颅脑创伤患者术后肺部感染与营养状况的关系研究

苏健光,马妮娜,邵春海,刘景芳

复旦大学附属华山医院 临床营养科,上海 200040

肺部感染是创伤性颅脑损伤(TBI)最常见的并发症之一,发生率为20%～60%[1],重度TBI患者肺部感染的发生率达50%以上[2]。肺部感染可使TBI患者的病情加重,导致颅内压升高、机械通气时间延长和死亡风险增高,也提高了医疗救治的成本[3-4]。近来研究表明,医院获得性肺炎是TBI伤后5 a不良预后的独立预测因素[5]。导致TBI患者术后并发肺部感染的原因是多方面的,其中最为关键的原因之一是中枢神经系统损伤后出现的全身免疫功能受损[6],而伤后免疫功能障碍又与患者的营养状况密切相关[7]。国内外研究通过分析临床资料,指出TBI后发生肺部感染的相关危险因素包括年龄、胸部损伤、昏迷情况、气管切开和呼吸机应用等,但很少关注患者的营养状况[8-9]。事实上,TBI后机体处于高分解代谢状态,摄食减少,营养不良的发生率较高,这可能进一步损害患者的免疫功能,促进感染的发生。鉴于此,本研究拟对我院的TBI患者进行回顾性调查,分析TBI术后的肺部感染情况和营养状况,并探讨两者的相关性,从而为TBI术后营养管理和肺部感染防控提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取我院神经外科急救中心2017 年1 月至2020年3月收治的TBI患者为研究对象。纳入标准:①年龄在15岁～85岁之间,性别不限;②根据病史、影像资料等临床确诊为TBI的患者;③入院后行手术治疗。排除标准:①术后住院时间小于5 d;②术前已有肺部或其他部位感染的患者。

1.2 研究方法

本研究采用回顾性调查的方法。在电子病历系统中,根据以上入选和排除标准,筛选出符合条件的患者,收集患者的性别、年龄、是否有基础疾病(高血压或糖尿病)、入院时身高与体重等基本资料,以及创伤类型、是否合并胸部损伤、入院时格拉斯哥昏迷评分(GCS)、手术持续时间、是否气管切开、术后并发肺部感染的病原体,以及术后第5天的血红蛋白(Hb)、白蛋白(Alb)、前白蛋白(PA)、总淋巴细胞计数(TLC)和C反应蛋白(CRP)等指标。

1.3 诊断标准

TBI术后肺部感染的诊断标准参照《医院感染诊断标准》[10]进行,包括临床诊断和病原学诊断。

1.4 统计分析

统计分析采用SPSS 18.0软件。计数资料的比较采用卡方检验。计量资料的数据用均数±标准差来表示,两组计量资料之间的比较采用两独立样本的t检验。术后CRP 水平和营养指标的关系采用Pearson直线相关性分析。术后肺部感染和营养指标的相关性采用Logistic回归分析。以P<0.05作为差异显著的判断标准。

2 结果

2.1 基本资料

本研究共纳入136例患者,根据术后是否发生肺部感染将研究对象分为感染组(48例)和非感染组(88例)。感染组中男性32例,女性16 例,平均年龄(57.2±13.3)岁;非感染组中男性63例,女性25例,平均年龄(52.7±16.6)岁。两组患者的损伤类型大多为脑挫裂伤或脑内血肿,部分为硬膜外血肿或硬膜下血肿。感染组共检出病原菌65株,其中以革兰阴性菌最为常见(占61.5%),排名前三位的病原菌分别是鲍曼不动杆菌(占29.2%)、肺炎克雷伯菌(占23.1%)和白假丝酵母菌(占13.8%)。

2.2 两组患者术后营养状况的比较

将两组患者术后第5 天的营养指标进行t检验,结果显示见表1。感染组的Hb、PA 和TLC 水平均低于非感染组,差异具有统计学意义。感染组Alb虽低于非感染组,但差异不显著。

表1 两组患者术后第5天营养指标的比较

2.3 术后血清CRP水平与营养状况的相关性分析

感染组术后第5天的血清CRP水平为(89.5±43.8)mg/L,非感染组术后第5天血清CRP水平为(54.0±34.0)mg/L,感染组显著高于非感染组(t=5.248,P<0.001)。将术后第5天的CRP 水平与各项营养指标进行Pearson相关性分析,结果提示:术后第5天的CRP水平与PA(r值为-0.488,P<0.001)、Alb(r值 为-0.252,P=0.003)和Hb(r值为-0.240,P=0.005)呈负相关;与TLC 的相关性不显著(r值为-0.069,P=0.422)。

2.4 术后肺部感染与营养状况的Logistic回归分析

表2 肺部感染与营养指标相关性的单因素分析

将各项相关指标进行单因素分析,结果表明:入院GCS评分<9分、合并胸部损伤、气管切开、术后第5天的Hb<110 g/L、PA<150 mg/L以及TLC<1.200×109/L 与术后肺部感染的发生显著相关(均为P<0.01,见表2)。将单因素分析得出的具有显著差异的六个指标进行多因素Logistic回归分析:合并胸部损伤(OR=27.863,P=0.011)、气管切开(OR=108.096,P<0.001)、术后第5天PA<150.0 mg/L(OR=8.201,P=0.013)、TLC<1.200×109/L(OR=72.726,P<0.001)与TBI术后发生肺部感染具有显著相关性,见表3。

