置管風(fēng)險(xiǎn)較高。該模型為首個(gè)構(gòu)建的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型,較全面地納入了影響CRBSI的危險(xiǎn)因素,可以通過(guò)CRBSI風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分系統(tǒng)來(lái)排除置管感染風(fēng)險(xiǎn)較低的患者,具有一定的臨床意義。但該模型包括了傳統(tǒng)的CVC和PICC患者。而相關(guān)研究[22-23]表明PICC發(fā)生感染的風(fēng)險(xiǎn)低于CVC,因此用該模型預(yù)測(cè)CVC感染可能有一定的偏差。另外,該研究在文獻(xiàn)調(diào)查過(guò)程中,最終納入Meta分析的文獻(xiàn)并非全部高質(zhì)量文獻(xiàn),存在發(fā)表偏倚,進(jìn)而對(duì)危險(xiǎn)因素賦值有一定影響;且研究未進(jìn)行外部驗(yàn)證。因此,該模型還需要進(jìn)一步完善和驗(yàn)證。
3.2 基于隊(duì)列研究構(gòu)建的ICU患者CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型 邵小青等[24]調(diào)查了22所醫(yī)院的22個(gè)綜合ICU的1 276例患者,其中CRBSI患者89例,多因素logistic回歸分析顯示,抗菌藥物的使用、基礎(chǔ)疾病類型、導(dǎo)管類型、股靜脈穿刺、置管天數(shù)是ICU患者發(fā)生CRBSI的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,并據(jù)此構(gòu)建了ICU患者CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。結(jié)果顯示,該模型AUC值為0.804[95%CI(0.764,0.844)],預(yù)測(cè)模型判別效果較好,敏感度為0.820,特異度為0.693。此模型為國(guó)內(nèi)首次報(bào)告的ICU患者CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型,能夠較好地預(yù)測(cè)ICU患者發(fā)生CRBSI的風(fēng)險(xiǎn),能夠幫助醫(yī)務(wù)工作者快速識(shí)別高危患者,進(jìn)而盡早采取針對(duì)性干預(yù)措施以減少CRBSI的發(fā)生。但該模型未對(duì)研究對(duì)象中的兒童和成人進(jìn)行區(qū)分,而成人與兒童置管感染的影響因素差異較大[25],這可能是導(dǎo)致模型特異度不高的原因之一。同時(shí),該模型未進(jìn)行內(nèi)部及外部驗(yàn)證,局限了其推廣意義;且文獻(xiàn)未說(shuō)明具體的截?cái)嘀担参唇o出logistic回歸預(yù)測(cè)模型的表達(dá)式、自變量權(quán)重及賦值等,均影響了其后續(xù)的推廣應(yīng)用。
3.3 基于病例對(duì)照研究構(gòu)建的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型
3.3.1 老年患者CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型 王力紅等[26]將2015-2017年3 519例留置CVC老年患者的電子病例分為建模組和驗(yàn)證組,對(duì)建模組數(shù)據(jù)進(jìn)行多因素分析,得到ICU住院時(shí)間≥2 d、本次住院手術(shù)次數(shù)≥3次、使用抗菌藥物、CVC使用時(shí)間≥7 d是老年患者發(fā)生CRBSI的危險(xiǎn)因素,并據(jù)此構(gòu)建了老年患者CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。利用該模型對(duì)建模組所有患者進(jìn)行評(píng)分,得到≥13分為高風(fēng)險(xiǎn)人群,并繪制了ROC曲線,結(jié)果顯示 AUC值為0.74[95%CI(0.70,0.79),P<0.05];同時(shí)在驗(yàn)證組中也繪制ROC曲線,結(jié)果顯示AUC值為0.70[95%CI(0.61,0.78),P<0.05];提示構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型判別效果較好。該模型是首次構(gòu)建的老年患者CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型,且完整地進(jìn)行了內(nèi)部驗(yàn)證,也引入了風(fēng)險(xiǎn)模型的凈獲益,在閾值0.01~0.05范圍內(nèi),凈獲益都更高,顯示利用該模型對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)人群進(jìn)行干預(yù)有實(shí)際意義,為后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的研究提供了思路。但該模型并未進(jìn)行外部驗(yàn)證,對(duì)模型的推廣應(yīng)用有一定的限制。后續(xù)可增加多中心研究和納入更多的影響因素指標(biāo),以便開(kāi)發(fā)出更貼合臨床的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。
3.3.2 ICU患者CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)列線圖 袁榕等[27]對(duì)2018-2020年354例ICU留置CVC患者的電子病例進(jìn)行多因素logistic回歸分析,得到CRBSI的影響因素,包括性別、糖尿病病史、置管天數(shù)、使用抗菌藥物、置管部位為股靜脈、白蛋白<35 g/L、抗感染導(dǎo)管類型等,構(gòu)建的logistic回歸模型表達(dá)式=性別×1.526+糖尿病病史×1.634+置管天數(shù)×2.922+使用抗菌藥物×2.025+置管部位×0.943+白蛋白×1.092?導(dǎo)管類型×2.838,建立的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型一致性指數(shù)為0.874[95%CI(0.826,0.922)],說(shuō)明該模型預(yù)測(cè)性能較好。列線圖可將logistic回歸方程圖形化、可視化,依據(jù)每個(gè)變量的系數(shù)得到總分,并根據(jù)總分來(lái)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率[28]。