ICU产超广谱β-内酰胺酶肠杆菌血流感染诊断预测模型的构建和验证

摘要

目的：超广谱β-内酰胺酶肠杆菌(extended-spectrum β-lactamase-producing Enterobacteriaceae,ESBL-E已成为重症监护室(intensive care unit,ICU)血流感染的主要致病菌之一，严重影响患者的预后。探讨ICU内ESBL-E血流感染的危险因素，构建并验证其诊断预测的模型，可为临床医生在ESBL-E的早期识别、防控提供参考和建议。方法：回顾性分析2020年1月至2022年6月济宁市第一人民医院肠杆菌科细菌血流感染病例的临床资料。将2020年1月至2021年12月收治的患者作为建模组(n=255),2022年1月至6月收治的患者作为验证组(n=51)，建模组根据是否产ESBLs将患者分为产ESBLs组(n=131)和非产ESBLs组(n=124)，采用多因素Logistic回归分析ESBL-E感染的危险因素，并构建其诊断预测模型，通过受试者操作特征曲线、净重新分类指数、校准曲线、C指数、Brier评分、决策曲线分析和临床影响曲线评估模型的区分度、校准度和获益率，采用Bootstrap法进行内部验证，并通过验证组数据对上述模型进行外部验证。结果：多因素危险因素分析结果显示：急性生理功能和慢性健康状况评价II(acute physiology and chronic health evaluation II,APACHE II)评分(>15)、营养风险筛查2002(nutritional risk screening 2002,NRS 2002)评分(≥3)、2个月内使用过头孢菌素、2个月内使用过喹诺酮类抗生素是ICU中ESBL-E血流感染的独立危险因素。ESBL-E血流感染诊断预测模型回归方程=-1.718+APACHE II评分(>15)×0.989+NRS 2002评分(≥3)×0.989+2个月内使用过头孢菌素×0.648+2个月内使用过喹诺酮类抗生素×0.806。该模型显示出良好的预测能力，预测建模组ESBL-E感染的曲线下面积为0.831(95%CI 0.781～0.881)，敏感度为79.4%，特异度为72.6%。净重新分类指数显示该模型优于单一因素模型。Hosmer-lemeshow结果显示感染诊断预测模型的拟合优度较好(P=0.482)；采用Bootstrap法重复抽样1 000次对该模型进行内部验证，校准曲线趋近于理想曲线，C指数为0.831,Brier评分为0.213。决策曲线分析显示该模型在阈值概率0.07～0.70范围内净获益率均大于0。临床影响曲线显示当阈值概率大于0.7后，预测模型判定为ESBL-E感染高风险人群与实际发生ESBL-E人群高度匹配，证实该预测模型临床有效率高。外部验证中应用该模型预测验证组ESBL-E感染的曲线下面积为0.807，敏感度为80.8%，特异度为80.0%，验证结果与实际一致性较高。结论：ICU患者病情越危重、营养不良、近期应用头孢菌素或喹诺酮类抗生素会增加ESBL-E血流感染的风险。基于APACHE II评分(>15)、NRS 2002评分(≥3)、2个月内使用过头孢菌素或喹诺酮类抗生素构建的诊断预测模型对ICU患者ESBL-E血流感染情况具有较好的预测价值。

关键词

超广谱β-内酰胺酶 / 肠杆菌 / 血流感染 / 危险因素 / 预测模型

基金资助

山东省医药卫生科技发展计划项目(20203100526,2021117010481); 济宁市第一人民医院启航科研项目(2021-QHM-030)