引用本文： 林希, 黄娜. 慢性阻塞性肺疾病急性加重期继发肺部真菌感染的列线图预测模型. 中国呼吸与危重监护杂志, 2024, 23(2): 77-85. doi: 10.7507/1671-6205.202208055 复制
慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）是一种常见、可预防和可治疗的疾病，其特征是持续的呼吸道症状和肺活量测定记录的进行性不完全可逆气流阻塞；它与肺部对有害颗粒或气体的异常炎症反应有关[1]。尽管公共卫生部门不断努力劝阻吸烟，但慢阻肺的患病率和死亡率均有所增加[2]。据统计，慢阻肺每年在全球造成超过300万人死亡，是全球导致死亡的第三大原因[1, 3]。而慢阻肺在我国也同样造成了巨大的疾病负担，据估算我国的慢阻肺患者人数接近1亿，是我国疾病相关性死亡的第3大原因[4]。当患者出现呼吸困难、咳脓痰和痰液量增加，需要改变治疗，这时称为慢阻肺的急性加重期 [5]。慢阻肺急性加重会造成患者的肺功能受损，影响患者的日常生活，降低其生活质量[6]。
肺部真菌感染是免疫功能低下患者的重要健康问题，导致其医疗费用增加并且与高死亡率相关[7]。长期使用抗生素、糖皮质激素及侵入性操作都被认为是真菌感染的高危因素，而慢阻肺急性加重的治疗措施中常常包括了抗生素、糖皮质激素的使用以及侵入性操作的介入，因而其继发肺部真菌感染的风险更高。尽管目前已有研究发现了慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的独立危险因素，但关于构建慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染预测模型的文献并不多见。因此，本研究旨在基于成都医学院第一附属医院呼吸与危重症医学科住院的慢阻肺急性加重患者，评估慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的独立危险因素并基独立危险因素构建并验证预测模型，为临床医师预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的概率提供依据和实用性工具。
1 资料与方法
1.1 临床资料
采用回顾性队列研究的方法。收集2021年1月—2021年12月期间，于成都医学院第一附属医院呼吸与危重症医学科住院的慢阻肺急性加重患者，作为训练集建立列线图预测模型。按照同样的纳排标准，收集2020年1月—2020年12月期间，于成都医学院第一附属医院呼吸与危重医学科住院治疗的慢阻肺急性加重患者作为验证集，若患者已被纳入训练集，则不再纳入验证集。患者的临床资料主要来自于医院电子病历系统，电子病历系统无法获取的资料，通过电话随访的方式尽可能地获取。本研究经医院伦理委员会批准（编号：2023CYFYIRB-BA-Aug06）。
1.2 方法
1.2.1 纳入标准和排除标准
病例纳入标准：① 确诊为慢阻肺急性加重患者；② 临床病理资料完整。慢阻肺急性加重患者符合2021年中华医学会制定的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2021年修订版）》[8]中的诊断标准。排除标准：① 伴有其他感染者；② 恶性肿瘤患者；③ 严重免疫功能低下者；④ 合并肝、肾等重要器官障碍者；⑤ 近6个月存在外伤史或者手术史，器官移植等患者；⑥ 近1个月有呼吸系统疾病急性发作病史：包括上呼吸道感染、支气管扩张、肺结核等；⑦ 近2周有使用抗生素及糖皮质激素的患者。
1.2.2 观察指标和评价标准
临床资料包括患者性别、年龄以及慢阻肺病程，前一年急性加重次数，本次住院时间，有无合并2型糖尿病，原发性高血压，冠心病，有无接受无创机械通气以及机械通气时间，住院期间有无使用抗生素，抗生素使用时间以及抗生素联合使用情况，有无全身使用糖皮质激素（静脉输注以及口服）以及使用时间，有无低蛋白血症（白蛋白≤30 g/L），有无合并肺源性心脏病以及呼吸衰竭，入院首次血液分析中白细胞水平以及中性粒细胞百分比测定水平。
肺部真菌感染符合中华医学会制定的《肺真菌病诊断和治疗专家共识》[9]中的诊断标准：包括确诊、临床诊断和拟诊的患者均考虑在内。
1.3 统计学方法
采用SPSS 23及R语言软件（4.3.1）进行数据的统计分析和绘图，所有分析均为双尾分析，其显著性水平为P<0.05。首先对连续型资料进行正态性检验，若服从正态分布，以均数±标准差（
