重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎的病原菌分布特征及其与PCT、WBC的相关性

卢杰 尤雷明 罗双琪 张岚琦

(芜湖市第一人民医院重症医学科,安徽 芜湖 241000)

坠积性肺炎属于细菌感染性疾病[1],是重型颅脑损伤患者的常见并发症[2],可直接影响病情的转归以及预后[3-4]。目前认为肺炎感染后炎症反应损伤和机体免疫功能紊乱有关,因此,探究相关的炎症指标对病情进行预测是至关重要的。研究显示,降钙素原(Procalcitonin,PCT)为感染相关细胞因子,其水平变化对肺部感染严重程度及预后具有良好的指导作用[5]。白细胞计数(WBC)可以反应体内炎症状况,在机体发生细菌感染时指标会显著增高,同样对肺部感染具有良好的警示预测价值[6]。目前以上细胞因子水平对重型颅脑损伤继发坠积性肺炎患者的临床意义尚在探索中。此外,抗菌药物使用不合理或出现多重耐药会增加重型颅脑损伤合并坠积性肺炎患者的病死率,因此细菌学特征分析在感染性疾病临床研究中占有重要地位[7-8]。对此,本研究对重型颅脑损伤继发坠积性肺炎患者的病原菌分布特征以及PCT和WBC水平对重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎的预测价值进行探讨,旨在为临床诊疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1月—2020年11月于我院神经外科接受治疗的重型颅脑损伤患者134例为研究对象,其中男65例,女69例,年龄19～75岁,平均(53.25±13.64)岁。纳入标准:①根据格拉斯哥昏迷记分法(Glasgow coma scale, GCS)确定:伤后昏迷6 h以上或再次昏迷者。②首次颅脑损伤。排除标准:①临床资料不全的患者。②合并急慢性肺部感染性病症的患者。③合并其他神经系统疾病的患者。④脑出血及出血性脑梗死的患者。⑤免疫功能异常的患者。本研究获我院伦理委员会批准,所有纳入本研究患者及其家属均知情并签署知情同意书。

1.2 资料收集 患者的一般资料通过查阅电子病历获取,患者入院后24 h内采集外周血标本5 mL,患者经过治疗后次日清晨空腹(禁食8～12 h)采集外周血标本5 mL,离心(3000 rpm/min, 15 min)分离患者血清,检测总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)高密度脂蛋白(HDL-C)、空腹血糖、血同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)、血浆纤维蛋白原(FIB)、C反应蛋白(CRP)、白细胞计数(WBC)以及降钙素原(PCT)、纤维凝胶蛋白-3(Fibrous gel protein-3, Ficolin-3)、D-二聚体、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、激活素A(Activin-A)、Clara 细胞分泌蛋白-16(Clara cell protein-16, CC-16)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-6( IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-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评分方法[9]GCS评分最高分为15分,表示意识清楚;12～14分为轻度意识障碍;9～11分为中度意识障碍;8分以下为昏迷;分数越低则意识障碍越重。改良的GCS评分应记录最好反应/最=差反应和左侧/右侧运动评分。

2 结果

2.1 继发坠积性肺炎患者病原菌分布情况 64例继发坠积性肺炎患者共分离得到病原菌83株,以革兰阴性菌(74.70%)、革兰阳性菌(20.48%)和真菌(4.82%)为主,其中铜绿假单胞菌占比最高,为22.89%,见表1。

表1 继发坠积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 药敏分析 药敏结果显示,主要革兰阴性菌(铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鲍氏不动杆菌)相对敏感的抗菌药物为亚胺培南和头孢哌酮/舒巴坦,对头孢他定、头孢哌酮、哌拉西林等药物的敏感率较低。主要革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌)相对敏感的抗菌药物为万古霉素和复方新诺明,对头孢唑林、环丙沙星、阿奇霉素、克林霉素、青霉素的敏感率较低,见表2。

