腦電雙頻指數(shù)聯(lián)合血清Ghrelin對膿毒癥相關(guān)性腦病的早期診斷價值分析*

韓瑞萍，朱夢莉，陳慰，張衡，王智超

（武漢市第一醫(yī)院 急診醫(yī)學(xué)科，湖北 武漢 430022）

病原微生物侵襲等始發(fā)因素引起的免疫失衡是膿毒癥發(fā)生、發(fā)展的重要因素之一，可通過全身炎癥網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)擴(kuò)大，造成炎癥反應(yīng)失控，出現(xiàn)膿毒癥相關(guān)性腦病（sepsis-associated encephalopathy,SAE）等嚴(yán)重并發(fā)癥。SAE 作為膿毒癥誘發(fā)的全身炎癥性、彌漫性腦功能障礙，患者多伴有急性意識損害（激惹、譫妄、認(rèn)知錯亂，甚至昏迷不醒）。SAE不僅可增加膿毒癥患者死亡風(fēng)險(xiǎn)，還可使患者發(fā)生長期不可逆的認(rèn)知功能障礙，SAE 在重癥病房的發(fā)生率為9%～71%[1]，死亡率高達(dá)約50%[2]，是影響患者預(yù)后不良的獨(dú)立因素[3]。如何早期準(zhǔn)確診斷SAE，指導(dǎo)臨床早期開展對癥治療，對改善SAE 患者預(yù)后意義重大。

目前臨床早期篩查SAE 多通過外周血中樞神經(jīng)因子[4]、經(jīng)顱多普勒超聲[5]、病情評分[6]等手段，但存在準(zhǔn)確度不高、診斷時間長等缺點(diǎn)，臨床缺乏更快速、安全、高效、客觀的SAE 早期診斷生化標(biāo)志物。近年來國內(nèi)外研究證實(shí)，可采用腦電雙頻指數(shù)（bispectral index,BIS）評估神經(jīng)系統(tǒng)疾病，BIS 可反映人體大腦皮層功能，且具備抗干擾性能，對SAE的早期診斷意義重大[7-8]。生長激素釋放肽（Ghrelin）是生長激素促分泌素受體的內(nèi)源性配體，參與大腦多種高級中樞活動，目前研究證實(shí)認(rèn)知功能障礙與Ghrelin 有關(guān)[9]。最新研究顯示，SAE 患者外周血Ghrelin 與腦損傷嚴(yán)重程度有關(guān)[10]。基于此，筆者推測BIS 聯(lián)合Ghrelin 早期診斷SAE 的效能可能更佳，但目前國內(nèi)外尚缺乏BIS、Ghrelin 與SAE 早期診斷的驗(yàn)證及聯(lián)合診斷效能的報(bào)告。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2015年4月—2020年1月武漢市第一醫(yī)院收治的109 例膿毒癥患者的臨床資料。其中，男性65 例，女性44 例；年齡28～74 歲，平均（48.76±10.94）歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批通過（No：2016-0019）。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)①符合《第三次膿毒癥和膿毒性休克定義國際共識（膿毒癥-3）》[11]膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡＞18 歲；③既往腦功能健康；④臨床資料完整。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)①既往有顱內(nèi)感染、腦出血等原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史；②心、肺、腦復(fù)蘇后；③入院前進(jìn)行大量輸血治療；④重要臟器功能嚴(yán)重障礙；⑤嚴(yán)重免疫缺陷、血液系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤、腦血管意外；⑥妊娠及哺乳期女性；⑦其他因素導(dǎo)致的阿爾茨海默病等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病；⑧膿毒癥確診后1 d 內(nèi)死亡。

1.3 治療方案

所有患者入院后參照《第三次膿毒癥和膿毒性休克定義國際共識（膿毒癥-3）》[11]，依據(jù)個體情況給予呼吸支持，糾正水、電解質(zhì)、酸堿失衡，保護(hù)臟器功能，抗感染、血管活性藥物維持循環(huán)、營養(yǎng)支持等對癥治療。

1.4 資料收集

收集所有患者一般資料及膿毒癥確診24 h 內(nèi)的生化指標(biāo)，包括性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index,BMI）、基礎(chǔ)疾病、感染部位、吸煙史、飲酒史，急性生理學(xué)和慢性健康狀況評估Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE Ⅱ）評分[12]、膿毒癥相關(guān)性器官功能衰竭評價（sepsis-related organ failure assessment,SOFA）評分[13]、呼吸頻率（24 h內(nèi)均值）、心率（24 h 內(nèi)均值）、白細(xì)胞計(jì)數(shù)（white blood count,WBC）、血小板計(jì)數(shù)（Platelet,PLT）、血紅蛋白、白蛋白、降鈣素原（Procalcitonin,PCT）、C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein,CRP），谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨 酶（aspartate aminotransferase,AST）、總膽紅素、Tau 蛋白、皮質(zhì)醇、促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotropic hormone,ACTH）、血乳酸、BIS、血清Ghrelin、神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase,NSE）、S100β。

