输尿管软镜下钬激光碎石取石术后并发尿脓毒血症危险因素分析及列线图预测模型
殷金成, 顾燕青, 唐新宇, 郭宗保, 刘洪新*
上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院,上海 202150
通信作者:刘洪新, blossom84@163.com
摘要

目的:分析输尿管软镜下钬激光碎石取石术(RIRS)后并发尿脓毒血症危险因素,并构建列线图预测模型。方法:选取2018年1月至2021年12月在本院行RIRS的400例患者为研究对象,根据RIRS后有无并发尿脓毒血症分成RIRS后并发尿脓毒血症组(n=30)与RIRS后未并发尿脓毒血症组(n=370),采用多因素Logistic回归分析影响RIRS后并发尿脓毒血症的危险因素;采用R软件构建预测RIRS后尿脓毒血症并发风险的列线图模型,再用ROC曲线、校准曲线进行列线图模型验证。结果:多因素Logistic回归分析结果显示女性、有糖尿病、结石直径≥2cm、患侧结石梗阻是RIRS后并发尿脓毒血症的独立危险因素( P<0.05)。验证预测RIRS后并发尿脓毒血症的列线图模型:ROC曲线下面积为0.888(95%CI:0.840~0.937)。校准曲线斜率接近1,且H-L拟合优度检验 χ2=5.760, P=0.330。结论:女性、有糖尿病、结石直径≥2cm、患侧结石梗阻是RIRS后并发尿脓毒血症的独立危险因素,基于上述指标构建的列线图模型对RIRS后并发尿脓毒血症有较好的预测效能。

关键词: 输尿管镜; ; 危险因素; 列线图
Risk factors for urosepsis after retrograde intrarenal surgery and construction of a nomogram prediction model
Yin Jincheng, Gu Yanqing, Tang Xinyu, Guo Zongbao, Liu Hongxin*
Chongming Branch of Xinhua Hospital Affiliated to Medical College of Shanghai Jiaotong University, Shanghai 202150, China
Abstract

Objective: To analyze the risk factors of urosepsis after retrograde intrarenal surgery (RIRS), and to construct a nomogram prediction model.Methods: A total of 400 patients who underwent RIRS in our hospital from January 2018 to December 2021 were collected as the research objects. According to the presence or absence of urosepsis after RIRS, the patients were separated into the group with urosepsis after RIRS ( n=30) and the group without urosepsis after RIRS ( n=370). Multivariate logistic regression was performed to analyze the risk factors of urosepsis after RIRS. R software was performed to build a nomogram model for predicting the risk of urosepsis complications after RIRS, and the ROC curve and calibration curve were performed to verify the nomogram model.Results: Logistic regression analysis showed that female, diabetes, stone diameter ≥2 cm, and ipsilateral stone obstruction were independent risk factors for urosepsis after RIRS ( P<0.05). The nomogram model for predicting urosepsis after RIRS was validated as follows: the area under the ROC curve was 0.888 (95% CI: 0.840-0.937); the slope of the calibration curve was close to 1, and the H-L goodness-of-fit test χ2=5.760, P=0.330.Conclusion: Female, diabetic, stone diameter ≥2 cm, and ipsilateral stone obstruction are independent risk factors for urosepsis after RIRS. The nomogram model constructed based on the above indicators has good predictive performance for urosepsis after RIRS.

