重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎的病原菌分布特征及其與PCT、WBC的相關性

盧杰 尤雷明 羅雙琪 張嵐琦

(蕪湖市第一人民醫院重癥醫學科,安徽 蕪湖 241000)

墜積性肺炎屬于細菌感染性疾病[1],是重型顱腦損傷患者的常見并發癥[2],可直接影響病情的轉歸以及預后[3-4]。目前認為肺炎感染后炎癥反應損傷和機體免疫功能紊亂有關,因此,探究相關的炎癥指標對病情進行預測是至關重要的。研究顯示,降鈣素原(Procalcitonin,PCT)為感染相關細胞因子,其水平變化對肺部感染嚴重程度及預后具有良好的指導作用[5]。白細胞計數(WBC)可以反應體內炎癥狀況,在機體發生細菌感染時指標會顯著增高,同樣對肺部感染具有良好的警示預測價值[6]。目前以上細胞因子水平對重型顱腦損傷繼發墜積性肺炎患者的臨床意義尚在探索中。此外,抗菌藥物使用不合理或出現多重耐藥會增加重型顱腦損傷合并墜積性肺炎患者的病死率,因此細菌學特征分析在感染性疾病臨床研究中占有重要地位[7-8]。對此,本研究對重型顱腦損傷繼發墜積性肺炎患者的病原菌分布特征以及PCT和WBC水平對重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎的預測價值進行探討,旨在為臨床診療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月—2020年11月于我院神經外科接受治療的重型顱腦損傷患者134例為研究對象,其中男65例,女69例,年齡19～75歲,平均(53.25±13.64)歲。納入標準:①根據格拉斯哥昏迷記分法(Glasgow coma scale, GCS)確定:傷后昏迷6 h以上或再次昏迷者。②首次顱腦損傷。排除標準:①臨床資料不全的患者。②合并急慢性肺部感染性病癥的患者。③合并其他神經系統疾病的患者。④腦出血及出血性腦梗死的患者。⑤免疫功能異常的患者。本研究獲我院倫理委員會批準,所有納入本研究患者及其家屬均知情并簽署知情同意書。

1.2 資料收集 患者的一般資料通過查閱電子病歷獲取,患者入院后24 h內采集外周血標本5 mL,患者經過治療后次日清晨空腹(禁食8～12 h)采集外周血標本5 mL,離心(3000 rpm/min, 15 min)分離患者血清,檢測總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)高密度脂蛋白(HDL-C)、空腹血糖、血同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)、血漿纖維蛋白原(FIB)、C反應蛋白(CRP)、白細胞計數(WBC)以及降鈣素原(PCT)、纖維凝膠蛋白-3(Fibrous gel protein-3, Ficolin-3)、D-二聚體、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、激活素A(Activin-A)、Clara 細胞分泌蛋白-16(Clara cell protein-16, CC-16)、白細胞介素-8(IL-8)、白細胞介素-6( IL-6)、白細胞介素-10(IL-10)、白細胞介素-18( IL-18)、免疫球蛋白M(Immunoglobulin M, IgM)、免疫球蛋白A(Immunoglobulin A, IgA)、免疫球蛋白G(Immunoglobulin G, IgG)。

1.3 GCS評分方法[9]GCS評分最高分為15分,表示意識清楚;12～14分為輕度意識障礙;9～11分為中度意識障礙;8分以下為昏迷;分數越低則意識障礙越重。改良的GCS評分應記錄最好反應/最=差反應和左側/右側運動評分。

2 結果

2.1 繼發墜積性肺炎患者病原菌分布情況 64例繼發墜積性肺炎患者共分離得到病原菌83株,以革蘭陰性菌(74.70%)、革蘭陽性菌(20.48%)和真菌(4.82%)為主,其中銅綠假單胞菌占比最高,為22.89%,見表1。

表1 繼發墜積性肺炎病原菌分布特征[n(×10-2)]Table 1 Distribution characteristics of pathogens of secondary accumulation pneumonia

