急診室導尿管相關尿路感染患者危險因素分析及預測模型的構建

呂洋洋，黃海群，梁城英，金倩倩

溫州醫科大學附屬第二醫院 成人急診科，浙江 溫州 325027

導尿管相關尿路感染（catheter-associate urinary tract infections,CAUTI）是指患者在留置導尿后或者拔除導尿管48 h之內泌尿系統發生的感染[1]。美國2018年報道尿路感染中70%系導尿管相關病例[2]。國內報道院感中尿路感染占比超過30%，其中75%～80%系CAUTI[3]。作為留置導尿最常見的并發癥，CAUTI不僅延長住院時間，增加治療費用，更有2%～4%的概率繼發敗血癥，危及生命[4]。

研究表明，17%～69%的CAUTI是可以預防 的[2，5]。甄別CAUTI的高危因素是防控的前提和關鍵[6]。但國內外不同研究發現的危險因素通常基于不同證據質量級別，且因人種、地區和診療環境而異[3，7]。因此有必要探索本地區特定科室/環境下CAUTI的發生情況及危險因素，以制定適合本地區特定病患群體有針對性的防控措施。

數據顯示美國平均每年有超過9萬例CAUTI發生在急診[8]。國內目前尚缺乏有關急診室CAUTI發病率的大規模調查數據，但基于普外科[9]、ICU[10]等科室的較大樣本發病率均超過5%。比較而言，急診室特殊的開放環境，患者病情重，病史欠缺，護理力量不足，失訪率高等因素，使急診室CAUTI的防控更加具有挑戰性[11]。本單位作為浙南地區急診規模最大的公立三級醫院之一，急診室病患群體具有較好的代表性，對其發生CAUTI的危險因素進行較大規模樣本的研究，并在此基礎上探討有針對性的護理預防措施，具有重要的意義。本研究回顧分析溫州醫科大學附屬第二醫院急診室接受留置導尿病例的臨床資料，報告如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2018年6月至2020年12月在溫州醫科大學附屬第二醫院急診接受留置導尿管操作的1 780例患者，年齡25～91（68.5±27.7）歲。CAUTI診斷標準參照原衛生部在2010年下發的《導尿管相關尿路感染預防與控制技術指南（試行）》[12]，結合病原菌培養結果及臨床癥狀進行判定。排除惡性腫瘤、血液疾病、自身免疫病、操作前有感染、合并精神/智力障礙以及病例資料不完整的患者。按上述標準于1 780例留置導尿患者中確診CAUTI 142例。

1.2 方法 本研究資料收集期間本單位患者尿液收集和菌種鑒定流程：導尿管收集尿液送細菌室，按《全國臨床檢驗操作規程》進行標本的分離和細菌培養，對于培養陽性者采用ATB New微生物分析系統及配套試劑（法國梅里埃公司）進行菌種鑒定。采用回顧性方法查閱病例資料，對患者入住急診期間的臨床資料進行統計，包括年齡、性別、糖化血紅蛋白（glycosylatedhemoglobin,HbA1c）、血清白蛋白（Album）、體質量指數（body mass index,BMI）、導尿管留置時間、更換導尿管次數、是否預防性使用抗生素、是否膀胱沖洗等。上述人口學資料均為患者入急診期間采集，化驗指標均為入急診首次檢驗結果，留置導尿時即常規留取尿常規化驗，本研究以此尿常規化驗陰性作為基線及入選標準之一。留置導尿后根據病情及臨床評判，部分病例進行膀胱沖洗、預防性使用抗生素及更換導尿管等操作。后續所有入選病例若出現尿路感染的臨床癥狀即留取樣本進行尿培養進一步確診。