1.5 BIS及Ghrelin測定方法

患者使用多功能監(jiān)護(hù)儀（荷蘭PHILIPS 公司，Intelli Vue MP40 型）測定BIS，自信號質(zhì)量指數(shù)＞80%起記錄患者24 h 的BIS，最終結(jié)果取平均值。

患者確診膿毒癥后抽取靜脈血3 mL，3 000 r/min 離心5 min 收集血清，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測定Ghrelin，試劑盒購自美國Sigma 公司。

1.6 SAE診斷方法

采用ICU 意識模糊評估法[14]確定膿毒癥患者意識情況。患者出現(xiàn)意識障礙，并排除顱內(nèi)直接感染性疾病、創(chuàng)傷、藥物中毒及代謝原因所致的腦功能障礙，即發(fā)生SAE 患者為SAE 組，未發(fā)生SAE患者為非SAE 組。

1.7 SAE病情嚴(yán)重程度判定

采用格拉斯哥昏迷評分（Glasgow coma score,GCS）[15]評估SAE 患者病情。GCS 評分滿分15 分，患者分?jǐn)?shù)越低，病情越嚴(yán)重，將13～15 分作為輕度組，9～＜13 分作為中度組，0～＜9 分作為重度組。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗(yàn)或方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比或率（%）表示，比較用χ2檢驗(yàn)；繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線；影響因素的分析采用逐步多因素Logistic 回歸分析模型。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 SAE診斷結(jié)果

109 例膿毒癥患者中42 例（38.53%）診斷為SAE，其余67 例（61.47%）未出現(xiàn)SAE。

2.2 SAE組與非SAE組患者臨床資料比較

SAE 組與非SAE 組患者性別、年齡、BMI、感染部位、高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙史、飲酒史、心率、呼吸頻率、WBC、PLT、PCT、CRP、血紅蛋白、白蛋白、ALT、AST、總膽紅素、皮質(zhì)醇、ACTH、血乳酸比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。SAE 組患者APACHE Ⅱ評分、SOFA 評分、Tau 蛋白、Ghrelin、S100β、NSE 高于非SAE 組（P＜0.05），SAE 組患者BIS 低于非SAE 組（P＜0.05）。見表1。

表1 SAE組與非SAE組患者臨床資料比較

續(xù)表1

2.3 影響SAE早期診斷的多因素分析

以膿毒癥患者是否診斷為SAE 為因變量（是=0，否=1），APACHE Ⅱ評分、SOFA 評分、Tau 蛋白、BIS、Ghrelin、NSE、S100β 為自變量（賦值均為原始數(shù)值），進(jìn)行逐步多因素Logistic 回歸分析（α入=0.05，α出=0.10），引入水準(zhǔn)為0.05，排除水準(zhǔn)為0.10，結(jié)果顯示：APACHE Ⅱ評分[=5.254（95% CI：2.162，12.769）]、S100β [=3.831（95% CI：1.576，9.309）]、BIS [=5.859（95% CI：2.411，14.240）]、Ghrelin[=4.477（95% CI：1.842，10.881）]是SAE 早期診斷的獨(dú)立影響因素（P＜0.05）。見表2。

表2 影響膿毒癥患者SAE早期診斷的逐步多因素Logistic分析參數(shù)

2.4 BIS、Ghrelin早期診斷SAE的價值

ROC 曲線結(jié)果顯示，BIS、Ghrelin 及兩者聯(lián)合診斷SAE 的敏感性分別為73.81%（95% CI：0.577，0.856）、78.57%（95% CI：0.628，0.892）和73.81%（95% CI：0.577，0.856），特異性分別為76.12%（95%CI：0.639，0.853）、73.13%（95% CI：0.607，0.829）和91.04%（95% CI：0.809，0.963），AUC 分別為0.754（95% CI：0.656，0.852）、0.772（95% CI：0.675，0.869）和0.879（95%CI：0.807，0.951）。見表3和圖1。

表3 BIS、Ghrelin及兩者聯(lián)合早期診斷SAE的效能分析

圖1 BIS、Ghrelin及兩者聯(lián)合早期診斷SAE的ROC曲線

2.5 不同病情嚴(yán)重程度SAE 患者BIS、Ghrelin 水平比較

42 例SAE 患者中，病情輕度11 例（26.19%），中度23 例（54.76%），重度8 例（19.05%）。SAE 輕、中、重度組BIS、Ghrelin 比較，經(jīng)方差分析，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），重度組BIS、Ghrelin 均高于中、輕度組，中度組BIS、Ghrelin 均高于輕度組。見表4。

表4 不同病情嚴(yán)重程度SAE患者BIS、Ghrelin水平比較（±s）

表4 不同病情嚴(yán)重程度SAE患者BIS、Ghrelin水平比較（±s）

組別輕度組中度組重度組F 值P 值n 11 23 8 BIS 42.86±5.32 48.76±7.43 58.66±6.98 12.994 0.000 Ghrelin/（ng/mL）679.45±78.49 783.47±82.84 1 081.37±116.46 50.248 0.000