±s）表示，否则用中位数及四分位数［M（Q1，Q3）］表示。分类资料则以频数（百分比）表示。对于训练集和验证集的差异性比较，连续型资料首先进行正态性检验，若为正态分布，且各组均满足正态性且两组间方差相等，则采用t检验；否则采用非参数Wilcoxon秩和检验。对于分类资料，无序结局采用χ2检验或Fisher检验，有序资料采用非参数Wilcoxon秩和检验。
以训练集数据中肺部真菌感染发生为结局变量，首先进行单因素logistic回归分析，然后将单因素分析有统计学意义（P<0.1）的因素进一步通过Lasso回归[10]的方法筛选变量。在此基础上利用多因素 Logistic 回归分析进一步探讨独立危险因素并建立列线图（nomogram）预测模型。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线下面积（the area under ROC curve，AUC）、校准曲线以及决策曲线分析（decision curve analysis，DCA）在训练集及验证集中均分别检验预测模型的区分度（敏感性和特异性）、模型与实际情况的一致性及临床有效性。
2 结果
2.1 慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的临床特征
根据纳入和排除标准，训练组中共收集475例慢阻肺急性加重患者患者，其中，206例（43.4%）患者继发了肺部真菌感染，66.3%（315/475）的患者为男性，36.0%（171/475）的患者有吸烟史。而验证组共收集了402例慢阻肺急性加重患者，其中，194（48.3%）患者继发了肺部真菌感染。两组患者具体的临床特征见表1所示，各临床特征及真菌感染率比较，差异没有统计学意义。
表1
训练集与验证集的临床特征比较［例（%）/中位数（四分位间距）］
2.2 慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的危险因素分析
使用logistic回归分析将临床资料纳入单因素回归分析，单因素分析结果表明可能的危险因素包括：前1年急性加重次数、住院天数、是否机械通气、机械通气时间、是否使用糖皮质激素、糖皮质激素使用时间、合并呼吸衰竭、合并肺心病、是否使用抗生素、抗生素联合使用、是否合并低蛋白血症、白细胞计数是否异常、中心粒细胞比例是否异常。结果见表2。
表2
慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的单因素分析结果
将单因素分析中差异有统计学意义的指标（P<0.1）纳入Lasso回归分析中进一步筛选变量，在lasso回归模型中共有6个变量具有非零系数（图1a和1b）。这些变量包括：住院天数、是否使用机械通气、是否使用糖皮质激素、抗生素联合使用、抗生素使用时间、是否合并低蛋白血症。再将这6个变量纳入多因素logistic回归分析，使用糖皮质激素、抗生素联合使用、抗生素使用时间及低蛋白血症是慢阻肺急性加重患者继发真菌感染的独立危险因素。结果见表3。
图1
Lasso回归筛选危险因素
a. 13个临床特征的系数曲线；b. Lasso回归10倍交叉验证选择最合适的临床特征：左侧和右侧的虚线表示“lambda.min”和“lambda.1se” 标准。
表3
慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的多因素分析logistic结果
2.3 预测模型的构建、验证与临床应用
基于患者临床资料的多因素logistic分析结果，将慢阻肺急性加重患者继发真菌感染的独立危险因素（使用糖皮质激素、抗生素联合使用、抗生素使用时间及低蛋白血症计算评分）通过每个变量的得分相加，计算出总分，并将总分投影到较低的总分量表中建立的慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染发生概率的列线图（图2）。在训练集和验证集中分别绘制该列线图预测模型的ROC曲线（图3），结果显示无论是在训练集还是在验证集，该列线图的预测能力较高（训练集AUC：0.913［95%CI：0.887～0.938］；其特异性和敏感性分别为0.828和0.845。验证集AUC：0.823［95%CI：0.782~0.864］；其特异性和敏感性分别为0.812和0.727）。并在训练集和验证集中分别绘制该模型的校准曲线（图4），校准曲线显示列线图预测的慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染发生概率与实际情况相符（P均>0.05）。最后分别在训练集和验证集中对该列线图进行DCA分析，其结果显示该列线图预测模型表现良好，有助于做出有益的临床决策（图5）。
