临床研究|腰椎术后手术部位感染的危险因素分析及列线图模型建立

以下文章来源于临床麻醉学杂志 ，作者安燕,姜君,等

本文由“临床麻醉学杂志”授权转载    

腰椎术后手术部位感染的危险因素分析及列线图模型建立

安燕1 王慧1 赵晓勇2 朱宝启3 郭翔3 姜君1

1潍坊医学院附属医院麻醉科

2潍坊医学院麻醉学院

3潍坊医学院附属医院脊柱外科

通信作者：姜君

基金项目：山东省自然科学基金（ZR2016HP06）；潍坊市科学技术发展计划（医学类）（2020YX035）

【摘要】

目的

探讨开放性腰椎后入路手术患者术后手术部位感染（SSI）的相关危险因素，并建立与验证术后SSI的列线图风险预测模型。

方法

选择2017年1月至2021年12月行开放性腰椎后入路手术的患者920例，男422例，女498例，年龄≥18岁，BMI≥18.5 kg/m2，ASA Ⅰ—Ⅳ级。将患者按照7∶3随机分为训练数据集和验证数据集，并基于训练数据集建立预测模型。采用Lasso回归结合二元Logistic回归最终筛选的预测因素构建列线图模型。使用C指数、校准曲线及决策曲线（DCA）等对列线图模型的区分度、校准度及临床适用度进行分析评估。

结果

本研究中发生SSI的有17例（1.85%），训练集中有10例（1.55%），验证集中有7例（2.54%）。列线图模型中的预测因素包括术前低白蛋白血症（OR=36.928，95%CI 6.585～235.997，P<0.001）、肥胖（BMI≥28.0 kg/m2）（OR=4.994，95%CI 1.202～24.781，P=0.032）和术后3天内切口渗出（OR=6.133，95%CI 1.473～28.775，P=0.014）。该模型的C指数为0.879（95%CI 0.760～0.998）。校准曲线显示良好的一致性。DCA曲线分析显示当SSI发生风险阈值＞1%时，该列线图更具临床价值。

结论

术前低白蛋白血症、肥胖及术后3 d内切口渗出是行开放性腰椎后入路患者术后发生SSI的危险因素，基于以上危险因素构建的风险预测模型可以较好地预测术后SSI的发生。

【关键词】手术部位感染；脊柱外科；危险因素；列线图；预测模型

手术部位感染（surgical site infection， SSI）是常见的术后并发症，可延长住院时间、增加住院费用及非计划再次手术率［1-3］。腰椎术后发生SSI的典型临床表现包括发热、腰痛以及局部感染征象［4］。腰骶棘后路手术后切口感染发生率为1%～25%［5］。因此，分析潜在的感染因素并给予干预措施是必要的。列线图模型是一种简单的概率模型，可以通过图形来表示每个预测因子对结果的影响，以更容易理解的形式帮助临床医师决策。目前尚未发现腰椎术后SSI列线图模型的相关研究。本研究探讨腰椎手术后发生SSI的相关危险因素，并建立列线图模型预测SSI风险，为临床提供简单方便的预测工具。

资料与方法

一般资料

本研究经医院伦理委员会批准（wyfy-2022-ky-087）。回顾性收集2017年1月至2021年12月脊柱外科全麻下行开放性腰椎后入路手术的患者，性别不限，年龄≥18岁，BMI≥18.5 kg/m2，ASAⅠ—Ⅳ级，Ⅰ类手术切口。排除标准：无法采集临床病史资料信息或信息采集不全，非全麻手术，腰部联合其他部位手术，术前存在感染应用抗生素。

诊断标准  术后SSI的诊断标准参考《医院感染诊断标准（试行）》［6］。SSI分为表浅SSI和深部SSI。

表浅SSI：

（1）表浅切口有红、肿、热、痛，或有脓性分泌物；

（2）临床诊断（表浅切口有红、肿、热、痛或有脓性分泌物，临床医师诊断的表浅切口感染，切口缝合针眼处有轻微炎症和少许分泌物及切口脂肪液化除外）基础上细菌培养阳性。具有以上两点之一即可诊断。

