顱腦術后繼發顱內感染患者腦脊液HBP、HMGB-1水平變化及意義

陳劍鋒,秦恒毅,謝淑芳,胡青

郴州市第一人民醫院ICU二區，湖南郴州423000

顱內感染是顱腦手術破壞血腦屏障后病原菌侵襲顱腦組織誘發的繼發性感染，是延長患者住院時間，增加病死率，造成預后不良的主要因素之一[1]。腦脊液細菌學檢查是臨床診斷顱內感染的“金標準”，但培養時間較長且陽性培養率低，易發生漏診，同時診斷具有延遲性，不利于早期預防[2]。腦脊液血常規指標如白細胞計數亦是輔助診斷顱內感染的常見指標，但靈敏度和特異度較低[3]。肝素結合蛋白(HBP)是由多型核白細胞分泌的急性反應蛋白，具有殺菌活性、調節炎癥反應和凝血功能、增加血管內皮細胞通透性等功能，研究顯示[4-5]，血清HBP表達上調參與了肺炎、細菌性腦膜炎等炎性疾病的發生發展，并與炎癥嚴重程度和預后密切相關。高遷移率族蛋白B-1(HMGB-1)是廣泛分布于腦、肺等器官組織細胞核中高度保守的染色體結合蛋白，機體受到刺激時，HMGB-1作為炎性刺激因子釋放到細胞外，加快促進炎癥細胞因子的分泌，最終導致機體出現炎癥反應。研究顯示[6]，HMGB-1異常改變參與了新生兒肺炎發生過程。2019年1月—2021年2月，我們探討了腦脊液HBP、HMGB-1聯合檢測對顱腦術后顱內感染的預測價值。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年1月—2021年2月我院收治的141例接受顱腦手術患者，根據術后1個月內患者是否繼發顱內感染分為感染組58例和非感染組83例。納入標準：①顱內感染患者臨床癥狀包括腦膜刺激征、頭痛、嘔吐和高熱等，體溫>38 ℃，腦脊液糖定量<1.9 mmol/L，蛋白定量>2 200 mg/L，白細胞計數>1 180×106/L，腦脊液細菌培養呈陽性，并符合《醫院感染診斷標準》[7]；②年齡>18歲；③患者臨床病歷資料完整。排除標準：①術前感染患者；②術前接受過糖皮質激素或抗生素等藥物治療者；③結核類疾病患者；④自身免疫性疾病患者；⑤心臟功能不全者；⑥肝、腎功能障礙者；⑦精神疾病患者；⑧妊娠期及哺乳期女性患者。感染組男37例、女21例，年齡<60歲26例、≥60歲32例，BMI<24 kg/m219例、24～28 kg/m222例、>28 kg/m217例。暴力損傷7例、高處墜落傷13例、道路交通傷22例、惡性腫瘤16例，氣管切口機械通氣34例，術后切口腦脊液漏11例；手術時間<4 h 33例、≥4 h 25例，術前GCS評分<8分30例、≥8分28例。非感染組男46例、女37例，年齡<60歲58例、≥60歲25例，BMI<24 kg/m229例、24～28 kg/m235例、>28 kg/m219例。暴力損傷10例、高處墜落傷15例、道路交通傷27例、惡性腫瘤31例，氣管切口機械通氣30例，術后切口腦脊液漏3例；手術時間<4 h 62例、≥4 h 21例，術前GCS評分<8分29例、≥8分59例。感染組年齡≥60歲、有氣管切口機械通氣、有術后切口腦脊液漏、手術時間≥4 h、術前GCS評分<8分的比例大于非感染組，差異有統計學意義(P<0.05)。兩組性別、BMI、致傷原因比例比較，差異無統計學意義(P>0.05)。本研究得到醫院倫理委員會的批準，研究對象及家屬均簽署知情同意書。