1.3 統計學處理方法 采用SPSS23.0軟件包進行統計學分析。計量資料以表示，比較采用兩樣本t檢驗，計數資料以例數和構成比表示，比較采用χ2檢驗。根據專業判斷，將可能的危險因素采用χ2檢驗或t檢驗先進行單因素分析，篩選出有意義的變量，再進行二分類Logistic回歸分析找出CAUTI的獨立危險因素。據此結果建立風險預測模型，Hosmer-Lemeshow檢驗評估模型擬合度，受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線評估回歸模型的預測價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 在資料收集期間本單位急診室留置導尿管患者發生尿路感染的特征 1 780例留置導尿患者中確診發生尿路感染142例，感染率7.98%。共檢出171株病原菌，其中革蘭陰性菌113株（66.08%），革蘭陽性菌55株（32.16%），真菌感染3例（1.75%）。

2.2 急診室留置導尿感染患者危險因素的單因素分析 與未感染組相比，感染組在年齡構成、性別構成、高BMI比例、更長的導尿管留置時間占比、更頻繁更換導尿管占比以及HbA1c和血清Album水平方面存在差異。其中，感染組的≥60歲的年齡構成比、女性構成比、BMI≥30 kg/m2的比例、導尿管留置時間≥3 d的比例、更換導尿管≥2次的比例以及HbA1c水平均高于未感染組，而血清Album水平則低于未感染組，差異有統計學意義（均P＜0.05）。在預防使用抗生素占比、膀胱沖洗占比方面感染組與未感染組間差異無統計學意義（P＞0.05）。據此篩選CAUTI發生可能的影響因素：年齡、性別、HbA1c、BMI、導尿管留置時間、更換導尿管次數與血清Album做進一步多因素分析。見表1。

表1 兩組患者一般資料及導尿管相關尿路感染的單因素分析

2.3 急診室患者發生CAUTI危險因素的多因素分析及CAUTI風險預測模型的建立 以年齡、性別、HbA1c、BMI、導尿管留置時間、更換導尿管次數、血清Album這7個因素為自變量，以急診室留置導尿患者是否發生尿路感染為因變量，進一步行二元Logistic回歸分析（單因素篩選及向后似然法）顯示，與各自參照組比較，年齡≥60歲組、BMI≥ 30 kg/m2組和留置導尿時間≥3 d組發生CAUTI的OR分別為：1.637、3.052、3.135（均P＜0.05）。此外，對于連續性變量HbA1c和血清Album的相應OR分別為1.563、0.896（均P＜0.05）。據此推測，年齡≥60歲、HbA1c升高、BMI≥30 kg/m2、導尿管留置時間≥3 d是急診室留置導尿患者發生CAUTI的獨立危險因素（P＜0.05），而血清Album水平則是CAUTI發生的保護因素（P＜0.05）。見表2。根據上述結果，構建急診室留置導尿患者發生CAUTI的風險預測模型為：Logit（P）=-4.571+0.493×年齡+ 0.446×HbA1c+1.116×BMI+1.143×留置導尿時間-0.110×Album。采用Hosmer-Lemeshow檢驗模型與觀測值擬合度可以接受（χ2=13.383，P=0.099）。

表2 急診室患者發生CAUTI的Logistic回歸分析

2.4 Logistic回歸模型預測效能 利用ROC曲線對Logistic回歸模型總的預測效能進行分析，其曲線下面積（area under curve，AUC）為0.870（95%CI=0.853～0.885），約登指數最大值為0.616，對應的靈敏度為83.10%，特異度為78.45%，截斷值為0.075，提示本模型對急診室留置導尿患者發生CAUTI的預測效能較好。同時進行HbA1c、血清Album以及兩者聯合檢測的ROC分析，其AUC分別為0.759、0.618以及0.842。對應的靈敏度分別為52.82%、35.92%以及67.61%；對應的特異度分別為90.54%、90.72%以及90.90%。以P＜0.05水準，按Bonferroni法修正之后，各指標間AUC曲線下面積兩兩比較各P均＜0.008。和單一HbA1c和血清 Album相比，兩者聯合檢測在不影響特異度的前提下顯著提高了預測的靈敏度。見表3和圖1。

