顱腦創傷術后繼發肺部感染的危險因素分析及相關模型構建

陳斌 蘇一家 朱光升 莫永保

顱腦創傷是神經外科常見的急危重癥，多由交通事故、高處墜落、撞擊傷、擠壓傷、刀刃傷等外部暴力因素作用于頭部引起，主要包括頭皮傷、顱骨骨折、腦損傷等[1-2]。肺部感染是顱腦創傷患者術后一種常見的并發癥，不僅會造成患者病情惡化，嚴重者還可能造成呼吸衰竭導致死亡[3]。分析影響顱腦創傷患者術后發生肺部感染的危險因素，對高危患者進行監測并采取積極措施進行干預，對減少患者肺部感染的發生具有重要意義。雖然目前關于顱腦創傷繼發肺部感染的危險因素的文獻報道較多[4-5]，但尚未見關于顱腦創傷患者術后肺部感染預測模型的相關研究，而大量研究表明，顱腦創傷患者術后發生肺部感染受到多種因素的影響[6-7]。因此，通過建立模型預測患者疾病發生風險，可能較從單一危險因素進行預測具有更高的準確率。本研究通過分析行顱腦創傷術患者的臨床資料，旨在構建顱腦創傷患者術后發生肺部感染的風險預測模型，以期為臨床上相關治療提供參考。現報道如下。

資料與方法

一、一般資料

采用回顧性分析方法，收集2018年1月至2019年12月在我院進行顱腦創傷術患者的臨床資料進行分析，病例選擇標準為：(1)經臨床癥狀、體征、頭顱CT等檢查確診為顱腦創傷；(2)接受了顱腦創傷外科手術治療；(3)臨床資料完整，能夠判斷是否發生肺部感染。排除標準為：(1)心肝腎等重要器官功能嚴重不全者；(2)伴有自身免疫系統疾病者；(3)術后一周內死亡者。最終符合納入與排除標準的患者共計272例，男性164例，女性108例；年齡20歲～69歲；發生肺部感染的共89例，作為肺部感染組；未發生肺部感染的183例作為非肺部感染組。

二、資料收集及相關指標評估方法

采用回顧性分析的方法，通過我院電子病例查詢系統檢索并收集患者電子病歷、檢查記錄及檢查報告等資料，將所需信息內容填寫在自制調查表中。比較兩組患者性別、年齡、體重指數(BMI)、格拉斯哥昏迷評分(GCS評分)、手術時間、手術次數、損傷部位、合并肺部基礎疾病、術后白蛋白水平、昏迷時間、臥床時間、進行機械通氣、高血壓、糖尿病、吸煙及飲酒等情況。

三、肺部感染診斷標準[8]

(1)支氣管分泌物與術前相比顯著增加，或出現膿性分泌物；(2)體溫高于38℃；(3)肺部聽診濕啰音；(4)血常規檢查白細胞計數異常升高；(5)胸部CT提示雙肺有炎癥病變。

四、統計學分析

結 果

一、顱腦創傷患者術后繼發肺部感染的單因素分析

單因素分析結果顯示，GCS評分、手術次數>2次、合并肺部基礎疾病、術后白蛋白水平、昏迷時間、進行機械通氣、吸煙等因素與肺部感染的發生有關(P<0.05)(見表1)。

表1 顱腦創傷患者術后繼發肺部感染的單因素分析

續表1

二、Logistic回歸模型的構建

對單因素分析中差異具有統計學意義的各因素進行多重共線性檢驗，結果顯示各因素容差均>0.1，方差膨脹因子均<10，各因素之間不存在多重共線性，可納入回歸方程進行分析(見表2)。采用向前LR法建立回歸模型，納入回歸模型的7個因素中，GCS評分、合并肺部基礎疾病、昏迷時間、進行機械通氣等因素具有統計學意義，表明GSC評分低、合并肺部基礎疾病、昏迷時間長、進行機械通氣是顱腦創傷患者術后繼發肺部感染的獨立危險因素(見表3)。Logistic回歸方程表達式為：Logit(P)=-27.741+1.034×GCS評分(以實際值錄入)+0.872×合并肺部基礎疾病(是為1，否為0)+0.748×昏迷時間(以實際值錄入)+0.687×進行機械通氣(是為1，否為0)。

表2 影響肺部感染各因素的多重共線性檢驗

三、模型的檢驗

模型系數的混合檢驗得出χ2=29.741，P<0.001，提示模型通過Omnibus檢驗。最大似然比檢驗顯示，最大似然比絕對值為147.628，Cox&SnellR2值為0.271，NagelkerkeR2值為0.372，R2值均小于1。Hosmer-Lemeshow檢驗顯示χ2=5.108，P=0.443，提示模型通過Hosmer-Lemeshow檢驗。以上檢驗結果均提示模型擬合優度良好，所得Logistic模型具有統計學意義。將模型預測指數與各獨立危險因素共同進行ROC曲線分析，得出模型AUC為0.864，高于任一獨立危險因素AUC，并得出截斷值為0.749，靈敏度為83.64%，特異度為88.71% (見圖1)。另選擇2020年1月至2020年5月我院收治的96名顱腦創傷患者作為驗證對象，得出模型預測特異性為88.89%(56/63)，靈敏性為81.82%(27/33)，準確性為86.46%(83/96)(見表4)。