图2
慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的预测列线图
分值（points）、总分（Total Points）。
图3
列线图预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的受试者工作特征（ROC）曲线
图4
列线图预测AECOPD患者继发肺部真菌感染的校准曲线
A. 训练组列线图的校准曲线，其
图5
列线图预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的决策性曲线分析
3 讨论
慢阻肺是一种常见的疾病，可通过预防和治疗进行管理。它表现为持续的呼吸道症状和进行性的气流阻塞，与肺对有害微粒或气体的异常炎性反应相关[1, 11]。慢阻肺的患病率逐年增加，全球约有4亿人受影响，成为第三大死因[12-13]。住院的慢阻肺急性加重患者的治疗方案往往需要进一步加强，而频繁感染和反复住院、长期使用糖皮质激素和抗生素会导致肺部结构改变[13]，降低肺功能的同时增加其发生肺部真菌感染的风险。另外，如果出现肺部真菌感染，患者的肺功能会进一步恶化，从而使患者的情况变得更糟，治疗上诸多困难。然而，肺部真菌感染的确诊又相对困难，慢阻肺急性加重患者继发真菌感染后的临床表现亦不具有明显特异性，因此容易被漏诊或延误诊治，导致病情恶化甚至死亡。研究发现，对肺部真菌感染特别是侵袭性真菌感染的早期发现，尽早进行有效的干预，如早期经验性地应用抗真菌药物可以防止疾病的快速恶化，对改善这些患者的预后具有重要意义[14-15]。因此，本研究旨在探索慢阻肺急性加重发生肺部真菌感染的独立影响因素，并开发一个基于临床常见数据的预测模型，帮助临床医生早期考虑到慢阻肺急性加重并发肺部真菌感染的可能性，进而完善相关检查，指导治疗改善这些患者临床预后。
这项回顾性研究包含了大量慢阻肺急性加重患者以及慢阻肺急性加重继发真菌感染的患者揭示真实世界中慢阻肺急性加重患者肺部真菌感染发生率及其肺部真菌感染相关的危险因素。本研究训练集和验证集中慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的发生率分别为43.4%和48.3%，这一发生率和文献所报道的发生率大致相同，既往研究中报道的感染率为40.9%～55.3%[16-19]。对纳入研究的临床变量先后进行单因素Logistic、Lasso和多因素Logistic等统计分析，结果表明：全身使用糖皮质激素、联合使用多种抗生素、抗生素使用时间、低蛋白血症为慢阻肺急性加重患者发生肺部真菌感染的独立危险因素。与临床医师的广泛认知一致，本研究也表明糖皮质激素和抗生素的不规范使用是引起真菌感染的重要原因。全身使用糖皮质激素引起个体真菌感染易感性升高的因素较多，一方面直接和间接作用于淋巴细胞，中性粒细胞或者嗜酸性粒细胞，另一方面直接作用于真菌本身，对真菌的生长、形态及毒力等产生巨大影响[20]。另外，糖皮质激素的长期全身应用，会影响到人体的免疫系统，使得患者更容易发生肺部其它感染，不仅是真菌感染。慢阻肺患者的呼吸系统易出现反复感染，为有效控制病情，常需多次应用抗生素。在其急性发作期间，抗生素的应用更为普遍，更为积极。但抗生素在杀灭病原菌的同时，也会破坏宿主的正常菌群，促进病原菌的增殖，极易引起肺部真菌感染[21]。近期有研究表明，长期应用抗生素可增加患者对侵袭性假丝酵母菌的易感性[22]。该研究证实，对人体而言，抗生素的应用与侵袭性假丝酵母菌感染以及侵袭性假丝酵母菌病感染后所引起的致死风险增加相关，而这一危险因素的产生与长期使用抗生素引起的免疫功能紊乱及共生真菌的全身免疫系统逃逸有关。因此，这项研究显示糖皮质激素、抗生素的联合应用及使用时间过长作为慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的独立危险因素不足为奇。
