颅脑创伤术后继发肺部感染的危险因素分析及相关模型构建

陈斌 苏一家 朱光升 莫永保

颅脑创伤是神经外科常见的急危重症，多由交通事故、高处坠落、撞击伤、挤压伤、刀刃伤等外部暴力因素作用于头部引起，主要包括头皮伤、颅骨骨折、脑损伤等[1-2]。肺部感染是颅脑创伤患者术后一种常见的并发症，不仅会造成患者病情恶化，严重者还可能造成呼吸衰竭导致死亡[3]。分析影响颅脑创伤患者术后发生肺部感染的危险因素，对高危患者进行监测并采取积极措施进行干预，对减少患者肺部感染的发生具有重要意义。虽然目前关于颅脑创伤继发肺部感染的危险因素的文献报道较多[4-5]，但尚未见关于颅脑创伤患者术后肺部感染预测模型的相关研究，而大量研究表明，颅脑创伤患者术后发生肺部感染受到多种因素的影响[6-7]。因此，通过建立模型预测患者疾病发生风险，可能较从单一危险因素进行预测具有更高的准确率。本研究通过分析行颅脑创伤术患者的临床资料，旨在构建颅脑创伤患者术后发生肺部感染的风险预测模型，以期为临床上相关治疗提供参考。现报道如下。

资料与方法

一、一般资料

采用回顾性分析方法，收集2018年1月至2019年12月在我院进行颅脑创伤术患者的临床资料进行分析，病例选择标准为：(1)经临床症状、体征、头颅CT等检查确诊为颅脑创伤；(2)接受了颅脑创伤外科手术治疗；(3)临床资料完整，能够判断是否发生肺部感染。排除标准为：(1)心肝肾等重要器官功能严重不全者；(2)伴有自身免疫系统疾病者；(3)术后一周内死亡者。最终符合纳入与排除标准的患者共计272例，男性164例，女性108例；年龄20岁～69岁；发生肺部感染的共89例，作为肺部感染组；未发生肺部感染的183例作为非肺部感染组。

二、资料收集及相关指标评估方法

采用回顾性分析的方法，通过我院电子病例查询系统检索并收集患者电子病历、检查记录及检查报告等资料，将所需信息内容填写在自制调查表中。比较两组患者性别、年龄、体重指数(BMI)、格拉斯哥昏迷评分(GCS评分)、手术时间、手术次数、损伤部位、合并肺部基础疾病、术后白蛋白水平、昏迷时间、卧床时间、进行机械通气、高血压、糖尿病、吸烟及饮酒等情况。

三、肺部感染诊断标准[8]

(1)支气管分泌物与术前相比显著增加，或出现脓性分泌物；(2)体温高于38℃；(3)肺部听诊湿啰音；(4)血常规检查白细胞计数异常升高；(5)胸部CT提示双肺有炎症病变。

四、统计学分析

结 果

一、颅脑创伤患者术后继发肺部感染的单因素分析

单因素分析结果显示，GCS评分、手术次数>2次、合并肺部基础疾病、术后白蛋白水平、昏迷时间、进行机械通气、吸烟等因素与肺部感染的发生有关(P<0.05)(见表1)。

表1 颅脑创伤患者术后继发肺部感染的单因素分析

续表1

二、Logistic回归模型的构建

对单因素分析中差异具有统计学意义的各因素进行多重共线性检验，结果显示各因素容差均>0.1，方差膨胀因子均<10，各因素之间不存在多重共线性，可纳入回归方程进行分析(见表2)。采用向前LR法建立回归模型，纳入回归模型的7个因素中，GCS评分、合并肺部基础疾病、昏迷时间、进行机械通气等因素具有统计学意义，表明GSC评分低、合并肺部基础疾病、昏迷时间长、进行机械通气是颅脑创伤患者术后继发肺部感染的独立危险因素(见表3)。Logistic回归方程表达式为：Logit(P)=-27.741+1.034×GCS评分(以实际值录入)+0.872×合并肺部基础疾病(是为1，否为0)+0.748×昏迷时间(以实际值录入)+0.687×进行机械通气(是为1，否为0)。

表2 影响肺部感染各因素的多重共线性检验

三、模型的检验

模型系数的混合检验得出χ2=29.741，P<0.001，提示模型通过Omnibus检验。最大似然比检验显示，最大似然比绝对值为147.628，Cox&SnellR2值为0.271，NagelkerkeR2值为0.372，R2值均小于1。Hosmer-Lemeshow检验显示χ2=5.108，P=0.443，提示模型通过Hosmer-Lemeshow检验。以上检验结果均提示模型拟合优度良好，所得Logistic模型具有统计学意义。将模型预测指数与各独立危险因素共同进行ROC曲线分析，得出模型AUC为0.864，高于任一独立危险因素AUC，并得出截断值为0.749，灵敏度为83.64%，特异度为88.71% (见图1)。另选择2020年1月至2020年5月我院收治的96名颅脑创伤患者作为验证对象，得出模型预测特异性为88.89%(56/63)，灵敏性为81.82%(27/33)，准确性为86.46%(83/96)(见表4)。