深部SSI：

（1）从深部切口引流出或穿刺抽到脓液，感染性手术后引流液除外；

（2）自然裂开或由外科医师打开的切口，有脓性分泌物或有发热≥38 ℃，局部有疼痛或压痛；

（3）再次手术探查、经组织病理学或影像学检查发现涉及深部切口脓肿或其他感染证据；

（4）临床诊断基础上细菌培养阳性。具有以上四点之一即可诊断。根据术后是否发生SSI将患者分为两组：非SSI组与SSI组。

麻醉方法

入室后建立静脉通路并常规监测HR、BP、SpO2、ECG。于局麻下行左侧桡动脉穿刺并置管，监测MAP。麻醉诱导：静脉注射舒芬太尼0.5 μg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、罗库溴铵0.6 mg/kg。待患者意识消失后气管插管行机械通气，参数设置：氧流量2.0 L/min，VT 8～10 ml/kg，I∶E 1∶2，RR 12～20次/分，PETCO2 35～45 mmHg。麻醉维持：通过微量注射泵不间断泵注瑞芬太尼0.1～0.2 μg·kg-1·min-1、丙泊酚4～12 mg·kg-1·h-1，按需间断推注顺式阿曲库铵5 mg。手术结束前约5 min停药。待患者意识恢复，达到拔管条件，充分吸痰后拔除气管导管。

观察指标

通过检索医院数据库，收集术前、术中及术后的相关临床资料。术前指标：术前合并症、吸烟饮酒史、既往腰椎手术史、术前血常规、肝肾功能等；术中及术后指标：手术节段、是否输血、出血量、输液量、手术时间、手术方式、引流管留置时间、术后切口有无渗出、术后血红蛋白等。

统计分析

采用SPSS 23.0软件进行数据分析。正态分布计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用两独立样本t检验；非正态分布计量资料以中位数（M）和四分位数间距（IQR）表示，采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。训练集与验证集的分配使用R语言软件（4.1.2）中caret包的createDataPartition函数按7∶3比例进行随机分配。基于训练集建立预测模型，验证集进行外部验证。采用Lasso回归筛选出最优预测特征，采用二元Logistic回归进一步分析，以获得术后发生SSI的预测因素并将其纳入模型，同时与疾病特征紧密相关的变量也会被纳入［7-10］，绘制可视化列线图展示预测模型。采用曲线下面积（area under curve, AUC）、C指数、校准曲线及DCA等对列线图模型的性能进行评估和验证。C指数的范围为0.5～1.0，0.5表示随机机会，1.0表示完全辨别。在验证集中，通过10倍的交叉验证，模型的性能得到了增强。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

本研究初始纳入943例接受开放性腰椎后入路手术患者，排除非全身麻醉2例、临床病史资料信息无法采集或采集不全20例及术前肺部感染1例，最终纳入患者920例。发生SSI的有17例（1.85%），训练集在中有10例(1.55%)，验证集中有7例(2.54%)。单因素分析显示，非SSI组术前低白蛋白血症、术后3 d内切口渗出的发生率明显低于SSI组（P<0.05）。两组患者性别、年龄、BMI、ASA分级、术前合并症、吸烟饮酒史、既往腰椎手术史、术前血常规、是否急诊手术、术中失血量、是否输血、手术时间、麻醉时间等差异无统计学意义（表1）。

Lasso回归分析显示，在训练集中，术前低白蛋白血症、肥胖、饮酒史及术后3 d内切口渗出为最优预测因素（图1），并将其纳入二元Logistic回归分析，结果表明SSI与术前低白蛋白血症（P<0.001）、肥胖（P=0.032）和术后3 d内切口渗出（P=0.014）明显相关（表2）。

在结合二元Logistic回归和Lasso回归的基础上，构建了包含3个预测因素的预测模型，模型以列线图表示（图2）。列线图模型AUC为0.879（95%CI 0.751～1.000），C指数为0.879（95%CI 0.760～0.998），表明该模型具有良好的辨别力和预测判断能力（图3）。根据列线图的模型校准曲线分析显示，列线图模型预测SSI的概率与实际概率吻合良好（图4）。SSI列线图模型的决策曲线分析表明，当阈值概率>1%时，与任何单一因素相比较，列线图在预测SSI方面具有更大的净收益（图5）。