血清白蛋白是一种重要的脏器蛋白，也是评价患者营养状态的一个重要指标，已有不少研究表明，慢阻肺（特别是慢阻肺急性加重）患者普遍存在着营养不良，严重影响着患者的生活质量及疾病稳定，使其医疗服务的使用和费用的增加。营养不良和慢阻肺患者的关系具有双向性和复杂性[23-25]。一方面，慢阻肺患者在急性加重期，呼吸功能明显受损，其营养摄入能力在降低的同时，还会增加其蛋白质分解，从而导致其营养状况进一步恶化[26-27]。另一方面，与营养状态良好的慢阻肺患者相比，营养不良的慢阻肺急性加重患者的肺功能状态和运动耐力都会显著降低，这些可能会导致患者肺功能有所恶化[28]。营养不良的慢阻肺患者，其与呼吸有关的肌肉的收缩力与速度均会显著降低，而呼吸肌的削弱会显著限制患者通过咳嗽等主动排出痰液及肺部可能的感染性分泌物的能力，这些也促进患者发生肺部感染真菌[29]。同时，这些生理、病理的改变也会对机体的营养状态造成不利的影响。因而，与正常营养状态的慢阻肺急性加重患者相比，营养状态较差的慢阻肺急性加重患者更有可能出现肺部真菌感染。
慢阻肺是一种慢性、不可逆性的气道阻塞，随着病程的延长，患者的呼吸功能会逐渐恶化。随着病情的发展以及糖皮质激素的反复使用，人体的免疫功能也会越来越差。因此，从理论上来说，慢阻肺急性加重患者的病程和住院时间越长，其肺内发生真菌感染的风险就越高。此外，由于各种有创操作（如纤维支气管镜、气管插管）的实施，可能会破坏患者的正常解剖生理学屏障，导致各种真菌从体表组织或环境中向深层渗透，特别是对呼吸道的有创操作如机械通气，会显著提高肺部真菌感染发生的几率。尽管经过本研究的统计分析后，认为病程、住院时间以及机械通气并不是慢阻肺急性加重发生肺部真菌感染的独立危险因素，不排除受限于样本量的限制，目前并没有发现这些临床变量存在显著性意义。所以在未来的研究中仍需大样本的前瞻性临床研究进一步探索。
作为一种方便有效的工具，列线图是近年来临床预测模型的一种常用图形表示方式，经常用于辅助临床决策[30]。本研究构建的预测模型通过ROC曲线验证其预测能力，结果表明该模型具有较高的准确性。进一步绘制该模型的校准曲线表明，该模型预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的概率与实际发生的概率符合度较高，可应用于临床预测。最后DCA证实了应用该模型预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染，能大概率做出使患者获得净收益的临床决策。
如前言部分所示，目前很少有研究去尝试开发能够预测慢阻肺急性加重患者发生肺部真菌感染的临床预测模型。2021年，Gu等[31]对2012年-2017年于该院就诊的慢阻肺急性加重患者进行回顾性研究，共收集了880例慢阻肺急性加重患者建立预测其发生肺部感染的列线图模型。但这项研究所纳入的患者就诊时间跨度过大，随着我国居民的健康意识和慢阻肺急性加重患者的诊疗方式的改进提高，在使用抗生素、糖皮质激素等药物时，可能会出现一定的偏差，从而对研究结果造成一定的影响。其次，在收集数据中难免存在偏倚，而本研究时间跨度较短，大大降低该偏倚。此外，本研究纳入的研究人群主要为长期居住在我国西南地区的患者，环境及生活方式与上述研究存在一定的差异，因此，本研究可以为后续开发慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的临床预测模型提供强有力的文献互补与证据支持。
本研究的局限性在于是单中心回顾性研究，回顾性研究必然会产生记忆偏差，而单中心研究则有可能产生选择偏倚。在收集资料时，并没有纳入对肺部真菌感染也有影响的因素，比如支气管扩张、肺结核等其他呼吸道疾病以及慢性肾脏疾病等。而且存在部分患者并没有病原学证据证实其肺部真菌感染，这些均会对本文的研究结果产生影响。此外，患者入组时间的跨度较大，随着人们的健康意识和慢阻肺诊治方式的逐步完善，在使用抗生素、激素的剂量及类型等方面也会出现一定的差别，从而会对研究结果造成一定的影响。另外，对患者的遗传、生理特征、治疗后随访、生活习惯等方面的影响，以及病情分级、临床影像资料，因资料不齐全等原因未纳入研究。上述几个因素也会对本文的结论产生一定的影响。因此，本团队拟在后续与其他呼吸疾病中心共同开展前瞻性研究，以期利用多中心的前瞻性大数据对本研究构建的临床预测模型进行进一步的完善和改进。