2.2 藥敏分析 藥敏結果顯示,主要革蘭陰性菌(銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、鮑氏不動桿菌)相對敏感的抗菌藥物為亞胺培南和頭孢哌酮/舒巴坦,對頭孢他定、頭孢哌酮、哌拉西林等藥物的敏感率較低。主要革蘭陽性菌(金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌)相對敏感的抗菌藥物為萬古霉素和復方新諾明,對頭孢唑林、環丙沙星、阿奇霉素、克林霉素、青霉素的敏感率較低,見表2。

表2 抗菌藥物敏感率分析[n(×10-2)]Table 2 Analysis of antimicrobial susceptibility

2.3 繼發墜積性肺炎的單因素分析 對比兩組患者的一般資料以及生化指標,結果顯示肺炎組患者和非肺炎組患者在男性、BMI、飲酒史、高血壓史、冠心病史、收縮壓、舒張壓、TC、TG、空腹血糖等方面的差異均無統計學意義(P>0.05);肺炎組患者年齡、吸煙比例、糖尿病比例和CRP、WBC、PCT、TNF-α、D-二聚體、Activin-A、CC-16、IL-18、IL-10、Ficolin-3、IgM以及IgG水平均高于非肺炎組,GCS評分、IL-8以及IgA水平均低于非肺炎組(P<0.05),見表3。

表3 重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎的單因素分析Table 3 Univariate analysis of secondary accumulated pneumonia in patients with severe craniocerebral injury

2.4 繼發墜積性肺炎的多因素分析 以重型顱腦損傷患者是否感染墜積性肺炎為因變量,對單因素分析中差異有統計學意義的指標進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示:D-二聚體、Activin-A、CC-16、CRP、WBC、PCT為重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎的獨立危險因素,GCS評分為保護因素(P<0.05),見圖1。

圖1 墜積性肺炎預測模型的森林圖Figure 1 Forest diagram of predictive model of accumulated pneumonia注:A.模型1(未納入WBC和PCT的森林圖);B.模型2(納入WBC和PCT的森林圖)。

2.5 墜積性肺炎與PCT、WBC的相關性分析 采用Pearson法分析PCT和WBC水平與繼發墜積性肺炎以及其他相關因素的相關性,結果顯示:PCT和WBC水平之間呈顯著正相關,且二者與重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎概率、D-二聚體、Activin-A、CC-16以及CRP呈顯著正相關,與GCS評分呈顯著負相關,與其他因素無明顯相關性,見圖2。

圖2 PCT和WBC水平與繼發墜積性肺炎以及其他相關因素的相關性分析Figure 2 Correlation Analysis between PCT and WBC levels and secondary accumulation pneumonia and other related factors

2.6 PCT、WBC水平的預測價值 ROC分析顯示,血清PCT水平預測重型顱腦損傷患者發生墜積性肺炎的AUC為0.823(95%CI: 0.714～0.889),其Cut-off 值為5.56 g/L,Cut-off 值下的敏感度為75.36%,特異度為80.27%;WBC水平預測重型顱腦損傷患者發生墜積性肺炎的AUC為0.819(95%CI: 0.710～0.878),其Cut-off 值為12.47(×109L),Cut-off 值下的敏感度為73.52%,特異度為82.39%,提示該兩個指標具有較好的預測價值且顯著優于其他影響因素。見圖3、表4。

圖3 各影響因素預測重型顱腦損傷患者發生墜積性肺炎的ROC曲線Figure 3 ROC curve of various influencing factors predicting the occurrence of accumulated pneumonia in patients with severe craniocerebral injury

表4 各影響因素預測重型顱腦損傷患者發生墜積性肺炎的特異度和敏感性分析Table 4 Specificity and sensitivity analysis of influencing factors in predicting the occurrence of accumulated pneumonia in patients with severe craniocerebral injury

3 討論

顱腦損傷是因暴力直接或間接作用于頭部引起顱腦組織的損傷,根據格拉斯哥昏迷記分法確定,傷后昏迷6 h時以上或再次昏迷者為重型顱腦損傷[10-11]。重癥顱腦損傷患者大多需進行手術治療,入侵性的操作會增加患者與細菌接觸的機會,患者易發生院內感染,從而導致多種并發癥[12]。墜積性肺炎是重型顱腦損傷患者的常見并發癥之一,由于重癥顱腦損傷患者合并墜積性肺炎的病原菌耐藥性相對較強,且不同種類病原菌的耐藥菌譜不同[13]。因此,針對性應用抗菌藥物是顱腦損傷患者治療中的重要組成部分。本研究納入患者中64例共分離得到病原菌83株,革蘭陰性菌占比74.70%,以銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、鮑氏不動桿菌為主;革蘭陽性菌占比20.48%,以肺炎鏈球菌和金黃色葡萄球菌為主;真菌,占比僅為4.82%,以白色念珠菌為主。銅綠假單胞菌為條件致病菌,在肺部感染中頗為多見,存在多種耐藥機制。

