后路腰椎椎间融合术后手术部位感染风险预测模型的构建

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-1358.2024.03.004

目的

分析后路腰椎椎间融合术（PLIF）后手术部位感染（SSI）的危险因素，并构建定量风险预测模型指导临床应用。

方法

回顾性总结2019年1月至2023年1月入海安市人民医院择期行PLIF患者共1 333例为研究对象，根据术后30 d内是否发生SSI将其分为SSI组（44例）和无SSI组（1 289例）；收集SSI组患者临床标本进行病原菌分离和鉴定，分别采用单因素和多因素Logistic回归分析筛选SSI的危险因素，并构建列线图模型；采用受试者工作曲线（ROC）分析预测效能。

结果

入组研究患者中SSI的发生率为3.3%（44/1 333）；共分离病原菌38株，主要为肺炎克雷伯菌16株、大肠埃希菌13株、铜绿假单胞菌7株以及其他2株。与无SSI组相比，SSI组患者年龄增大，尿路感染和多节段手术（≥ 2个节段）增多，皮下脂肪厚度、腰多裂肌（LMM）脂肪浸润、手术时间、引流时间和引流管数量增加，差异均有统计学意义（P均< 0.05）。单因素Logistic回归分析显示，年龄≥ 60岁、多节段手术（≥ 2个节段）、皮下脂肪厚度（≥ 14.0 mm）、LMM脂肪浸润（≥ 22.5%）、手术时间（≥ 190.0 min）和引流时间（≥ 2 d）均为SSI的风险因素（P均< 0.05）；多因素Logistic回归分析显示，年龄≥ 60岁、多节段手术（≥ 2个节段）、皮下脂肪厚度（≥ 14.0 mm）、LMM脂肪浸润（≥ 22.5%）、手术时间（≥ 190 min）和引流时间（≥ 2 d）均为SSI的危险因素（P均< 0.05）。ROC分析显示，列线图预测SSI的AUC值显著高于Logistic回归模型（0.845 vs. 0.769：Z = 6.325、P < 0.001）。

结论

PLIF有一定的SSI发生风险，体重分布指标如皮下脂肪厚度和LMM脂肪浸润有可能是影响SSI发生的重要潜在危险因素，通过构建定量列线图预测模型有助于指导临床早期识别SSI高危人群，并进行针对性干预以改善临床预后。

关键词: 后路腰椎椎间融合术, 手术部位感染, 列线图, 腰多裂肌, 危险因素

Objective

To investigate the risk factors of surgical site infection (SSI) after posterior lumbar interbody fusion (PLIF), and construct a quantitative risk prediction model to guide clinical application.

Methods

Total of 1 333 patients admitted to Haian People’s Hospital from January 2019 to January 2023 for elective PLIF were selected, and were divided into SSI group (44 cases) and non SSI group (1 289 cases) according to whether SSI occurred within 30 days after surgery. Clinical samples of patients in SSI group were collected for pathogen isolation and identification, and the risk factors of SSI were screened by univariate and multivariate Logistic regression analysis, respectively, and a nomogram model was constructed. The predictive efficiency was analyzed by receiver operating curve (ROC).

Results

The incidence of SSI was 3.3% (44/1 333). Total of 38 strains of pathogens were isolated, including 16 strains of Klebsiella pneumoniae, 13 strains of Escherichia coli, 7 strains of Pseudomonas aeruginosa and 2 other strains. In SSI group, the age of patients was older, urinary tract infection and multi-segment surgery (≥ 2 segments) were more, subcutaneous fat thickness, lumbar multifidus muscle (LMM) fat infiltration, operation time, drainage time were longer and the number of drainage tubes were larger, with significant differences (all P < 0.05). Univariate Logistic regression analysis showed that SSI was associated with age ≥ 60 years old, multi-segment surgery (≥ 2 segments), subcutaneous fat thickness (≥ 14.0 mm), LMM fat infiltration (≥ 22.5 %), operation time (≥ 190.0 min) and drainage time (≥ 2.0 d) (all P < 0.05). Multivariate Logistic regression analysis showed that age ≥ 60 years old, multi-segment surgery (≥ 2 segments), subcutaneous fat thickness (≥ 14.0 mm), LMM fat infiltration (≥ 22.5 %), operation time (≥ 190.0 min) and drainage time (≥ 2.0 d) were all risk factors for SSI (all P < 0.05). ROC analysis showed that AUC value of nomogram in predicting SSI was significantly higher than that of Logistic regression model (0.845 vs. 0.769: Z = 6.325, P < 0.001).

