重型顱腦創(chuàng)傷開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的風(fēng)險預(yù)警模型構(gòu)建與驗(yàn)證

王忠蓉,張 艷,錢小麗,管義祥

(海安市人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,江蘇 海安 226600)

重型顱腦創(chuàng)傷(severe traumatic brain injury,sTBI)是臨床上較為多見的神經(jīng)外科急重癥,常伴有顯著的神經(jīng)系統(tǒng)陽性體征,在全世界范圍內(nèi)的發(fā)病率是294/10萬人左右,其在全身各部位創(chuàng)傷疾病中的發(fā)病率高居第2位,具有較高的致殘率及病死率,目前已是造成青壯年死亡的主要原因[1-2]。研究表明,術(shù)后并發(fā)癥與sTBI患者的高致殘率及高病死率具有密切聯(lián)系,而中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染是sTBI患者開顱術(shù)后較為嚴(yán)重的并發(fā)癥,患者一旦發(fā)生感染,不僅住院時長及費(fèi)用會有所增加,其住院病死率也會明顯上升,嚴(yán)重影響術(shù)后康復(fù)進(jìn)程及生活質(zhì)量水平[3-4]。因此,盡早識別中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染高風(fēng)險患者并提前制定針對性措施,對盡量避免中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的發(fā)生和提高術(shù)后的預(yù)后水平具有重要意義。本研究旨在探討sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的影響因素,并以此構(gòu)建與驗(yàn)證風(fēng)險預(yù)警模型,為盡早評估及鑒別高危人群,預(yù)防中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的發(fā)生提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性選取我院于2019年1月至2022年9月收治的sTBI患者為研究對象。病例納入標(biāo)準(zhǔn):①符合sTBI診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者[5];②均需接受開顱手術(shù)治療;③年齡≥18歲。排除標(biāo)準(zhǔn):①存在手術(shù)禁忌證者;②合并嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙,無法正常溝通交流者;③合并嚴(yán)重肝、腎功能不全者;④臨床資料不完整者。共納入符合標(biāo)準(zhǔn)的sTBI患者147例,其中男98例,女49例,年齡18～76歲,平均(56.79±9.09)歲。本研究符合《赫爾辛基宣言》的倫理學(xué)準(zhǔn)則。

1.2 研究方法

1.2.1 資料的收集:查閱患者的一般資料,統(tǒng)計患者年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、受傷原因、是否合并高血壓、是否合并糖尿病、是否吸煙、術(shù)前是否服用抗生素治療、受傷至手術(shù)時間、入院格拉斯哥昏迷評分(GCS)、是否急診手術(shù)、手術(shù)時間、手術(shù)次數(shù)、是否腦脊液漏、腦脊液引流時間、術(shù)中是否氣管插管、是否顱底骨折、術(shù)前外周血感染指標(biāo)(包括白細(xì)胞介素6、C反應(yīng)蛋白、白蛋白、白細(xì)胞計數(shù)、腫瘤壞死因子-α)等情況。其中外周血感染指標(biāo)均于手術(shù)24 h內(nèi)完成。

1.2.2 中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的判定標(biāo)準(zhǔn)與分組:根據(jù)美國臨床神經(jīng)醫(yī)學(xué)手冊(2017-2018)與中國專家共識(2017)對sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染進(jìn)行判定[6]:①臨床表現(xiàn)有精神狀態(tài)改變、頸部僵硬、頭痛和發(fā)熱(體溫>38 ℃);②血常規(guī)異常:白細(xì)胞計數(shù)>1×109/L;③腦脊液參數(shù)水平異常:多核白細(xì)胞>70%、白細(xì)胞計數(shù)>100×106/L、蛋白質(zhì)定量水平>0.45 g/L、葡萄糖定量水平<1.6 mmol/L;④腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果為陽性。將sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的患者歸入感染組,否則歸入非感染組。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 選用SPSS 25.0統(tǒng)計學(xué)軟件建立數(shù)據(jù)庫并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間選用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);計數(shù)資料以[例(%)]表示,選用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行組間差異比較;對單因素分析結(jié)果中有統(tǒng)計學(xué)意義的相關(guān)因素進(jìn)一步采用Logistic回歸模型進(jìn)行多因素分析;用受試者工作特征(ROC)曲線評估模型的區(qū)分度,采用Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)判斷模型的擬合優(yōu)度;檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染現(xiàn)狀 147例sTBI患者開顱手術(shù)后均獲得成功,術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者有18例(12.24%),歸為感染組;術(shù)后沒有發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者有129例(87.76%),歸為非感染組;18例術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的患者經(jīng)抗感染治療后情況均有所好轉(zhuǎn)。

