T¹P CHÝ Y häc viÖt nam tẬP 544 - th¸ng 11 - QuyỂN 2 - sè ĐẶC BIỆT - 2024
527
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH DỰ ĐOÁN KLEBSIELLA
PNEUMONIAE VÀ ESCHERICHIA COLI SINH Β-LACTAMASE PHỔ RỘNG
TRÊN BỆNH NHÂN NHIỄM KHUẨN HUYẾT
TẠI VIỆN HUYẾT HỌC – TRUYỀN MÁU TRUNG ƯƠNG
Bạch Quốc Khánh1, Vũ Duy Hồng1, Trần Duy Anh1,
Lê Thị Hồng Anh1, Trần Thị Thu Hà1, Nguyễn Hoàng Anh2,
Vũ Đình Hòa2, Nguyễn Quang Sáng2
TÓM TẮT61
Nhiễm khuẩn huyết do Enterobacteriaceae là
một vấn đề nghiêm trọng trên bệnh nhân ung thư
và huyết học, trong đó Enterobacteriaceae sinh β-
Lactamase phổ rộng (ESBL) ngày càng chiếm tỷ
lệ cao, tạo nên thách thức trong lựa chọn phác đồ
kháng sinh khởi đầu phù hp. Nghiên cứu đưc
thiết kế hồi cứu trên các bệnh nhân nhiễm khuẩn
huyết do Klebsiella pneumoniae và/hoặc
Escherichia coli, mô hình dự đoán đưc xây
dựng trên 393 bệnh án điều trị từ tháng 1/2018
đến tháng 12/2019 và thẩm định lại trên 174
bệnh án điều trị từ tháng 1/2020 đến tháng
12/2020. Tỷ lệ nhiễm khuẩn huyết do K.
pneumoniae và E. coli sinh ESBL chiếm 70,2% ở
nhóm xây dựng mô hình và 64,9% ở nhóm thẩm
định. Kết quả hồi quy đa biến cho thấy có 05 yếu
tố nguy cơ độc lập của vi khuẩn sinh ESBL gồm:
sử dụng fluoroquinolon (FQ) trong 30 ngày (OR:
2,82; khoảng tin cậy (KTC) 95%: 1,58 – 5,04),
sử dụng cephalosporin thế hệ ¾ (C3G/C4G)
trong 30 ngày (OR: 4,35; KTC 95%: 2,25 –
1Viện Huyết học – Truyền máu Trung ương
2Trung tâm DI&ADR Quốc gia
Chịu trách nhiệm chính: Trần Duy Anh
SĐT: 0973290094
Email: duyanh199@gmail.com
Ngày nhận bài: 13/8/2024
Ngày phản biện khoa học: 14/8/2024
Ngày duyệt bài: 30/9/2024
8,42); bạch cầu trung tính (BCTT) giảm sâu dưới
0,5 G/L trên 5 ngày (OR: 2,95; KTC 95%: 1,52 –
5,73); vi khuẩn phân lập đưc là E. coli (OR:
5,59; KTC 95%: 3,11 – 10,05); đồng nhiễm cả K.
pneumoniae và E. coli (OR: 8,41; KTC 95%:
1,47 – 48,31). Mô hình xây dựng đưc có hiệu
quả với diện tch dưới đưng cong ROC (AUC
ROC) gộp từ cả hai quần thể là 0,801 (KTC 95%:
0,763 – 0,839). Mô hình dự đoán giúp phân tầng
nguy cơ sinh ESBL trên bệnh nhân nhiễm khuẩn
huyết do K. pneumoniae và E. coli, có khả năng
hỗ tr lựa chọn phác đồ kháng sinh kinh nghiệm
phù hp kịp thi.
Từ khóa: Enterobacteriaceae, Klebsiella
pneumoniae, E. coli, ESBL, mô hình dự đoán.