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

2.3 继发坠积性肺炎的单因素分析 对比两组患者的一般资料以及生化指标,结果显示肺炎组患者和非肺炎组患者在男性、BMI、饮酒史、高血压史、冠心病史、收缩压、舒张压、TC、TG、空腹血糖等方面的差异均无统计学意义(P>0.05);肺炎组患者年龄、吸烟比例、糖尿病比例和CRP、WBC、PCT、TNF-α、D-二聚体、Activin-A、CC-16、IL-18、IL-10、Ficolin-3、IgM以及IgG水平均高于非肺炎组,GCS评分、IL-8以及IgA水平均低于非肺炎组(P<0.05),见表3。

表3 重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎的单因素分析Table 3 Univariate analysis of secondary accumulated pneumonia in patients with severe craniocerebral injury

2.4 继发坠积性肺炎的多因素分析 以重型颅脑损伤患者是否感染坠积性肺炎为因变量,对单因素分析中差异有统计学意义的指标进行多因素Logistic回归分析,结果显示:D-二聚体、Activin-A、CC-16、CRP、WBC、PCT为重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎的独立危险因素,GCS评分为保护因素(P<0.05),见图1。

图1 坠积性肺炎预测模型的森林图Figure 1 Forest diagram of predictive model of accumulated pneumonia注:A.模型1(未纳入WBC和PCT的森林图);B.模型2(纳入WBC和PCT的森林图)。

2.5 坠积性肺炎与PCT、WBC的相关性分析 采用Pearson法分析PCT和WBC水平与继发坠积性肺炎以及其他相关因素的相关性,结果显示:PCT和WBC水平之间呈显著正相关,且二者与重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎概率、D-二聚体、Activin-A、CC-16以及CRP呈显著正相关,与GCS评分呈显著负相关,与其他因素无明显相关性,见图2。

图2 PCT和WBC水平与继发坠积性肺炎以及其他相关因素的相关性分析Figure 2 Correlation Analysis between PCT and WBC levels and secondary accumulation pneumonia and other related factors

2.6 PCT、WBC水平的预测价值 ROC分析显示,血清PCT水平预测重型颅脑损伤患者发生坠积性肺炎的AUC为0.823(95%CI: 0.714～0.889),其Cut-off 值为5.56 g/L,Cut-off 值下的敏感度为75.36%,特异度为80.27%;WBC水平预测重型颅脑损伤患者发生坠积性肺炎的AUC为0.819(95%CI: 0.710～0.878),其Cut-off 值为12.47(×109L),Cut-off 值下的敏感度为73.52%,特异度为82.39%,提示该两个指标具有较好的预测价值且显著优于其他影响因素。见图3、表4。

图3 各影响因素预测重型颅脑损伤患者发生坠积性肺炎的ROC曲线Figure 3 ROC curve of various influencing factors predicting the occurrence of accumulated pneumonia in patients with severe craniocerebral injury

表4 各影响因素预测重型颅脑损伤患者发生坠积性肺炎的特异度和敏感性分析Table 4 Specificity and sensitivity analysis of influencing factors in predicting the occurrence of accumulated pneumonia in patients with severe craniocerebral injury

3 讨论

颅脑损伤是因暴力直接或间接作用于头部引起颅脑组织的损伤,根据格拉斯哥昏迷记分法确定,伤后昏迷6 h时以上或再次昏迷者为重型颅脑损伤[10-11]。重症颅脑损伤患者大多需进行手术治疗,入侵性的操作会增加患者与细菌接触的机会,患者易发生院内感染,从而导致多种并发症[12]。坠积性肺炎是重型颅脑损伤患者的常见并发症之一,由于重症颅脑损伤患者合并坠积性肺炎的病原菌耐药性相对较强,且不同种类病原菌的耐药菌谱不同[13]。因此,针对性应用抗菌药物是颅脑损伤患者治疗中的重要组成部分。本研究纳入患者中64例共分离得到病原菌83株,革兰阴性菌占比74.70%,以铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鲍氏不动杆菌为主;革兰阳性菌占比20.48%,以肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌为主;真菌,占比仅为4.82%,以白色念珠菌为主。铜绿假单胞菌为条件致病菌,在肺部感染中颇为多见,存在多种耐药机制。

