肺结核患者耐药情况调查及耐多药结核病预测模型的建立与验证.pdf
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1、1060:doi:10.16252/ki.issn1004-0501-2023.10.011四川医学2 0 2 3年10 月第44卷(第10 期)Sichuan Medical Journal,2023,Vol.44,No.10论著肺结核患者耐药情况调查及耐多药结核病预测模型的建立与验证向成珍,叶冬梅,麻国星,沈元芳,郑小燕(重庆大学附属三峡医院感染科,重庆40 40 0 0)【摘要】目的调查肺结核患者耐药情况,并建立耐多药结核病预测模型并进行验证。方法回顾性分析2 0 17 年1月至2 0 2 2 年8 月我院收治的332 例初治结核病患者资料。采用回顾性分析法收集可能影响肺结核患者耐多药的
2、因素,模型组患者根据耐药结果分为两组,至少对异烟肼及利福平产生耐药者为耐多药组,其余为非耐多药组。比较两组各影响因素,采用 LASSO 回归筛选可能影响因素,并行多因素 Logistic 回归筛选出独立性影响因素,根据 Logistic 回归结果构建列线图模型并进行验证。结果模型组2 32 例患者中对6 种药物全部敏感者17 2 例,其余6 0 例患者至少对1种药物耐药,其中耐多药者44例(18.9 7%)。LASSO回归筛选出6 个潜在的影响因素,行多因素Logistic回归分析,结果显示:居住地、抗结核治疗3个月末涂片结果、结核药物性肝损伤情况、结核空洞、树芽征、最大层面长短径比值是肺结核
3、患者耐多药结核病的独立影响因素(P0.05)。基于上述影响因素构建肺结核患者耐多药结核病多因素风险预测的列线图模型。ROC曲线分析结果显示,模型组列线图模型预测肺结核患者耐多药结核病的AUC为0.9 33,9 5%CI(0.892,0.974);验证组AUC为0.9 12,9 5%CI(0.835,0.990);采用Bootstrap法重复抽样10 0 0 次,并以验证组进行验证,校准曲线结果显示:模型组与验证组预测曲线与标准曲线基本拟合,提示模型预测准确度较高。决策曲线决策曲线分析结果显示:当该列线图模型预测肺结核患者耐多药结核病的概率阈值为0.0 9 1.0 0 时,患者的净受益率大于0。
4、结论肺结核患者耐多药的发生与居住地、抗结核治疗3个月末涂片结果、结核药物性肝损伤情况等因素有关,基于上述因素建立的列线图模型用于预测肺结核患者耐多药结核病具有较高的准确度与区分度。【关键词】肺结核;耐多药结核病;多因素分析;列线图【中图分类号】R521Investigation on Drug Resistance of Pulmonary Tuberculosis Patients and Establishment and Validation of MultiDrug Resistant Tuberculosis Prediction Model.Xiang Chengzhen,Ye D
5、ongmei,Ma Guoxing,et al.Department of Infectious Dis-eases,Three Gorges Hospital Affiliated to Chongqing University,Chongqing 404000,China.Abstract Objective To investigate drug resistance of pulmonary tuberculosis patients and establish a prediction modelfor multi-drug resistant tuberculosis,and ve
6、rify it at the same time.Methods From January 2017 to August 2022,332 newly trea-ted tuberculosis patients admited to our hospital were retrospectively analyzed.Retrospective analysis method was used to collectfactors that affected the multi drug resistance of pulmonary tuberculosis patients.Patient
7、s in the model group were divided into twogroups according to the drug resistance results.At least those who were resistant to isoniazid and rifampicin were multi drug resist-ant groups,and the rest were non-multi drug resistant groups.Compare with two groups of influencing factors,possible influenc
8、ingfactors were screened by LASSO regression,independent influencing factors were screened by parallel mulifactor Logistic regres-sion,and nomogram model was constucted according to the results of Logistic regression and verify it.Results In 232 patients inmodel group,172 were sensitive to all six d
9、rugs,and the remaining 60 patients were resistant to at least one drug,of which 44(18.97%)were multi drug resistant.Six potential influencing factors were screened out by LASSO regression,and multivariate lo-gistic regression analysis was performed.Results showed that residence,smear results at the
10、end of three months of antituberculosistreatment,drug-induced liver injury,tuberculosis cavity,tree bud sign,and the largest layer long short diameter ratio were independ-ent influencing factors for multidrug resistant tuberculosis patients(P0.05)。1.2方法:采用回顾性分析法收集以下可能影响肺结核患者耐多药的因素,包括:人口学资料:性别、年龄、BMI