Conclusions

PLIF has a certain risk of SSI, body weight distribution indicators such as subcutaneous fat thickness and LMM fat infiltration may be important potential risk factors for SSI. The establishment of quantitative nomogram prediction model is helpful to guide clinical for early identification of SSI high-risk groups, and carry out targeted intervention to improve clinical prognosis.

Key words: Posterior lumbar interbody fusion, Surgical site infection, Nomogram, Lumbar multifidus muscle, Risk factor

图1 MRI测量LMM脂肪浸润注：腰椎横截面，T2WI相显示LMM，计算脂肪浸润横截面积值

表1 SSI组与无SSI组患者的临床资料

临床资料	SSI组（44例）	无SSI组（1 289例）	统计量	P值
男/女（例）	24/20	650/639	χ² = 0.289	0.591^a
年龄（ ± s，岁）	58.9 ± 7.9	54.6 ± 8.7	t = 3.233	0.001
尿路感染[例（%）]	11（25.0）	124（9.6）	χ² = 11.058	0.001^b
BMI（ ± s，kg/m²）	22.3 ± 2.4	22.7 ± 2.6	t =－1.006	0.315
糖尿病[例（%）]	5（11.4）	115（8.9）	χ² = 0.310	0.578^b
高血压[例（%）]	7（15.9）	244（18.9）	χ² = 0.254	0.614^a
血红蛋白（ ± s，g/L）	137.6 ± 11.8	141.2 ± 12.4	t =－1.897	0.058
白蛋白（ ± s，g/L）	45.3 ± 6.6	47.1 ± 8.4	t =－1.406	0.160
皮下脂肪厚度（ ± s，mm）	16.3 ± 2.1	14.2 ± 1.8	t = 7.566	< 0.001
LMM脂肪浸润（ ± s，%）	23.1 ± 2.9	19.6 ± 1.7	t = 13.033	< 0.001
多节段手术[例（%）]	24（54.5）	240（18.6）	χ² = 34.576	< 0.001^a
手术时间（ ± s，min）	205.4 ± 22.8	187.3 ± 21.9	t = 5.384	< 0.001
出血（ ± s，ml）	231.4 ± 14.9	225.6 ± 21.3	t = 1.791	0.074
引流量（ ± s，ml）	245.2 ± 31.6	252.6 ± 26.8	t =－1.790	0.074
引流时间（ ± s，d）	1.7 ± 0.4	1.3 ± 0.3	t = 8.590	< 0.001
引流管数量[例（%）]			χ² = 5.162	0.023^b
1个	37（84.1）	1 200（93.1）
2个	7（15.9）	89（6.9）

表1 SSI组与无SSI组患者的临床资料

临床资料	SSI组（44例）	无SSI组（1 289例）	统计量	P值
男/女（例）	24/20	650/639	χ² = 0.289	0.591^a
年龄（ ± s，岁）	58.9 ± 7.9	54.6 ± 8.7	t = 3.233	0.001
尿路感染[例（%）]	11（25.0）	124（9.6）	χ² = 11.058	0.001^b
BMI（ ± s，kg/m²）	22.3 ± 2.4	22.7 ± 2.6	t =－1.006	0.315
糖尿病[例（%）]	5（11.4）	115（8.9）	χ² = 0.310	0.578^b
高血压[例（%）]	7（15.9）	244（18.9）	χ² = 0.254	0.614^a
血红蛋白（ ± s，g/L）	137.6 ± 11.8	141.2 ± 12.4	t =－1.897	0.058
白蛋白（ ± s，g/L）	45.3 ± 6.6	47.1 ± 8.4	t =－1.406	0.160
皮下脂肪厚度（ ± s，mm）	16.3 ± 2.1	14.2 ± 1.8	t = 7.566	< 0.001
LMM脂肪浸润（ ± s，%）	23.1 ± 2.9	19.6 ± 1.7	t = 13.033	< 0.001
多节段手术[例（%）]	24（54.5）	240（18.6）	χ² = 34.576	< 0.001^a
手术时间（ ± s，min）	205.4 ± 22.8	187.3 ± 21.9	t = 5.384	< 0.001
出血（ ± s，ml）	231.4 ± 14.9	225.6 ± 21.3	t = 1.791	0.074
引流量（ ± s，ml）	245.2 ± 31.6	252.6 ± 26.8	t =－1.790	0.074
引流时间（ ± s，d）	1.7 ± 0.4	1.3 ± 0.3	t = 8.590	< 0.001
引流管数量[例（%）]			χ² = 5.162	0.023^b
1个	37（84.1）	1 200（93.1）
2个	7（15.9）	89（6.9）

