应建新，尹国红，季士本

(1.武汉市第六医院江汉大学附属医院泌尿外科,湖北武汉 430015；2.武汉市汉口医院,湖北武汉 430014)

经皮肾镜取石术(percutaneous nephrolithotomy,PCNL)具有损伤面积小、疼痛轻、取石彻底、恢复快等优势，已广泛在临床开展[1-2]。然而，术后常可能发生尿路感染，引起输尿管炎、尿道炎、肾盂肾炎甚至并发脓毒血症以及全身炎症反应综合征等，对患者的生存和预后构成极大的威胁[3]。据文献报道，肾结石术后发生尿路感染的几率可达到30%，且女性发生率高于男性，已成为仅次于呼吸道感染的第二大类感染性疾病[4]。当前针对术后发生尿道感染的研究大多集中在治疗与危险因素分析等方面，并且取得了良好的成绩，但依然满足不了临床工作中对预测风险的实际需求。列线图具备使用方便、预测效果好等优势，正逐渐在医学领域被广泛应用[5]。本研究拟在单因素分析和多因素Logistic回归分析的基础上，建立PCNL术后发生尿路感染的列线图预测模型，旨在为临床及时诊断和制定相关防治措施提供科学的参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2018年4月—2020年3月在武汉市汉口医院接受治疗的273例PCNL患者的一般资料，纳入标准：①经计算机断层扫描(computed tomography,CT)或肾-输尿管-膀胱X线检测确诊为肾结石；②均实施PCNL；③年龄≥18岁且性别不限；④临床资料完整。排除标准：①智力低下并患有精神疾病者；②妊娠或哺乳期女性；③有手术禁忌或者手术未能成功完成者；④甲状腺功能亢进者；⑤先天性肾脏畸形，如马蹄肾、多囊肾等；⑥体内留置导尿管支架或既往存在肾开放手术史者；⑦患有严重心脑肾肺肝等功能损害或恶性肿瘤疾病者；⑧存在酗酒、吸毒、药物滥用者。本研究通过医院伦理会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 方法所有患者手术前均进行尿培养及尿常规检测，在尿液无菌时可实施手术。在手术前3 d可以预防性使用一代头孢硫脒等抗生素。术后发生尿路感染的时间定义：无植入物术后30 d内，有植入物术后1年内。按照《中国泌尿外科疾病诊断治疗指南》诊断标准[6]：①术后发生尿路刺激症状，如尿急、尿痛、尿频等，或者存在体温超过38 ℃、低于36 ℃，接触性下腹痛以及肾区叩击痛等；②术后尿培养检测革兰阴性杆菌超过105CFU/mL，革兰阳性球菌超过104CFU/mL；③术后尿常规检测高倍视野女性白细胞高于10个，男性白细胞高于5个。随访时间止于2020年9月，根据PCNL后患者是否发生尿路感染，将其分为感染组和无感染组。

1.3 观察指标咨询本院泌尿外科专家意见,收集资料包括性别、年龄、体重指数(body mass index，BMI)；是否存在糖尿病、心脏病、高血压并发症；是否存在吸烟、尿道感染史、肾功能不全、尿培养阳性、鹿角形结石等；以及手术时间、术中出血量、结石表面积、结石位置以及结石数量等。计算结石表面积(mm2)公式为L×W×π2×0.25，经影像学检测可得出结石的长(L)和宽(W)[7]。

1.4 统计学处理采用SPSS 20.0统计软件对两组PCNL患者数据进行分析，计数资料采用卡方检验，P<0.05表示差异具有统计学意义。采用Logistic回归方程筛选独立危险因素，采用R(R3.5.3)软件包制作列线图，列线图预测模型通过采用RMS程序包进行建立。同时应用Caret程序包进行Bootstrap法做内部验证，一致性指数(consistency index，C-index)采用RMS程序包进行计算。受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)采用ROCR及RMS程序包进行制作。