综上所述，使用糖皮质激素、联合使用抗生素、抗生素使用时间、低蛋白血症是慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的独立危险因素。对这部分患者需高度警惕肺部是否继发真菌感染、提高抗生素及糖皮质激素的规范使用程度，并且应严格执行无菌操作，同时，需要加强患者的营养摄入此外，通过列线图构建慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染临床预测模型，具有较高诊断价值，可为临床早期发现慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染提供一定参考。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）是一种常见、可预防和可治疗的疾病，其特征是持续的呼吸道症状和肺活量测定记录的进行性不完全可逆气流阻塞；它与肺部对有害颗粒或气体的异常炎症反应有关[1]。尽管公共卫生部门不断努力劝阻吸烟，但慢阻肺的患病率和死亡率均有所增加[2]。据统计，慢阻肺每年在全球造成超过300万人死亡，是全球导致死亡的第三大原因[1, 3]。而慢阻肺在我国也同样造成了巨大的疾病负担，据估算我国的慢阻肺患者人数接近1亿，是我国疾病相关性死亡的第3大原因[4]。当患者出现呼吸困难、咳脓痰和痰液量增加，需要改变治疗，这时称为慢阻肺的急性加重期 [5]。慢阻肺急性加重会造成患者的肺功能受损，影响患者的日常生活，降低其生活质量[6]。
肺部真菌感染是免疫功能低下患者的重要健康问题，导致其医疗费用增加并且与高死亡率相关[7]。长期使用抗生素、糖皮质激素及侵入性操作都被认为是真菌感染的高危因素，而慢阻肺急性加重的治疗措施中常常包括了抗生素、糖皮质激素的使用以及侵入性操作的介入，因而其继发肺部真菌感染的风险更高。尽管目前已有研究发现了慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的独立危险因素，但关于构建慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染预测模型的文献并不多见。因此，本研究旨在基于成都医学院第一附属医院呼吸与危重症医学科住院的慢阻肺急性加重患者，评估慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的独立危险因素并基独立危险因素构建并验证预测模型，为临床医师预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的概率提供依据和实用性工具。
1 资料与方法
1.1 临床资料
采用回顾性队列研究的方法。收集2021年1月—2021年12月期间，于成都医学院第一附属医院呼吸与危重症医学科住院的慢阻肺急性加重患者，作为训练集建立列线图预测模型。按照同样的纳排标准，收集2020年1月—2020年12月期间，于成都医学院第一附属医院呼吸与危重医学科住院治疗的慢阻肺急性加重患者作为验证集，若患者已被纳入训练集，则不再纳入验证集。患者的临床资料主要来自于医院电子病历系统，电子病历系统无法获取的资料，通过电话随访的方式尽可能地获取。本研究经医院伦理委员会批准（编号：2023CYFYIRB-BA-Aug06）。
1.2 方法
1.2.1 纳入标准和排除标准
病例纳入标准：① 确诊为慢阻肺急性加重患者；② 临床病理资料完整。慢阻肺急性加重患者符合2021年中华医学会制定的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2021年修订版）》[8]中的诊断标准。排除标准：① 伴有其他感染者；② 恶性肿瘤患者；③ 严重免疫功能低下者；④ 合并肝、肾等重要器官障碍者；⑤ 近6个月存在外伤史或者手术史，器官移植等患者；⑥ 近1个月有呼吸系统疾病急性发作病史：包括上呼吸道感染、支气管扩张、肺结核等；⑦ 近2周有使用抗生素及糖皮质激素的患者。
1.2.2 观察指标和评价标准
临床资料包括患者性别、年龄以及慢阻肺病程，前一年急性加重次数，本次住院时间，有无合并2型糖尿病，原发性高血压，冠心病，有无接受无创机械通气以及机械通气时间，住院期间有无使用抗生素，抗生素使用时间以及抗生素联合使用情况，有无全身使用糖皮质激素（静脉输注以及口服）以及使用时间，有无低蛋白血症（白蛋白≤30 g/L），有无合并肺源性心脏病以及呼吸衰竭，入院首次血液分析中白细胞水平以及中性粒细胞百分比测定水平。
肺部真菌感染符合中华医学会制定的《肺真菌病诊断和治疗专家共识》[9]中的诊断标准：包括确诊、临床诊断和拟诊的患者均考虑在内。
1.3 统计学方法
采用SPSS 23及R语言软件（4.3.1）进行数据的统计分析和绘图，所有分析均为双尾分析，其显著性水平为P<0.05。首先对连续型资料进行正态性检验，若服从正态分布，以均数±标准差（±s）表示，否则用中位数及四分位数［M（Q1，Q3）］表示。分类资料则以频数（百分比）表示。对于训练集和验证集的差异性比较，连续型资料首先进行正态性检验，若为正态分布，且各组均满足正态性且两组间方差相等，则采用t检验；否则采用非参数Wilcoxon秩和检验。对于分类资料，无序结局采用χ2检验或Fisher检验，有序资料采用非参数Wilcoxon秩和检验。
