血清與腦脊液炎癥標記物及WBC計數在神經外科術后顱內感染的診斷價值

張二輝 白 奎 王玉珍 高海波 張春民 楊 超 方樹民

河南大學第一附屬醫院 1)重癥醫學科 2)神經外科，河南 開封 475000

顱內感染是神經外科手術后常見的嚴重并發癥之一，治療相當棘手，對患者的預后有著重要的影響，診斷與治療不及時可能導致患者神經功能不可逆損害，給患者及家屬帶來嚴重的負擔，讓患者承受巨大的身體心理創傷以及高昂醫療花費[1-3]。術后并發顱內感染主要發生于去骨瓣開顱術后、側腦室穿刺引流術后、顱腦嚴重外傷、CSF耳漏鼻漏等，重型顱腦損傷(Severe head injury，SHI)術后昏迷患者大部分存在早期免疫功能缺陷或異常也是并發顱內感染因素之一[4]。神經外科術后發生的顱內感染多考慮為細菌性腦膜炎、腦室炎，發生率約2.6%[5]，病毒性或結核性顱內感染發生率低。腦脊液(cerebrospinal fluid，CSF)的細菌學培養是目前診斷顱內感染的“金標準”，指導抗菌藥物合理應用有重要價值，但此項操作存在培養時間長、陽性檢出率偏低等多種弊端，導致延誤顱內感染診斷及特異性抗菌治療，增加患者的病死率，嚴重影響患者預后。降鈣素原(procalcitonin，PCT)是一個近來發現的炎癥細胞因子，在診斷機體細菌性感染方面，顯示出較高的靈敏度與特異度，較傳統炎癥因子有更大的診斷價值。在神經系統疾病方面，大多數研究在探討CSF和血清中PCT水平測定在細菌性、病毒性、結核性、真菌性腦膜炎等診斷及鑒別診斷中的臨床意義，多建議PCT可以用于細菌性顱內感染的早期診斷中，并且可以有效地區分細菌性和非細菌性顱內感染[6]，PCT水平動態變化指導抗菌藥物有參考意義，針對探討神經外科術后并發的顱內感染的文獻較少。本研究選擇2013-01—2016-06到河南大學第一附屬醫院行顱腦手術的70例患者為研究對象，探討血清與腦脊液炎癥標記物(PCT、CRP)及WBC計數在神經外科術后顱內感染的檢測診斷價值。

1 資料與方法

1．1一般資料選擇2013-01—2016-06到河南大學第一附屬醫院行顱腦手術的70例患者為研究對象 經臨床診斷和病理實驗檢查，患者確診，符合行顱腦手術指征。該研究通過我院倫理委員會審查并同意執行，患者家屬被告知同意并簽署知情同意書。入選標準：(1)年齡≥18歲；(2)沒有術后并發肺部感染、泌尿系等感染者；(3)符合我國衛生部于2005年制定的《醫院感染診斷標準(試行)》執行[7-8]中對于顱內感染的診斷標準；(4)手術后患者生存時間>1周。排除標準：(1)合并急性腦卒中、肺栓塞、心力衰竭、肝腎衰竭等；(2)癌癥終末期；(3)哺乳期及妊娠期婦女；(4)入院前1周內有細菌感染疾病、慢性疾病(如慢性腹瀉、糖尿病、COPD、慢性腎炎、慢性尿路感染、類風濕性關節炎、SLE、甲亢或甲減等)；全身嚴重多發傷、(5)長期使用激素或免疫抑制劑等情況。術后顱內感染的診斷標準是：(1)臨床癥狀：術后體溫持續升高(排除其他病因)，且腦膜刺激征(+)。(2)腦脊液常規生化檢查提示：腦脊液渾濁，WBC>10×106/L，蛋白定量>0.45g/L，糖定量<2.25 mmol/L，氯化物<120 mmol/L。(3)連續兩次腦脊液培養呈陽性并且確定為同一菌株。凡具備第(3)條標準者即可以診斷為顱內感染(金標準)，如果CSF培養陰性者則需同時具備(1)(2)，否則應結合病情作全面綜合評價。將其中35例術后顱內感染者作為研究組，另選術后未出現顱內感染者35例作為對照組。顱內感染組(研究組)：自發性腦出血(spontaneous cerebral hemorrhage，SCH)18例(51.4%)，重型顱腦損傷(severe head injury，SHI)10例(28.6%)，顱內腫瘤占位7例(31.4%)(20.0%)；男24例(68.6%)，女11例(31.4%)；年齡18～83歲，平均48.9歲。非顱內感染組(對照組)：自發性腦出血17例(48.6%)，重型顱腦損傷11例(31.4%)，顱內腫瘤7例(20.0%)；男24例(68.6%)，女11例(31.4%)。2組年齡、性別等比較無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