3 討論

膿毒癥是一種全身炎癥反應(yīng)綜合征，可誘發(fā)多臟器功能障礙，SAE 則是膿毒癥常見的一種并發(fā)癥。SAE 的具體發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，血腦屏障損傷、氨基酸及神經(jīng)遞質(zhì)變化、大腦信號傳遞紊亂、腦血流改變、炎癥反應(yīng)等均與SAE 的發(fā)生有關(guān)[16]。目前臨床尚無治療SAE 的特效藥物，如何早期準(zhǔn)確診斷SAE，并制訂相關(guān)治療方案，對提高救治率、改善疾病轉(zhuǎn)歸具有重要意義。目前臨床缺乏敏感性、特異性較高的生物標(biāo)志物，故積極探索早期高效、安全的生化診斷指標(biāo)意義重大。BIS、Ghrelin 作為目前被證實(shí)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)的標(biāo)志物[7-10]，其早期聯(lián)合診斷SAE 可能獲得滿意效能。

膿毒癥患者血管持續(xù)性收縮，活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞反應(yīng)損傷腦血管內(nèi)皮細(xì)胞，腦血管內(nèi)皮功能障礙與細(xì)胞因子風(fēng)暴打破腦血管凝血及抗凝系統(tǒng)平衡，形成微血栓，造成腦組織低灌注，導(dǎo)致腦組織缺血缺氧性損傷，加大SAE 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。此外膿毒癥患者全身炎癥反應(yīng)劇烈，可加重腦組織缺血缺氧損傷，促使SAE 發(fā)生。本研究109 例膿毒癥患者中42 例（38.53%）診斷為SAE，提示在膿毒癥患者中SAE 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高。李曉亮等[17]回顧性分析41 例燒傷膿毒癥患者的病例資料，其中21 例診斷為SAE（51.21%），略高于本研究，筆者推測可能與納入的膿毒癥患者感染類型不同有關(guān)，燒傷膿毒癥患者炎癥反應(yīng)更為劇烈，SAE 發(fā)生率較高。

本研究中逐步多因素Logistic 回歸分析結(jié)果顯示，APACHE Ⅱ評分、S100β、BIS、Ghrelin 是影響SAE 早期診斷的獨(dú)立因素，提示并印證BIS、Ghrelin 與SAE 發(fā)生有關(guān)。Ghrelin 屬于腦腸肽，由28 個氨基酸殘基組成，胃黏膜α 細(xì)胞合成的Ghrelin是外周血Ghrelin 的主要來源。Ghrelin 除具有激活下丘腦垂體神經(jīng)元的作用外，還有各種生理功能，例如Ghrelin 能夠穿過血腦屏障，平衡代謝過程，刺激神經(jīng)修復(fù)及神經(jīng)活動，維持成人中樞神經(jīng)功能。Ghrelin 過量合成或合成受限均可導(dǎo)致下丘腦發(fā)育改變及代謝紊亂[18]。Ghrelin 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)元效應(yīng)是由細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2、磷酸肌醇3-激酶、Akt/糖原合酶激-3 β、Janus 激酶2 信號、轉(zhuǎn)錄激活劑3 信號等多種信號通路激活，進(jìn)而調(diào)控海馬神經(jīng)干細(xì)胞的細(xì)胞周期，參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控功能，使SAE 患者腦部受損。機(jī)體應(yīng)激等可能通過促進(jìn)Ghrelin 分泌，減少中樞神經(jīng)系統(tǒng)海馬神經(jīng)干細(xì)胞的凋亡，調(diào)控神經(jīng)元通訊功能[19]。RUSSO 等[20]研究指出，Ghrelin 可通過抑制活性氧的產(chǎn)生，穩(wěn)定線粒體完整性和跨膜電位，阻斷細(xì)胞色素C 釋放，滅活半胱天冬酶-3 介導(dǎo)的級聯(lián)反應(yīng)，防止神經(jīng)元自噬損傷。BIS 可通過腦電圖頻率、功率混合處理后，以數(shù)字形式表示人體意識、鎮(zhèn)靜狀況，高效反映原始腦電信息，數(shù)值大小與機(jī)體清醒或鎮(zhèn)靜程度呈正相關(guān)，可有效顯示大腦皮層功能狀態(tài)。RIEW 等[21]的研究結(jié)果顯示，早期監(jiān)測BIS 有助于評估腦損傷的神經(jīng)系統(tǒng)功能。SAE 患者腦部受損，大腦功能障礙，BIS 低于未發(fā)生SAE 者。ROC 曲線結(jié)果顯示，BIS 聯(lián)合Ghrelin 早期診斷SAE 效能良好。重度組BIS、Ghrelin 均高于中、輕度組，中度組BIS、Ghrelin 均高于輕度組，說明BIS、Ghrelin 不僅適用于SAE 早期診斷，且與SAE 患者腦損傷嚴(yán)重程度密切相關(guān)。

綜上所述，膿毒癥患者發(fā)生SAE 風(fēng)險(xiǎn)較高，BIS 聯(lián)合Ghrelin 早期診斷SAE 效能良好，且兩者可能與SAE 患者腦損傷嚴(yán)重程度密切相關(guān)。BIS、Ghrelin 簡單易得，具有臨床推廣價值。本研究不足之處在于樣本量較少，為單中心研究，后期希望能夠擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證本結(jié)論。