2.2 兩組患者一般資料比較 兩組患者年齡、性別、BMI、受傷原因、是否合并高血壓、是否合并糖尿病、是否吸煙、術(shù)前是否服用抗生素治療等一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05),見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

2.3 影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的單因素分析 單因素分析結(jié)果提示,吸煙、手術(shù)時間、腦脊液漏、腦脊液引流時間、術(shù)中氣管插管、顱底骨折、血清白蛋白水平均是影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的相關(guān)危險因素,見表2。

表2 影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的單因素分析

2.4 影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的多因素Logistic回歸分析 以sTBI患者開顱術(shù)后是否并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染為因變量,吸煙、手術(shù)時間、腦脊液漏、腦脊液引流時間、術(shù)中氣管插管、顱底骨折、血清白蛋白水平等相關(guān)危險因素為自變量,做影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的多因素Logistic回歸分析,變量賦值見表3。

表3 變量賦值

多因素Logistic回歸分析結(jié)果提示,手術(shù)時間長(OR=6.910,95%CI:1.198～39.850,P=0.031)、腦脊液漏(OR=7.493,95%CI:1.170～47.991,P=0.034)、腦脊液引流時間長(OR=33.572,95%CI:3.643～309.395,P=0.002)、顱底骨折(OR=12.445,95%CI:1.997～77.549,P=0.007)均是影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的獨(dú)立危險因素,高血清白蛋白水平(OR=0.702,95%CI:0.579～0.851,P<0.001)是影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的獨(dú)立保護(hù)因素,見表4。

表4 影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的多因素Logistic回歸分析

2.5 sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染風(fēng)險預(yù)警模型的構(gòu)建 以多因素分析結(jié)果進(jìn)行模型構(gòu)建:Logit(P)=5.950+1.933×手術(shù)時間+2.014×腦脊液漏+3.514×腦脊液引流時間+2.521×顱底骨折-0.353×血清白蛋白水平。使用ROC受試者工作特征曲線進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證,結(jié)果顯示,模型的曲線下面積(AUC)為0.954(95%CI:0.905～1.000,P<0.001),最佳截斷值0.140對應(yīng)的靈敏度、特異度分別為0.889、0.915。經(jīng)Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)結(jié)果顯示χ2=131.047,P=0.694,提示該模型內(nèi)部預(yù)測sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的概率與實(shí)際概率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,擬合度較好,預(yù)測價值高。見圖1。

圖1 sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染風(fēng)險預(yù)警模型的ROC曲線

2.6 sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染發(fā)生風(fēng)險預(yù)警模型的驗(yàn)證 驗(yàn)證組68例sTBI術(shù)后患者各因素代入風(fēng)險預(yù)警并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染。驗(yàn)證組患者實(shí)際發(fā)生16例,感染發(fā)生率為23.53%。預(yù)警模型判斷可能發(fā)生感染者14例,靈敏度為85.71%(12/14),特異度88.89%(48/54),陽性預(yù)測值66.67%(12/18),陰性預(yù)測值96.00%(48/50)。

3 討 論

sTBI是全球范圍內(nèi)較為多見的急性創(chuàng)傷事件,與其相關(guān)的意識障礙、感染、卒中、癡呆、癲癇等并發(fā)癥的發(fā)生率仍然居高不下,患者預(yù)后極差,致死率高達(dá)30%～40%[7-8]。開顱手術(shù)是目前臨床上治療sTBI的重要方案之一,但術(shù)后常發(fā)生顱內(nèi)感染,感染率可達(dá)20%以上,是造成sTBI患者死亡的主要危險因素,這無疑增加了患者的救治難度及痛苦[9]。