以训练集数据中肺部真菌感染发生为结局变量，首先进行单因素logistic回归分析，然后将单因素分析有统计学意义（P<0.1）的因素进一步通过Lasso回归[10]的方法筛选变量。在此基础上利用多因素 Logistic 回归分析进一步探讨独立危险因素并建立列线图（nomogram）预测模型。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线下面积（the area under ROC curve，AUC）、校准曲线以及决策曲线分析（decision curve analysis，DCA）在训练集及验证集中均分别检验预测模型的区分度（敏感性和特异性）、模型与实际情况的一致性及临床有效性。
2 结果
2.1 慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的临床特征
根据纳入和排除标准，训练组中共收集475例慢阻肺急性加重患者患者，其中，206例（43.4%）患者继发了肺部真菌感染，66.3%（315/475）的患者为男性，36.0%（171/475）的患者有吸烟史。而验证组共收集了402例慢阻肺急性加重患者，其中，194（48.3%）患者继发了肺部真菌感染。两组患者具体的临床特征见表1所示，各临床特征及真菌感染率比较，差异没有统计学意义。
表1
训练集与验证集的临床特征比较［例（%）/中位数（四分位间距）］
2.2 慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的危险因素分析
使用logistic回归分析将临床资料纳入单因素回归分析，单因素分析结果表明可能的危险因素包括：前1年急性加重次数、住院天数、是否机械通气、机械通气时间、是否使用糖皮质激素、糖皮质激素使用时间、合并呼吸衰竭、合并肺心病、是否使用抗生素、抗生素联合使用、是否合并低蛋白血症、白细胞计数是否异常、中心粒细胞比例是否异常。结果见表2。
表2
慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的单因素分析结果
将单因素分析中差异有统计学意义的指标（P<0.1）纳入Lasso回归分析中进一步筛选变量，在lasso回归模型中共有6个变量具有非零系数（图1a和1b）。这些变量包括：住院天数、是否使用机械通气、是否使用糖皮质激素、抗生素联合使用、抗生素使用时间、是否合并低蛋白血症。再将这6个变量纳入多因素logistic回归分析，使用糖皮质激素、抗生素联合使用、抗生素使用时间及低蛋白血症是慢阻肺急性加重患者继发真菌感染的独立危险因素。结果见表3。
图1
Lasso回归筛选危险因素
a. 13个临床特征的系数曲线；b. Lasso回归10倍交叉验证选择最合适的临床特征：左侧和右侧的虚线表示“lambda.min”和“lambda.1se” 标准。
表3
慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的多因素分析logistic结果
2.3 预测模型的构建、验证与临床应用
基于患者临床资料的多因素logistic分析结果，将慢阻肺急性加重患者继发真菌感染的独立危险因素（使用糖皮质激素、抗生素联合使用、抗生素使用时间及低蛋白血症计算评分）通过每个变量的得分相加，计算出总分，并将总分投影到较低的总分量表中建立的慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染发生概率的列线图（图2）。在训练集和验证集中分别绘制该列线图预测模型的ROC曲线（图3），结果显示无论是在训练集还是在验证集，该列线图的预测能力较高（训练集AUC：0.913［95%CI：0.887～0.938］；其特异性和敏感性分别为0.828和0.845。验证集AUC：0.823［95%CI：0.782~0.864］；其特异性和敏感性分别为0.812和0.727）。并在训练集和验证集中分别绘制该模型的校准曲线（图4），校准曲线显示列线图预测的慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染发生概率与实际情况相符（P均>0.05）。最后分别在训练集和验证集中对该列线图进行DCA分析，其结果显示该列线图预测模型表现良好，有助于做出有益的临床决策（图5）。