1.2 腦脊液HBP、HMGB-1水平檢測 患者術前準備行腰椎穿刺抽取腦脊液，側臥位頭向胸部呈弓背，雙下肢呈屈曲狀，在腰椎的L3-4或者L4-5的間隙，與髂嵴水平的交點穿刺，采用碘伏對穿刺點消毒后用乙醇棉球作脫碘處理，將洞巾覆蓋于消毒區域，25號針頭穿刺韌帶后無回血情況下將5 mL利多卡因注入進行局部麻醉。左手將皮膚固定后用右手持針穿刺進入皮下組織，并逐步深入直至進入蛛網膜下腔，抽出針芯后采集5～10 mL腦脊液。收集完成后拔出穿刺針覆蓋紗布，患者平臥休息6 h。將收集到的腦脊液3 000 r/min離心20 min，離心半徑為12 cm，留取上清液置于-70 ℃下保存待測。采用酶聯免疫吸附法檢測血清HBP、HMGB-1水平，檢測儀器為BioTek 800 TS多功能酶標儀(美國伯騰)，HBP、HMGB-1試劑盒為該公司配套試劑盒。嚴格按照試劑盒上的說明進行相關操作。

2 結果

2.1 兩組腦脊液HBP、HMGB-1水平比較 感染組與非感染組腦脊液HBP水平分別為(159.32±15.86)、(37.75±12.36)μg/L，HMGB-1水平分別為(235.83±70.92)、(103.64±63.22)ng/mL，兩組腦脊液HBP、HMGB-1水平比較，差異有統計學意義(P均<0.05)。

2.2 顱腦術后繼發顱內感染的影響因素分析 以顱腦術后患者是否繼發顱內感染為因變量(1=感染，0=未感染)，年齡、氣管切口機械通氣、術后切口腦脊液漏、手術時間、術前GCS評分為自變量構建多因素Logistic回歸模型，篩選變量采用逐步后退法(α入=0.10，α出=0.05)，結果顯示，年齡、氣管切口機械通氣、術后切口腦脊液漏、手術時間、術前GCS評分、HBP、HMGB-1是顱腦術后繼發顱內感染的獨立危險因素(OR分別為1.146、1.254、1.273、1.237、1.471、1.697、1.441，P均<0.05)。見表1。

表1 顱腦術后繼發顱內感染的影響因素分析

2.3 腦脊液HBP、HMGB-1對顱腦術后顱內感染的預測價值 ROC曲線結果顯示，HBP預測顱腦術后顱內感染的AUC為0.787(95%CI：0.732～0.835，P<0.05)，約登指數為0.57，最佳截斷值為89.23 μg/L，靈敏度、特異度分別為0.81、0.76；HMGB-1預測顱腦術后顱內感染的AUC為0.749(95%CI：0.702～0.796，P<0.05)，約登指數為0.51，最佳截斷值為176.35 ng/mL，靈敏度、特異度分別為0.76、0.75；HBP聯合HMGB-1預測顱腦術后顱內感染的AUC為0.833(95%CI：0.791～0.892，P<0.05)，約登指數0.59，靈敏度、特異度分別為0.87、0.72。聯合檢測預測顱內感染的AUC大于單一指標，差異有統計學意義(P均<0.05)。

3 討論

顱內感染是顱腦術后常見的并發癥，流行病學調查顯示[8]，顱腦術后3個月，顱內感染率為4.3%，12個月為4.9%。顱內感染會延緩傷口愈合時間，增加患者臨床治療難度，同時引發致殘、致死等事件，造成預后不良[9]。腦脊液細菌培養雖說對診斷顱內感染有重要臨床價值，但其培養周期較長，診斷具有延遲性，同時隨著抗生素在臨床應用廣泛導致的病原體耐藥性增加，顱內感染常出現不典型臨床癥狀，加劇了顱內感染的診斷難度[10]。