11、、文化程度、吸烟史、饮酒史、居住地;疾病相关因素:卡介苗接种史、抗结核治疗3个月末涂片结果、结核药物性肝损伤情况、糖尿病史;影像学指标:病灶累及肺叶数、结核空洞、树芽征、肺实变、磨玻璃影、结核球、纤维化、支气管扩张、胸腔积液、淋巴结肿大、最大层面长短径比值、内壁长短径比值。耐多药结核病诊断标准:参照结核病诊断检测规程5 以对硝基苯甲酸-噻盼-2-羧酸肼培养基生长试验先对结核分枝杆菌复合群与非结核分枝杆菌进行区分。再以比例法对异烟肼、利福平、乙胺丁醇、链霉素4种一线药物及氧氟沙星、卡那霉素2 种二线药物进行药敏试验,根据耐药百分比1%者为耐药6 。耐药百分比=含药培养基菌落数/对照培养基菌落数1
12、0 0%7 。模型组患者根据耐药结果将患者分为两组,至少对异烟肼及利福平产生耐药者为耐多药组8 ,其余为非耐多药组,比较两组各影响因素,采用LASSO回归筛选可能影响因素,并行多因素 Logistic 回归筛选出独立性影响因素,根据Logis-tic 回归结果构建列线图模型并进行验证。1.3乡统计学方法:采用SPSS22.0统计学软件进行数据1062处理。计数资料以n(%)表示,组间比较采用检验,采用R4.1.3语言“glmnet包进行LASSO回归分析以筛选协变量,在此基础上以多因素Logistic 回归模型分析肺结核患者耐多药结核病的影响因素。用“rms包构肺结核患者耐多药结核病的列线图模
13、型,绘制ROC 曲线以评价该列线图模型的区分度,采用Bootstrap法重复抽样1000次以进行内部验证,并以验证组进行外部验证;以H-L拟合优度检验、校准曲线对该列线图模型进行评价和校准,绘制决策曲线以评价该列线图模型的临床有效性。以P0.05为差异有统计学意义。2结果2.1肺结核患者各指标比较:模型组2 32 例患者中对6种药物全部敏感者17 2 例,其余6 0 例患者至少对1种药物耐药,其中耐多药者44例(18.9 7%)。非耐多药组与耐多药组居住地、抗结核治疗3个月末涂片结果、结核药物性肝损伤情况、结核空洞、树芽征、胸腔积液、最大层面长短径比值的比较,差异有统计学意义(P0.05),见
14、表1。表1两组肺结核患者各指标比较非耐多药组耐多药组因素(n=188)年龄(岁)49.12 13.51 54.45 16.9BMI(kg/m)22.08 1.17性别男女文化初中及以下高中/中专及以上115(61.17)吸烟无有饮酒史无有居住地农村城市卡介苗接种史无40(21.28)有148(78.72)四川医学2 0 2 3年10 月第44卷(第10 期)抗结核治疗3个月末涂片结果阴性阳性结核药物性肝损伤情况无175(93.09)有13(6.91)糖尿病史无有病灶累及肺叶数单个29(15.43)多个159(84.57)结核空洞无有树芽征无有肺实变无有(n=44)P8-1.9520.05622
15、.21 1.91-0.4150.62896(51.06)26(59.09)92(48.94)18(40.91)73(38.83)16(36.36)28(63.64)66(35.11)18(40.91)122(64.89)26(59.09)118(62.77)29(65.91)70(37.23)15(34.09)100(53.19)14(31.82)88(46.81)30(68.18)10(22.73)34(77.27)Sichuan Medical Journal,2023,Vol.44,No.10非耐多药组耐多药组因素(n=188)17(9.04)171(90.96)146(77.66)42
16、(22.34)111(59.04)77(40.96)104(55.32)84(44.68)93(49.47)95(50.53)磨玻璃影无0.680有0.428结核球无有0.0170.8960.2990.5850.0470.8295.6900.0170.0000.994P(n=44)78.2531(70.45)13(29.55)31(70.45)13(29.55)32(72.73)12(27.27)9(20.45)35(79.55)17(38.64)27(61.36)38(86.36)6(13.64)21(47.73)23(52.27)147(78.19)39(88.64)41(21.81)5(
17、11.36)165(87.77)37(84.09)23(12.23)7(15.91)纤维化无有支气管扩张无118(62.77)有70(37.23)胸腔积液无有淋巴结肿大无162(86.17)有26(13.83)最大层面长1.22 0.18短径比值内壁长短径比值1.34 0.140.00118.3510.0010.2490.6180.3420.5585.2060.02313.1940.0010.0020.9681.8340.1760.1640.6861.9410.164.74(39.36)23(52.27)114(60.64)21(47.73)33(75.00)11(25.00)149(79.2
18、6)28(63.64)39(20.74)16(36.36)34(77.27)10(22.73)1.38 0.161.31 0.121.8413.9841.5285.7580.0011.7130.0910.1750.0460.216四川医学2 0 2 3年10 月第44卷(第10 期)SichuanMedical Journal,2023,Vo l.44,No.102.2肺结核患者耐多药结核病影响因素的筛选:将肺结核患者耐多药结核病发生情况作为因变量,将表1各指标作为自变量,通过LASSO回归模型的三折交叉验证确定最佳惩罚项系数入,最终筛选出6 个潜在的影响因素,分别为居住地、抗结核治疗3个月末
19、涂片结果、结核药物性肝损伤情况、结核空洞、树芽征、胸腔积液、最大层面长短径比值,见图1、2。2214642数0-2-4-6居住地抗结核治疗3个月末涂片结果结核药物性肝损伤情况结核空洞树芽征最大层面长短径比值2.4列线图模型构建及验证:基于表2 中多因素分析中各因素值构建预测模型:Prob=1/(1+e-Y),Y=-7.733+1.223居住地-3.2 8 8 涂片+1.8 8 1肝损40分数1居住LO涂片L一肝损结核空洞树芽最大层面比值。0.7总分0预测值图3月肺结核患者耐多药结核病发生概率的列线图预测模型.1063:232222222222222117127641101.0-0.9-0.80
20、.70.60.52218-6Log()图1LASSO回归的系数路径因素1.223-3.2881.8811.026-1.7860.5621020一LOL一-8图2 LASSO回归交叉验证结果2.3肺结核患者耐多药结核病多因素分析:将肺结核患者耐多药结核病发生情况(赋值:无=0,有=1)作为因变量,将 LASSO 回归筛选出的影响因素作为自变量,进行多因素 Logistic 回归分析,结果显示:居住地、抗结-4-2表2 月肺结核患者耐多药结核病多因素分析SEWald0.5312.3020.543-6.0510.7072.6610.5171.9850.616-2.8980.1613.489伤+1.0
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