構建早產(chǎn)兒生后7 d內敗血癥風險列線圖模型

何瓊, 黃月君, 陳運彬△

1廣東省婦幼保健院新生兒科(廣東廣州 511442)； 2 汕頭大學醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院新生兒科(廣東汕頭 515041)

新生兒敗血癥又稱膿毒血癥：指新生兒期病原體侵入血液循環(huán)并生長、繁殖、產(chǎn)生毒素而引起的全身性炎癥反應[1]。新生兒敗血癥可以分為早發(fā)型和晚發(fā)型。大多數(shù)研究中將生后72 h內發(fā)生的感染定義為早發(fā)型敗血癥，但根據(jù)感染與圍產(chǎn)期的關系和發(fā)病機制進行劃分更有意義(早發(fā)型敗血癥：出生日齡7 d內)[2]。新生兒敗血癥的臨床表現(xiàn)不典型，病情進展快、病死率高，這種情況在早產(chǎn)兒更加明顯。雖然細菌培養(yǎng)仍然是新生兒敗血癥診斷的金標準，但是血培養(yǎng)的陽性率有限，如何利用臨床現(xiàn)有數(shù)據(jù)，對早產(chǎn)兒敗血癥進行預測，是目前早產(chǎn)兒感染防治的主要挑戰(zhàn)之一。為了提高早產(chǎn)兒早期敗血癥識別能力，美國最新指南發(fā)布基于母親B族鏈球菌感染情況的分類風險評估、基于臨床癥狀的風險分層評估、多變量風險評估[早發(fā)型敗血癥計算器(SRC)]3種風險評估方式[3-8]。其中關于早發(fā)型敗血癥計算器的研究在西方國家最為廣泛，但其是否可以推廣到非西方國家，特別是不同醫(yī)療保健水平的國家，還需要進一步研究。目前我國國內尚缺乏關于早產(chǎn)兒生后7 d內發(fā)生敗血癥的風險評估模型。2019年本課題組利用列線圖模型建立了出生7 d以后早產(chǎn)兒的晚發(fā)型敗血癥的預測模型，取得較好的預測效果[9]；因此，本課題擬采用列線圖建立早產(chǎn)兒生后7 d內發(fā)生敗血癥的預測模型。

1 資料與方法

1.1 一般資料 對象為2017年1月至2020年12月本院產(chǎn)科出生的早產(chǎn)兒。本研究已經(jīng)廣東省婦幼保健院醫(yī)學倫理委員會審核(202101352)。

納入標準：(1)自然受孕，出生胎齡37周以下；(2)在實施單位產(chǎn)科分娩；(3)入院時出生日齡≤24 h。

排除標準：(1)孕母合并腫瘤、心臟病、肺結核、肝病、腎臟疾病、自身免疫性疾病、血液病、性病等基礎疾病者；(2)孕母有妊娠期高血壓、妊娠期糖尿病以外的并發(fā)癥；(3)早產(chǎn)兒有嚴重先天性畸形；早產(chǎn)兒明確診斷的宮內皰疹、風疹、弓形體、梅毒等病毒性感染。

退出標準：(1)早產(chǎn)兒住院時間<7 d；(2)早產(chǎn)兒生后7 d內因非感染性原因死亡；(3)數(shù)據(jù)缺失。

研究結局：早產(chǎn)兒出生0～7 d內診斷新生兒敗血癥[2]。

1.2 方法 本研究為回顧性隊列研究。回顧性收集并比較兩組隊列的臨床資料，包括分娩季節(jié)、產(chǎn)式、胎膜早破時間、妊娠期糖尿病、妊娠期高血壓、羊水胎糞污染、絨毛膜羊膜炎、胎盤異常；是否多胎，胎膜早破時間(h)、年齡(歲)、產(chǎn)前或產(chǎn)時抗生素使用次數(shù)或時間。早產(chǎn)兒性別、出生胎齡、體重、胎齡與體重的關系；是否氣管插管、肺表面活性物質替代治療；是否窒息、低血糖、急性呼吸窘迫綜合征、高膽紅素血癥、顱內出血；血或無菌腔液培養(yǎng)結果；診斷敗血癥前抗生素使用時間、診斷敗血癥前臍靜脈置管時間、診斷敗血癥前呼吸支持時間、住院期間開始腸內營養(yǎng)日齡。