本研究采用多因素Logistic回歸校正混雜因素后發現，年齡≥60歲、氣管切口機械通氣、術后切口腦脊液漏、手術時間≥4 h、術前GCS評分<8分是顱內感染的獨立危險因素。可能與老年患者機體免疫力降低，對侵襲性病原體的抵抗力減弱，更易發生顱內感染有關，因此臨床對接受顱腦手術的老年患者應制定嚴密的手術方案，并加強呼吸道管理，糾正低蛋白，及時給與抗感染治療，使顱內感染風險降至最低。顱腦手術為重大有創操作，患者需氣管插管，一定程度上破壞機體防御屏障，病原體入侵機體增加顱內感染機會，因此術后護理極為重要。此外，術后切口腦脊液漏患者更易發生顱內感染，可能是腦脊液漏提示患者傷口未愈合而與外界環境接觸，增加了病原體入侵機會，臨床對于這一類患者不僅要盡快處理腦脊液漏，修復傷口，同時給予積極的抗感染治療，避免發生顱內感染。研究顯示，顱腦手術時間延長是導致顱內感染的獨立危險因素[11]。本研究得到相同結論，可能是因為手術時間長，切口及大腦組織暴露于外界時間增加，病原體更易入侵機體，同時長時間牽拉腦組織亦會損傷腦組織，使細胞活性降低，感染風險增大。因此，手術時間較長的患者是護理重點關注人群，及時給予抗感染治療。GCS評分是評估患者昏迷程度的指標，評分越低表明患者昏迷狀態越重，此時患者呼吸功能損傷，免疫力降低，極易發生顱內感染。

HBP屬胰蛋白酶樣絲氨酸家族成員，由中性粒細胞分泌，具有趨化中性粒細胞、T淋巴細胞及單核巨噬細胞功能，同時具有殺菌功能[12]。研究顯示，病原體入侵機體激活中性粒細胞并促使其分泌HBP，HBP進一步募集并誘導白細胞移至感染部位，同時影響內皮細胞，破壞血腦屏障，加速炎性細胞因子釋放，最終誘發感染[13]。HBP表達上調參與了局灶性感染及全身性感染等炎癥疾病的發生發展[14]。陳琪等[15]研究表明，HBP在重度膿毒癥患者血液中表達上調，并與患者轉歸密切相關，是評估患者死亡風險的重要指標。管軍等[16]證實，顱內感染患者腦脊液中HBP可用于鑒別診斷細菌性和病毒性顱內感染。本研究結果顯示，顱內感染患者腦脊液中HBP水平高于非感染患者，提示HBP參與了顱內感染過程，推測可能是因為病原菌入侵機體，破壞血腦屏障，同時激活多型核中性粒細胞，導致其大量釋放HBP進入腦脊液中，并進一步趨化炎性因子聚集在感染部位，誘發顱內感染。校正混雜因素后發現，HBP每升高10 μg/L，顱內感染發生風險增加69.7%，建議患者入院時檢測腦脊液HBP水平，以評估患者術后顱內感染發生風險，識別高危人群，從而優化圍手術期治療方案，降低顱內感染發生率。

HMGB-1是在哺乳動物中廣泛分布的高度保守的促炎因子，參與多種炎癥反應性疾病的發生發展。研究顯示[17-18]，HMGB-1正常情況下主要存在于細胞核中，當機體出現嚴重應激反應時活化的中性粒細胞、單核細胞等釋放促炎因子與其受體特異性結合，破壞血腦屏障，同時促使HMGB-1釋放進入腦脊液。闞福強等[18]研究顯示，HMGB-1介導了心血管疾病患者的炎癥反應，加速損傷心血管，抑制細胞和組織修復。本研究中，顱內感染患者腦脊液中HMGB-1水平升高，推測可能是因為病原體的入侵損傷細胞，激活炎性細胞，從而導致HMGB-1大量分泌有關。

繪制ROC曲線結果顯示，HBP、HMGB-1預測顱腦術后顱內感染的AUC分別為0.787、0.749，提示兩指標對顱內感染均有預測價值；聯合檢測預測顱內感染的AUC為0.833，此時的靈敏度為0.87。表明聯合檢測能提高顱內感染的預測價值。

綜上所述，顱腦術后顱內感染患者腦脊液中HBP、HMGB-1水平上調，聯合檢測對顱內感染有一定預測價值，臨床早期檢測有助于優化圍手術期治療方案，通過降低顱內感染改善預后。