SUMMARY
PREDICTION OF EXTENDED-
SPECTRUM-Β-LACTAMASE-
PRODUCING KLEBSIELLA
PNEUMONIAE AND ESCHERICHIA
COLI CAUSING BLOODSTREAM
INFECTION IN NATIONAL
INSTITUTE OF HEMATOLOGY AND
BLOOD TRANSFUSION
Enterobacteriaceae bloodstream infection has
become a serious problem in treating cancer and
hematology patients with high prevalence of
Extended-Spectrum-β-Lactamase-Producing
strain (ESBL), causing a headache in choosing
rational empiritic treatment. This retrospective
KỶ YẾU CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH HUYẾT HỌC - TRUYỀN MÁU
528
study in Klebsiella pneumoniae and/or E. coli
bloodstream infection patients establishes a
predictive model from 393 patients (modeling
group) and reaccess with 174 patients (appraisal
group). Prevalence of ESBL-producing strain in
modeling group and appraisal group are 70.2%
and 64.9%, respectively. In the multivariate
analysis, five variables were identifed as
independent risk factors for ESBL infection: use
floroquinolon within 30 days (OR: 2.82; 95% CI:
1.58 – 5.04); use cephalosporin 3rd/4th generation
within 30 days (OR: 4.35; 95% CI: 2.25 – 8.42);
severe neutropenic (≤ 0,5G/L) over 5 days (OR:
2.95; 95% CI: 1.52 – 5.73); E. coli bloodstream
infection (OR: 5.59; 95% CI: 3.11 – 10.05);
Klebsiella pneumoniae and E. coli co-infection
(OR: 8.41; 95% CI: 1.47 – 48.31). The model
developed to predict ESBL-producing infection
was effective, with the AUC ROC of both groups
are 0.801 (95% CI 0.763 – 0.839). The predictive
model is useful for estimating bloodstream
infection with ESBL-producing strain and enable
more efficient empirical treatment.
Keywords: Enterobacteriaceae, Klebsiella
pneumoniae, E. coli, ESBL, predictive model.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhiễm khuẩn huyết (NKH) là nguyên
nhân quan trọng hàng đầu gây tử vong trong
điều trị tại bệnh viện, trong đó các vi khuẩn
họ Enterobacteriaceae với hai đại diện là
Klebsiella pneumoniae và Escherichia coli
đang gia tăng và trở thành những tác nhân
gây bệnh chính [1]. Trên đối tưng bệnh
nhân huyết học, nhiễm khuẩn huyết do E.
coli và K. pneumoniae là hai căn nguyên
đưc phân lập nhiều nhất với tỷ lệ khoảng
30% tổng số vi sinh vật phân lập đưc từ
bệnh phẩm máu [2, 3].
Đồng thi, tình trạng đề kháng kháng
sinh càng làm trầm trọng hơn trong việc lựa
chọn chiến lưc điều trị phù hp, đặt ra vấn
đề phát triển các giải pháp nhằm sử dụng
kháng sinh phù hp để cải thiện kết quả điều
trị trên bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết cũng
như giảm thiểu nguy cơ kháng thuốc, do việc
trì hoãn sử dụng phác đồ kháng sinh phù hp
có thể làm tăng gấp đôi nguy cơ tử vong, đặc
biệt là các trưng hp trì hoãn trên 48 gi
[4]. Vì vậy, việc dự đoán sớm đặc điểm
kháng thuốc của các chủng vi khuẩn gây
bệnh để từ đó có căn cứ hướng dẫn thay đổi
phác đồ kháng sinh trnh điều trị một cách
phù hp sẽ đóng vai tr quan trọng trong
thực hành trên đối tưng bệnh nhân đặc biệt
này.
Với lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài
“Nghiên cứu xây dựng mô hnh dự đoán
Klebsiella pneumoniae và E. coli sinh β-
Lactamase phổ rộng trên bệnh nhân nhiễm
khuẩn huyết tại Viện Huyết học – Truyền
máu Trung ương” với mục tiêu xây dựng,
thẩm định mô hnh dự đoán nguy cơ nhiễm
K. pneumoniae và E. coli sinh ESBL trên
bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết điều trị tại
Viện.
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Bệnh án của bệnh nhân từ 18 tuổi trở lên
tại kho lưu trữ và thông tin trên phần mềm
quản lý của bệnh viện của bệnh nhân điều trị
nội trú tại Viện Huyết học – Truyền máu
Trung ương từ năm 2018 đến năm 2020 có
kết quả phân lập K. pneumoniae và/hoặc E.
coli từ bệnh phẩm máu. Trong đó, bệnh án
trong giai đoạn tháng 01/2018 đến tháng
12/2019 đưc sử dụng để xây dựng mô hình
dự đoán và giai đoạn tháng 01/2020 đến
tháng 12/2020 đưc sử dụng để thẩm định
mô hình.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
T¹P CHÝ Y häc viÖt nam tẬP 544 - th¸ng 11 - QuyỂN 2 - sè ĐẶC BIỆT - 2024
529
Nghiên cứu hồi cứu trên bệnh án và
thông tin trên phần mềm quản lý bệnh viện,
thu thập các dữ liệu về thông tin nhân khẩu
học, tình trạng lâm sàng, vi sinh, tiền sử
bệnh, tiền sử dùng thuốc và tiền sử phân lập
vi khuẩn trước thi điểm phân lập đưc vi
khuẩn nghiên cứu.
Các kết quả vi sinh trong nghiên cứu
đưc lấy từ hệ thống lưu trữ dữ liệu vi sinh
của Viện, theo đó các vi khuẩn đưc nuôi
cấy trên Hệ thống nuôi cấy tự động và xác
định kháng sinh đồ trên hệ thống VITEK-II
theo quy trnh thưng quy của bệnh viện.
