引用本文
艾来提#cod#x000b7;吾甫尔, 哈木拉提#cod#x000b7;吐送, 安尼瓦尔#cod#x000b7;牙生. 经皮肾镜碎石术后并发全身炎症反应综合征的危险因素分析及预测模型的建立[J]. 微创泌尿外科杂志, 2019,8(1): 40-45.
AILAITI Wufuer, HAMULATI Tusong, ANNIWAER Yasheng. Risk factors of systemic inflammatory response syndrome after percutaneous nephrolithotomy and establishment of prediction models. JOURNAL OF MINIMALLY INVASIVE UROLOGY,2019,8(1): 40-45.  
Doi:10.19558/j.cnki.10-1020/r.2019.01.010
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经皮肾镜碎石术后并发全身炎症反应综合征的危险因素分析及预测模型的建立
艾来提·吾甫尔1, 哈木拉提·吐送1, 安尼瓦尔·牙生1
1 新疆医科大学第一附属医院泌尿外科 830054 乌鲁木齐
通讯作者: 安尼瓦尔·牙生, 13999910775@163.com
收稿日期: 2018-10-01
摘要

目的分析经皮肾镜碎石术（PCNL）后全身炎症反应综合征（SIRS）的相关危险因素,并建立Logistic回归预测模型。方法回归性分析2017年1月-2018年3月期间在新疆医科大学第一附属医院泌尿中心结石病区行PCNL治疗上尿路结石的414例患者的临床资料。采用单因素及多因素Logistic回归分析筛选PCNL术后SIRS发生的危险因素,建立Logistic回归预测模型,最终用Hosmer and Lemeshow检验来对所建立的预测模型的拟合优度进行测验,用ROC曲线下面积来对该预测模型的效能进行评定。结果414例PCNL患者当中术后发生SIRS的人数为62例,SIRS的发生率为15%,其中有3例患者发生感染性休克,占总数的0.72%。单因素Logistic回归分析的结果表明：性别、手术时间、通道数目、结石最大直径、术前尿培养阳性,术前尿白细胞阳性,术前尿亚硝酸盐阳性,结石成分等因素和PCNL术后SIRS的发生有着一定关系（ P<0.05）;多因素Logistic回归分析结果显示性别（ OR=2.537, P<0.05）、手术时间（ OR=5.025, P<0.05）、术前尿培养阳性（ OR=4.524, P<0.05）、术前尿亚硝酸盐阳性（ OR=2.247, P<0.05）是PCNL术后SIRS发生的独立危险因素（ P<0.05）;根据多因素Logistic回归分析有统计学意义的变量进入回归方程,获得的预测模型为 P=1/1+EXP(-3.982+0.931×X1+1.614×X7+1.509×X14+0.810×X17)。Hosmer and Lemeshow检验提示预测模型拟合度为（ χ2=5.724, P>0.05）;ROC曲线下面积为0.857,95%CI（0.809~0.904）。结论性别、手术时间、术前尿培养阳性、术前尿亚硝酸盐阳性是PCNL术后SIRS发生的独立危险因素,所建立的预测模型有一定的风险评估价值。

关键词: 经皮肾镜碎石术; 全身炎症反应综合征; 危险因素; 预测模型
中图分类号:R622.4 文献标志码:A
Risk factors of systemic inflammatory response syndrome after percutaneous nephrolithotomy and establishment of prediction models
AILAITI Wufuer1, HAMULATI Tusong1, ANNIWAER Yasheng1
1Department of Urology, First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Urumqi 830054,China
Corresponding author： Anniwaer Yasheng, 13999910775@163.com
Abstract

Objective: To analyze the risk factors of systemic inflammatory response syndrome (SIRS) after percutaneous nephrolithotomy (PCNL), and to establish a logistic regression-based prediction model.Methods: Regression analysis was conducted on 414 patients with upper urinary tract calculi treated by PCNL in the Department of Urology of our hospital from January 2017 to March 2018. Univariate and multivariate logistic regression analyses were used to screen the risk factors of SIRS after PCNL, and to establish a logistic regression-based prediction model. Finally, the Hosmer-Lemeshow test was used to assess the goodness of fit of the prediction model and the area under the ROC curve was used to evaluate its effectiveness.Results: Among 414 PCNL patients, 62 (15%) developed SIRS post-surgery and 3 patients had septic shock (0.72% of the total). Univariate logistic regression analysis showed that factors such as gender, operation time, number of channels, maximum diameter of stones, positive preoperative urinary culture, positive preoperative urinary leukocytes, positive preoperative urinary nitrite and stone composition were related to the occurrence of SIRS after PCNL ( P<0.05). Multivariate logistic regression analysis showed that the gender (OR=2.537, P<0.05), operation time (OR=5.025, P<0.05), preoperative positive urine culture (OR=4.524, P<0.05), and preoperative positive urine nitrite (OR=2.247, P<0.05) were independent risk factors for SIRS after PCNL ( P<0.05). According to the multivariate logistic regression analysis, statistically significant variables were added to a regression equation, and the resulting predictive model was P=1/1+EXP(-3.982+0.931×X1+1.614×X7+1.509×X14+0.810×X17). The Hosmer-Lemeshow test indicated that the fitting degree of the prediction model was χ2=5.724 ( P>0.05), and the area under the ROC curve was 0.857 with 95% CI [0, 904].Conclusions: Patient gender, operation time, preoperative positive urine culture, and preoperative positive urine nitrite are independent risk factors for SIRS after PCNL, and the established predictive model has certain value in risk assessment.

