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呼吸道腺病毒感染患儿喘息发生列线图预测模型构建与验证

2024-05-13 97 上传者：管理员

摘要：目的探讨呼吸道腺病毒(RAdV)感染患儿喘息发生的危险因素，构建预测患儿喘息发生的列线图，并验证其效果。方法选择2021年5月至2023年12月本院收治的186例RAdV感染患儿，了解有无喘息并分成喘息组和对照组。对两组16项资料予以比较，将检验P<0.05的指标引入多因素分析中，筛查出RAdV感染患儿发生的相关因素。并据此构建预测喘息发生的列线图模型，随后通过受试者工作特征(ROC)曲线、校准曲线和决策曲线对模型的预测能力予以验证。结果 RAdV感染患儿喘息发生率为48.92%(91/186)。喘息组特应性体质比例、肥胖比例、重症肺炎比例、小气道病变比例、合并其他病毒感染比例、WBC计数分别为62.64%、32.97%、29.67%、48.35%、40.66%、(13.46±3.19)×109/L,均高于对照组的43.16%、12.63%、8.42%、24.21%、25.26%、(11.87±2.84)×109/L(P<0.05)。AdV感染患儿喘息发生的危险因素主要有特应性体质(OR=2.858)、肥胖(OR=2.602)、重症肺炎(OR=4.522)、小气道病变(OR=2.736)。内部验证显示，曲线下面积为0.821(95%CI:0.759～0.882),模型预测患儿喘息发生的概率接近实际概率，拟合优度HL检验(χ2=6.710,P=0.348),阈值概率处于22%～97%时模型净获益率较好。结论根据特应性体质、肥胖、重症肺炎、小气道病变构建的列线图模型可有效预测AdV感染患儿喘息发生的概率。

关键词：
列线图
呼吸道感染
喘息
腺病毒
预测模型
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呼吸道感染为儿童好发的一种疾病，主要病原菌为病毒，其中有2%～5%的患儿由腺病毒(adenovirus, AdV)感染所致[1]。呼吸道腺病毒(respiratory AdV,RAdV)感染后患儿一般表现较轻，甚至呈现隐性感染。但有部分型别RAdV如3型、7型等可诱发重症肺炎，并可能继发呼吸衰竭等严重并发症，导致患儿预后较差[2]。研究发现，喘息为RAdV感染患儿易出现的一种症状，其反复发作除可直接损害患儿生活质量外，还可能导致其康复后遗留后遗症[3]。故应对RAdV感染患儿喘息予以干预。目前，有关RAdV感染患儿喘息的相关因素研究较多，而鲜有个体喘息风险的预测研究，导致高风险人群无法准确识别，不利于精准防控的开展。近年来，列线图这一风险量化工具逐渐受到临床青睐。该模型可将预测因素有效整合后以带数字的线段呈现于同一平面的图形上，可实现对预测结果的直观化展示[4,5]。本研究构建了预测AdV感染患儿喘息发生的列线图，旨在为患儿喘息的有效防控提供指导。

1、材料与方法

1资料

以2021年5月至2023年12月本院诊治的186例RAdV感染患儿为研究对象，纳入标准：①疾病涉及支气管炎、支气管肺炎、重症肺炎与急性喉炎，均符合《诸福棠实用儿科学(第8版)》[6]诊断标准；②年龄不超过14岁；③患儿监护人同意参与研究。排除标准：①先天肺发育不全；②存在遗传代谢病；③过往有喘息病史；④免疫障碍、存在血液病；⑤智力缺陷。

本研究获得医院伦理委员会批准。

2治疗和喘息判定

RAdV感染患儿入院后均给予对症支持、抗感染、氧疗、维持气道通畅、预防并发症等常规治疗。依据患儿有无喘息分成喘息组和对照组，喘息判定标准为喘促气短、呼吸不畅，甚至张口抬肩、鼻煽[7]。

3资料收集

通过电子病历获取RAdV感染患儿以下资料：年龄、性别、是否为特应性体质[有过敏史(如食物过敏、过敏性鼻炎等)或采集血液检测发现免疫球蛋白E升高]、是否肥胖(体重超过平均标准体重的20%)、具体疾病、就诊季节、是否合并其他病原菌感染(其他病毒、细菌、支原体感染)、是否小气道病变(影像学检查发现存在透气不均匀、马赛克征、气管壁增厚等情况)、是否肺实变、热程、住院天数、生化指标[白细胞(WBC)计数、嗜酸性粒细胞(EO)计数、血小板(PLT)计数、C反应蛋白(CRP)、血红蛋白(Hb)]。入院后采集患儿血液，应用迈瑞BC-760型血液细胞分析仪测定WBC、EO、PLT计数及Hb水平；采用酶联免疫吸附法(试剂盒购自上海一研生物科技有限公司，货号：EY-01C3037)测定CRP水平。

4统计分析

应用SPSS25.0处理收集到的数据，计量资料确认符合正态分布后用

描述，组间比较以t检验；计数资料用[n(%)]描述，组间比较采用χ2检验。利用Logistic回归分析筛查RAdV感染患儿喘息发生的相关因素，并通过R软件内的rms包构建列线图模型。利用受试者工作特征(receiver operating characteristic curve, ROC)评价模型的区分度，采用校正曲线、决策曲线对模型的一致性、净获益情况予以了解。P<0.05表示差异有统计学意义。