Xây dựng mô hnh: Phân tch đơn biến
các yếu tố nguy cơ đưc thực hiện bằng
phương pháp hồi quy logistic, sau đó ước
tính tỷ số chênh và khoảng tin cậy 95% (OR,
KTC 95%) cho mỗi yếu tố nguy cơ. Sau đó
sử dụng phương pháp trung bnh hoá mô
hình Bayes (BMA) tìm ra mô hình tối ưu.
Phương pháp BMA dựa vào tiêu chuẩn BIC,
đưc tính theo công thức: BIC =
−2*(ln(likelihood)) + (ln n)*(số các hệ số
ước lưng) với likelihood là giá trị tối đa của
hàm khả dĩ và n là cỡ mẫu. Mô hnh đưc
chọn sẽ là mô hình có chỉ số BIC thấp nhất
cùng xác suất hậu định cao nhất cung cấp bởi
phân tích BMA [5].
Các tham số của mô hình sẽ đưc ước
tính bằng phương pháp tối đa khả dĩ trong
hồi quy logistic đa biến. Ý nghĩa thống kê
của mỗi tham số đưc đánh giá bằng sai số
chuẩn của mỗi tham số, sau đó tnh chỉ số χ2.
Từ giá trị χ2, trị số p đưc xác định trên cơ
sở phân bố χ2. Các yếu tố nguy cơ có p <
0,05 sẽ đưc giữ lại mô hnh.
Mô hnh sau cng sẽ đưc chuyển thành
thang điểm, với trọng số đưc tnh bằng cách
chia hệ số hồi quy của các yếu tố nguy cơ
khác cho hệ số hồi quy nhỏ nhất và làm trn
đến số nguyên gần nhất [6].
Khả năng dự đoán của mô hnh đưc xác
định tại mỗi giá trị điểm, bao gồm độ nhạy
(sensitivity), độ đặc hiệu (specificity), giá trị
tiên đoán dương (PPV) và giá trị tiên đoán
âm (NPV).
Giá trị tiên lưng của mô hnh đưc đánh
giá tính phân biệt biểu thị qua diện tch dưới
đưng cong ROC và khả năng hiệu chuẩn
kiểm định bằng phương pháp Hosmer-
Lemeshow [7].
2.3. Thu thập và xử lý số liệu
Dữ liệu đưc thu thập đưc theo phiếu
giấy và đưc nhập vào cơ sở dữ liệu thông
qua phần mềm Microsoft Excel 2016. Số liệu
và biểu đồ đưc xử lý bằng phần mềm R
3.6.3.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đặc điểm mẫu nghiên cứu
Nhóm nghiên cứu đã thu 567 bệnh án
trong giai đoạn từ tháng 1/2018 đến tháng
12/2020, trong đó 393 bệnh án đưc sử dụng
để xây dựng mô hình dự đoán và thẩm định
lại mô hình trên 174 bệnh án.
3.1.1. Đặc điểm chung của mẫu nghiên
cứu
Các đặc điểm chung của mẫu nghiên cứu
đưc trình bày trong Bảng 3.1, trong số 393
bệnh án xây dựng mô hình có 276 bệnh án
(70,2%) phân lập đưc vi khuẩn sinh ESBL,
tỷ lệ này ở nhóm thẩm định là 64,9%.
KỶ YẾU CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH HUYẾT HỌC - TRUYỀN MÁU
530
Bảng 3.1. Đặc điểm chung của mẫu nghiên cứu
Tiêu chí nghiên cứu
Nhóm xây dựng (n=393)
Nhóm thẩm định (n=174)
Không sinh
ESBL (n=117)
Sinh ESBL
(n = 276)
Không sinh
ESBL (n=61)
Sinh ESBL
(n = 113)
Tuổi, trung vị [tứ phân vị]
51,0
[34,0 - 63,0]
46,0
[31,0 - 61,0]
47,0
[34,0 - 59,0]
52,0
[35,0 - 62,2]
Nam giới, n (%)
53 (45,3)
142 (51,4)
26 (42,6)
57 (50,4)
Bệnh lý huyết học, n (%)
Bệnh bạch cầu dòng tủy
48 (41,0)
135 (48,9)
15 (24,6)
54 (47,8)
Bệnh bạch cầu dòng lympho
29 (24,8)
81 (29,3)
17 (27,9)
25 (22,1)
Đa u tủy và u tương bào
5 (4,3)
14 (5,1)
1 (1,6)
7 (6,2)
U lympho dạng không phải nang
4 (3,4)
15 (5,4)
5 (8,2)
7 (6,2)
Bệnh lý huyết học khác
31 (26,5)
31 (11,2)
23 (37,7)
20 (17,7)
Bệnh mắc kèm, n (%)
Đái tháo đưng
17 (14,5)
36 (13,0)
4 (6,6)
6 (5,3)
Tim mạch
16 (13,7)
13 (4,7)
3 (4,9)
11 (9,7)
Bệnh gan mạn tính
14 (12,0)
32 (11,6)
2 (3,3)
4 (3,5)
Bệnh lý thận
11 (9,4)
28 (10,1)
0 (0,0)
1 (0,9)
Ung thư tạng đặc
3 (2,6)
5 (1,8)
2 (3,3)
3 (2,7)
Điểm Charlson, trung vị [tứ phân vị]
2,0
[2,0 - 3,0]
2,0
[2,0 - 3,0]
2,0
[0,0 - 2,0]
2,0
[2,0 - 2,0]
3.1.2. Đặc điểm tiền sử, lâm sàng và vi sinh của mẫu nghiên cứu
Đặc điểm về tiền sử, lâm sàng và vi sinh của mẫu nghiên cứu đưc trình bày trong Bảng
3.2.