表3 各指標預測CAUTI的ROC曲線分析

圖1 各指標預測CAUTI的ROC曲線

3 討論

本研究統計兩年半時間內本單位急診室CAUTI總體感染率7.98%。徐光琴等[13]統計了6 046 例CAUTI，總發病率為2.75%，發現存在不同科室間發病率的差異（0.97%～15%），提示不同診療環境對CAUTI影響不同，但其科室劃分僅以神經內外科、綜合ICU和其他內科等表述，未細分急診科的相關數據。國內ICU科室有關于此項感染率較大規模樣本的數據為5.56%[10]，限于具體條件，無法直接比較來體現國內急診室環境對CAUTI總體發生率的影響。國外此項數據因年齡、性別、不同的診療環境類型而異，美國醫療衛生安全網（NHSN）報告平均每年CAUTI發生率[（0.2～4.8）例/1 000插管日]優于國內，且近年來總體呈下降的趨勢[2-3，11]。國內相關縱向數據欠缺，將是下一步關于CAUTI流行病學調查的方向之一。

本研究顯示，急診室CAUTI病原菌以革蘭陰性菌為主（66.08%），其次為革蘭陽性菌（32.16%），真菌感染占比較少（1.75%）。這與同類研究相似[14-15]。 此發現為本單位急診患者在藥物敏感試驗結果回報之前經驗性抗生素治療的選擇提供了依據。盡管如此，在單因素分析中卻未發現預防性使用抗生素對CAUTI的影響。這與以往對長期插管者使用抗菌藥物容易導致耐藥菌株感染的認識不一致[16]。同時，有研究認為膀胱沖洗對膀胱壁產生機械性損傷而增加了感染的概率[17-18]，但本研究中未發現膀胱沖洗對CAUTI的正性或負性的影響。

不同研究納入的CAUTI相關影響因素可能有所差異，但年齡和合并糖尿病常常是大多數研究中看法較為一致的對CAUTI有影響的獨立變量[2，9]。原因可能與老年患者抵抗力下降，合并糖尿病影響免疫力有關[2，5，8]。在本研究中年齡的OR為1.637，低于國內同類研究的2.83[19]，考慮與年齡截斷值取值不同有關。值得一提的是，本研究篩選危險因素時以HbA1c指標代替合并糖尿病作為自變量的備選對象，系考慮到急診室患者常常存在既往史缺失或不準確，同時發現即使合并糖尿病，患者近期血糖控制情況往往無法準確獲取，采用HbA1c值可以反映最近一段時間內的血糖水平，可能有助于控制混雜因素便于分析時獲得更加真實結果。

本研究發現，BMI的OR達到了3.052，即發生尿路感染的風險BMI超過30 kg/m2組是30 kg/m2以下組的3倍多，提示作為獨立危險因素超重在CAUTI發生中的權重比較大。關于BMI與感染之間的關系國內研究結果并不一致。比如在闌尾術后患者中，高BMI是引起切口感染的高危因素[20]，婦科手術[21]和膝關節周圍感染中[22]也有類似結果，但在腦卒中患者發生肺部感染中BMI較低者反而是危險因素[23]， 也有薈萃分析發現兩者之間無關聯[24]。進一步分析發現不同研究報告的感染部位不同以及BMI臨界值取值不同可能影響了結果。本研究事先對入組的連續型BMI原始數據進行ROC分析，以約登指數最大值獲得的最佳截斷值為30.18 kg/m2，因此，為了獲得最優的靈敏度和特異度組合，本研究進行BMI二分類變換時將臨界值取值為30 kg/m2而非采用國內常用的28 kg/m2[25]。

另外，留置導尿管使尿道的正常生理環境被破壞，免疫系統的中性粒細胞吞噬功能減弱，影響了膀胱對細菌的生理性沖刷作用，使細菌容易逆行至上位泌尿器官生長繁殖誘發感染[26]。因此，留置導尿管在體內保持時間越長，發生感染的危險性越高。美國流行病學會指出，導尿管留置時間是感染發生最重要的危險因素[27]。CHENOWETH等[28]也認為留置導尿超過6 d是ICU患者發生CAUTI的重要風險因素。國內兒童的相關研究也與此一致[18]。本研究發現，留置導尿超過3 d對感染發生的OR即達到了3.135，提示臨床上需特別注意留置導尿管時間超過3 d的患者。

