神經外科術后腦脊液PCT影響因素及價值研究

王華軍，付曄，周成杰，歐陽禮枝

神經外科術后腦脊液PCT影響因素及價值研究

王華軍，付曄，周成杰，歐陽禮枝

寧波大學附屬人民醫院重癥醫學科，浙江寧波 315040

探討神經外科術后腦脊液降鈣素原（procalcitonin，PCT）的影響因素及臨床價值。收集2021年1月至2022年5月寧波大學附屬人民醫院神經外科術后所有懷疑顱內感染患者腰椎穿刺或腦室引流的腦脊液及血清樣本。Logistic多因素分析神經外科術后腦脊液PCT升高的影響因素。所有研究對象根據顱內感染診斷標準分為顱內感染組和無菌性腦膜炎組。非參數檢驗比較顱內感染組和無菌性腦膜炎組各指標差異。采用受試者操作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC曲線）評價各指標對顱內感染的診斷效能。本研究共入組139例患者，其中109例患者腦脊液PCT升高（78.4%），其中顱內感染患者59例（54.1%），無菌性腦膜炎患者50例（45.9%）。Logistic多因素分析結果表明，顱內感染和血性腦脊液是神經外科術后腦脊液PCT增高的獨立危險因素；顱內感染組與無菌性腦膜炎組的腦脊液PCT和血清PCT水平差異無統計學意義。兩組患者的腦脊液乳酸水平和腦脊液PCT/血清PCT差異有統計學意義。腦脊液PCT、血清PCT、腦脊液乳酸、腦脊液PCT/血清PCT、腦脊液PCT和乳酸聯合診斷ROC曲線下面積分別為0.56、0.58、0.82、0.85、0.83。顱內感染和血性腦脊液是神經外科術后腦脊液PCT升高的獨立因素。單純以腦脊液PCT增高診斷神經外科術后顱內感染價值有限，需通過聯合其他指標提高診斷效能。

顱內感染；降鈣素原；血清；腦脊液；乳酸；影響因素；神經外科術后

神經外科術后顱內感染是臨床常見的并發癥，發生率達19.3%，但顱內感染的診斷目前缺少特異性癥狀和體征，實驗室檢查缺乏特異性生物學標志物，難以和無菌性腦膜炎相鑒別[1]。顱內感染一旦診斷延誤，治療不及時，將導致不可逆的后果，因而早期診斷和鑒別極為重要。降鈣素原（procalcitonin，PCT）作為診斷顱內感染的潛在生物標志物目前尚有爭論，因此探討神經外科術后患者腦脊液中PCT的影響因素將有助于闡明其臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2021年1月至2022年5月在寧波大學附屬人民醫院重癥監護室住院的所有神經外科術后被懷疑顱內感染患者的腦脊液和血清樣本。納入標準：①神經外科術后入住重癥監護室，且年齡>18歲； ②體溫>38.5℃，出現意識改變或其他疑似顱內感染的癥狀；③具有腰椎穿刺或腦室外引流適應證。排除標準：①合并膿毒癥；②腎衰竭；③術前發熱或確診顱內感染；④孕婦；⑤年齡<18歲；⑥有顱內高壓等腰椎穿刺禁忌證。所有研究對象參照美國醫院感染定義關于顱內感染診斷標準分為顱內感染組和無菌性腦膜炎組[2]。本研究經寧波大學附屬人民醫院醫學倫理委員會批準[倫理審批號：2021（預）042]，患者均簽署書面知情同意書。

1.2 顱內感染的診斷標準

①患者有術后發熱、頭痛、頸部僵硬、意識改變等臨床表現；②腦脊液葡萄糖水平<2.5mmol/L或腦脊液/血清葡萄糖比值<0.4；③腦脊液白細胞（white blood cell，WBC）計數≥1000個/μl，多核細胞百分比≥75%；④腦脊液培養陽性。符合④即診斷為顱內感染；腦脊液培養陰性，但符合①②③三項也診斷為顱內感染。

1.3 PCT檢測方法

所有患者均行腰椎穿刺或腦室引流管收集腦脊液標本。使用自動化學分析儀檢測蛋白質、氯和葡萄糖水平。采用酶聯免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）檢測PCT。陽性下限為0.01pg/ml。乳酸使用血氣分析儀進行檢測。無菌條件下采集外周靜脈血，同一患者腦脊液標本與采血間隔<0.5h。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 腦脊液PCT結果