所有入選患者均按照臨床神經系統疾病診斷及治療常規進行檢查及治療，給予明確診斷及病理類型，積極完善術前檢查、外科手術治療、甘露醇及人血白蛋白脫水降顱壓、腦保護治療、液體復蘇、機械輔助通氣、控制血壓及血糖、止血藥物應用、清創縫合、維持內環境穩定及水電解質平衡、腸內外營養支持、氣管插管、必要時氣管切開治療、定期換藥處理、引流管引流及血腫腔注射尿激酶、預防相關并發癥(應激性潰瘍、繼發性癲癇、墜積性肺炎、壓瘡、下肢深靜脈血栓形成等)等。手術方式根據不同的疾病，選擇不同手術方式，如去骨瓣減壓術、側腦室引流術、顱內血腫清除術、動脈瘤夾閉術，顱內占位切除術、腰大池穿刺置管引流術等。

1．2方法

1．2．1 標本采集：CSF標本通過下列途徑方式獲得：①腰椎穿刺抽液(38例，每組19例)；②腰大池穿刺置管持續引流(16例，每組8例)；③側腦室穿刺置管后外持續引流(床旁及手術室全麻下)(12例，每組6例)；④全麻下腦室鏡檢查(4例，每組2例)。CSF標本采集要求：①為無菌操作下獲取，減少污染可能；②未做CSF置換操作，置換后對CSF的檢測結果有干擾及嚴重影響；③留置如有引流管(血腫腔、腦室等)，要求先排盡引流管死腔內CSF然后留取標本，由于死腔標本受到外界干擾污染可能性高，影響顱內感染的診斷。CSF標本送常規檢查、生化(蛋白、糖及氯化物定量)、細菌學培養、PCT、CRP檢查，同時常規外周靜脈采血送檢血液標本，血液標本檢測血常規、PCT、CRP。

1．2．2 檢測方法及儀器：PCT采用羅氏全自動電化學發光免疫分析儀及配套試劑進行測定；CRP通過西門子全自動生化分析儀及配套試劑進行測定；腦脊液白細胞數采用血球計數板顯微鏡下進行白細胞計數，血WBC計數通過血常規儀器檢測。以上檢測均由我院檢驗科人員嚴格按照實驗室標準操作規程完成檢測，所需儀器設備定期進行校準、維護、保養，參數符合要求。正常參考值：血清PCT<0.5 μg/L，血清CRP≤10 mg/L，血WBC計數4.0～10×109/L，CSF的細胞計數0～8×106/L，CSF的C反應蛋白0.42～5.2 μg/mL。

2 結果

2．12組CSF血清PCT、CRP、WBC計數對比顱內感染研究組CSF與血清PCT、CRP、WBC計數均較對照組中PCT、CRP、WBC計數顯著升高，有顯著性差異(P<0．05)。腦脊液PCT與血清中PCT水平較正常值升高明顯，但無顯著性差異(P>0．05)。見表1。