1.3 診斷標準 本隊列研究的結果是細菌性敗血癥。根據(jù)癥狀和實驗室證據(jù)進行診斷[10]。早產(chǎn)兒細菌性敗血癥的臨床癥狀包括體溫不穩(wěn)定、低血壓、皮膚蒼白灌注不良、心動過速、心動過緩、呼吸暫停、發(fā)紺、易激惹、嗜睡、抽搐、腹脹、黃疸、皮膚瘀點(癍)。

1.3.1 疑似診斷 7日齡內有下列任何一項：(1)異常臨床表現(xiàn)；(2)母親有絨毛膜羊膜炎；(3)早產(chǎn)兒胎膜早破≥18 h。如無異常臨床表現(xiàn)，血培養(yǎng)陰性，間隔24 h的連續(xù)2次血非特異性檢查<2項陽性，則可排除敗血癥。

1.3.2 確診 符合下列任一條：(1)血標本培養(yǎng)出致病菌；(2)腦脊液培養(yǎng)出致病菌；(3)無菌腔液培養(yǎng)出致病菌(中段尿培養(yǎng)，胸、腹腔積液培養(yǎng))。

1.3.3 臨床診斷 具有臨床表現(xiàn)且具備以下任一條：(1)非特異性檢查≥2條(白細胞總數(shù)、不成熟中性粒細胞 [包括早、中、晚幼粒細胞和桿狀核細胞)/總中性粒細胞(I/T)、血小板、C-反應蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、血小板計數(shù)]；(2)血標本病原菌抗原或DNA檢測陽性；(3)腦脊液檢查為化膿性腦膜炎改變。

1.4 統(tǒng)計學方法 使用SPSS 25統(tǒng)計軟件包，分類變量以帶百分比的計數(shù)表示，組間差異使用2檢驗；數(shù)值型變量以中位數(shù)(最小值-最大值)表示，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)組間差異采用Mann-WhitneyU檢驗。計算敗血癥的頻率和發(fā)病率，對納入logistic回歸分析的變量需使用Spearman檢測各變量之間的相關性，如相關性>0.8則根據(jù)專業(yè)知識只可納入其中一項。Logistic回歸分析找高危暴露因素，并計算95%置信區(qū)間(CI)和比值比(OR)(P<0.05)。

預測模型的選擇采用Akaike信息標準進行，找能準確地解釋數(shù)據(jù)且包含最少變量的模型[11]，并確定引入模型的變量，建立預測模型。根據(jù)建模組數(shù)據(jù)，利用R軟件rms數(shù)據(jù)包(R3.4.3)建立列線圖。使用受試者工作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲線來評估列線圖的預測能力[12]。ROC曲線下面積(AUC)越大，表明列線圖的預測能力越強。采用校準度評價列線圖的性能。列線圖的驗證指標包括：(1)區(qū)分度評價：采用AUC，即一致性指數(shù)C-index，數(shù)值越大說明預測能力越強，0.50～0.70為較低區(qū)分度，0.71～0.90為中等區(qū)分度，>0.90為高區(qū)分度；(2)校準度評價：繪制比較列線圖預測的早發(fā)型敗血癥發(fā)生率與實際發(fā)生的早發(fā)型敗血癥發(fā)生率的校準曲線，曲線越接近參考線說明校準度越好[12]。雙側P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。統(tǒng)計分析軟件為 R (Version 3.4.3;R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria), SAS 9.4 (SAS Institute Inc, Cary, NC)。

2 結果

2.1 一般情況 2017年1月至2020年12月4年間系自然受孕且出生胎齡<37周的活產(chǎn)兒共有3 719例，其中生后住院時間<7 d病例943例，數(shù)據(jù)缺失病例10例，嚴重先天畸形病例65例，最終納入2 701例早產(chǎn)兒(表1)，按照新生兒敗血癥診斷標準[10]進行回顧性診斷，總計有371例發(fā)生敗血癥，總發(fā)病率為13.7%。如表2所示，首次發(fā)生敗血癥平均發(fā)病年齡為(2.45±1.75)d，平均發(fā)病胎齡(32+1±2+5)周，平均發(fā)病體重(1.73±0.58)kg。胎齡和出生體重分布情況同一項包含41個國家345個數(shù)據(jù)點人群的Meta分析結果[13]一致，表明隊列具有良好的人群代表性。胎齡越小、出生體重越低的早產(chǎn)兒生后7 d內發(fā)生敗血癥的風險越高。胎齡<28周、極低和超低出生體重兒病死率高，其中超低出生體重兒病死率高達18.5%。前四位病原體是凝固酶陰性葡萄球菌(占28%,23/82)[其中表皮葡萄球菌(15株)、溶血葡萄球菌(8株)]、大腸埃希菌(占23%,19/82)、無乳鏈球菌(9.7%,8/82)和肺炎克雷伯菌(9.7%,8/82)。