3 讨论

TBI术后肺部感染具有高致死率和致残率,给家庭、社会和经济带来沉重的负担[11-12]。伤后如果并发肺部感染,则使病情恶化,导致预后不良。TBI后期的死亡原因,常常是继发于炎症反应的全身器官功能衰竭。TBI患者继发肺部感染的原因或相关因素较多,比如意识障碍、气管切开、长期卧床,合并胸部损伤、返流误吸等,但中枢神经系统损伤后出现的全身免疫功能受损是至关重要的根本原因[6]。TBI后,促炎细胞因子的大量释放,使机体早期即可表现为全身炎症反应综合征(SIRS)。同时,炎性因子也可通过自主神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴等作用于初级和次级淋巴器官,产生IL-4、IL-10等抗炎因子,使机体出现代偿性抗炎反应综合征(CARS)而抑制免疫[6,13-14]。另外,在抗感染过程中起重要作用的细胞免疫功能在TBI后发生严重障碍,辅助T 细胞、细胞毒性T 细胞和NK 细胞伤后都表现为数量下降和功能受损[15-16]。这些共同导致了全身免疫系统抑制和免疫功能受损,增加了伤后感染的风险。

值得注意的是,患者的营养状况与免疫功能密切相关,免疫系统必须依赖充足的营养才能正常运作。TBI患者由于肌张力增高、发热等疾病本身的因素,对能量和蛋白质的需求增加,但同时因为意识障碍、吞咽困难、胃肠功能受损等情况使患者营养摄入不足,很容易引发营养不良[17]。营养不良与免疫功能障碍互为因果、恶性循环[7]。一方面,营养不良(例如热能、蛋白质、维生素摄入不足)可导致免疫代谢反应受损、免疫记忆减弱、肠道屏障功能损伤以及免疫相关的表观基因组修饰异常,从而引发免疫功能障碍;另一方面,免疫功能障碍可引起慢性炎症,导致热能需求增加、肠道菌群失调、肠道功能障碍和营养吸收不良,这些因素反过来加重营养不良。中重度颅脑损伤患者在病程后期可出现持续炎症-免疫抑制-分解代谢综合征(PICS)[18],表现为持续性的低炎症反应和免疫抑制状态,并伴随着进行性蛋白分解和营养不良,死亡率较高。

表3 肺部感染与营养指标相关性的多因素回归分析

本研究的结果显示,感染组的Hb、PA 和TLC等营养指标显著低于非感染组,并且术后CRP水平与PA、Alb和Hb呈负相关,这些结果提示,感染组患者的营养状况差于非感染组,感染严重程度与营养指标具有相关性。多因素回归分析显示术后第5天PA<150.0 mg/L、TLC<1.200×109/L 与肺部感染显著相关,提示此二项营养指标低下是术后并发肺部感染的危险因素。此外,从研究结果来看,PA 能更好地反映TBI患者术后的营养状况。与Alb相比,PA 的半衰期短,能反映早期内脏蛋白的合成情况,更适合作为短期营养治疗效果的评价。Hb虽然能反映营养情况,但是受到出血量等其他因素的影响。TLC在TBI后显著降低,它虽不是营养不良的特异性指标,但能较好地反映细胞免疫的情况。因此,可以将PA 和TLC作为TBI患者术后早期营养状况和免疫功能的辅助判断指标;它们血清水平的降低对TBI后肺部感染具有较好的预警作用,建议监测和关注。

根据调查显示,目前国内TBI患者的能量摄入伤后7 d 达标率仅16%～17%,30 d 达标率为29.1%,蛋白质摄入伤后30 d达标率为12.4%～24.3%,营养情况不容乐观[17]。鉴于营养不良可增加术后感染的风险,TBI的营养管理应得到足够的重视。TBI患者应尽可能在术后早期(48 h 内)开始营养支持。无法自主进食者首选肠内营养,肠内营养供给不足时也应在5 d内尽早开始补充性肠外营养[17,19]。免疫营养制剂(如n-3多不饱和脂肪酸)的应用,可能有助于改善免疫功能,调节炎症反应,降低感染的风险[20]。

《中国神经外科重症患者消化与营养管理专家共识(2016)》指出神经外科重症患者营养评估临床上常采用血浆蛋白、血红蛋白、淋巴细胞绝对值和股二头肌皮褶厚度等指标[21]。作者认为以上指标常为营养状况已为重度时才有明显的表现,而PA 和不合并肾功能损伤患者的血肌酐和尿酸水平,能更早的提示颅脑损伤患者尤其是重症患者的营养水平。建议神经外科医师评估颅脑损伤患者的营养水平时常规纳入PA 这个指标。

综上所述,TBI术后肺部感染患者的营养状况差于非感染患者。术后CRP 水平与营养指标呈负相关。TBI术后第5 天PA<150.0 mg/L 和TLC<1.200×109/L是发生肺部感染的危险因素。TBI术后应重视营养状况的监测和营养支持的管理,减少感染性并发症。