2．2腦脊液和血液PCT、CRP及白細胞計數的靈敏度及特異度腦脊液和血液PCT，腦脊液白細胞計數都有較高靈敏度與特異度。腦脊液及血液CRP在診斷顱內感染中靈敏度較高，但特異性較低。見表2。

3 討論

神經外科術后顱內感染是臨床以細菌性最為常見，多導致急性細菌性腦膜炎腦室炎和腦膿腫。許剛等[9]報道，神經外科手術后導致顱內感染的主要危險因素有下列幾種：(1)手術時間較長，>4 h；(2)術后腦脊液漏；(3)有側腦室外引流；(4)放置各種引流管；(5)合并糖尿病；(6)開放性顱腦損傷。雖然隨著神經外科技術不斷不斷進步和無菌技術要求逐步提高，積極地預防并沒有使發病率并無明顯降低，術后顱內感染仍偶有發生。盡量手術室條件提高，無菌理念增強，減少手術時間，嚴密縫合防止腦脊液漏，提高手術技巧，減少側腦室外置管引流時間，一般小于7 d，換藥處理及時，減少各種引流管的放置并盡量縮短引流管置管時間等等，對減少并預防神經外科手術后并發顱外及顱內感染的發生都有積極的作用，以預防理念為主。目前臨床上診斷顱內感染的流程一般為對顱內感染疑似病例進行腦脊液常規、生化檢查，以及行病原學培養后確診，但此類患者一般伴有嚴重顱腦損傷，血液進入腦脊液后常規及生化的指標無特異性。細菌學培養檢驗顱內感染非常準確，為臨床顱內感染診斷的金標準，但該操作需要一定的時間，陽性率較低，而感染的控制刻不容緩，如不及時治療，病死率可能增加[10]。找尋快捷、敏感的血清及腦脊液的炎癥標志物，對神經外科術后顱內感染的早期診斷，判斷預后，降低病死率有重要的臨床意義。

外周血白細胞計數及分類可一定程度上鑒別細菌 、真菌及病毒感染，但特異性和敏感性差。此類患者經常有腦出血破入腦室情況，影響腦脊液WBC計數，對診斷顱內感染有負面影響。C反應蛋白參與機體局部或全身炎性反應(systemic inflammatory response，)，健康狀態下機體中有微量的存在，只有當機體遭遇炎癥、急性創傷或感染等時，血清中CRP濃度可短時間內上升，CRP是目前臨床上常用的急性時相炎癥反應指標。由于CRP是機體對各種炎癥或任何組織損傷的一種急性時相反應蛋白，當機體存在其他部位的細菌性感染(如皮膚、肺部、消化道、泌尿系、肝膽系等)和某些非感染性疾病(如系統性紅斑狼瘡SLE、風濕熱、類風濕性關節炎RA、惡性腫瘤等)時，血中CRP濃度也會升高，因此血清中CRP水平檢測敏感度較高，其特異度不高[11-13]。CRP對其他感染性疾病也都比較敏感，機體感染后其水平會迅速升高，且通過血-腦脊液屏障進入腦脊液，因此腦脊液CRP檢測特異度也不高[14]。

表1 2組腦脊液和血液PCT、CRP及白細胞計數水平比較

注：B-PCT=血清降鈣素原，C-PCT=腦脊液降鈣素原，B-CRP =血清C反應蛋白，C-CRP=腦脊液C反應蛋白，B-WBC計數=血清白細胞計數，C-細胞計數=腦脊液細胞計數