母親胎膜早破持續(xù)時間超過18 h的早產(chǎn)兒，敗血癥發(fā)生率為17.5%；而母親無胎膜早破或胎膜早破<18 h的早產(chǎn)兒，敗血癥發(fā)生率降至12.8%。無羊水胎糞污染的早產(chǎn)兒有13%出現(xiàn)敗血癥，而有胎糞污染羊水的早產(chǎn)兒敗血癥發(fā)生率上升至27.2%。在母親沒有絨毛膜羊膜炎的早產(chǎn)兒中敗血癥的發(fā)生率為12.6%，而母親有絨毛膜羊膜炎的早產(chǎn)兒敗血癥的發(fā)生率為21.9%。在不需要氣管插管的早產(chǎn)兒中，有12%患敗血癥；而需要氣管插管的早產(chǎn)兒中，敗血癥的發(fā)生率高達42.4%。未留置臍靜脈的早產(chǎn)兒敗血癥發(fā)生率為9.1%，而留置臍帶靜脈的早產(chǎn)兒敗血癥發(fā)生率為35.7%，見表2、3。

表2 早產(chǎn)兒生后0～7 d內敗血癥研究變量單因素分析(計量資料) 中位數(shù)(最小值～最大值)

2.2 多因素分析 對建模組早產(chǎn)兒生后7 d內敗血癥的暴露因素進行單因素分析。結果發(fā)現(xiàn)分娩季節(jié)、羊水胎糞污染、胎膜早破時間≥18 h、絨毛膜羊膜炎、產(chǎn)前或產(chǎn)時使用抗生素、產(chǎn)前使用激素、胎齡、體重、窒息、喂養(yǎng)方式、開始腸道喂養(yǎng)的日齡、生后使用抗生素、呼吸支持、臍靜脈置管、氣管插管、使用肺表面活性物質的組間比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

通過分析有/無敗血癥早產(chǎn)兒的患者特征與臨床變量之間的關系(表2、3)，來分析隊列中臨床變量對早產(chǎn)兒敗血癥的影響。所有納入模型的變量需行共線性分析(兩個變量相關系數(shù)<0.8)，選擇影響早產(chǎn)兒敗血癥發(fā)生的危險因素進行l(wèi)ogistic回歸分析。分析發(fā)現(xiàn)絨毛膜羊膜炎，OR=1.468，95%CI=1.059～2.036；羊水胎糞污染，OR值是1.759，95%CI=1.118～2.768；胎膜早破時間，OR值是1.001，95%CI=1.000～1.003；氣管插管，OR值是5.434，95%CI=4.126～7.157。保護因素：胎齡，OR值是0.983，95%CI=0.970～0.996；體重，OR值是0.650，95%CI=0.437～0.967。如表4所示，住院早產(chǎn)兒敗血癥危險因素為胎膜早破、低出生體重、小胎齡、絨毛膜羊膜炎、羊水胎糞污染、氣管插管。

2.3 構建列線圖 根據(jù)Akaike信息標準，找到最能解釋數(shù)據(jù)且參數(shù)最少的模型[11]。將出生體重、胎齡、氣管插管、臍靜脈置管、羊水胎糞污染、胎膜早破和絨毛膜羊膜炎等變量用于預測早產(chǎn)兒敗血癥的個體概率構建列線圖。所有納入建立模型的高危因素需行共線性診斷，各變量之間Spearman相關系數(shù)需<0.8。最后納入模型的變量為經(jīng)胎膜早破時間校正的絨毛膜羊膜炎、氣管插管、胎齡和出生體重，詳見表5。

