老年颅脑外伤术后颅内感染病原菌特点及多指标联合预警诊断模型建立

周婧婧 黄飞 张旦旦 陆宁娣 仲悦萍 张晓梅 龚佩佩

(南通大学附属医院，江苏 南通 226001)

颅脑外伤是因头部受到暴力作用而导致的颅脑组织损伤，临床上多采取手术治疗，但手术作为一种侵入性有创操作，使原本受损的颅内保护环境再一次遭到破坏，病原菌更易侵袭，破坏颅内组织引发颅内感染，而感染后坏死的脑组织或脑脊液也更有利于病原菌繁殖，进一步加重感染〔1〕。老年颅脑外伤患者因自身合并基础疾病较多，再加之生理功能衰退，术后恢复并不理想，若发生颅内感染，将严重威胁其生命安全〔2〕。既往研究显示，颅内感染的早期诊断仍存在一定困难，目前尚缺乏理想指标，临床上大多数颅内感染患者症状与体征并不明显，生物学诊断耗时较长，影像学诊断操作不便，相关血清指标虽检测便捷且能够反映不同时间点的颅内感染情况，但单一指标诊断效果不佳〔3～5〕。另外，对于颅内感染的病原菌特点、危险因素及多指标联合预警诊断的综合性研究较少。本研究探讨颅内感染的病原菌分布特点，通过多指标筛查分析颅内感染的危险因素，并建立多指标诊断模型，以期为临床诊断颅内感染提供参考。

1 对象与方法

1.1研究对象 回顾性分析2015年6月至2020年6月南通大学附属医院行颅脑外伤术的300例老年患者的临床资料。纳入标准：①年龄≥60岁；②初次接受颅脑外伤手术治疗；③临床数据完整。排除标准：①术前已存在颅内感染；②重要脏器功能不全；③合并恶性肿瘤；④合并血液系统疾病。颅内感染诊断标准参考《医院感染诊断标准》〔6〕：①体温高于38℃；②出现明确的颅内高压、脑膜刺激征或者颅脑影像学指征；③外周血白细胞计数大于10×109/L；④脑脊液白细胞总数大于500×106/L，多核细胞大于80%，蛋白细胞小于0.45 g/L；⑤脑脊液细菌培养呈阳性。根据术后是否发生颅内感染患者分为感染组(19例)和非感染组(281例)。

1.2研究方法 收集患者住院期间的全部临床资料，包括性别、年龄、体重指数(BMI)、基础疾病、手术时间、颅脑创伤部位、复合伤种类、急性生理与慢性健康评估(APACHE)Ⅱ、体温、心率、呼吸频率、血压、脑脊液漏、引流管留置时间、术后血糖、C-反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、高迁移率簇蛋白(HMG)B1及感染组脑脊液病原菌分布等。

1.3统计学分析 采用SPSS21.0软件，计量数据(正态分布)行两独立样本t检验；计数资料行Pearsonχ2检验；将单因素分析中具有统计学意义的变量，纳入多因素Logistic回归分析模型，确定独立危险因素，建立多指标联合预警诊断模型，一致性分析行Kappa检验；受试者工作特征(ROC)曲线分析各危险因素及联合预警诊断模型对老年颅脑外伤术后颅内感染的预测价值。

2 结 果

2.1颅内感染病原菌分布 感染组脑脊液样本中共分离出病原菌19株，其中，革兰阳性菌12株(63.16%)、革兰阴性菌6株(31.58%)、金黄色葡萄球菌5株、溶血链球菌3株、表皮葡萄球菌2株、腐生葡萄球菌和凝固酶阴性葡萄球菌各1株。真菌白假丝酵母1株(5.26%)。肺炎克雷伯菌3株、铜绿假单胞菌2株、产气肠杆菌1株。

2.2颅脑外伤术后颅内感染的单因素分析 两组性别、年龄、BMI、基础疾病、手术时间、颅脑创伤部位、复合伤种类、心率、呼吸频率、血压、术后血糖差异无统计学意义(P>0.05)；APACHE Ⅱ、体温、脑脊液漏、引流管留置时间、CRP、PCT、HMGB1差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 老年颅脑外伤术后颅内感染单因素分析

