心脏外科手术后深部胸骨切口感染患者ABO血型分布的临床意义

马加贵，王文璋，安建雄，陈 丽，张兴华，王冬霞，刘 红

(中国医科大学航空总医院，北京 100012)

深部胸骨切口感染(deep sternal wound infection，DSWI)通常称为纵隔炎，是心脏外科手术后一种严重的并发症。文献报道DSWI的发病率为0.9%～5%[1-5]。DSWI能显著延长患者住院时间，增加患者医疗成本及死亡风险，其病死率可达10%～47%[1-5]。DSWI的发病机制是一个复杂的多因素共同参与的过程，包括许多危险因素和多种微生物。国内外已有许多学者对DWSI的危险因素进行了研究，这些危险因素主要与患者自身和围手术期住院情况相关[1,4-7]。此外，近年来也有许多研究[8-9]表明ABO血型抗原参与了感染性疾病的发病机制。ABO血型抗原除了存在于红细胞膜以外，也广泛表达于许多组织和体液中。ABO血型抗原可以作为致病微生物的受体，能够促进致病微生物的定植或侵袭，从而在感染性疾病发病时发挥着直接作用。血型抗原表达的差异可以增加或减少宿主对许多感染的易感性。我们推测ABO血型抗原也同样参与了DSWI的发病机制，某种或某些ABO血型的心脏外科手术患者可能具有多重DSWI危险因素，并且对某些致病微生物易感性增强，故心脏手术后发生DSWI的风险显著增加。因此，阐明ABO血型与DSWI之间的关系对控制DSWI相关危险因素，保护易感人群，预防DSWI的发生具有十分重要的意义。本研究通过描述DSWI的临床及病原学特点，以探讨DSWI患者ABO血型分布的临床意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2012—2014年中国医科大学航空总医院心胸外科采用肌瓣修复重建手术治疗的84例心脏手术后DSWI患者，年龄≥18岁。

1.2 研究方法 收集所有研究对象的相关病历信息，包括：性别、年龄、吸烟史、高血压病史、糖尿病病史、初次外科手术类型、心功能状态、DSWI临床表现、ABO血型、白细胞(WBC)计数、血浆清蛋白、病原学等临床资料。根据ABO血型分为4组：A血型组(A组，33例)、B血型组(B组，16例)、AB血型组(AB组，6例)和O血型组(O组，29例)；另外，按血型是否为A型分为A血型组(A组，33例)和非A血型组(非A组，51例)。

1.3 DSWI定义和诊断标准 DSWI或纵隔炎的定义依据美国疾病控制与预防中心1999年制定的相关指南[10]。诊断DSWI需满足以下条件中的至少1项：(1)从纵隔组织或胸腔液体培养分离出病原微生物；(2)手术直视下看到纵隔炎的证据；(3)下列条件之一：胸痛、胸部不稳定、发热(体温>38℃)，同时合并有纵隔排出脓性分泌物，或血培养分离到病原微生物，或纵隔引流培养分离出病原微生物。

1.4 DSWI治疗方法 在中国医科大学航空总医院心胸外科，由心胸外科医生、麻醉科医生、重症监护病房(intensive care unit,ICU)医生及相关科室护士组建多学科治疗团队，针对DSWI实施基于循证医学的治疗方案[11]。外科治疗手段包括开胸探查术、彻底清创、肌瓣闭合、负压引流[12]。术后患者转入ICU治疗，包括抗感染、机械通气、应用血管活性药物、营养支持、器官功能保护等[13]。抗感染治疗方案基于革兰染色镜检/培养及药敏结果，抗感染疗程为最后一次外科清创术后持续6周[13]。

1.5 微生物学测定 每例患者采用细针穿刺纵隔腔采集样本，或从裂开的手术切口/肌瓣修复重建手术期间从纵隔腔采集脓性分泌物。采集的标本放入密封的注射器或培养基中，立即送至细菌学实验室进行革兰染色及细菌培养，采用标准的微生物学技术进行分离鉴定。术后每个引流瓶收集的引流液每周进行3次细菌培养[13]。

2 结果

2.1 研究人群的血型分布特点 本研究共纳入84例心脏外科术后DSWI患者，其ABO血型分布如下：A型33例(39.3%)，非A型51例(60.7%)[其中B型16例(19.1%)，O型29例(34.5%)，AB型6例(7.1%)]。DSWI患者ABO血型分布与健康人群ABO血型分布[14]比较，差异无统计学意义(P=0.200)。按A血型与非A血型分组，DSWI患者中A血型的比例高于健康人群，但差异无统计学意义(P=0.055)。见表1。

