曲鑫 康慶鑫 趙浩 尚峰 齊猛 程瑋濤 徐躍嶠 蔣麗丹 陳文勁 王寧

顱內(nèi)感染是開放性顱腦創(chuàng)傷和開顱手術(shù)后最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，其中神經(jīng)外科手術(shù)后細(xì)菌性腦膜炎和（或）腦室炎（PNBM/BV）是嚴(yán)重的院內(nèi)獲得性感染，發(fā)生率0．3%～25．0%［1］，病死率高達(dá)20%～50%［2］。早期明確診斷、及時進(jìn)行抗生素治療，可有效控制感染、降低病殘率和病死率。腦脊液病原學(xué)檢查是診斷顱內(nèi)感染的“金標(biāo)準(zhǔn)”［3］，但其培養(yǎng)時間長、陽性檢出率低的缺陷，不僅延誤診斷與治療時間，而且臨床醫(yī)師在未獲得培養(yǎng)結(jié)果之前所采取的經(jīng)驗(yàn)性治療，極易造成患者治療不足或過度治療，影響預(yù)后。動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血（aSAH）患者腦脊液呈血性，由于血性腦脊液的刺激加之病程中伴發(fā)的發(fā)熱癥狀［4］，使其與細(xì)菌性腦膜炎表現(xiàn)極為相似，難以區(qū)分。2017年，美國感染性疾病學(xué)會（IDSA）在其《醫(yī)療相關(guān)腦室炎和腦膜炎臨床實(shí)踐指南》［5］中指出，腦出血和神經(jīng)外科手術(shù)后腦脊液降鈣素原（PCT）水平升高有助于PNBM/BV的診斷與鑒別診斷。目前尚無腦脊液和血清降鈣素原用于診斷動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者PNBM/BV臨床價值的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，本研究以首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院近年收治的動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者為觀察對象，通過檢測腦脊液和血清降鈣素原水平，探討其對術(shù)后顱內(nèi)感染的預(yù)測價值，以期為術(shù)后顱內(nèi)感染的診斷與治療提供更多參考。

對象與方法

一、研究對象

1．PNBM/BV診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《中國神經(jīng)外科重癥患者感染診治專家共識（2017）》［3］以及2017年美國感染性疾病學(xué)會公布的《醫(yī)療相關(guān)腦室炎和腦膜炎臨床實(shí)踐指南》［5］中有關(guān)中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)菌性感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床表現(xiàn)有意識和精神狀態(tài)改變、顱內(nèi)壓增高癥狀、腦膜刺激征和全身感染性癥狀。（2）血常規(guī)白細(xì)胞計(jì)數(shù)＞10×109/L或中性粒細(xì)胞比例＞0．80。（3）腦脊液外觀呈黃色、渾濁或膿性，白細(xì)胞計(jì)數(shù)＞（100～1000）×106/L、多核細(xì)胞比例＞0．70，葡萄糖＜2．60 mmol/L或腦脊液葡萄糖/血糖比例＜0．66。（4）影像學(xué)檢查，CT或MRI顯示彌漫性腦水腫、硬膜增厚強(qiáng)化或腦室系統(tǒng)擴(kuò)張，膿腫灶增強(qiáng)后呈典型“環(huán)形”強(qiáng)化占位效應(yīng)。（5）腦脊液細(xì)菌學(xué)檢查呈陽性。滿足上述1～4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)者為臨床診斷，滿足上述1～5項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)者為確診。

2．納入標(biāo)準(zhǔn)（1）經(jīng)頭部CT診斷為蛛網(wǎng)膜下腔出血，并經(jīng)CTA和（或）DSA證實(shí)為顱內(nèi)動脈瘤破裂所致，發(fā)病后24～72 h行開顱動脈瘤夾閉術(shù)。（2）術(shù)后經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢查和病原微生物檢查確診顱內(nèi)感染。（3）動脈瘤夾閉術(shù)至術(shù)后顱內(nèi)感染時間＜3周。（4）年齡18～65歲。（5）本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院道德倫理委員會審核批準(zhǔn)［審批號：臨研審（2019）032號］。（6）患者及其家屬對檢測項(xiàng)目和治療方案知情并簽署知情同意書。

3．排除標(biāo)準(zhǔn)（1）發(fā)病前即已存在腦膜炎等顱內(nèi)感染。（2）研究期間發(fā)生肺部、泌尿系統(tǒng)、腹腔或血液等非顱內(nèi)感染。（3）獲得腦脊液標(biāo)本前曾接受過經(jīng)驗(yàn)性抗細(xì)菌性腦膜炎藥物治療。（4）合并嚴(yán)重心臟、肝臟、腎臟疾病，糖尿病和多器官功能衰竭等。（5）臨床資料不完整。

4．一般資料本研究為前瞻性臨床試驗(yàn)，根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)選擇2018年6月至2019年6月在我院神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)病房治療的動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血并行開顱動脈瘤夾閉術(shù)患者共53例，男性31例，女性22例；年齡31～65歲，平均（52．64±9．60）歲；動脈瘤夾閉術(shù)至術(shù)后顱內(nèi)感染時間為3～17 d，平均（6．60±3．24）d。入院時Hunt-Hess分級［6］Ⅰ級12例（22．64%），Ⅱ級15例（28．30%），Ⅲ級17例（32．08%），Ⅳ級6例（11．32%），Ⅴ級3例（5．66%）；Fisher分 級［7-8］Ⅰ級9例（16．98%），Ⅱ級13例（24．53%），Ⅲ級20例（37．74%），Ⅳ級11例（20．75%）；責(zé)任動脈瘤位于前循環(huán)41例（77．36%），后循環(huán)12例（22．64%）。據(jù)術(shù)后是否發(fā)生PNBM/BV分為PNBM/BV組（25例）和無PNBM/BV組（28例），兩組患者性別、年齡、入院時Hunt-Hess分級和Fisher分級、責(zé)任動脈瘤部位比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0．05，表1），具有可比性。