表3 颅脑创伤患者术后继发肺部感染的多因素Logistic回归分析

图1 预测模型及各危险因素的ROC检测结果

表4 风险预测模型效果验证结果

讨 论

颅脑创伤患者通常伴有不同程度的意识丧失，轻症者出现嗜睡，严重者会处于昏迷状态，呼吸道内分泌物可能由于得不到及时清理而引起患者肺部感染[9]。而颅脑创伤患者中枢神经系统受到严重损害，脑干及丘脑下部也遭受一定损伤，可能会引起自主神经功能紊乱，引发神经源性肺水肿，加重肺部感染[10]。有研究表明[11]，颅脑创伤术后，患者继发肺部感染的发生率超过30%，是导致颅脑创伤患者死亡的主要原因之一。因此，如何预防及降低颅脑创伤患者术后肺部感染发生风险成为临床上亟需解决的问题。

本研究对行颅脑创伤术的患者临床资料进行分析，发现有32.72%的颅脑创伤患者在术后出现肺部感染，单因素分析结果提示，GCS评分、手术次数>2次、合并肺部基础疾病、术后白蛋白水平、昏迷时间、进行机械通气、吸烟与颅脑创伤患者术后继发肺部感染有关，经Logistic回归分析得出，GSC评分低、合并肺部疾病、昏迷时间长以及需要机械通气是颅脑创伤患者术后发生肺部感染的独立危险因素，进一步分析其原因得出：(1)GCS评分是从睁眼反应、语言反应及肢体运动三个方面评估患者昏迷程度的指标，分数越低表明患者颅脑损伤与手术创伤越严重，意识障碍程度越深[12]。而随着意识障碍加深，患者会出现舌肌松弛、舌根后坠，咳嗽反射减弱甚至消失，导致下呼吸道分泌物堆积、细菌滞留繁殖，引发肺部感染。(2)合并肺部疾病的患者肺部本就处于代谢高应激状态，中性粒细胞、淋巴细胞及巨噬细胞对抗原的反应能力减弱，导致机体免疫能力下降，更易发生肺部感染，这与Pankaj Baral[13]等人研究认为，中性粒细胞抑制细菌能力下降会增加肺部感染发生风险的结果相似。郭晓斌[14]等研究也表明，合并慢性阻塞性肺疾病等肺部疾病患者肺内感染发生风险显著增加。因此，对伴有肺部疾病的患者，要加强对基础疾病的治疗，并适当加强营养补充，增强患者机体免疫力。(3)患者昏迷时，呼吸道内痰液不能正常吐出，不断堆积，患者昏迷时间越长，堆积量越多，气道内堆积的大量痰液增加了肺部感染风险。同时，长时间处于昏迷状态吞咽功能减弱，可能会增加消化道内容物返流导致误吸，也会增加肺部感染风险[15]。因此，医护人员可通过翻身拍背的方式促进昏迷患者痰液排除，降低感染发生风险。(4)机械通气是指临床上通过呼吸机来维持患者气道通畅、改善通气与氧和的一种治疗措施，颅脑创伤术后出现患者可能会因昏迷出现呼吸阻塞，需要进行机械通气辅助呼吸[16]。但机械通气属于辅助性呼吸，会降低患者机体自我防御能力与呼吸道对空气中细菌的清除能力，让可能夹杂细菌且未经呼吸道湿化的分泌物堆积在肺部，增加患者腹部感染发生风险[17-18]。同时，部分患者进行机械通气需要将气管切开，而气管切开属于侵入性操作，会破坏患者呼吸道屏障功能，加速呼吸道病原菌向肺部转移，造成肺部感染。因此，医护人员要加强无菌观念与气道管理，定期进行气到湿化与吸痰以及呼吸功能评估，以便能够尽早结束机械通气。这与张萍[19]等人在研究中表示应密切关注使用呼吸机患者的肺部感染发生风险的结果一致。

良好的预测模型能准确预测疾病发生风险，帮助临床发现高危患者，对高危患者进行密切监测及有效干预能减少降低疾病发生率，而选择有效的危险因素是建立预测模型的关键。本研究经单因素与多因素分析得出颅脑创伤术后患者继发肺部感染的独立危险因素，并构建预测模型，通过绘制ROC曲线得出模型AUC为0.864，对模型进行验证得出模型的预测特异性为88.89%，灵敏性为81.82%，准确性为86.46%，提示所构建模型可靠度高，对临床上指导行颅脑创伤术的患者减少术后肺部感染发生风险具有一定帮助。不过，本研究为回顾性分析，在收集资料上无法确保所有患者信息完全可信，可能会在一定程度上使结果产生偏倚，望今后进行前瞻性研究进一步验证。

综上所述，GSC评分低、合并肺部疾病、昏迷时间长以及需要机械通气的颅脑创伤患者，术后发生肺部感染的风险更高，临床上要对此类患者予以重点关注，根据危险因素建立预测模型，预测对指导临床上颅脑创伤患者术后降低肺部感染发生率具有一定作用。