顱內感染63例，男25例，女38例，年齡38～81歲，平均（62.6±13.2）歲，共有20例患者檢出病原菌25株，其中革蘭陽性菌13株（52%），包括凝固酶陰性葡萄球菌4株、表皮葡萄球菌5株、金黃色葡萄球菌2株、溶血葡萄球菌1株、屎腸球菌 1株；革蘭陰性菌12株（48%），包括肺炎克雷伯菌3株、大腸埃希菌1株、鮑曼不動桿菌4株、銅綠假單胞菌2株、嗜麥芽窄食單胞菌1株、鋸齒放線菌1株。無菌性腦膜炎組76例，男33例，女43例，年齡42～85歲，平均（62.8±12.8）歲。本研究根據腦脊液PCT值分為PCT升高組（PCT>0.05ng/ml）和PCT正常組（PCT≤0.05ng/ml）。結果顯示PCT升高組109例患者，其中顱內感染59例，無菌性腦膜炎50例。

2.2 腦脊液PCT升高的多因素分析

將顱內感染、血性腦脊液、年齡、性別、癲癇、顱內腫瘤、創傷進行單因素分析后，把<0.20的因素行Logistic多因素分析，提示顱內感染，血性腦脊液是神經外科術后腦脊液PCT升高的獨立危險因素（<0.05），見表1、表2。

表1 腦脊液PCT升高的單因素分析

表2 腦脊液PCT的多因素分析

2.3 顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的腦脊液PCT及血清PCT比較

顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的腦脊液PCT中位數分別為0.14（0.09，0.25）ng/ml和0.12（0.05，0.23）ng/ml，差異無統計學意義（>0.05），見圖1。顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的血清PCT中位數分別為0.10（0.06，0.28）ng/ml和0.19（0.08，0.53）ng/ml，差異無統計學意義（>0.05），見圖2。顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的腦脊液乳酸水平中位數分別為6.45（4.48，8.33）mmol/L和3.20（2.02，4.20）mmol/L，差異有統計學意義（<0.05），見圖3。顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的腦脊液PCT/血清PCT分別為1.61（1.00，2.76）和0.65（0.42，0.85），差異有統計學意義（<0.05），見圖4。

圖1 顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的腦脊液PCT比較

圖2 顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的血清PCT比較

2.4 顱內感染診斷的效能分析

腦脊液PCT、血清PCT、腦脊液乳酸、腦脊液PCT/血清PCT、腦脊液PCT聯合乳酸檢測的ROC曲線下面積分別為0.56、0.58、0.82、0.85、0.83，提示腦脊液PCT聯合乳酸或采取腦脊液PCT/血清PCT有良好的診斷效能，見圖5。

圖3 顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的腦脊液乳酸比較

圖4 顱內感染組和無菌性腦膜炎組患者的腦脊液PCT/血清PCT比較

圖5 各指標診斷顱內感染的ROC曲線

3 討論

PCT作為炎癥指標，在機體嚴重感染時顯著增加，被廣泛應用于細菌感染的診斷和治療效果評估[3-4]。有研究認為腦脊液PCT升高可用于顱內感染的診斷[5-8]；也有研究認為腦組織本身并不分泌PCT，而大分子的PCT也難通過血-腦脊液屏障，但手術破壞血-腦脊液屏障后，血清PCT可能對腦脊液PCT產生影響[9-10]。此外，有研究顯示腦脊液PCT在創傷、手術、蛛網膜下腔出血等非顱內感染患者中升高，表明腦脊液PCT增高缺乏特異性[11-12]。腦脊液PCT在神經外科術后顱內感染的診斷價值存在爭議，因此，進一步研究腦脊液PCT的來源及影響因素有助于明確其對神經外科術后顱內感染的診斷價值[13-14]。