研究[14]表明,在肺炎患者中铜绿假单胞菌对亚胺培南的敏感率为94.6%,对头孢哌酮/舒巴坦的敏感率为70.2%,肺炎克雷伯菌对二者的敏感率分别为96.7%和73.3%。在本研究中,药敏分析显示主要革兰阴性菌相对敏感的抗菌药物为亚胺培南和头孢哌酮/舒巴坦,其中,铜绿假单胞菌对亚胺培南和头孢哌酮/舒巴坦的敏感率分别为94.74%和89.47%,肺炎克雷伯菌对二者的敏感率均为86.67%。主要革兰阳性菌相对敏感的抗菌药物为万古霉素和复方新诺明,对头孢唑林、环丙沙星、阿奇霉素、克林霉素、青霉素的敏感率较低,这与既往研究[15-16]相符。

坠积性肺炎大大增加了治疗的难度而且延长了重症颅脑损伤患者的住院时间,严重影响预后[17]。因此,重症颅脑损伤继发坠积性肺炎的防治显得尤为重要,亦是目前重症医学科关注的热点。许惠东等[18]的研究结果中表明年龄>60岁、吸烟、合并糖尿病、GCS评分过低、术后低白蛋白等是引起颅脑外伤术后卧床患者并发坠积性肺炎的危险因素,但周榆然等[19]的研究中显示抗生素的不合理使用及侵人性操作在坠积性肺炎的发生上有着重要影响。由于诊断标准以及纳入的考察因素不同,有关坠积性肺炎的危险因素的研究尚无定论。近年来,随着医学检验技术不断提高,诊断方法逐步由临床诊断转变为病原学诊断,检测患者血清相关因子水平变化以评估疾病严重程度及预后状况的研究不断涉及。本研究通过多因素Logistic回归分析结果显示:D-二聚体、Activin-A、CC-16、CRP、WBC、PCT为重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎的独立危险因素,GCS评分为保护因素。D-二聚体是最简单的纤维蛋白降解产物,其水平升高提示机体存在高凝状态和继发性的纤维蛋白溶解亢进,为重要的炎症指标。Activin-A和CC-16同样为重要的炎症指标,并与患者预后有着密切联系。CRP可参与机体各种的炎性反应过程,在细菌感染方面具有指导作用。WBC可以反应体内炎症状况,是临床上常用的评估炎症的指标。PCT属于无激素活性的降钙素前肽,健康人血浆中 PCT的含量极少(<0.1 g/L),当血清PCT水平高于0.5 g/L时可视为异常。在患者处于感染状态时,机体受到细菌内毒素以及白介素-6等细胞因子的刺激生成PCT,PCT水平与细菌感染的严重程度之间存在密切关联[20-22],在非感染性炎症状态下血清 PCT一般不升高[23]。因此,PCT水平在细菌感染的预后评估中具有重要的价值。采用Pearson法分析PCT和WBC水平与继发坠积性肺炎以及其他相关因素的相关性,结果显示PCT和WBC水平与重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎密切关联。用ROC曲线分析血清PCT、WBC水平预测重型颅脑损伤患者发生坠积性肺炎的价值,提示血清PCT、WBC水平对于型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎具有良好的预测价值。

4 结论

重型颅脑损伤患者合并感染坠积性肺炎以革兰阴性菌中的铜绿假单胞菌为主,临床应强化病原菌培养及药敏监测,以指导抗菌药物合理应用。血清PCT、WBC与重型颅脑损伤患者继发坠积性肺炎密切相关,并具有良好的预测价值,值得临床重点关注。