Bảng 3.2. Đặc điểm tiền sử, lâm sàng và vi sinh của mẫu nghiên cứu
Nhóm xây dựng (n=393)
Nhóm thẩm định
(n=174)
Không sinh
ESBL (n=117)
Sinh
ESBL
(n=276)
Không
sinh ESBL
(n=61)
Sinh
ESBL
(n=113)
Đặc điểm tiền sử bệnh nhân
20 (17,1)
56 (20,3)
16 (18,2)
5 (20,0)
110 (94,0)
266 (96,4)
83 (94,3)
24 (96,0)
67 (57,3)
200 (72,5)
39 (44,3)
13 (52,0)
75 (64,1)
224 (81,2)
55 (62,5)
18 (72,0)
T¹P CHÝ Y häc viÖt nam tẬP 544 - th¸ng 11 - QuyỂN 2 - sè ĐẶC BIỆT - 2024
531
Sử dụng kháng sinh trong vòng 30 ngày, n (%)
14 (12,0)
57 (20,7)
16 (18,2)
8 (32,0)
16 (13,7)
143 (51,8)
45 (51,1)
17 (68,0)
26 (22,2)
167 (60,5)
60 (68,2)
20 (80,0)
11 (9,4)
48 (17,4)
14 (15,9)
11 (44,0)
8 (6,8)
55 (19,9)
15 (17,0)
8 (32,0)
2 (1,7)
2 (0,7)
0
0
1 (0,9)
16 (5,8)
0 (0,0)
1 (4,0)
Can thiệp xâm lấn, n (%)
3 (2,6)
7 (2,5)
2 (2,3)
0 (0,0)
9 (7,7)
12 (4,3)
0
0
0 (0,0)
4 (1,4)
0
0
15 (12,8)
44 (15,9)
15 (17,0)
6 (24,0)
78 (66,7)
207 (75,0)
71 (80,7)
25 (100,0)
9,0
[0,0 - 18,0]
14,0
[1,8 - 20,0]
12,5
[4,0-18,0]
16,0
[11,0-22,0]
0,0
[0,0 - 4,0]
4,0
[0,0 - 10,0]
4,5
[1,0 - 8,0]
10,0
[5,0 - 13,0]
Đặc điểm lâm sàng, n (%)
116 (99,1)
273 (98,9)
88 (100)
25 (100)
13 (11,1)
30 (10,9)
3 (3,4)
0 (0,0)
24 (20,5)
41 (14,9)
1 (1,1)
1 (4,0)
6 (5,1)
9 (3,3)
1 (1,1)
0 (0,0)
0,1
[0,0 - 2,3]
0,1
[0,0 - 0,8]
0,0
[0,0 - 0,4]
0,0
[0,0 - 0,2]
Vi khuẩn phân lập, n (%)
58 (49,6)
62 (22,5)
12 (13,6)
14 (56,0)
61 (52,1)
221 (80,1)
79 (89,8)
12 (48,0)
3.2. Xây dựng mô hình dự đoán
Kết quả phân tch đơn biến 24 yếu tố
nguy cơ sinh ESBL của vi khuẩn nghiên cứu
đưc trình bày trong Bảng 3.1, trong đó các
yếu tố nguy cơ cho thấy có ý nghĩa thống kê
là điều trị hóa chất trong vòng 30 ngày; sử
dụng corticosteroid trong vòng 30 ngày; sử
dụng betalactam/chất ức chế betalactamase,
cephalosporin thế hệ 3/4, fluoroquinolon,
aminoglycosid trong vòng 30 ngày; thi gian
nằm viện ≥14 ngày; giảm bạch cầu trung tính
(BCTT) trên 5 ngày; vi khuẩn phân lập là E.
coli.