本研究結(jié)果顯示,147例sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者有18例,發(fā)生率為12.24%,高于張雪蓮等[10]報道的7.03%(65/925),低于李育平等[11]報道的17.37%(45/259),這表明sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的可能性仍然較高,臨床應(yīng)加以重視。本研究進(jìn)一步單因素及多因素Logistic回歸分析結(jié)果提示,手術(shù)時間長、腦脊液漏、腦脊液引流時間長、顱底骨折均是影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的獨(dú)立危險因素,高血清白蛋白水平是影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的獨(dú)立保護(hù)因素,與既往研究結(jié)果近似[9-10]。張曉蕾等[12]的研究結(jié)果表明,手術(shù)時間超過4 h是開顱手術(shù)患者術(shù)后并發(fā)感染的獨(dú)立危險因素,本研究結(jié)果與之一致,考慮原因?yàn)槭中g(shù)時間的延長會導(dǎo)致手術(shù)區(qū)域被暴露的時間隨之增長,顱腦被暴露的時間越長,其受到致病菌入侵的可能性就越高,進(jìn)而使患者術(shù)后并發(fā)感染的風(fēng)險增加[13]。一項系統(tǒng)評價及薈萃分析結(jié)果顯示,有發(fā)生腦脊液漏的患者開顱術(shù)后感染發(fā)生風(fēng)險是無腦脊液漏的7.817倍,其是導(dǎo)致感染發(fā)生的最大危險因素[14]。本研究結(jié)果也提示,腦脊液漏是影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的獨(dú)立危險因素,分析原因可能是顱骨骨折時蛛網(wǎng)膜及硬腦膜撕裂,使腦脊液盡可能通過骨折裂縫向開放性傷口、耳道及鼻腔等部位流動,進(jìn)而造成漏孔形成,并最終致使空氣逆行進(jìn)入顱內(nèi),導(dǎo)致感染的發(fā)生率急劇上升,嚴(yán)重威脅病人的生命安全[15]。腰椎腦脊液引流是臨床上用于預(yù)防和治療顱內(nèi)感染的常用手段,但較長時間放置的引流管也可能成為潛在的致病因素。Hussein等[16]研究表明,腦室外引流管留置時間越長,神經(jīng)外科手術(shù)患者并發(fā)感染的風(fēng)險也會隨之增加,留置時間5～6 d是風(fēng)險增加的關(guān)鍵截點(diǎn),超過該截點(diǎn)的患者并發(fā)感染的風(fēng)險將成倍增加,這也是本研究將腦脊液引流時間分為≤6 d與>6 d的原因。此外,留置引流管時同一部位多次間斷開放引流管、無菌操作不嚴(yán)格等因素也會導(dǎo)致感染風(fēng)險大幅增加,臨床上應(yīng)嚴(yán)格遵循無菌操作,盡量避免腦脊液引流時間過長及間斷開放引流管,以預(yù)防感染的發(fā)生[17-18]。Mokolane等[19]研究結(jié)果表明,顱底骨折是sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的危險因素,特別是顳骨、篩骨、蝶骨等部位發(fā)生骨折,本研究結(jié)果與之近似,分析原因可能是篩骨和蝶骨等骨折部位解剖學(xué)位置較為特殊,骨折后可能會造成鼻竇道與蛛網(wǎng)膜下腔之間的異常相溝通,嚴(yán)重的還會引起腦脊液漏,細(xì)菌逆行進(jìn)入顱腔內(nèi),最終導(dǎo)致感染的發(fā)生[10,20]。血清白蛋白是指由機(jī)體肝臟合成的小分子球狀蛋白,在血漿所有蛋白質(zhì)中含量最高,其水平能在一定程度上反映機(jī)體的營養(yǎng)狀態(tài),是臨床上用于預(yù)測手術(shù)部位感染的常用指標(biāo)[21-22]。本研究結(jié)果提示,術(shù)前高血清白蛋白水平是影響sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的獨(dú)立保護(hù)因素,考慮原因可能是低血清白蛋白水平預(yù)示患者營養(yǎng)狀況較差,機(jī)體抵抗力不足,故患者遭受病原菌入侵進(jìn)而引發(fā)感染的風(fēng)險增加[23]。

目前針對中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的各種發(fā)病機(jī)制以及治療方法正成為研究主流,但關(guān)于預(yù)警中樞神經(jīng)感染的研究仍較少[24]。而本研究構(gòu)建的sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染風(fēng)險預(yù)警模型,AUC為0.954(95%CI:0.905～1.000,P<0.001),最佳截斷值0.140對應(yīng)的靈敏度、特異度分別為0.889、0.915,經(jīng)Hosmer-Lemeshow 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)結(jié)果顯示,提示該模型內(nèi)部預(yù)測sTBI患者開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的概率與實(shí)際概率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=131.047,P=0.694),擬合度較好,預(yù)測價值高。該模型的優(yōu)點(diǎn)在于相關(guān)危險因素較易收集,臨床實(shí)際應(yīng)用較為方便。且因素多為二分類變量,不會動態(tài)變化,所以能及早確認(rèn)危險人群,相比動態(tài)評估模型,能更快給予預(yù)防性干預(yù)措施,具有一定的臨床使用價值。

綜上所述,手術(shù)時間、腦脊液漏、腦脊液引流時間、顱底骨折、血清白蛋白水平均是sTBI開顱術(shù)后并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的獨(dú)立影響因素,構(gòu)建的風(fēng)險預(yù)警模型經(jīng)驗(yàn)證具有較好的預(yù)測效能,有一定的臨床應(yīng)用價值,可據(jù)此對患者進(jìn)行危險分層,并盡早制定相應(yīng)的個體化針對性措施以降低感染的發(fā)生風(fēng)險。本研究存在以下不足:單中心、樣本量較少、回顧性研究,結(jié)果難免存在人為偏倚,研究結(jié)果有待后續(xù)多中心、樣本量充足的前瞻性研究行進(jìn)一步考證。