2、结果

1 RAdV感染患儿喘息发生的单因素分析

186例患儿中，并发喘息91例，喘息发生率为48.92%。喘息组特应性体质比例、肥胖比例、重症肺炎比例、小气道病变比例、合并其他病毒感染比例、WBC计数均高于对照组(P<0.05),见表1。

2 RAdV感染患儿喘息发生的多因素Logistic回归分析

以RAdV感染患儿是否发生喘息(否=0,是=1)为因变量，以表1中有临床意义的6项因素为自变量，行多因素Logistic回归分析，结果显示，特应性体质(OR=2.858)、肥胖(OR=2.602)、重症肺炎(OR=4.522)、小气道病变(OR=2.736)为AdV感染患儿喘息发生的危险因素(P<0.05),见表2。

3预测RAdV感染患儿喘息发生的列线图模型构建

基于4项预测指标构建预测RAdV感染患儿喘息发生的列线图模型，结果显示，特应性体质者赋值75.5分；肥胖者赋值84分；重症肺炎者赋值100分；小气道病变者赋值86分。总分在预测概率轴上对应的值，表示RAdV感染患儿喘息发生的概率(图1)。

图1预测RAdV感染患儿喘息发生的列线图模型构建

4模型内部验证

模型预测喘息发生的ROC曲线下面积(AUC)为0.821(95%CI:0.759～0.882)(图2)。模型预测患儿喘息发生的概率和实际概率趋近(图3),且拟合优度HL检验(χ2=6.710,P=0.348),提示模型预测患儿喘息发生的效果较佳。此外，决策曲线显示，模型在阈值概率为22%～97%时净获益率较高(图4)。

表1 RAdV感染患儿喘息发生的单因素分析

3、讨论

喘息是因狭窄气道形成湍流而产生，表现为呼吸中发出音调高、时间长且粗糙的声音。RAdV感染患儿因免疫、解剖生理较为特殊，更易发生喘息[8]。本研究对186例RAdV感染患儿喘息发生情况予以调查，发现喘息发生率为48.92%,和林洁等[9]调查结果(48.80%)相近。提示RAdV感染患儿喘息并发率较高。考虑原因可能和此病可诱导气道粘膜损伤，致使其通透性改变，气道出现过强反应有关。反复喘息易使患儿遗留支气管喘息等并发症，继而严重影响其健康[10]。故对RAdV感染患儿喘息开展防控极有必要。

表2 RAdV感染患儿喘息发生的多因素Logistic回归分析

图2模型验证的ROC曲线

图3列线图模型预测RAdV感染患儿喘息发生的校准曲线

为实现对RAdV感染患儿喘息的精准干预，本研究对诱发喘息的相关因素予以筛查，最终确定如下4项因素：(1)特应性体质。特应性体质和RAdV感染患儿并发喘息有关，和陈宇等[11]研究结果吻合。原因是此体质RAdV感染患儿的气道更易被炎性细胞浸润，在炎症的持续刺激下，气道易因组织增生而发生重构，使得气道阻力异常改变，从而引起喘息[12,13]。(2)肥胖。在本研究中，RAdV感染的肥胖患儿并发喘息的风险为非肥胖患儿的2.602倍。王艳艳等[14]研究亦显示，肥胖和RAdV感染发生喘息有关。肥胖儿童胸腹部脂肪堆积，可致胸、腹腔容积缩小。当RAdV感染发生后，患儿可因胸壁负荷过重而致肺变应性降低，通、换气功能受到影响，继而引起喘息[15,16]。(3)重症肺炎。重症肺炎患儿更易并发喘息，可能是此类患儿免疫炎性反应较其他疾病更重，对气道粘膜的刺激更强，可诱导粘液大量分泌，致使管腔受到阻塞。并能导致气道反应性增强，诱使气管痉挛，从而出现喘息[17,18,19]。(4)小气道病变。小气道病变的RAdV感染患儿发生喘息的概率为小气道未病变者的2.736倍，原因是小气道病变可提示此处已受到损伤如小气道管腔狭窄、纤维组织形成等，致使小气道阻力增高且气流受限，从而易引起喘息[20,21]。

图4模型的决策曲线

为实现对患儿喘息发生的精准预测，本研究根据4项指标绘制相关列线图，图中特应性体质、肥胖、重症肺炎小气道病变的赋值分别为75.5、84、100和86分，分值高低可用以说明相应指标对喘息发生的影响程度[22,23]。总分于概率轴上的投射点，表示患儿喘息发生的概率。模型验证显示，AUC为0.821,模型拟合较佳，拟合优度HL检验(χ2=6.710,P=0.348)。此外，模型的阈值概率为22%～97%时临床获益较好，表示构建列线图对患儿喘息风险的预测能力较强。本研究亦有一些研究设计问题，如纳入RAdV感染患儿仅来自单所医院，人群特征存在一定同质性，构建列线图的推广所限；资料收集采用病历调取的方式，此方法可能造成纳入因素不全。故后续计划和其他医院联合开展前瞻性研究，以确保研究结果更加准确。

综上所述，基于特应性体质、肥胖、重症肺炎、小气道病变构建的列线图模型可较好地预测RAdV感染患儿发生喘息的风险，有助于早期的精准干预，对于防控喘息的发生有一定意义。

参考文献:

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