讨论

SSI是脊柱手术常见的术后并发症，围术期采取预防措施对减少SSI至关重要［1，11］。本研究结果显示，开放性腰椎后入路手术后SSI的发生率为1.85%，与Gasbarrini等［4］研究结果相似。本研究中开放性腰椎后入路手术后发生SSI的独立危险因素有术前低白蛋白血症、肥胖及术后3 d内切口渗出，通过结合危险因素构建了SSI列线图预测模型，且测模型具有良好的预测判断能力及一定的临床实用价值。

王仕永等［12］研究表明，长期饮酒或酗酒是术后感染的危险因素，本研究结果与之不一致，本研究中二元Logistic回归分析显示饮酒史与术后SSI无关。这可能是因为本研究仅将是否饮酒史纳入统计指标，患者饮酒量、饮酒年限及近期有无饮酒等未纳入有关，具体机制有待进一步研究。本研究结果显示，患者术前存在低白蛋白血症可增加术后SSI的发生风险。术前存在低白蛋白血症与患者的营养状况相关，反映患者术前可能存在蛋白质摄入不足或消耗过多，由于手术应激及术中失血等因素影响，术后存在低白蛋白血症的风险明显增高，导致感染风险增加。Rivadeneira等［13］研究表明，低白蛋白血症可影响巨噬细胞功能引起机体免疫力降低，从而增加术后切口感染的发生。此外，马敏慧等［14］研究表明，低白蛋白血症导致组织间隙液体积聚，增加细菌感染的机会，导致术后SSI的发生。

本研究结果显示，肥胖患者术后发生SSI的风险增加。可能由于肥胖的患者皮下脂肪含量较高，增加了手术部位暴露和手术操作的难度，加之血液供应相对减少，导致术后SSI的发生［15］。肥胖是伤口感染的独立危险因素［16-17］，本研究结果与此一致。Winfield等［18］研究表明，肥胖被确认为是SSI的独立危险因素，且尤其是清洁切口或清洁污染切口的患者。另外，本研究结果显示，术后切口渗出也可增加SSI发生的风险。可能与大量渗出造成切口处于潮湿的环境中，增加了细菌感染机会有关［19］。术后切口渗出常常作为SSI的伴随症状出现。但Bradley［20］研究表明，适度的切口渗出有利于促进术后切口愈和，具体机制尚待进一步研究。

此外，患者术前血糖可能会对术后SSI造成的影响。糖尿病患者术前血糖偏高会增加术后感染的可能。翟永鑫等［21］研究表明，糖尿病患者术前血糖值控制在一定范围内对于降低术后感染有积极作用。本研究纳入分析指标为是否患有糖尿病，未具体探讨血糖值对术后SSI可能造成的影响，其具体机制还需进一步探讨。

列线图使用方便，可以避免大量的重复计算，以帮助更好的临床决策［22］。目前，列线图模型在肿瘤学和临床医学预测中得到了广泛应用［10］。本研究是将列线图模型应用于预测开放性腰椎后入路SSI的相关危险因素的研究，建立了一种有效的术后SSI的预测模型，经外部验证，该模型的C指数为0.879（95%CI 0.760～0.998），表明该模型有良好的区分度。校准曲线与决策曲线分析表明，列线图模型具有良好的性能及较高的净获益，列线图作为行开放腰椎手术后发生SSI的临床预测工具具有较高的准确度，可以早期及时发现可能存在SSI风险的患者，并加以预防和处理，使可能存在术后SSI风险的患者从中受益。

本研究存在一定的局限性。本研究为回顾性研究，可能存在选择偏倚；本研究采用外部验证，严格的外部验证需要在更大样本的、前瞻性的多中心临床研究中进行，以获得更加详细客观的结论。

综上所述，本研究提出了一种基于患者术前低白蛋白血症、肥胖和术后3 d内切口渗出3个预测因素的列线图模型，经验证该模型具有良好的预测性能及临床实用价值，可以较好地预测行开放性腰椎后入路手术患者术后发生SSI的可能性，为临床医师早期干预治疗提供参考。

参考文献略。

DOI:10.12089/jca.2023.05.002

END

免责声明：

本公众平台所刊载原创或转载内容不代表米勒之声的观点或立场。文中所涉及药物使用、疾病诊疗等内容仅供医学专业人士参考。

END

编辑：MiLu.米鹭

校对：Michel.米萱‍  

打赏