2 结 果

2.1 PCNL后尿路感染组和尿路未感染组患者资料比较经尿培养及尿常规检测，273例PCNL患者中感染组58(21.25%)例，无感染组215(78.75%)例。比较两组年龄、BMI、心脏病、高血压、抽烟、尿道感染史、尿培养阳性、术中出血量、结石位置以及结石数量等资料差异均无统计学意义(P>0.05)，而性别、合并糖尿病、肾功能不全、鹿角形结石、手术时间及结石表面积等资料间差异有统计学意义(P<0.05，表1)。

表1 PCNL后患者发生尿路感染的单因素分析 [例(%)]

2.2 PCNL后患者发生尿路感染的多因素Logistic回归分析将单因素分析筛选(P<0.05)的因素(性别、合并糖尿病、肾功能不全、鹿角形结石、手术时间、结石表面积)为自变量，以PCNL后患者是否发生尿路感染为因变量(赋值：发生=1，未发生=0)，进行Logistic回归分析，结果显示，女性、合并糖尿病、肾功能不全、存在鹿角形结石、手术时间≥100 min、结石表面积≥1 000 mm2是PCNL后发生尿路感染的独立危险因素(P<0.05，表2)。

表2 PCNL后患者发生尿路感染的多因素Logistic回归分析

2.3 预测PCNL术后发生尿路感染的列线图风险模型的建立基于6项独立危险因素建立PCNL术后发生尿路感染的风险列线图预警模型见图1。各条评分线左侧端点均对应为0分，右侧端点自性别指标起依次为83、99、88、85、90、81分，总分526分。使用方法：例如，1位行PCNL术后的女性患者，同时患有糖尿病、肾功能不全，则分值为83+99+88=270分，与之对应的尿路感染发生风险约为24%。

图1 预测PCNL术后患者发生尿路感染的列线图风险模型

2.4 预测PCNL后发生尿路感染的列线图风险模型的验证模型验证结果显示：C-index为0.790(95%CI：0.757～0.823)；校正曲线趋近于理想曲线(图2A)，表明预测准确性良好；ROC曲线下面积(area under curve,AUC)为0.803(95%CI：0.768～0.872)，表明区分度良好(图2B)，决策曲线显示阈值概率在1%～67%时具有较高的净获益值(图2C)，表明本列线图模型的临床预测效用良好。

A：列线图模型的校正曲线验证图；B：列线图模型的ROC曲线验证；C：列线图模型的决策曲线。图2 预测PCNL术后患者发生尿路感染的列线图风险模型的验证

3 讨 论

泌尿外科疾病种类繁多，其中泌尿系结石约占90%，是泌尿外科常见的疾病，而泌尿系结石中又以肾结石最为多见[8]。PCNL及输尿管软镜碎石术是治疗肾结石的主要微创手术[9]。然而，术前未服用抗生素、术中经水流冲洗及术后留置导尿管等都易引发尿道感染。特别是在手术前就伴有感染的患者，经手术清除结石后，可缓解感染症状，但有一部分患者会重新发生感染或感染加重，若不及时采取合理治疗会形成顽固性感染，影响预后效果，甚至会引起全身炎性反应以及脓毒血症，还会增加结石的复发率[10-11]。本文273例行PCNL的患者术后发生尿路感染58例，其发生率为21.25%。因此，掌握相关疾病诱发因素对PCNL术后发生尿路感染的预测和防控尤为关键。