Keyword: ureteroscopy; holmium; risk factors; nomogram

泌尿系结石的发病率目前在全球范围内呈现上升趋势, 大约1.7%~14.8%[1], 我国发病率约为5.8%[2]。复发率也持续攀升, 5年复发率高达50%[3, 4]。输尿管软镜下钬激光碎石取石术(retrograde intrarenal surgery, RIRS)等术式现已逐步取代开放取石手术, 越来越多用于治疗泌尿系结石[5]。RIRS是治疗较大输尿管结石和2 cm以下肾结石的一线手术方式。从1992年开始运用起, 钬:钇铝石榴石(Ho:YAG)激光被选为激光碎石术的金标准。随着RIRS普及, RIRS术后诱发的并发症受到广泛关注, 术后并发症的总发生率在9%到25%之间, 但大多数是轻微的, 不需要特殊干预。尿路感染(包括上尿路感染和下尿路感染)是输尿管软镜术后较常见的并发症, 伴随着血尿和术后疼痛[6], 总的发生率高达25%[7, 8]。其中, 尿脓毒血症的发生率约为0.30%[8], 不及时、妥善处理, 很可能进展至脓毒性休克等, 造成病情失控, 致患者死亡[9]。因此, 应当关注、分析RIRS后并发尿脓毒血症的危险因素。另外, 国内外均缺乏RIRS后并发尿脓毒血症的风险预测手段。列线图预测模型能够将多个预测指标进行整合, 然后采用带有刻度的线段, 按照一定的比例绘制在同一平面上, 从而使Logistic回归方程结果以图形方式可视化呈现, 使预测模型的结果更具有可读性[10, 11]。本研究通过分析RIRS后并发尿脓毒血症的危险因素, 构建列线图预测模型, 从而加强对高危人群的识别与监测, 指导临床干预, 更好地预防RIRS后尿脓毒血症的发生。

1 资料与方法
1.1 临床资料

回顾性分析2018年1月至2021年12月在我院行RIRS的400例患者, 根据RIRS后有无并发尿脓毒血症分成RIRS后并发尿脓毒血症组(n=30)与RIRS后未并发尿脓毒血症组(n=370)。纳入标准:(1)符合RIRS指征; (2)年龄≥18周岁; (3)术前检查证实存在结石; (4)患者或其近亲属知情同意。排除标准:(1)存在泌尿系统解剖学异常; (2)凝血功能障碍; (3)恶性肿瘤; (4)术前已确诊尿脓毒血症; (5)重要脏器功能障碍。术后尿脓毒血症的诊断标准为满足以下2个或以上条件的泌尿系统感染:(1)体温< 36℃或> 38℃; (2)心率> 90次/min; (3)呼吸频率> 20次/min或PaCO2<32 mmHg; (4)血白细胞计数> 12×109/L或< 4×109/L。本研究遵循赫尔辛基宣言, 获得医院伦理委员会批准(批准文号:20171103)。

1.2 手术方法

患者取截石位, 手术均在全身麻醉状态下进行。先使用 Fr 8/9.8或Fr 6/7.5输尿管硬镜(Richard Wolf GmbH, Knittlinger, Germany)检查输尿管情况, 并留置超滑导丝。退出输尿管硬镜后, 对于肾结石, 需沿着导丝置入输尿管导引鞘(Fr 9.5/Fr 11.5或Fr12/Fr14)。将输尿管软镜(Fr4.5或Fr 6)从输尿管鞘中置入至肾盂。钬激光碎石参数设置为1.0 J, 10~15 Hz, 将结石打碎为小于2mm的碎块。术后常规放置Fr6输尿管支架。如果肾积水得到改善, 没有发现残余结石, 术后第三周在局部麻醉下取出输尿管支架。

1.3 监测指标

收集患者年龄、性别、有无高血压、有无糖尿病、既往结石手术史、术前尿常规、术前尿培养、术前有无使用抗菌药物、患侧结石梗阻、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、甘油三酯(triglyceride, TG)、血尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)、降钙素原(procalcitonin, PCT)、手术时间、结石数量、结石直径。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0统计对数据进行处理。计数资料用例数(百分率)表示, 组间比较用χ2检验。筛选结果有统计学意义的因素, 将其纳入多因素Logistic回归模型, 以明确影响RIRS后并发尿脓毒血症的危险因素。将影响RIRS后并发尿脓毒血症的危险因素引入R3.6.3软件及rms程序包, 构建预测RIRS后并发尿脓毒血症列线图模型。绘制ROC曲线与校准曲线评估列线图模型预测RIRS后并发尿脓毒血症的区分度、一致性。

2 结果
2.1 RIRS后并发尿脓毒血症的单因素分析

两组患者性别、年龄、有无糖尿病、既往结石手术史、术前尿常规、术前尿培养、术前有无使用抗菌药物、是否患侧结石梗阻、BUN、CRP、PCT、手术时间、结石数量、结石直径差异有统计学意义(P< 0.05)。具体见表1表4

表1 患者一般资料及既往史影响RIRS后并发尿脓毒血症的单因素分析 n%
表2 现病史及术前常规检查结果影响RIRS后并发尿脓毒血症的单因素分析 n%
表3 术前实验室检查结果影响RIRS后并发尿脓毒血症的单因素分析 n%
表4 患者RIRS后并发尿脓毒血症的手术相关指标单因素分析 n%
2.2 RIRS后并发尿脓毒血症的多因素Logistic回归分析

