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
21、 2 6 结核空洞-1.7 8 6 树芽征+0.56 18 最大层面长短径比值，根据该公式采用R4.1.3软件构建肺结核患者耐多药结核病多因素风险预测列线图模型。30500.80.92040-6Log(a)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患者耐多药结核病的独立影响因素(P0.05),见表2。3.40(1.24,10.19)0.0010.04(0.01,0.10)0.0086.56(1.67,27.37)0.0472.79(1.04,8.06)0.0040.17(0.05,0.52)0.0011.75(1.30,2.46)607011.1
22、6080-4POR(95%CI)0.02180901.21.31001200.10.20.30.40.50.60.70.8-21001.41.51401601.61802000.91.72201.8240AUC:0.933(0.8920.974):1064:2.5验证组患者各资料分布情况：验证组10 7 例患者中共2 0 例（18.6 9%）耐多药患者，验证组各资料分布情况见表3。表3马验证组患者临床资料情况因素年龄(岁)BMI(kg/m)性别文化吸烟史饮酒史居住地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病灶累及肺叶数结核空洞(%)树芽征肺实变磨玻璃结核球纤维化支气管
23、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四川医学2 0 2 3年10 月第44卷（第10 期）SichuanMedical Journal,2023,Vol.44,No.102.6模型验证：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0.933,95%CI(0.892,0.974);验证组 AUC 为 0.912,95%CI(0.835,0.990)见图4、5;采用Bootstrap法重复数值/n(%)抽样10 0 0 次,并以验证组进行验证，校准曲线结果显51.59 14.36示：模型组与验证组预测曲线与标准曲线基本拟合，提22.28 1.34
24、示模型预测准确度较高，见图5、6。男60(56.07)女47(43.93)初中及以下49(45.79)高中/中专及以上58(54.21)无43(40.19)有64(59.81)无67(62.62)有40(37.38)农村51(47.66)城市56(52.34)无18(16.82)有89(83.18)阴性24(22.43)阳性83(77.57)无94(87.85)有13(12.15)无86(80.37)有21(19.63)单个14(13.08)多个93(86.92)无54(50.47)有53(49.53)无65(60.75)有42(39.25)无43(40.19)有64(59.81)无92(86
25、.98)有15(14.02)无96(89.72)有11(10.28)无41(38.32)有66(61.68)无72(67.29)有35(32.71)无81(75.70)有26(24.30)无84(78.50)有23(21.50)1.25(0.22)1.35(0.15)1.00.80.60.4-0.20.00.0图4模型组ROC曲线1.00.80.60.4-0.20.00.0图5验证组ROC曲线1.0-0.80.60.4-0.2-0.00.0图6模型组校准曲线0.20.20.2预测风险发生率0.4特异度AUC:0.912(0.8350.990)0.40.6特异度0.40.60.60.80.80.
26、81.01.01.0四川医学2 0 2 3年10 月第44卷（第10 期）SichuanMedical Journal,2023，V o l.44,No.101.00.80.60.40.20.0七0.0图7 验证组校准曲线2.7列线图模型的临床有效性：模型组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,见图8。1.00.8-0.60.40.20.00.01:1001:4图8 决策曲线3 讨 论结核病为国内重点防治的重大传染病之一,近年来随着抗结核药物的使用，特别是不规律用药导致了耐药菌株的出现 9-10 。本研究结果
27、显示：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（18.97%）,与相关研究结果接近 111,若耐多药结核病的流行得不到有效的控制,将形成更多新的耐药传染源,给结核病的治疗及管理均带来严峻的挑战 12 。因此,准确预测耐多药结核病对于结核病防控策略的制订具有重要的意义。1065:列线图预测模型是在多因素Logistic 回归分析基础上开发的可视化预测模型,该模型根据多因素分析的值将各变量量化为特定分值,并将不同的影响因素整合于同一张模型图中，方便临床对各变量分别赋分后累计,并将临床事件概率进行量化,有助于患者个性化干预方
28、案的制订 13-4。另外本研究在进行多因素Logisitc 回归分析前,采用LASSO 回归以筛选肺结核患0.20.40.6预测风险发生率模型均获益一均芜获益0.20.4元 0.6高风险阈值2:33:24:1100:1成本效益比0.80.81.01.0者耐多药结核病的可能影响因素,该方法是通过构建惩罚函数以获得精炼模型，使系数压缩而保留子集收缩,为目前处理复共线性数据有偏估计的常用方法 5。LASSO 回归筛选变量与过去常用的单因素分析筛选变量相比可有效避免过度拟合，避免复共线性数据有偏估计的出现 15。本研究在 LASSO 回归筛选基础上行多因素 Logis-tic回归分析,结果显示：居住地
29、、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患者耐多药结核病的独立影响因素（P0.05）。居住地方面：本研究结果显示农村地区患者耐多药结核发病率更高，与国内其他调查结果一致 16 。这可能与农村地区，特别是交通闭塞的偏远山区,居民的健康意识薄弱,容易在结核病患病后治疗不及时或不遵医嘱进行规范化治疗而导致耐多药菌株的出现 17 另外本研究还发现抗结核治疗3个月末涂片结果及结核药物性肝损伤情况也与耐多药结核病的发生密切相关。抗结核治疗3个月后涂片结果仍为阳性意味着患者感染菌株对于部分一线抗结核药物不敏感，需要采用其他一线或二线抗结核药物治疗，而二
30、线药物的治疗效果较一线药物更差且不良反应发生率高，导致患者病程延长,痰菌更不易转阴而出现耐多药结核病 18 。抗结核药物为最常见可引起药物性肝损伤的药物类型之一,药物性肝损伤是抗结核治疗最常见、最严重的不良反应，也是导致抗结核中断的重要原因。药物性肝损伤的出现间接导致患者依从性下降，间接导致了耐多药结核病的发生。除上述人口学因素及结核病相关因素外,考虑到结核病患者诊疗过程中常需进行影像学检查，本研究将影像学指标纳入为耐多药结核病的预测指标。本研1066:究发现结核空洞、树芽征、最大层面长短径比值3个影像学指标均为肺结核患者耐多药结核病的独立影响因素。空洞壁,特别是周围血管稀少的厚壁因药物难以达
31、到有效浓度而容易形成高结核杆菌负荷及持续排菌,导致结核杆菌自发基因突变的几率增加而为耐药菌群的形成提供了条件 19。本研究结果显示耐多药组无树芽征者占比较多,有学者认为树芽征是结核分枝杆菌早期经支气管播散所形成的影像学表现，耐多药组患者大多病程较短、进展较快,因而出现树芽征者较少 2 0 O综上所述,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。参考文献：1 首都医科大学附属北京胸科医院中国防痨杂志编辑委员会.抗结核药治疗药物监测临床应用专家共识 J.中国防痨杂志，