表5 建模過程多因素分析結果

根據(jù)上述變量利用R軟件構建預測早產(chǎn)兒生后7 d內發(fā)生敗血癥的風險列線圖，見圖1。通過Bootstrap法重復抽樣，對列線圖進行內部驗證；列線圖預測生后7 d內敗血癥發(fā)生率的AUC為0.832, 95%CI=0.807～0.857，見圖2；Calibration曲線顯示列線圖預測早產(chǎn)兒生后7 d內敗血癥發(fā)生風險與臨床實際發(fā)生風險之間具有良好的一致性，見圖3。列線圖的使用方法，如下所述：使用時，我們根據(jù)新生兒存在的獨立預測因素在列線圖相應軸上找到其對應點，然后以該點作垂直橫軸的直線，該直線與各項評分交點讀數(shù)則為該獨立預測因素對應的分數(shù)，再將各變量分數(shù)相加即為評分總標尺對應的總分，根據(jù)總分在早產(chǎn)兒生后7 d內敗血癥發(fā)生風險軸上讀數(shù)，此數(shù)值即為該新生兒當前情況對應生后7 d內發(fā)生敗血癥的風險概率；一般來說，總分越高，生后7 d內發(fā)生敗血癥的風險越高。我們發(fā)現(xiàn)，當出生胎齡在26周至33周之間、出生體重在0.6～1.8 kg的早產(chǎn)兒，生后需氣管插管且母親有絨毛膜羊膜炎時，敗血癥的發(fā)生率高達60%。

圖1 早產(chǎn)兒生后7 d內敗血癥發(fā)病風險列線圖

圖2 ROC曲線

圖3 列線圖Calibration曲線圖

3 討論

早發(fā)型敗血癥是在分娩前或分娩期間獲得的，通常代表母嬰垂直傳播。目前的研究表明，產(chǎn)婦年齡、分娩方式、胎膜早破、絨毛膜羊膜炎、羊水胎糞污染、妊娠并發(fā)癥(如子癇、胎盤早剝、分娩時發(fā)熱)都會增加早產(chǎn)兒敗血癥的風險[14-17]。由于早產(chǎn)兒免疫系統(tǒng)不成熟，小胎齡和低出生體重與敗血癥的發(fā)生關系最為密切[9]。 此外，早產(chǎn)兒通常需行多種侵入性操作(如氣管插管、呼吸支持和留置臍靜脈)，這使其更容易感染[9]。上述危險因素與我們的研究結果一致。本研究中發(fā)現(xiàn)羊水胎糞污染、絨毛膜羊膜炎孕母所生的早產(chǎn)兒，出生體重低和小胎齡的早產(chǎn)兒，或有氣管插管的早產(chǎn)兒敗血癥發(fā)生率高。

多數(shù)的早發(fā)型敗血癥新生兒在出生時可能沒有臨床癥狀，未及時治療敗血癥其預后可能會很差。研究發(fā)現(xiàn)，早發(fā)型敗血癥可以發(fā)生在生后臨床表現(xiàn)較好的新生兒中；孕母有絨毛膜羊膜炎并發(fā)生早發(fā)型敗血癥的新生兒中，有13%在出生后6 h沒有癥狀，其中9%在出生72 h后仍沒有癥狀[18]。也有研究發(fā)現(xiàn)只有50%的早發(fā)型敗血癥新生兒在出生時就有癥狀[6]。而早產(chǎn)兒因發(fā)育尚未成熟，機體固有免疫發(fā)育不全和缺乏獲得性免疫；其敗血癥高危因素與足月兒有很大區(qū)別，依靠單獨的實驗室檢查或臨床表現(xiàn)對早產(chǎn)兒早發(fā)型敗血癥的預測價值很差。

研究人員基于圍產(chǎn)期參數(shù)(孕周、胎膜破裂持續(xù)時間、分娩時的孕婦最高體溫、GBS定植狀態(tài)、產(chǎn)時預防性抗生素情況)分析出高危因素，再根據(jù)計算出的敗血癥風險的概率與新生兒生后12 h內的臨床情況(外觀良好、可疑的臨床癥狀和臨床癥狀)風險分層管理相結合；其中包括對無癥狀新生兒進行觀察、評估[3-7]。2018年發(fā)布SRC其排前三的預測因素是最高產(chǎn)程溫度、孕周和胎膜破裂持續(xù)時間[3]。近年來，新生兒早發(fā)型敗血癥風險計算器[19]在全球范圍內的使用有所增加。