研究[14]表明,在肺炎患者中銅綠假單胞菌對亞胺培南的敏感率為94.6%,對頭孢哌酮/舒巴坦的敏感率為70.2%,肺炎克雷伯菌對二者的敏感率分別為96.7%和73.3%。在本研究中,藥敏分析顯示主要革蘭陰性菌相對敏感的抗菌藥物為亞胺培南和頭孢哌酮/舒巴坦,其中,銅綠假單胞菌對亞胺培南和頭孢哌酮/舒巴坦的敏感率分別為94.74%和89.47%,肺炎克雷伯菌對二者的敏感率均為86.67%。主要革蘭陽性菌相對敏感的抗菌藥物為萬古霉素和復方新諾明,對頭孢唑林、環丙沙星、阿奇霉素、克林霉素、青霉素的敏感率較低,這與既往研究[15-16]相符。

墜積性肺炎大大增加了治療的難度而且延長了重癥顱腦損傷患者的住院時間,嚴重影響預后[17]。因此,重癥顱腦損傷繼發墜積性肺炎的防治顯得尤為重要,亦是目前重癥醫學科關注的熱點。許惠東等[18]的研究結果中表明年齡>60歲、吸煙、合并糖尿病、GCS評分過低、術后低白蛋白等是引起顱腦外傷術后臥床患者并發墜積性肺炎的危險因素,但周榆然等[19]的研究中顯示抗生素的不合理使用及侵人性操作在墜積性肺炎的發生上有著重要影響。由于診斷標準以及納入的考察因素不同,有關墜積性肺炎的危險因素的研究尚無定論。近年來,隨著醫學檢驗技術不斷提高,診斷方法逐步由臨床診斷轉變為病原學診斷,檢測患者血清相關因子水平變化以評估疾病嚴重程度及預后狀況的研究不斷涉及。本研究通過多因素Logistic回歸分析結果顯示:D-二聚體、Activin-A、CC-16、CRP、WBC、PCT為重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎的獨立危險因素,GCS評分為保護因素。D-二聚體是最簡單的纖維蛋白降解產物,其水平升高提示機體存在高凝狀態和繼發性的纖維蛋白溶解亢進,為重要的炎癥指標。Activin-A和CC-16同樣為重要的炎癥指標,并與患者預后有著密切聯系。CRP可參與機體各種的炎性反應過程,在細菌感染方面具有指導作用。WBC可以反應體內炎癥狀況,是臨床上常用的評估炎癥的指標。PCT屬于無激素活性的降鈣素前肽,健康人血漿中 PCT的含量極少(<0.1 g/L),當血清PCT水平高于0.5 g/L時可視為異常。在患者處于感染狀態時,機體受到細菌內毒素以及白介素-6等細胞因子的刺激生成PCT,PCT水平與細菌感染的嚴重程度之間存在密切關聯[20-22],在非感染性炎癥狀態下血清 PCT一般不升高[23]。因此,PCT水平在細菌感染的預后評估中具有重要的價值。采用Pearson法分析PCT和WBC水平與繼發墜積性肺炎以及其他相關因素的相關性,結果顯示PCT和WBC水平與重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎密切關聯。用ROC曲線分析血清PCT、WBC水平預測重型顱腦損傷患者發生墜積性肺炎的價值,提示血清PCT、WBC水平對于型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎具有良好的預測價值。

4 結論

重型顱腦損傷患者合并感染墜積性肺炎以革蘭陰性菌中的銅綠假單胞菌為主,臨床應強化病原菌培養及藥敏監測,以指導抗菌藥物合理應用。血清PCT、WBC與重型顱腦損傷患者繼發墜積性肺炎密切相關,并具有良好的預測價值,值得臨床重點關注。