表2 PLIF后发生SSI的单因素Logistic回归分析

危险因素	β值	Wald χ²值	P值	OR值	95%CI
年龄≥ 60岁	0.425	5.026	0.009	1.456	1.102～2.013
多节段手术（≥ 2个节段）	0.501	4.856	0.005	1.508	1.189～2.124
皮下脂肪厚度（≥ 14.0 mm）	0.724	8.651	0.001	1.894	1.326～2.325
LMM脂肪浸润（≥ 22.5%）	0.936	14.361	0.001	2.031	1.569～2.457
手术时间（≥ 190 min）	0.659	6.842	0.003	1.758	1.265～2.163
引流时间（≥ 2 d）	0.845	11.552	0.001	1.902	1.424～2.306

表2 PLIF后发生SSI的单因素Logistic回归分析

危险因素	β值	Wald χ²值	P值	OR值	95%CI
年龄≥ 60岁	0.425	5.026	0.009	1.456	1.102～2.013
多节段手术（≥ 2个节段）	0.501	4.856	0.005	1.508	1.189～2.124
皮下脂肪厚度（≥ 14.0 mm）	0.724	8.651	0.001	1.894	1.326～2.325
LMM脂肪浸润（≥ 22.5%）	0.936	14.361	0.001	2.031	1.569～2.457
手术时间（≥ 190 min）	0.659	6.842	0.003	1.758	1.265～2.163
引流时间（≥ 2 d）	0.845	11.552	0.001	1.902	1.424～2.306

表3 PLIF后发生SSI影响因素的多因素Logistic回归模型赋值

影响因素	赋值
年龄	< 60岁= 1，≥ 60岁= 2
多节段手术	< 2个节段= 1，≥ 2个节段= 2
皮下脂肪厚度	< 14.0 mm = 1，≥ 14.0 mm = 2
LMM脂肪浸润	< 22.5% = 1，≥ 22.5% = 2
手术时间	< 190 min = 1，≥ 190 min = 2
引流时间	< 2 d = 1，≥ 2 d = 2

表3 PLIF后发生SSI影响因素的多因素Logistic回归模型赋值

影响因素	赋值
年龄	< 60岁= 1，≥ 60岁= 2
多节段手术	< 2个节段= 1，≥ 2个节段= 2
皮下脂肪厚度	< 14.0 mm = 1，≥ 14.0 mm = 2
LMM脂肪浸润	< 22.5% = 1，≥ 22.5% = 2
手术时间	< 190 min = 1，≥ 190 min = 2
引流时间	< 2 d = 1，≥ 2 d = 2

表4 PLIF后发生SSI危险因素的多因素Logistic回归分析

危险因素	β值	Wald χ²值	P值	OR值	95%CI
年龄≥ 60岁	0.465	4.526	0.012	1.263	1.006～1.659
多节段手术（≥ 2个节段）	0.635	6.609	0.010	1.728	1.163～3.062
皮下脂肪厚度（≥ 14.0 mm）	0.693	8.561	0.004	1.659	1.232～2.036
LMM脂肪浸润（≥ 22.5%）	0.824	11.263	0.001	1.926	1.532～2.754
手术时间（≥ 190 min）	0.538	5.197	0.023	1.713	1.078～2.720
引流时间（≥ 2 d）	0.565	6.841	0.008	1.454	1.123～1.968

表4 PLIF后发生SSI危险因素的多因素Logistic回归分析

危险因素	β值	Wald χ²值	P值	OR值	95%CI
年龄≥ 60岁	0.465	4.526	0.012	1.263	1.006～1.659
多节段手术（≥ 2个节段）	0.635	6.609	0.010	1.728	1.163～3.062
皮下脂肪厚度（≥ 14.0 mm）	0.693	8.561	0.004	1.659	1.232～2.036
LMM脂肪浸润（≥ 22.5%）	0.824	11.263	0.001	1.926	1.532～2.754
手术时间（≥ 190 min）	0.538	5.197	0.023	1.713	1.078～2.720
引流时间（≥ 2 d）	0.565	6.841	0.008	1.454	1.123～1.968

图2 预测PLIF后发生SSI的列线图模型

图3 ROC分析模型的预测效能

表5 PLIF后发生SSI的列线图模型预测效能

模型	AUC	95%CI	P值	敏感性（%）	特异性（%）
Logistic回归模型	0.769	0.632～0.821	0.005	70.2	66.5
列线图模型	0.845	0.801～0.924	0.002	76.4	71.2
列线图vs. Logistic回归模型	0.074	0.056～0.091	0.001	—	—

表5 PLIF后发生SSI的列线图模型预测效能

模型	AUC	95%CI	P值	敏感性（%）	特异性（%）
Logistic回归模型	0.769	0.632～0.821	0.005	70.2	66.5
列线图模型	0.845	0.801～0.924	0.002	76.4	71.2
列线图vs. Logistic回归模型	0.074	0.056～0.091	0.001	—	—

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