2.2 不同ABO血型组DSWI患者的基线特征 本研究中84例DSWI患者平均年龄(54.6±14.8)岁，其中男性患者共有50例(59.5%)，有吸烟史患者33例(39.3%)，高血压患者35例(41.7%)，糖尿病患者30例(35.7%)，高脂血症患者32例(38.1%)，NYHA(New York Heart Association)分级Ⅲ～Ⅳ患者共37例(44.0%)。初始手术类型中，冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass graft, CABG)患者45例(53.6%)，非CABG患者包括瓣膜置换术和主动脉手术等共39例(46.4%)。在A组DSWI患者中，女性患者所占比例、吸烟率以及糖尿病、高脂血症、心功能不全患者所占比例均高于非A组，但差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表1DSWI患者与健康人群ABO血型分布比较(%)

Table1Comparison of distribution of ABO blood group between DSWI patients and healthy population (%)

血型分组DSWI患者健康人群A组39．329．7非A组60．770．3 B组19．126．6 O组34．535．0 AB组7．18．7

表2 不同ABO血型组DSWI患者的基线特征[例(%)]

NYHA：纽约心脏病学会；1：不同ABO血型组之间的比较；2：A组与非A组比较

2.3 不同ABO血型组DSWI患者的临床表现的比较 DSWI患者的临床表现：发热(体温≥38℃)62例(73.8%)，伤口裂开和/或有脓性分泌物68例(81.0%)，手术区域自发性疼痛56例(66.7%)，WBC计数>10×109/L患者39例(46.4%)，X线或CT显示纵隔增宽24例(28.6%)，低白蛋白血症30例(35.7%)。与非A组或与其他各组比较，A组DSWI患者WBC计数升高的发生率高，差异有统计学意义(P<0.05)。但除WBC计数升高外，比较各组其他临床表现的发生率，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 不同ABO血型组DSWI患者的临床表现[例(%)]

1：不同ABO血型组之间比较；2：A组与非A组比较

2.4 不同ABO血型组DSWI患者病原菌的分布 84例DSWI患者中37例(44.0%)有明确病原学诊断。37例患者中有32例(86.5%)各检出1种病原菌，5例(13.5%)患者各检出2种病原菌，其中4例患者为革兰阳性(G+)菌和革兰阴性(G-)菌混合感染，1例为G-菌和白假丝酵母菌混合感染。不同组以及A组与非A组患者G-菌及真菌的检出率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。不同组及A组与非A组G+菌检出率比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表4。

84例DSWI患者中，铜绿假单胞菌的检出率最高(13.1%，11/84)，其次是甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(11.9%，10/84)，其中B组仅检出铜绿假单胞菌3株，而AB血型组未检出G-菌。见表5。

表4不同ABO血型组DSWI患者病原菌检出情况[例(%)]

Table4Detection results of pathogenic bacteria in DSWI patients with different ABO blood groups (No. of cases [%])

血型分组G+菌G-菌真菌A组(n=33)12(36．4)12(36．4)1(3．0)非A组(n=51)7(13．7)9(17．6)1(2．0) B组(n=16)0(0．0)3(18．8)0(0．0) O组(n=29)5(17．2)6(20．7)0(0．0) AB组(n=6)2(33．3)0(0．0)1(16．7)P10．0150．2300．173P20．0150．0531．000

1：不同ABO血型组之间的比较; 2：A组与非A组比较

表5 不同ABO血型组DSWI患者具体病原菌种类分布[例(%)]

1：不同ABO血型组之间的比较；2：A组与非A组比较

3 讨论

DSWI是心脏外科手术后一种致死性并发症，迄今，有较多国内外学者阐述了DSWI发生的危险因素，近年来也有许多研究表明ABO血型抗原和分泌状态与感染性疾病相关，如布鲁氏菌病[15]，小儿铜绿假单胞菌脓毒血症[16]。血型抗原除了可以作为微生物的受体外，许多血型抗原在细胞摄取、信号转导、组织黏附中发挥着重要作用，并且一些血型可以改变对感染的先天免疫反应[8]。但有关ABO血型在DSWI发病机制中的作用尚未见诸报道。查阅文献所知，本研究是首次探讨心脏外科术后DSWI患者ABO血型分布临床意义的研究。在本研究中，分析了DSWI患者ABO血型的分布情况，并比较不同ABO血型DSWI患者的危险因素、临床表现及病原菌特点。

据Wang等[14]学者统计，在我国健康人群中，ABO血型分布比率如下：A型(29.7%)，B型(26.6%)，O型(35.0%)，AB型(8.7%)。本研究表明，DSWI患者中A型(39.3%)是最主要的ABO血型，且DSWI患者中A血型的比例高于正常人群，此结果在DSWI的临床研究中属首次报道。虽然差异无统计学意义，但可能与本研究样本量偏小有关，尚不能完全排除ABO血型与DSWI发病的相关性，故关于DSWI患者的ABO血型分布仍需要进一步的临床研究。本研究表明，84例DSWI患者中，冠心病患者(包括接受CABG或非CABG患者)所占比率超过50%，而有研究表明A血型是冠心病的独立危险因素，A血型的人有更高的冠心病罹患风险[17-18]，这也许可以部分解释DSWI患者中A血型患者比例高的原因。