表2 腦脊液和血液PCT、CRP及白細胞計數靈敏度及特異度

PCT是一種由甲狀腺細胞分泌的一無激素活性的糖蛋白，由116個氨基酸組成，分子量為13 kDa，通過水解酶水解后形成活體成分，健康人血清含量極低(<0.1 ng/mL)，同時PCT半衰期長達 25～30 h，體外有強的穩定性，檢測方法相對簡單、方便、快捷、可靠、耗時短[15]。 PCT近來受到臨床醫師的廣泛持續關注，研究發現只有當機體遭遇全身性細菌感染時血清PCT濃度明顯升高[16-17]；同時當機體病毒感染時，即使是嚴重的病毒感染，血清PCT濃度也可正常或只輕微升高；因此PCT對于細菌性感染性疾病有早期診斷價值，在感染嚴重程度、治療效果判斷、疾病預后的分析評價及抗菌藥物的合理使用及調整方面成為近年來臨床醫師檢驗師及藥劑師們的研究熱點，PCT已經被認為是一個具有創新意義的全身細菌感染炎癥診斷指標[18-23]。2012年中國急診醫學專家達成了降鈣素原(PCT)急診臨床應用的專家共識[24]，專家共識明確指出，PCT水平監測可臨床應用于急診常見感染性疾病尤其是膿毒癥(sepsis)的診斷，并可指導抗菌藥物的使用及判斷預后。李建民等[25]研究報告指出，以血清PCT 0.05～0.50 ng/mL 為閾值，可有效區別細菌性腦膜炎與其他類型顱內感染，對于顱內感染的早期鑒別診斷及治療策略的制定與實施均有著良好指導作用。國內外的多項研究均表明高水平的血清PCT被認為是早期鑒別診斷細菌性腦膜炎和病毒性腦膜炎最獨立生物學預測指標[26]，血清PCT對顱內感染的臨床診斷具有重要意義。PCT由于分子量較大，如果顱內感染程度較輕或者不十分嚴重，血-腦脊液屏障(blood cerebrospinal fluid barrier)不會受到破壞，PCT將無法通過此屏障進入腦脊液。對神經外科術后顱內感染患者的腦脊液PCT水平的研究項目目前偏少，腦脊液PCT水平高低在顱內感染患者中的表達國內外的研究結果也不盡相同。腦脊液中PCT的陽性閾值目前尚無定論，文獻[27]報道，腦脊液PCT 0.5 ng/mL為閾值是中樞神經系統細菌感染的可靠指標。國內周振軍等研究報告中指出，對于顱內感染的診斷，腦脊液PCT水平相對腦脊液WBC計數及血清PCT水平具有更高的敏感性和特異性，有較好的臨床應用前景，是診斷開顱術后顱內感染的最佳參考指標[28]。鄧水香等[29]指出，動態監測血PCT水平可以作為判斷單純腦外傷患者病情及預后的有效指標。于湘友[30-33]等的研究中提示，PCT+CRP+ESR三者聯合檢測在神經外科術后顱內感染的診斷、臨床監測、抗菌藥物評估療效及調整應用、預后判斷等方面有一定的臨床指導價值。神經外科顱內感染在術后早期PCT的檢測比ESR、CRP都更有意義[34-41]。

本次研究中顱內感染組CSF中PCT水平、血清PCT水平及CSF中WBC計數均顯著高于非感染組(P<0.05)；腦脊液PCT水平和血清PCT水平、腦脊液WBC計數呈顯著正相關，而與血液WBC計數無明顯相關性，提示腦脊液PCT水平、血清PCT水平及腦脊液WBC計數是診斷術后顱內感染的較好指標。由于受到樣本量多少、實驗條件等多重因素的限制，筆者的實驗結果可能有一定的偏差。在神經外科術后顱內感染的診斷及鑒別診斷中，腦脊液常規、生化、細菌培養、PCT、CRP及血常規、PCT、CRP等檢測，有重要的診斷價值。但僅僅依靠1～2個炎癥指標作出結論或診斷，有一定局限性，還要參考患者的史、癥狀、體征等，結合實驗室輔助檢查，綜合分析判斷。PCT水平的動態變化，對于指導抗生素應用及判斷感染控制情況有重要的參考意義。筆者考慮腦脊液PCT水平、血清PCT水平及腦脊液WBC計數三者有更高靈敏性及特異性，是診斷神經外科術后并發顱內感染的最佳參考指標。