根据单因素分析结果, 以踝关节骨折患者术后是否发生手术部位感染为因变量, 将患者性别、年龄、有无糖尿病、既往结石手术史、术前尿常规、术前尿培养、术前有无使用抗菌药物、是否患侧结石梗阻、BUN、CRP、PCT、手术时间、结石数量、结石直径作为自变量, 进行多因素Logistic回归分析。结果显示, 女性(OR=2.639)、合并糖尿病(OR=3.179)、结石直径≥2cm(OR=11.579)、患侧结石梗阻(OR=5.350)为踝关节骨折患者术后发生手术部位感染的独立危险因素(P< 0.05)。具体见表5

表5 RIRS术后并发尿脓毒血症的多因素Logistic分析
2.3 预测RIRS后并发尿脓毒血症风险的列线图模型

表2筛选出的独立危险因素引入R软件, 构建预测RIRS后并发尿脓毒血症的列线图模型。结果显示, 女性得39.7分, 有糖尿病得47.3分, 结石直径≥2cm得100.0分, 患侧结石梗阻得68.1分。见图1。

图1 预测RIRS后并发尿脓毒血症的列线图模型

2.4 预测RIRS后并发尿脓毒血症的列线图模型的验证

验证预测RIRS后并发尿脓毒血症的列线图模型:ROC曲线下面积为0.888(95%CI:0.840~0.937)(图2)。校准曲线斜率接近1(图3), 且H-L拟合优度检验χ2=5.760, P=0.330。

图2 列线图模型预测RIRS后并发尿脓毒血症的ROC曲线

图3 列线图模型预测RIRS后并发尿脓毒血症的校准曲线

3 讨论

本研究通过整合多因素Logistic回归分析筛选出的RIRS术后并发尿脓毒血症的独立危险因素, 构建了列线图预测模型(图1)。根据Logistic回归分析可知女性、合并糖尿病、结石直径≥2cm、患侧结石梗阻为RIRS术后并发尿脓毒血症的独立危险因素。随后列线图模型预测的评分如下:女性为39.7分、合并糖尿病为47.3分、结石≥2cm为100.0分、患侧结石梗阻为68.1分。随后对预测RIRS后并发尿脓毒血症的列线图模型进行了验证, 结果提示该列线图预测模型在预测RIRS后并发尿脓毒血症方面显示出较好的一致性与区分度。综上, 本结果可有效预测患者RIRS术后并发尿脓毒血症的发生风险, 为合理有效的预防措施、改善患者预后提供参考。

随着内镜设备等不断进步, RIRS有效性、安全性显著提高, 常用于治疗泌尿系结石[12, 13]。RIRS术后并发尿脓毒血症的病例数量呈增长趋势, 显著加重国内外医疗和经济负担, 仅美国每年就造成240亿元的经济损失[14, 15, 16]。尿脓毒血症病情凶险, 其发生与泌尿生殖道感染有关, 总体病死率高达25%[17, 18]。因此, 探讨RIRS后并发尿脓毒血症的独立危险因素意义重大, 便于尽早干预。目前, 国内外研究对RIRS后并发尿脓毒血症的危险因素没有确切的定论。最近的研究证实了尿脓毒血症的独立危险因素, Bai等[19]回顾性分析了1421例接受输尿管镜检查和结石激光治疗的患者, 发现术前尿培养阳性或手术时间长的患者在RIRS后发生尿脓毒血症的风险较高。Southern等[20]回顾性分析了3298例因结石而接受RIRS的患者, 发现其中7%的患者术后出现SIRS/发热性泌尿系感染。并且, 多因素Logistic回归分析结果表明女性、手术时间和术前尿培养阳性是感染并发症的独立危险因素。感染性结石梗阻的急诊减压术可能是尿脓毒血症的潜在危险因素, 然而在Pietropaolo等[21]的研究中, 这类患者中只有1.2%在选择性取石后发生尿脓毒血症, 这表明当涉及选择性RIRS时, 最初的感染性结石梗阻不是术后尿脓毒血症的风险因素。在一项荟萃分析中, Bhojani等[22]发现了与术后尿脓毒血症风险增加相关的六个危险因素:术前输尿管支架的置入、术前尿培养阳性、缺血性心脏病、年龄增大、手术时间延长和合并糖尿病。Chugh等[23]对文献进行了系统性回顾, 以确定泌尿系结石RIRS术后感染相关并发症的危险因素。其中, 肥胖、老年、女性、神经源性膀胱、手术时间长和留置输尿管支架等多种因素与泌尿系感染或尿脓毒血症的风险有较高的关系; 预防性抗生素、限制支架滞留和手术时间等被认为可能的是有效的预防措施。