多因素Logistic回归分析是一种非线性概率型预测模型，能够对分类结果和一些协变量之间的关系进行观察，临床上一般会将其用来分析诱发疾病的高危因素[12]。在发生尿路感染危险因素的研究中，刘红雷等[13]报道女性患者行PCNL术后发生泌尿系感染的风险远高于男性，是其1.636倍，这可能是由于女性尿道结构特殊，另外会阴部清洁、膀胱突出症、萎缩性阴道炎以及更年期雌激素衰退等都是诱发尿路感染的因素。黄莉燕等[14]报道伴有肾功能不全和糖尿病更容易发生尿路感染。肾功能不全患者术后尿道感染发生率是肾功能正常患者的2.931倍，其原因是肾功能不全常会伴有肾积水，并产生大量的脓性分泌物，在行PCNL后会对肾脏的部分组织造成损伤，加剧炎性反应水平；而伴有糖尿病的患者术后尿道感染发生率也显著高于无糖尿病的患者，其原因是长时间的高血糖能够造成体内巨噬细胞、白细胞以及单核细胞的黏附性、移动性、吞噬性、趋化性下降，从而导致机体抵抗力降低，面对病原菌的入侵反应能力丧失，从而降低体内清除病原菌的能力，当行PCNL中有细菌进入更易发生尿道感染。史建国等[15]报道鹿角形结石是引发泌尿系感染的独立危险因素之一，分析其原因如下：①鹿角形结石会引起尿路阻塞，促进感染发生，而感染能够促使结石更进一步地发展；②结石晶体包裹着大量的细菌，在碎石过程中被释放出来，受压力的影响细菌与毒素可经过被破坏的肾盂黏膜从而进入到血液中发生尿路感染。林玮键等[16]报道手术时间超过120 min发生尿道感染的概率是手术时间低于120 min的2.003倍。表明手术时间越长，创伤暴露时间延长，会增加出血量以及灌注液的吸收量，从而发生感染的风险就会越大。此外，长时间灌注会引起高压造成局部静脉开放，若细菌进入血液，则会发生感染。程海峰等[17]研究发现结石表面积与发生尿道感染密切相关。结石表面积越大越容易与尿路上皮细胞发生摩擦，损伤尿路上皮组织，从而引起细菌感染。同时也容易造成尿道阻塞，若不及时把尿液排出，会给细菌的繁殖创造有利的条件。另外，结石表面积越大会提高手术难度，更容易累及到邻近组织，延长了手术时间，增加了感染风险。本研究Logistic回归分析结果显示，女性、合并糖尿病、伴肾功能不全、鹿角形结石、手术时间≥100 min、结石表面积≥1 000 mm2是PCNL术后患者发生尿路感染的独立危险因素。这一结果佐证了上述各文献对发生尿路感染危险因素的结论。

列线图主要由3个部分组成，分别是预测模型的变量、变量相应的得分和预测事件的发生概率，是近几年兴起的一种新的数据分析方式，可以把复杂的数据变成可视化图型，临床一般会将其用于表达预测模型中各变量之间的关系[18]。本次研究基于筛选出的危险因素建立了预测PCNL术后发生尿路感染的列线图模型，从列线图中显示，女性为83分、合并糖尿病为99分、肾功能不全为88分、鹿角形结石为85分、手术时间≥100 min为90分和结石表面积≥1 000 mm2为81分。医务人员可通过患者的各项目得分情况个体化预测PCNL术后发生尿路感染的概率，及早识别高风险患者并将其列为医院重点监护人群。此外，本研究中校正曲线的预测值与实测值基本一致，C-index为0.790(95%CI：0.757～0.823)，内部验证PCNL术后发生尿路感染的风险列线图模型的AUC为0.803(95%CI：0.768～0.872)，阈值概率在1%～67%时具有较高的净获益值，表明本研究的列线图具有较好的辨别度和预测效能。

综上所述，女性、合并糖尿病、肾功能不全、鹿角形结石、手术时间≥100 min、结石表面积≥1 000 mm2是PCNL后发生尿路感染的独立危险因素，基于上述危险因素建立的列线图模型可准确评估和量化PCNL后发生尿路感染的风险，临床价值较高，有利于医护人员尽早诊断和拟定相关防治方案。另外，本研究存在一定局限性，样本量较小且并未进行外部验证，需要扩大样本量进行更深一步的研究。