此外，血清Album水平在本研究回歸模型中作為感染發生的保護因素，其OR達到0.896，即白蛋白水平越高，發生尿路感染的概率越低，這符合專業上的認識：白蛋白作為衡量機體營養狀態的指標，通常營養狀態更佳的患者，抵抗感染的能力也越強。原因可能與低Album影響免疫力相關指標有 關[29-31]。

女性生理結構的特點[32]，以及更頻繁更換導尿管會增加尿路內膜的損傷[18]，通常對感染發生風險有貢獻，但在本研究中單因素篩選時這兩項入選，卻在多因素模型構建中未發現這兩項指標達到統計學意義而被剔除，結合本回歸模型預測效能較好（AUC為0.870）但擬合優度僅達到可以接受的程度（P=0.099），考慮當前數據集中的信息尚未被充分利用，或存在尚未涵蓋的混雜因素影響所致。

本研究應用ROC曲線評價模型的判別效度。一般認為，AUC＞0.7時可以認為模型診斷準確性較好，且AUC越大，診斷準確性越高，即模型的區分度越好[33]。本模型總預測概率的AUC達到0.870，對應的靈敏度為83.10%，特異度為78.45%，提示以臨床容易獲得的年齡、HbA1c、BMI、導尿管留置時間和血清Album指標構建的模型對急診室發生CAUTI的預測效能較好。目前國內尚未有急診室場景的同類研究，在住院老年人群[19]和ICU人群[10]中進行過相關CAUTI的模型構建和預測研究，樣本量均較大，納入影響變量眾多，雖然準確性更高，但因變量眾多而不便于臨床應用。本模型較好地克服了上述不足且兼顧了預測效力。

本研究還做了HbA1c、血清Album以及兩者聯合檢測的ROC分析，其AUC分別為0.759、0.618以及0.842。提示單一項目檢測對CAUTI發生的預測效能較低，兩者聯合能顯著提高預測能力。特別需要指出，單一HbA1c預測的敏感性只有52.82%，截斷值為10.94，單一白蛋白的預測敏感性只有35.92%，截斷值為28.85，兩者截斷值都偏保守，而聯合檢測能夠將預測敏感度提高到67.61%，同時不影響特異度。目前國內相關研究通常為羅列影響因素的優勢比，較少將危險因素對結局的預測進行量化，一定程度上影響了臨床實用價值。本研究以約登指數最大值獲取最佳的靈敏度和特異度組合，且選取的HbA1c和血清Album均系臨床常規入院化驗指標，故以此兩項指標聯合，能在不額外增加檢測項目、不增加患者負擔的前提下對結局預測做出更加準確科學的臨床決策判斷。

本研究存在一些局限性。首先，本研究系橫斷面研究，變量和結局之間的因果關系難以評估。同時系回顧性數據，一些關鍵參數無法進一步分析。其次，所有的血清樣本只采集一次，導致了連續性變量的偏倚。另外，限于條件及樣本量，研究難以涵蓋影響結果的全部變量，影響了模型的效能。

針對上述多種獨立危險因素，采取符合急診室特點的有針對性措施，加強護理預防，對于降低急診室患者CAUTI的發生率具有重要意義：①加強對高齡、合并基礎疾病特別是糖尿病以及超重患者，在急診接診開始就予以特別關注，及時加強優質護理，注意并發癥的預防。②注意無菌操作原則，加強導尿管護理，盡量減少留置導尿管時間，阻斷細菌侵入繁殖的機會。③注意患者血清Album的變化，及時將血清Album較低的患者列為尿路感染的高危對象，增加營養以降低風險。不管是否糖尿病患者，均要重視HbA1c的監測和控制。