Keyword: percutaneous nephrolithotomy; systemic inflammatory response syndrome; risk factors; prediction model

PCNL作为腔内泌尿外科的关键组成部分, 能够有效治疗肾和输尿管上段结石, 是现代医学较为受欢迎的治疗手段。而随着PCNL的普及, 越来越多并发症被临床医师所认识, 其中全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome, SIRS）尤为受到医师们的关注[1]。SIRS如得不到及时控制, 将进一步发展为脓毒性休克、多器官功能障碍综合征、甚至引起死亡。根据国内外报道, PCNL术后SIRS的发病率高达8.9%~43.0%[2, 3, 4, 5, 6, 7]。且近年来PCNL术后并发SIRS及感染性休克有上升趋势[8]。故如何早期预防PCNL术后SIRS的发生显得尤为重要。

1 资料与方法
1.1 临床资料

本文选取2017年1月-2018年3月期间在我院泌尿中心结石病区确诊为上尿路结石并接受PCNL治疗的患者。排除标准：①术前伴有肿瘤、血液系统疾病、泌尿系结核、口服免疫抑制剂等免疫功能减退的患者; ②甲状腺功能亢进患者; ③严重心肺功能不全患者; ④术前发热患者; ⑤术前血常规白细胞异常患者; ⑥住院病史资料不全的患者。按照排除标准本研究最终共纳入414例患者, 其中男284例, 女130例, 年龄15~85岁, 平均42.21岁。肾结石354例, 输尿管上段结石60例, 单发结石127例, 多发结石287例, 合并糖尿病38例, 合并高血压87例, 合并肾功能不全47例。

1.2 手术方式

术前30 min常规对患者静脉滴注敏感抗生素, 均采用全身麻醉, 待麻醉生效后患者取截石位, 会阴部常规皮肤消毒, 铺巾, 经尿道置入膀胱镜至膀胱, 沿输尿管间嵴寻找输尿管口, 并置入输尿管导管, 退出膀胱镜并留置气囊尿管, 两者固定, 体位改为俯卧位。术区常规消毒, 铺巾, B超引导定位下建立经皮肾镜通道, 扩张器沿导丝扩张至F16~24。然后行钬激光碎石, 用取石钳取出或随灌注液飘出结石碎片, 术野区未见明显残留结石后输尿管留置双J管, 退出肾镜, 留置肾造瘘管, 缝合固定。

1.3 SIRS的诊断标准

①体温> 38℃或< 36℃; ②心率> 90次/min; ③呼吸频率> 20次/min或PaCO2< 32; ④外周血白细胞计数> 12× 109/L或< 4× 109/L或未成熟细胞≥ 10%[9]。PCNL术后如出现上述诊断标准的2项或者2项以上就可以诊断为SIRS。

1.4 纳入的危险因素

通过查阅国内外相关文献并结合临床实践观察结果, 选择可能影响PCNL术后SIRS发生的18个因素, 即性别、年龄、糖尿病、高血压、BMI、泌尿系结石手术史、手术时间、手术部位、通道数目, 肾积水, 结石最大直径, 结石数目, 结石部位, 术前尿培养, 术前尿白细胞, 肾功能, 术前尿亚硝酸盐, 结石成分[10, 11, 12]。以上变量的编码号及赋值参照表1。

表 1 危险因素的编码和赋值说明
1.5 统计学方法

本文中使用的统计学软件是SPSS 23.0。先借助单因素Logistic回归分析来初步筛选PCNL术后并发SIRS的因素。接着使用多因素Logistic回归分析来确定PCNL术后SIRS发生的独立危险因素, 建立预测模型。此外该预测模型的拟合优度通过Hosmer and Lemeshow来进行测验, 而通过ROC曲线下面积来对预测模型的效能进行评定, 以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本次研究被纳入的414例患者当中有62例患者在手术之后被确诊为SIRS, 占总数的15%。其中3例患者发生感染性休克, 占总数的0.72%, 经过积极治疗后均痊愈。