本研究比较不同血型组DSWI患者的基本资料，差异均无统计学意义(P>0.05)，但尚不能说明不同ABO血型组DSWI患者其危险因素的暴露水平相同。因为DSWI的危险因素包括患者相关危险因素(年龄、性别、肥胖、吸烟、糖尿病及呼吸功能不全等)，初始手术相关危险因素(急诊手术、手术类型、手术时间等)及术后相关危险因素(术后ICU住院时间、机械通气时间、术后出血、再次手术等)[1,4-7]，而本研究为回顾性研究，临床资料不完整，尤其是缺失初次手术术中及术后临床资料及术前病原菌定植情况，故对不同ABO血型DSWI患者其危险因素暴露情况仍需进一步研究。

本研究比较不同血型组DSWI患者的各主要临床表现的发生率，差异均无统计学意义(P>0.05)。但与非A组或与其他各ABO血型组比较，A组DSWI患者WBC计数升高的发生率高，差异有统计学意义(P<0.05)。分析原因可能如下：(1)感染、大手术、创伤、疼痛及焦虑紧张等应激原均可诱发DSWI患者机体发生应激反应，术后应激可导致外周静脉血WBC计数和中性粒细胞比例增高[19]，而A血型患者应激反应最强，应激状态下有较强的分泌反应[20]，故A组DSWI患者WBC计数升高发生率高可能与此相关。(2)急性感染或严重感染，特别是化脓性球菌(如葡萄球菌属)感染常常引起WBC计数和中性粒细胞比例增高，而本研究也表明，与非A组或其他ABO血型组比较，A组G+菌检出率高，差异有统计学意义(P<0.05)。

本研究也比较了不同ABO血型组DSWI患者病原菌的分布情况，结果表明，与非A组或其他ABO血型组比较，A组G+菌(主要为葡萄球菌属)检出率高 (P<0.05)。葡萄球菌属能够产生一系列凝集素，其中一些凝集素能够识别碳水化合物(含血型物质)。研究[8]表明，碳水化合物(含血型物质)能够与传染病的微生物表面的凝集素发生特异性作用。血型抗原作为金黄色葡萄球菌的配体，对鼻咽部的金黄色葡萄球菌定植的变异有影响。根据其组织特异性，组织血型抗原的表达似乎可以调节个体的金黄色葡萄球菌定植模式[21]。国外的一项研究[8]表明A血型与金黄色葡萄球菌携带率高度相关。而鼻咽部葡萄球菌属细菌定植是DSWI患者的相关危险因素之一，术前应用莫匹罗星软膏涂抹鼻腔或同时联合给予氯己定溶液淋浴以减少皮肤、黏膜葡萄球菌属细菌定植数量，被认为能够降低DSWI的发生率，但有关策略的优点还需要进一步研究[4]。此外，本研究还表明在84例DSWI患者中，铜绿假单胞菌的检出率最高，其中B血型组仅检出铜绿假单胞菌。2013年台湾的一项回顾性研究[16]也证实B血型与小儿铜绿假单胞菌脓毒症高度相关。B血型可能作为一项危险因素在铜绿假单胞菌脓毒症的发病机制中发挥重要作用。铜绿假单胞菌是一种革兰阴性需氧菌，在长期住院患者中常见，感染铜绿假单胞菌的危险因素包括患者的伤口、留置导尿管、机械通气、免疫功能低下和囊性纤维化，而DSWI患者具有多重危险因素。除此之外，铜绿假单胞菌能够产生与毒力因子密切关联的两种凝集素即PA-IL和PA-IIL，这两种凝集素能够分别与半乳糖、岩藻糖、甘露糖的糖缀合物相结合。PA-IL是半乳糖特异性凝集素，对B血型的红细胞有较强的凝集作用[8]。这些黏附在细胞表面的碳水化合物(含血型物质)通过与病毒或细菌的相互作用，在感染的先天免疫和获得性免疫中发挥重要作用。然而，本研究在AB血型组DSWI患者中未检出G-菌，除可能与本研究样本量偏小有关外，其确切的原因有待于进一步研究。

本研究存在一定的局限性。首先，本研究是一项单中心的回顾性研究，且样本量偏小；其次，本研究仅探讨和分析心脏外科手术后DSWI患者ABO血型分布的临床意义，未能阐明DSWI与血型或病原菌与血型之间可能存在的相关性，尚不能排除其他因素的影响，故仍需要进一步的研究。

总之，本研究结果表明DSWI患者ABO血型分布与正常人群比较，差异无统计学意义；但与非A组或与其他各ABO血型组比较，A组DSWI患者WBC计数升高发生率高，且A组G+菌检出率高。此外，B组仅检出铜绿假单胞菌，而AB组未检出G-菌。研究结果提示ABO血型可能在心脏外科手术后DSWI的发病机制中发挥着一定作用，而这种作用可能与某种特定的细菌感染相关。

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