图2
慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的预测列线图
分值（points）、总分（Total Points）。
图3
列线图预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的受试者工作特征（ROC）曲线
图4
列线图预测AECOPD患者继发肺部真菌感染的校准曲线
A. 训练组列线图的校准曲线，其
图5
列线图预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的决策性曲线分析
3 讨论
慢阻肺是一种常见的疾病，可通过预防和治疗进行管理。它表现为持续的呼吸道症状和进行性的气流阻塞，与肺对有害微粒或气体的异常炎性反应相关[1, 11]。慢阻肺的患病率逐年增加，全球约有4亿人受影响，成为第三大死因[12-13]。住院的慢阻肺急性加重患者的治疗方案往往需要进一步加强，而频繁感染和反复住院、长期使用糖皮质激素和抗生素会导致肺部结构改变[13]，降低肺功能的同时增加其发生肺部真菌感染的风险。另外，如果出现肺部真菌感染，患者的肺功能会进一步恶化，从而使患者的情况变得更糟，治疗上诸多困难。然而，肺部真菌感染的确诊又相对困难，慢阻肺急性加重患者继发真菌感染后的临床表现亦不具有明显特异性，因此容易被漏诊或延误诊治，导致病情恶化甚至死亡。研究发现，对肺部真菌感染特别是侵袭性真菌感染的早期发现，尽早进行有效的干预，如早期经验性地应用抗真菌药物可以防止疾病的快速恶化，对改善这些患者的预后具有重要意义[14-15]。因此，本研究旨在探索慢阻肺急性加重发生肺部真菌感染的独立影响因素，并开发一个基于临床常见数据的预测模型，帮助临床医生早期考虑到慢阻肺急性加重并发肺部真菌感染的可能性，进而完善相关检查，指导治疗改善这些患者临床预后。
这项回顾性研究包含了大量慢阻肺急性加重患者以及慢阻肺急性加重继发真菌感染的患者揭示真实世界中慢阻肺急性加重患者肺部真菌感染发生率及其肺部真菌感染相关的危险因素。本研究训练集和验证集中慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的发生率分别为43.4%和48.3%，这一发生率和文献所报道的发生率大致相同，既往研究中报道的感染率为40.9%～55.3%[16-19]。对纳入研究的临床变量先后进行单因素Logistic、Lasso和多因素Logistic等统计分析，结果表明：全身使用糖皮质激素、联合使用多种抗生素、抗生素使用时间、低蛋白血症为慢阻肺急性加重患者发生肺部真菌感染的独立危险因素。与临床医师的广泛认知一致，本研究也表明糖皮质激素和抗生素的不规范使用是引起真菌感染的重要原因。全身使用糖皮质激素引起个体真菌感染易感性升高的因素较多，一方面直接和间接作用于淋巴细胞，中性粒细胞或者嗜酸性粒细胞，另一方面直接作用于真菌本身，对真菌的生长、形态及毒力等产生巨大影响[20]。另外，糖皮质激素的长期全身应用，会影响到人体的免疫系统，使得患者更容易发生肺部其它感染，不仅是真菌感染。慢阻肺患者的呼吸系统易出现反复感染，为有效控制病情，常需多次应用抗生素。在其急性发作期间，抗生素的应用更为普遍，更为积极。但抗生素在杀灭病原菌的同时，也会破坏宿主的正常菌群，促进病原菌的增殖，极易引起肺部真菌感染[21]。近期有研究表明，长期应用抗生素可增加患者对侵袭性假丝酵母菌的易感性[22]。该研究证实，对人体而言，抗生素的应用与侵袭性假丝酵母菌感染以及侵袭性假丝酵母菌病感染后所引起的致死风险增加相关，而这一危险因素的产生与长期使用抗生素引起的免疫功能紊乱及共生真菌的全身免疫系统逃逸有关。因此，这项研究显示糖皮质激素、抗生素的联合应用及使用时间过长作为慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的独立危险因素不足为奇。