32、2021,43(9):867-873.2中国医学科学院病原生物学研究所，中国疾病预防控制中心，中国科学院地理科学与资源研究所.全国结核分枝杆菌潜伏感染率估算专家共识 J.中国防痨杂志，2 0 2 2,44（1)：4-8.3 Xi Y,Zhang W,Qiao RJ,et al.Risk factors for multidrug-resistant tu-berculosis:a worldwide systematic review and Meta-analysis J.Plosone,2022,17(6):270003-270009.4童广清，吉虹玲.青海地区获得性耐药结核病产生的危险因
33、素及其预测模型的构建 J.临床肺科杂志，2 0 2 1,2 6（3）：40 7 410.5吴龙章,钟炳棠,刘燕文，等.对结核病诊断细菌学检验规程的一点看法 J.中国防痨杂志，2 0 12,34（3）：192-193.6李仁忠，阮云洲，李玉红.关于世界卫生组织广泛耐药结核病新定义的解读 J.中国防痨杂志，2 0 2 1,43（6）：539-541.7Munoz-Torrico M,Cid-Juarez S,Gochicoa-Rangel L,et al.Functionalimpact of sequelae in drug-susceptible and multidrug-resistant
34、 tubercu-losis JJ.Int J Tub Lung Dis,2020,24(7):700-705.8Mase S,Chorba T,Parks S,et al.Bedaquiline for the treatment of mul-tidrug-resistant tuberculosis in the United States J.Clin Infect Dis,2020,71(4):1010-1016.9 Lin D,Wang X,Li Y,et al.Sputum microbiota as a potential diagnosticmarker for multid
35、rug-resistant tuberculosis J.Int J Medi Sci,2021,四川医学2 0 2 3年10 月第44卷（第10 期）SichuanMedical Journal,2023，V o l.44,No.10 10 Cheng Q,Zhao G,Wang X,et al.Nomogram for individualized predic-tion of incident multidrug-resistant tuberculosis after completing pulmo-nary tuberculosis treatment J.Sci Rep,2020
36、,10(1):1-17.11 Mallikaarjun S,Chapagain ML,Sasaki T,et al.Cumulative fraction ofresponse for once-and twice-daily delamanid in patients with pulmonarymultidrug-resistant tuberculosis J.Antimicrob Agents Chemother,2020,65(1):1207-1220,12 Nugraha RV,Yunivita V,Santoso P,et al.Clofazimine as a treatmen
37、tfor multidrug-resistant tuberculosis:a review J.Sci Pharm,2021,89(2):19-23.13 Du Y,Qiu C,Chen X,et al.Treatment outcome of a shorter regimen contai-ning clofazimine for multidrug-resistant tuberculosis:a randomized controltrial in ChinaJJ.Clin Infect Dis,2020,71(4):1047-1054.14 Wiqoyah N,Mertaniasi
38、h NM,Artama WT,et al.Microbiome in sputumas a potential biomarker of chronicity in pulmonary resistant to rifampi-cin-tuberculosis and multidrug-resistant-tuberculosis patientsJ.Int JMycobacteriol,2021,10(3):260.15 Gao JT,Du J,Wu GH,et al.Bedaquiline-containing regimens in pa-tients with pulmonary m
39、ultidrug-resistant tuberculosis in China:focuson the safetyJ.Infect Dis Poverty,2021,10(1):1-10.16 Feuth T,Patovirta RL,Grierson S,et al.Costs of multidrug-resistant TBtreatment in Finland and Estonia affected by the 2019 WHO guidelinesJ.Int J Tub Lung Dis,2021,25(7):554-559.17 Gupta A,Swindells S,K
40、im S,et al.Feasibility of identifying householdcontacts of rifampin-and multidrug-resistant tuberculosis cases at highrisk of progression to tuberculosis diseaseJ.Clin Infect Dis,2020,70(3):425-435.18 Cocozza AM,Linh NN,Jaramillo E.Is fctive patient support missingin the global response to multidrug
41、-resistant tuberculosis?J.Int JTub Lung Dis,2020,24(6):626-630.19 Hu Y,Zheng X,Forsman LD,et al.Emergence of additional drug re-sistance during treatment of multidrug-resistant tuberculosis in China:aprospective cohort study J.Clin Microbiol Infect,2021,27(12):1805-1813.20 Babar ZU,Nasim A,Kumar S,et al.A case series of multidrug-resistanttuberculosis in renal transplant recipients:challenges in managementfrom a TB endemic country J.Transpl Infect Dis,2021,23(4):13659-13662.（收稿时间:2 0 2 3-0 2-0 418(9):1935-2938.