本研究确定了四个RIRS后并发尿脓毒血症的独立危险因素:女性、合并糖尿病、结石直径≥2cm、患侧结石梗阻。此外, 本研究的一大亮点是使用列线图量化RIRS后并发尿脓毒血症的风险。我们的研究发现, 女性这一影响因素的列线图模型评分39.7分, RIRS术后并发尿脓毒血症风险大, 与Chugh等研究一致。分析原因可能是女性尿道较粗、较短, 且尿道口位置特殊, 紧邻肛门、阴道, 易受污染, 特别是在机体免疫力低下时, 尿道感染概率高。糖尿病列线图模型评分47.3分, RIRS术后并发尿脓毒血症风险变大, 这一结果与Bhojani等[22]的发现一致。分析原因可能是, 高血糖可直接影响中性粒细胞, 致其吞噬能力削弱; 高血糖可直接影响免疫细胞, 致其无法准确识别病原微生物; 高血糖环境利于细菌生长、繁殖; 糖尿病有可能引起尿路改变, 发生糖尿病性膀胱病等[22, 24]。另外, 本研究发现了结石直径≥2cm列线图模型评分100.0分, RIRS术后并发尿脓毒血症风险大。这一结果之前的研究未提及, 分析原因可能是结石直径能衡量结石严重程度, 通常情况下, 结石直径过大会导致碎石难度增加, 易残留结石, 将助长细菌滋生, 与此同时, 在排石过程中很可能伤及尿路黏膜, 引起梗阻发生, RIRS术后并发尿脓毒血症的风险相应增加。因此, 结石直径过大情况下, 建议在实施RIRS时合理设置钬激光参数, 平衡碎石效率与效果。最后, 患侧结石梗阻列线图模型评分68.1分, RIRS术后并发尿脓毒血症风险变大。分析原因可能是患侧结石梗阻很可能引起严重肾盂积水, 形成细菌滋生的有利环境, 积水中的细菌长期存在, 且无法得到有效引流, 在RIRS实施过程中进入血液中, 进而诱发尿脓毒血症。

值得注意的是, 在本研究中年龄、既往结石手术史、术前尿常规、术前尿培养、术前有无使用抗菌药物、BUN、CRP、PCT、手术时间、结石数量在单因素分析被识别为RIRS并发尿脓毒血症的危险因素, 但在多因素回归分析中呈现出相反的结果。分析原因如下:首先, 之前的研究发现年龄> 65岁、手术时间延长、术前尿培养阳性为RIRS术后的独立危险因素[19, 25], 这一点与本研究的结果不同, 这可能跟本研究的样本量较少有关系。其次, 糖尿病等可能作为协变量被放入多因素模型中, 从而出现年龄、既往结石手术史等指标单因素分析有意义而多因素分析无意义的情况。最后, 实验室检查结果(BUN、CRP、PCT)是基于糖尿病和炎症等检查的指标, 可能使相关指标对尿脓毒血症风险的影响失去独立性。

另外, 本研究也存在一定的局限性。由于本研究仅纳入单中心临床数据, 数据量和统计数据的类型有限, 且回顾性研究降低了证据等级, 使危险因素的识别和预测模型的效果存在一定的局限性, 未来还需纳入多中心病例资料并在临床实践中进一步检验本研究所建立的列线图预测模型的可靠性和实用性。

综上所述, 本研究通过对RIRS合并尿脓毒血症的影响因素进行分析发现, 女性、有糖尿病史、结石直径≥2cm、患侧结石梗阻是RIRS后并发尿脓毒血症的独立危险因素, 基于上述指标构建的列线图模型对RIRS后并发尿脓毒血症有较好的预测效能。

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