血清白蛋白是一种重要的脏器蛋白，也是评价患者营养状态的一个重要指标，已有不少研究表明，慢阻肺（特别是慢阻肺急性加重）患者普遍存在着营养不良，严重影响着患者的生活质量及疾病稳定，使其医疗服务的使用和费用的增加。营养不良和慢阻肺患者的关系具有双向性和复杂性[23-25]。一方面，慢阻肺患者在急性加重期，呼吸功能明显受损，其营养摄入能力在降低的同时，还会增加其蛋白质分解，从而导致其营养状况进一步恶化[26-27]。另一方面，与营养状态良好的慢阻肺患者相比，营养不良的慢阻肺急性加重患者的肺功能状态和运动耐力都会显著降低，这些可能会导致患者肺功能有所恶化[28]。营养不良的慢阻肺患者，其与呼吸有关的肌肉的收缩力与速度均会显著降低，而呼吸肌的削弱会显著限制患者通过咳嗽等主动排出痰液及肺部可能的感染性分泌物的能力，这些也促进患者发生肺部感染真菌[29]。同时，这些生理、病理的改变也会对机体的营养状态造成不利的影响。因而，与正常营养状态的慢阻肺急性加重患者相比，营养状态较差的慢阻肺急性加重患者更有可能出现肺部真菌感染。
慢阻肺是一种慢性、不可逆性的气道阻塞，随着病程的延长，患者的呼吸功能会逐渐恶化。随着病情的发展以及糖皮质激素的反复使用，人体的免疫功能也会越来越差。因此，从理论上来说，慢阻肺急性加重患者的病程和住院时间越长，其肺内发生真菌感染的风险就越高。此外，由于各种有创操作（如纤维支气管镜、气管插管）的实施，可能会破坏患者的正常解剖生理学屏障，导致各种真菌从体表组织或环境中向深层渗透，特别是对呼吸道的有创操作如机械通气，会显著提高肺部真菌感染发生的几率。尽管经过本研究的统计分析后，认为病程、住院时间以及机械通气并不是慢阻肺急性加重发生肺部真菌感染的独立危险因素，不排除受限于样本量的限制，目前并没有发现这些临床变量存在显著性意义。所以在未来的研究中仍需大样本的前瞻性临床研究进一步探索。
作为一种方便有效的工具，列线图是近年来临床预测模型的一种常用图形表示方式，经常用于辅助临床决策[30]。本研究构建的预测模型通过ROC曲线验证其预测能力，结果表明该模型具有较高的准确性。进一步绘制该模型的校准曲线表明，该模型预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的概率与实际发生的概率符合度较高，可应用于临床预测。最后DCA证实了应用该模型预测慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染，能大概率做出使患者获得净收益的临床决策。
如前言部分所示，目前很少有研究去尝试开发能够预测慢阻肺急性加重患者发生肺部真菌感染的临床预测模型。2021年，Gu等[31]对2012年-2017年于该院就诊的慢阻肺急性加重患者进行回顾性研究，共收集了880例慢阻肺急性加重患者建立预测其发生肺部感染的列线图模型。但这项研究所纳入的患者就诊时间跨度过大，随着我国居民的健康意识和慢阻肺急性加重患者的诊疗方式的改进提高，在使用抗生素、糖皮质激素等药物时，可能会出现一定的偏差，从而对研究结果造成一定的影响。其次，在收集数据中难免存在偏倚，而本研究时间跨度较短，大大降低该偏倚。此外，本研究纳入的研究人群主要为长期居住在我国西南地区的患者，环境及生活方式与上述研究存在一定的差异，因此，本研究可以为后续开发慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染的临床预测模型提供强有力的文献互补与证据支持。
本研究的局限性在于是单中心回顾性研究，回顾性研究必然会产生记忆偏差，而单中心研究则有可能产生选择偏倚。在收集资料时，并没有纳入对肺部真菌感染也有影响的因素，比如支气管扩张、肺结核等其他呼吸道疾病以及慢性肾脏疾病等。而且存在部分患者并没有病原学证据证实其肺部真菌感染，这些均会对本文的研究结果产生影响。此外，患者入组时间的跨度较大，随着人们的健康意识和慢阻肺诊治方式的逐步完善，在使用抗生素、激素的剂量及类型等方面也会出现一定的差别，从而会对研究结果造成一定的影响。另外，对患者的遗传、生理特征、治疗后随访、生活习惯等方面的影响，以及病情分级、临床影像资料，因资料不齐全等原因未纳入研究。上述几个因素也会对本文的结论产生一定的影响。因此，本团队拟在后续与其他呼吸疾病中心共同开展前瞻性研究，以期利用多中心的前瞻性大数据对本研究构建的临床预测模型进行进一步的完善和改进。
综上所述，使用糖皮质激素、联合使用抗生素、抗生素使用时间、低蛋白血症是慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染的独立危险因素。对这部分患者需高度警惕肺部是否继发真菌感染、提高抗生素及糖皮质激素的规范使用程度，并且应严格执行无菌操作，同时，需要加强患者的营养摄入此外，通过列线图构建慢阻肺急性加重继发肺部真菌感染临床预测模型，具有较高诊断价值，可为临床早期发现慢阻肺急性加重患者继发肺部真菌感染提供一定参考。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