2.1 单因素Logistic回归分析

调查研究的报告表明：性别、结石最大径、手术时间、通道数目、术前尿培养阳性, 术前尿白细胞阳性, 术前尿亚硝酸盐阳性, 结石成分与术后SIRS发生相关（P< 0.05）。而年龄、糖尿病、高血压、BMI、泌尿系结石手术史、手术部位、肾积水、结石数目、结石部位、肾功能等10个变量与PCNL术后SIRS的发生无关（P> 0.05）（表2）。

表 2 单因素Logistic回归分析结果
2.2 多因素Logistic回归分析

将单因素Logistic回归分析中有统计学意义的变量进一步进行多因素Logistic回归分析。报告结果表明：性别（OR=2.537, P< 0.05）、手术时间（OR=5.025, P< 0.05）、术前尿培养阳性（OR=4.524, P< 0.05）、术前尿亚硝酸盐阳性（OR=2.247, P< 0.05）是PCNL术后SIRS发生的独立危险因素（P< 0.05）（表3）。

表 3 多因素Logistic回归分析结果
2.3 构建预测模型

将多因素Logistic回归分析中有统计学意义的4个独立危险因素列入回归方程, Logistic(P)=ln(P/1– P)=– 3.982+0.931× X1+1.614× X7+1.509× X14+0.810× X17; 预测PCNL术后SIRS发生的概率模型：P=1/1+EXP(– 3.982+0.931× X1+1.614× X7+1.509× X14+0.810× X17)。

2.4 模型拟合度的测验及预测效能的评价

Hosmer and Lemeshow检验（χ 2=5.724, P> 0.05）; ROC曲线下面积为0.857, 95%CI（0.809~0.904）, 见图1。

图1 预测模型的ROC曲线

3 讨论

PCNL是利用影像学、腔内技术和各种碎石设备治疗上尿路结石的一种重要手段, 尤其是其对复杂性肾结石的治疗具有结石清除率高、创伤小、术后恢复快等其他治疗方案不可替代的优点[13]。但PCNL术中、术后出现器官损伤、出血、感染等并发症也不少见, 其中SIRS是PCNL术后最常见的并发症之一, 其具体表现是炎症介质以及炎症细胞活化传播至血浆, 导致身体出现炎症反映, 治疗不及时可进一步进展为尿脓毒血症、感染性休克、甚至导致多器官功能衰竭。因此术前评估患者术后发生SIRS的危险因素非常重要。本研究中62例患者术后发生了SIRS, 其发病率为15%, 与Singh等[14]报道的17.6%和谷明利等[15]报道的14.55%基本一致。

本研究单因素及多因素Logistic回归分析结果都表明, 术前尿液培养呈现出阳性是PCNL术后并发SIRS的重要因素, 其OR值为4.524, 这与周少丽等[5]研究结果一致。术前尿培养加药敏试验是上尿路结石患者尿细菌基本的检测方式, 能指导合理应用抗生素, 预防发热或严重并发症[16]。在本研究中显示中段尿培养阳性的158例患者当中有47例患者术后发生了SIRS, 术后SIRS发生率为29.75%, 远高于术前尿培养阴性患者的5.88%。Kumar等[17]研究表明, 在进行PCNL术之前的一星期通过服用环丙沙星可以有效减少尿液里细菌培养的阳性率, 并降低PCNL术后出现SIRS的可能性。故我们建议PCNL患者术前常规行尿培养及药敏实验, 如尿培养阳性, 应及时使用敏感抗生素控制感染, 预防患者PCNL术后SIRS的发生。近年来国内外研究报道结石细菌培养及肾盂尿培养比中段尿培养更好的预测术后SIRS的发生。Mariappan等[18]、梁敏等[19]分别对60例和392例行PCNL术的上尿路结石患者进行结石细菌培养、肾盂尿细菌培养、术前尿细菌培养的阳性率比较, 三种培养方式的阳性率为分别为35.2％、20.4％、11.1％和20.4%、16.1%、13.5%。根据他们报道的数据, 我们不难发现结石细菌培养及肾盂尿细菌培养的阳性率明显高于术前尿细菌培养。但是肾盂尿难以术前获取且结石培养的结果通常在48 h后才能获得, 时效性不佳[4]。因此我们在实际工作中还是按照术前尿培养及药敏试验结果选择抗生素预防术后感染的发生。