表3 顱腦創傷患者術后繼發肺部感染的多因素Logistic回歸分析

圖1 預測模型及各危險因素的ROC檢測結果

表4 風險預測模型效果驗證結果

討 論

顱腦創傷患者通常伴有不同程度的意識喪失，輕癥者出現嗜睡，嚴重者會處于昏迷狀態，呼吸道內分泌物可能由于得不到及時清理而引起患者肺部感染[9]。而顱腦創傷患者中樞神經系統受到嚴重損害，腦干及丘腦下部也遭受一定損傷，可能會引起自主神經功能紊亂，引發神經源性肺水腫，加重肺部感染[10]。有研究表明[11]，顱腦創傷術后，患者繼發肺部感染的發生率超過30%，是導致顱腦創傷患者死亡的主要原因之一。因此，如何預防及降低顱腦創傷患者術后肺部感染發生風險成為臨床上亟需解決的問題。

本研究對行顱腦創傷術的患者臨床資料進行分析，發現有32.72%的顱腦創傷患者在術后出現肺部感染，單因素分析結果提示，GCS評分、手術次數>2次、合并肺部基礎疾病、術后白蛋白水平、昏迷時間、進行機械通氣、吸煙與顱腦創傷患者術后繼發肺部感染有關，經Logistic回歸分析得出，GSC評分低、合并肺部疾病、昏迷時間長以及需要機械通氣是顱腦創傷患者術后發生肺部感染的獨立危險因素，進一步分析其原因得出：(1)GCS評分是從睜眼反應、語言反應及肢體運動三個方面評估患者昏迷程度的指標，分數越低表明患者顱腦損傷與手術創傷越嚴重，意識障礙程度越深[12]。而隨著意識障礙加深，患者會出現舌肌松弛、舌根后墜，咳嗽反射減弱甚至消失，導致下呼吸道分泌物堆積、細菌滯留繁殖，引發肺部感染。(2)合并肺部疾病的患者肺部本就處于代謝高應激狀態，中性粒細胞、淋巴細胞及巨噬細胞對抗原的反應能力減弱，導致機體免疫能力下降，更易發生肺部感染，這與Pankaj Baral[13]等人研究認為，中性粒細胞抑制細菌能力下降會增加肺部感染發生風險的結果相似。郭曉斌[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內感染發生風險顯著增加。因此，對伴有肺部疾病的患者，要加強對基礎疾病的治療，并適當加強營養補充，增強患者機體免疫力。(3)患者昏迷時，呼吸道內痰液不能正常吐出，不斷堆積，患者昏迷時間越長，堆積量越多，氣道內堆積的大量痰液增加了肺部感染風險。同時，長時間處于昏迷狀態吞咽功能減弱，可能會增加消化道內容物返流導致誤吸，也會增加肺部感染風險[15]。因此，醫護人員可通過翻身拍背的方式促進昏迷患者痰液排除，降低感染發生風險。(4)機械通氣是指臨床上通過呼吸機來維持患者氣道通暢、改善通氣與氧和的一種治療措施，顱腦創傷術后出現患者可能會因昏迷出現呼吸阻塞，需要進行機械通氣輔助呼吸[16]。但機械通氣屬于輔助性呼吸，會降低患者機體自我防御能力與呼吸道對空氣中細菌的清除能力，讓可能夾雜細菌且未經呼吸道濕化的分泌物堆積在肺部，增加患者腹部感染發生風險[17-18]。同時，部分患者進行機械通氣需要將氣管切開，而氣管切開屬于侵入性操作，會破壞患者呼吸道屏障功能，加速呼吸道病原菌向肺部轉移，造成肺部感染。因此，醫護人員要加強無菌觀念與氣道管理，定期進行氣到濕化與吸痰以及呼吸功能評估，以便能夠盡早結束機械通氣。這與張萍[19]等人在研究中表示應密切關注使用呼吸機患者的肺部感染發生風險的結果一致。

良好的預測模型能準確預測疾病發生風險，幫助臨床發現高危患者，對高危患者進行密切監測及有效干預能減少降低疾病發生率，而選擇有效的危險因素是建立預測模型的關鍵。本研究經單因素與多因素分析得出顱腦創傷術后患者繼發肺部感染的獨立危險因素，并構建預測模型，通過繪制ROC曲線得出模型AUC為0.864，對模型進行驗證得出模型的預測特異性為88.89%，靈敏性為81.82%，準確性為86.46%，提示所構建模型可靠度高，對臨床上指導行顱腦創傷術的患者減少術后肺部感染發生風險具有一定幫助。不過，本研究為回顧性分析，在收集資料上無法確保所有患者信息完全可信，可能會在一定程度上使結果產生偏倚，望今后進行前瞻性研究進一步驗證。

綜上所述，GSC評分低、合并肺部疾病、昏迷時間長以及需要機械通氣的顱腦創傷患者，術后發生肺部感染的風險更高，臨床上要對此類患者予以重點關注，根據危險因素建立預測模型，預測對指導臨床上顱腦創傷患者術后降低肺部感染發生率具有一定作用。