該研究為首次引入列線圖建立的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型,比以往構(gòu)建的模型更加直觀,易于臨床醫(yī)務(wù)人員操作;且該模型納入了更多與患者自身相關(guān)的因素,如白蛋白、糖尿病病史,預(yù)測(cè)效能較好,能對(duì)個(gè)體發(fā)生CRBSI的概率進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。有學(xué)者[29]對(duì)全國(guó)41個(gè)省市55個(gè)ICU進(jìn)行調(diào)查顯示,CRBSI的日感染率為2.6‰,感染率為3.1%。而袁榕等[27]的調(diào)查資料表明,CRBSI感染率高達(dá)25.9%,可能因?yàn)橹贿x取了2018-2020年某院的單中心病例,存在選擇性偏倚,對(duì)危險(xiǎn)因素的納入和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的建立有一定影響;且該模型未給出具體的截?cái)嘀导案唢L(fēng)險(xiǎn)人群的具體分值,也未進(jìn)行外部驗(yàn)證,缺乏臨床普適性,影響了該模型在臨床上的后續(xù)使用。
4.1 CRBSI危險(xiǎn)因素篩選方法不足 邵小青等[24]、王力紅等[26]、袁榕等[27]均通過(guò)logistic回歸分析納入CRB?SI危險(xiǎn)因素,但納入標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一且差異較大,對(duì)后續(xù)模型的構(gòu)建有一定影響。如邵小青等[24]納入的CRBSI危險(xiǎn)因素并未區(qū)分存在較大差異的兒童和成人,最終將影響模型的構(gòu)建。后續(xù)研究可借助針對(duì)性Meta分析以更全面地納入CRBSI相關(guān)危險(xiǎn)因素。如范潤(rùn)平等[30]通過(guò)Meta分析明確ICU患者CRBSI的危險(xiǎn)因素,得到導(dǎo)管留置時(shí)間、多腔導(dǎo)管、股靜脈置管、腸外營(yíng)養(yǎng)、ICU住院時(shí)間、APACHE II評(píng)分、合并糖尿病是ICU患者的CRBSI危險(xiǎn)因素。
4.2 CRBSI危險(xiǎn)因素篩選來(lái)源不足 既往模型構(gòu)建中,對(duì)于CRBSI危險(xiǎn)因素的篩選來(lái)源不夠全面,且缺乏科學(xué)依據(jù)。孫文靜[31]通過(guò)4M1E法較全面地分析了住院鼻飼患者并發(fā)誤吸的影響因素,可作為今后擴(kuò)大CRBSI危險(xiǎn)因素篩選來(lái)源的一種借鑒。4M1E法包括人員、機(jī)器、材料、方法、環(huán)境5個(gè)方面,用于分析影響安全及品質(zhì)的因素。未來(lái)可運(yùn)用4M1E法,從醫(yī)師、護(hù)士、患者、操作環(huán)境及耗材等角度,更全面地篩選CRB?SI的危險(xiǎn)因素。
4.3 多數(shù)模型的預(yù)測(cè)效能未經(jīng)過(guò)驗(yàn)證 要建立可以在臨床上推廣應(yīng)用的模型,必須進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證與外部驗(yàn)證,以評(píng)估其預(yù)測(cè)效能。但檢索到的相關(guān)預(yù)測(cè)模型均未經(jīng)過(guò)外部驗(yàn)證,劉正偉[21]、王力紅等[26]構(gòu)建的模型僅經(jīng)過(guò)內(nèi)部驗(yàn)證,而邵小青等[24]、袁榕等[27]及其他學(xué)者構(gòu)建的模型均未見(jiàn)內(nèi)外部驗(yàn)證的相關(guān)報(bào)道,尚無(wú)法評(píng)價(jià)這些預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)性能。
4.4 缺乏特異性的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型 成人ICU患者、小兒ICU患者、老年患者、血液透析患者等高危人群CRBSI的發(fā)生率往往不同[24-26],通用的模型難以適用于全部人群。因此,有必要開(kāi)發(fā)并構(gòu)建針對(duì)某一特定人群的特異性風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型,同時(shí)進(jìn)行外部驗(yàn)證。如有條件,可進(jìn)行多中心調(diào)查研究,以體現(xiàn)更符合當(dāng)前臨床上針對(duì)特定群體的精準(zhǔn)預(yù)防。
4.5 針對(duì)不同方法構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的比較及篩選有待加強(qiáng) 機(jī)器學(xué)習(xí)已成為人工智能領(lǐng)域的重要方法。國(guó)內(nèi)學(xué)者構(gòu)建的住院鼻飼患者誤吸風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)決策樹(shù)(classification and regression tree,CART)模型[32]實(shí)現(xiàn)了誤吸快速預(yù)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)。機(jī)器學(xué)習(xí)方法用于急性腦卒中發(fā)病時(shí)間的預(yù)測(cè)[33],也取得了很好的應(yīng)用效果。相關(guān)研究也為構(gòu)建CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型提供了新的思路,以建立更便捷的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具,更好地服務(wù)于臨床。此外,有必要比較不同方法構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的優(yōu)劣性,從而篩選出更適合臨床應(yīng)用的評(píng)估工具。一方面基于不同來(lái)源的臨床數(shù)據(jù)重新建模,保持模型不斷更新,為模型不斷優(yōu)化和臨床廣泛使用提供基礎(chǔ);另一方面,通過(guò)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)模型的預(yù)測(cè)性能,對(duì)構(gòu)建的模型進(jìn)行外部驗(yàn)證,并全面考慮模型的經(jīng)濟(jì)效益及臨床效益。
本文對(duì)現(xiàn)有的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià),從模型的構(gòu)建方法、預(yù)測(cè)能力、臨床應(yīng)用及不足等方面展開(kāi),可為構(gòu)建更適用于臨床的CRBSI風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型提供參考。