SRC的模型組，敗血癥的診斷標準為血培養(yǎng)或者腦脊液陽性，建模組中早期血培養(yǎng)陽性的新生兒中有20%～30%在整個治療過程中都沒有感染的臨床表現(xiàn)，即可能為一過性的菌血癥[6]，這可能導致回歸模型可能會高估膿毒癥風險。此外，一些嚴重細菌性感染的新生兒不易找到致病菌，常規(guī)的血培養(yǎng)可能不敏感(特別是培養(yǎng)的血量不足時)，這可能造成模型低估細菌感染的風險[8]。SRC目前關于臨床癥狀尚無統(tǒng)一定論，要求參與評估的醫(yī)護人員專業(yè)知識能力熟練；其流程操作復雜，需要嚴密的監(jiān)測和評估，我國醫(yī)患人員匹配緊張，SRC是否能推廣到我國，還需進一步的臨床實踐研究。此外，此模型對早早產(chǎn)兒和極早早產(chǎn)兒的預測價值低，目前只適用于胎齡≥34周的新生兒的風險評估。本研究敗血癥的診斷標準包含培養(yǎng)診斷和臨床診斷，有效規(guī)避單純依靠培養(yǎng)診斷造成的高估或低估敗血癥的發(fā)生風險，本研究敗血癥平均發(fā)病胎齡為(32+1±2+5)周，胎齡更小，使用范圍更廣。本研究構建包括出生體重、胎齡、絨毛膜羊膜炎、氣管插管為變量的風險預測列線圖，其AUC為0.832，預測發(fā)生風險與實際發(fā)生風險的Calibration曲線擬合度良好，表明本研究構建的風險預測模型有較好臨床效能。

研究表明將圍產(chǎn)期高危因素和臨床癥狀相結合，比單純的圍產(chǎn)期高危因素有更好預測敗血癥的臨床效能[8]。有研究通過logistic回歸分析出生體重<2 500 g、胎齡<32周新生兒早發(fā)型敗血癥的高危因素研究，發(fā)現(xiàn)胎齡、孕婦產(chǎn)時發(fā)熱、羊水胎糞污染、低出生體重、絨毛膜羊膜炎、自然分娩是早產(chǎn)兒早發(fā)型敗血癥的高危因素[15-17]。與上述研究不同點在于，本研究納入新生兒生后留置臍靜脈、氣管插管等臨床情況，而留置臍靜脈、氣管插管都是早產(chǎn)兒常見的侵入性操作，且使用氣管插管是對危重癥早產(chǎn)兒出生后最重要的評價指標之一；早產(chǎn)兒需留置臍靜脈表明這些早產(chǎn)兒在7 d內感染的風險更高。因此，可以根據(jù)個體臨床情況來評估同胎齡早產(chǎn)兒早發(fā)型敗血癥風險。本課題構建的列線圖較上述模型的臨床效能可能更好。

最后，根據(jù)最終納入本研究構建的列線圖的危險因素，建議常規(guī)進行胎盤的病理和微生物學檢查，尤其是早產(chǎn)兒，這樣可提高預測早產(chǎn)兒敗血癥的準確性。此外，此列線圖為臨床評估提供了一項有效的工具。一方面，它可以幫助產(chǎn)科醫(yī)生評估早產(chǎn)兒存在發(fā)生敗血癥的高風險因素，及時將早產(chǎn)兒轉到新生兒科。另一方面，它可以幫助新生兒科醫(yī)生判斷早產(chǎn)兒是否需要完善敗血癥相關的實驗室檢查。

本研究構建的列線圖是否會提高早產(chǎn)兒生后7 d內敗血癥的識別率，降低病死率，還需將本研究成果應用于臨床后，進一步總結和分析臨床數(shù)據(jù)，才能得出結論。此外，本研究樣本量有限，需要前瞻性的大范圍評估本研究建立的模型的安全性和準確性。

利益相關聲明：文章所有作者共同認可文章無利益沖突。

作者貢獻說明：何瓊進行了起草論文、數(shù)據(jù)收集及統(tǒng)計分析，黃月君和陳運彬進行了論文的修改與指導。