2.3颅脑外伤术后颅内感染的多因素Logistic分析 将颅脑外伤术后颅内感染作为因变量，APACHE Ⅱ、体温、脑脊液漏、引流管留置时间、CRP、PCT、HMGB1作为自变量，行多因素Logistic分析，结果显示，APACHE Ⅱ、体温、CRP、PCT、HMGB1均是老年颅脑外伤术后颅内感染的独立危险因素(均P<0.05)。见表2。将上述5个独立危险因素进行线性拟合获得多指标联合预警模型：Y=-1.132+0.453×CRP+0.427×APACHE Ⅱ+0.417×HMGB1+0.394×PCT+0.367×体温。该预警模型预测本研究中300例老年颅脑外伤患者术后颅内感染的发生率为7.67%，实际发生率为6.33%，一致性较高(Kappa系数=0.867)。

表2 老年颅脑外伤术后颅内感染的多因素Logistic分析

2.4各指标及多指标联合预警模型对老年颅脑外伤术后颅内感染的预测价值 ROC曲线分析显示，联合预警模型的预测价值最大。见表3、图1。

表3 各指标及多指标联合预警模型对老年颅脑外伤术后颅内感染的预测价值

图1 各指标及多指标联合预警模型预测老年颅脑外伤术后颅内感染的ROC曲线

3 讨 论

本研究老年颅脑外伤术患者颅内感染，病原菌分布主要以革兰阳性菌为主，其中葡萄球菌属最多见，与以往报道一致〔7～9〕。葡萄球菌属广泛存在于自然界、人体皮肤及医院环境中，颅脑外伤手术虽然是将开放伤闭合，但本身也属于侵入性操作，会导致细菌直接入侵，这可能是葡萄球菌属在颅内感染病原菌中所占比例较高的原因〔10〕。临床诊断颅内感染主要依靠临床症状、体征及脑脊液细菌学检查，其中最可靠的方法是细菌学检查，但因检测机构、标本采集方法甚至检测时间的不同，病原菌的检出率和种类也存在差异，而不同细菌对抗菌药物的敏感程度不同，因此，尽早检测病原菌种类，了解病原菌特点，对指导临床合理使用抗生素，提高颅内感染治愈率具有重要意义〔11〕。

颅内感染是颅脑外伤最常见也最为严重的并发症，研究显示，手术时间、脑脊液漏、引流管留置时间、体温、呼吸频率等是颅内感染的危险因素〔12～14〕。颅脑外伤术后引发颅内感染的主要原因包括：第一，颅脑外伤导致颅腔开放，头部保护屏障受损，容易并发颅内感染；第二，邻近脑组织部位发生炎症，如鼻窦炎等，感染扩散至颅内引发感染；第三，老年患者生理功能衰退，抗感染能力弱，细菌可通过血液循环进入颅内，引发颅内感染〔15〕。本研究结果显示，APACHE Ⅱ、体温、CRP、PCT、HMGB1均是老年颅脑外伤术后颅内感染的独立危险因素。

APACHE Ⅱ是用于评估危重病病情的最具权威性的评价系统，研究发现，APACHE Ⅱ可以较好地评估颅内感染患者预后情况〔16〕。颅内感染常伴有持续性的高热现象，且颅内感染诊断标准中将体温高于38℃作为诊断依据之一。研究发现头部手术后患者发热率较高，但下降速度也很快，颅内感染患者较未感染患者术后第3、5、7天发热率高，提示若术后第3天起患者仍存在发热现象，则可能为颅内感染〔17〕。研究显示，体温对颅脑创伤并发感染有一定的预测价值，最佳临界值为37.5℃〔18〕。CRP是机体遭受病原菌入侵或发生组织损伤时由肝细胞分泌的一种急性时相蛋白，可快速判断感染程度、疗效和预后。PCT是降钙素的前肽物质，其上升水平与感染程度和预后有关，主要用于感染性疾病的诊断及预后。研究发现，颅脑手术后颅内感染患者的CRP和PCT均显著升高，对颅内感染有一定的预测价值，且联合检测后预测价值更高〔19〕。HMGB1是一种晚期炎症介质，其本质为核蛋白，通常存在于真核细胞的细胞核内，有研究指出老年重症颅脑外伤术后颅内感染患者脑脊液中HMGB1显著升高，通过ROC曲线分析发现HMGB1具有较高的诊断价值〔20〕。本研究发现APACHE Ⅱ、体温、CRP、PCT、HMGB1的灵敏度和特异度差异较大，单独诊断效果不佳。多指标联合预警诊断模型，诊断价值高于任一单一指标。这可能是由于联合预警诊断模型对多个临床指标进行了综合考虑，提高了评估准确性。