目前许多研究报道术前尿路感染是PCNL术后SIRS发生的主要危险因素{11, 20, 21], 表明控制术前尿路感染极为重要。目前诊断尿路感染公认的金标准是尿培养, 但是尿培养耗时较长, 不能快速诊断术前尿路感染, 在一定程度上耽误了治疗时间[22]。因此, 早期准确、快速、有效地筛出尿路感染有很重要的意义。尿亚硝酸盐是一个快速筛查尿路感染的特异性指标。患者尿液中存在的硝酸盐是由日常新陈代谢产生的, 假如人体患上大肠埃希菌、克雷伯菌等病菌时均会把硝酸盐转换为亚硝酸盐, 出现阳性结果[23]。本研究单因素及多因素Logistic回归分析结果显示尿亚硝酸盐阳性的患者与PCNL术后发生SIRS并发症的关联是最强的, 是PCNL术后发生SIRS并发症的独立危险因素, 其OR值为2.247, 这与范钩泓等[2]报道相同。根据有关文献的报道发现尿液中带有亚硝酸的病患在尿培养时呈现阳性的概率有着96.5%, 可以体现出对尿液亚硝酸盐进行检测对于预防术后SIRS的发生具有重要的临床意义[24]。对于尿液的亚硝酸盐检测, 如人体被不带有硝酸盐还原酶的病菌所感染时, 尿亚硝酸盐检测呈阴性, 此体现出尿液中亚硝酸盐检测呈现出阴性并无法说明泌尿系统未被感染, 此时要进行尿液的白细胞检测来进行核验, 所以在临床上把这两个方法一起使用, 尽可能地保证诊断的正确性[25]。我们建议如患者术前尿亚硝酸盐或尿白细胞阳性时, 先经验性应用广谱抗生素, 待尿培养及药敏实验结果回报后再根据培养结果及药敏实验针对性应用抗生素, 尿亚硝酸盐及尿白细胞转阴后行PCNL术。这样不仅有效地减少患者因术前尿路感染而引起PCNL术后SIRS的发生, 而且可避免因等待尿培养结果回报而耽误治疗时间, 以及延长患者的治疗周期、增加患者的经济负担。

近年来诸多研究表明, 性别与PCNL术后SIRS的发生相关[6, 26]。我们研究显示女性患者术后SIRS的发生率明显高于男性患者（P< 0.05, OR=2.537, 95%CI为1.321~4.871）。这可能是因为女性患者尿道较短、直、粗, 其解剖特点让女性更容易患尿路感染。另外女性患者会阴部卫生的欠缺、绝经后雌激素的下降等因素也使女性患者容易尿路感染, 从而大大提高术后SIRS的发生率[17]。因此, 女性结石患者不仅要关注结石本身的治疗, 更要积极控制尿路感染, 防治感染加重而引起术后SIRS的发生或进一步进展为尿脓毒血症。

国内外关于手术时间延长是PCNL术后SIRS发生的主要危险因素已经形成共识。本研究也显示手术时间是PCNL术后SIRS发生的独立危险因。这与李东升等[21]、Ramaraju等[27]、Tan等[28]的报道一致。这可能是因为PCNL术中需要持续高压冲洗以确保术野清晰, 同时手术时间延长可能增加灌注液吸收量以及细菌和毒素吸收的机会有关。在实际工作中我们不难发现, 结石的位置、数量等结石本身的因素和术者对以上的掌握、穿刺部位的选择及操作的熟练程度等因素都是手术时间延长的主要因素。另外, 较大的结石也是延长手术时间的主要原因之一, 结石越大所需的碎石时间也越长, 这导致灌注液吸收也越多, 当反流的细菌和内毒素积累达到一定水平后, 就容易引发SIRS并发症。总之, 我们建议对直径较大、多发或较复杂的结石不必追求一期PCNL的清石率, 适时终止手术或有选择性的分期手术, 提高经皮肾镜术操作熟练程度, 术前全面的分析患者影像学资料, 预算碎石时间, 把手术时间控制在120 min之内。这样有利于预防因手术时间延长导致术后SIRS的发生。

既往报道显示糖尿病[12]、肾功能不全[21]也是导致经皮肾镜碎石术后SIRS的重要因素。本次研究对上述变量进行单因素Logistic回归分析后发现结果差异无统计学意义（P> 0.05）, 这可能是因为本次研究中的糖尿病患者术前严格控制血糖及术前肾功能不全患者数量较少有关。同时, 本研究单因素Logistic回归分析显示通道数、结石最大直径、术前尿白细胞、结石成分等变量差异有统计学意义（P< 0.05）, 但多因素Logistic 回归分析分析显示以上4个变量差异无统计学意义（P> 0.05）, 故最终未能进入多因素回归模型。

综上所述, 女性、手术时间≥ 120 min、术前尿培养阳性及术前尿亚硝酸盐阳是PCNL术后并发SIRS的高危因素。本研究所建立的预测模型拟合度及预测效能较好, 因此其有较高的临床应用价值。该预测模型可定量的评估风险, 更准确地从拟行PCNL术的患者中筛选出可能并发SIRS的高危患者, 并有助于尽早采取相应的预防措施, 以减少PCNL术后SIRS发病率。

The authors have declared that no competing interests exist.

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