本研究中神經外科術后顱內感染檢出的病原菌以革蘭陽性菌為主，與既往報道類似，但研究顯示革蘭陰性菌比例有升高趨勢，提示在神經外科顱內感染治療中除關注革蘭陽性菌外，也需高度警惕革蘭陰性菌[15-16]。本研究顯示除顱內感染患者外，大部分無菌性腦膜炎患者腦脊液PCT也增高，通過多因素分析，發現除顱內感染外，血性腦脊液也是腦脊液PCT升高的獨立危險因素，與Gautam-Goyal等[11]研究結果一致，而年齡、性別、癲癇、創傷、顱內腫瘤對腦脊液PCT升高無影響。血性腦脊液導致腦脊液PCT增高的機制尚不明確，有研究認為可能與血性腦脊液激活免疫細胞進而釋放PCT相關[17]。有研究通過聯合檢查腦脊液PCT與乳酸、肝素結合蛋白、C反應蛋白、神經烯醇化酶等指標，結果顯示可提高診斷的敏感度和準確性[18-20]；另一項研究發現，聯合檢測腦脊液PCT、乳酸、蛋白濃度與血糖比值可對術后腦膜炎進行診斷，且縮短診斷時間，提高治療成功率[21]。本研究結果顯示聯合檢測腦脊液PCT和乳酸，或使用腦脊液PCT/血清PCT比值診斷顱內感染，可明顯提高診斷效能。

綜上所述，腦脊液PCT增高呈非特異性，除顱內感染外，血性腦脊液也是腦脊液PCT增高的獨立危險因素，單純以腦脊液PCT增高診斷顱內感染價值有限，但聯合乳酸、肝素結合蛋白等指標可提高其對神經外科術后顱內感染的診斷效能。由于本研究的樣本量較小，還需更大規模的研究進一步驗證。

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Influencing factors and value of cerebrospinal fluid PCT after neurosurgery

Department of Critical Care Medicine, Affiliated People’s Hospital of Ningbo University, Ningbo 315040, Zhejiang, China

To explore the influence factors and clinical value of postoperative procalcitonin (PCT) in cerebrospinal fluidamong patients after neurosurgery.Cerebrospinal fluid and serum samples were collected from patients had been suspected of intracranial infection after craniotomy in Affiliated People’s Hospital of Ningbo University from January 2021 to May 2022 by lumbar puncture or ventricular drainage tube. Logistics multivariate analysis was performed to identify factors associated with elevated cerebrospinal fluid PCT levels after neurosurgery. Based on the diagnostic criteria for intracranial infection, the study subjects were divided into two groups: The intracranial infection group and the aseptic meningitis group. Nonparametric test was conducted to compare the differences in various indicators between the intracranial infection group and the aseptic meningitis group. The diagnostic efficacy of each index was assessed using receiver operating characteristic (ROC) curve.A total of 139 cases of cerebrospinal fluidwere collected in this study, 109 cases of cerebrospinal fluid PCT increased (78.4%), including 59 cases of intracranial infection (54.1%), 50 cases of aseptic meningitis (45.9%). Logistics multivariate analysis showed that intracranial infection and bloody cerebrospinal fluidwere the influencing factors for the increase of cerebrospinal fluid PCT. There was no statistically significant difference in cerebrospinal fluid PCT and serum PCT levels between the intracranial infection group and the aseptic meningitis group. Significant differences were observed in cerebrospinal fluid lactate levels and cerebrospinal fluid PCT/serum PCT ratio between the two groups. The area under the ROC of cerebrospinal fluid PCT, serum PCT, cerebrospinal fluidlactate, cerebrospinal fluid PCT/serum PCT, cerebrospinal fluid PCT and lactatewere 0.56, 0.58, 0.82, 0.85, 0.83, respectively.Intracranial infection and bloody cerebrospinal fluid are independent factors for the elevation of cerebrospinal fluid PCT after neurosurgery. The diagnostic value of PCT elevation in cerebrospinal fluid alone for intracranial infection after neurosurgery is limited, and it is necessary to improve the diagnostic efficacy by combining other indicators.

Intracranial infection; Procalcitonin; Serum; Cerebrospinal fluid; Lactate; Influencing factors; Postoperative neurosurgery

R63

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.30.004

浙江省寧波市醫學科技計劃項目（2020Y44）；浙江省醫藥衛生科技計劃項目（2022KY1183）

王華軍，電子信箱：whj269696@163.com

（2022–11–16）

（2023–09–28）