二、研究方法

1．實(shí)驗(yàn)室檢查（1）標(biāo)本采集：所有患者均于術(shù)后3～5 d在無禁忌證的情況下，經(jīng)腰椎穿刺或腦室外引流獲取腦脊液標(biāo)本20～30 ml，分別行腦脊液常規(guī)和生化檢查，包括細(xì)胞總數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、蛋白定量、葡萄糖，以及革蘭染色和細(xì)菌培養(yǎng)。于腦脊液標(biāo)本采集＜30 min抽取肘靜脈血3 ml，行血糖檢測，并計(jì)算腦脊液葡萄糖/血糖比值。（2）檢測方法：腦脊液和血液標(biāo)本各取3 ml，于離心半徑16 cm、轉(zhuǎn)速4000 r/min離心9 min，取上清液，酶聯(lián)免疫熒光測定法（FEIA）測定降鈣素原。各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的正常參考值：腦脊液細(xì)胞總數(shù)（0～6）×106/L、白細(xì)胞計(jì)數(shù)（0～6）×106/L，蛋白定量150～450 mg/L、葡萄糖2．50～4．40 mmol/L和葡萄糖/血糖比值≥0．66；血糖3．90～6．10 mmol/L，血清降鈣素原0～0．50 ng/ml。

表1 PNBM/BV組與無PNBM/BV組患者一般資料的比較Table 1.Comparison of general data between patients with PNBM/BV and without PNBM/BV

2．統(tǒng)計(jì)分析方法采用SPSS 19．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。計(jì)數(shù)資料以相對數(shù)構(gòu)成比（%）或率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)；呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，行兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)；呈非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)間距［M（P25，P75）］表示，采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。腦脊液降鈣素原與腦脊液和血清學(xué)指標(biāo)的相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)分析和偏相關(guān)分析；繪制受試者工作特征曲線（ROC曲線）并計(jì)算曲線下面積（AUC），計(jì)算腦脊液和血清降鈣素原診斷PNBM/BV的敏感度和特異度，判斷診斷截?cái)嘀怠Ｒ訮≤0．05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

PNBM/BV組25例患者中10例（40%）腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)呈陽性，致病菌為金黃色葡萄球菌（3例）、鮑曼不動桿菌（3例）、大腸桿菌（2例）、屎腸球菌（1例）和肺炎鏈球菌（1例），革蘭陽性球菌5例、革蘭陰性桿菌5例；1例（4%）因感染所致多器官功能衰竭死亡。兩組患者腦脊液和血清學(xué)指標(biāo)比較，PNBM/BV組患者腦脊液白細(xì)胞計(jì)數(shù)（P=0．011）和蛋白定量（P=0．030），以及腦脊液降鈣素原（P=0．000）和血清降鈣素原（P=0．010）高于無PNBM/BV組，腦脊液葡萄糖（P=0．000）和葡萄糖/血糖比值（P=0．000）則低于無PNBM/BV組，其余各項(xiàng)指標(biāo)組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0．05，表2）。

表2 PNBM/BV組與無PNBM/BV組患者腦脊液和血清學(xué)指標(biāo)的比較Table 2.Comparison of CSF and serum indicators between patients with PNBM/BV and without PNBM/BV

表3 PNBM/BV患者腦脊液降鈣素原與腦脊液和血清學(xué)指標(biāo)的Pearson相關(guān)分析Table 3.Pearson correlation analysis of CSF PCT and CSF and serum indicators in patients with PNBM/BV

表4 PNBM/BV患者腦脊液降鈣素原與腦脊液和血清學(xué)指標(biāo)的偏相關(guān)分析Table 4.Partial correlation analysis of CSF PCT and CSF and serum indicators in patients with PNBM/BV

Pearson相關(guān)分析顯示，PNBM/BV患者腦脊液降鈣素原與血清降鈣素原（P=0．015）和腦脊液白細(xì)胞計(jì)數(shù)（P=0．026）呈正相關(guān)，與腦脊液葡萄糖呈負(fù)相關(guān)（P=0．027），而與其他指標(biāo)無關(guān)聯(lián)性（均P＞0．05，表3）；進(jìn)一步行偏相關(guān)分析顯示，腦脊液降鈣素原與血清降鈣素原（P=0．002）和腦脊液白細(xì)胞計(jì)數(shù)（P=0．004）呈正相關(guān)，與腦脊液葡萄糖呈負(fù)相關(guān)（P=0．018），而與其他指標(biāo)無關(guān)聯(lián)性（均P＞0．05，表4）。

根據(jù)腦脊液和血清降鈣素原測定結(jié)果，假設(shè)不同臨界點(diǎn)，獲得一系列診斷敏感度和特異度：以靈敏度為縱坐標(biāo)，1-特異度為橫坐標(biāo)，繪制ROC曲線（圖1），該曲線下面積所反映的范圍即為診斷準(zhǔn)確性，越接近1，腦脊液和血清降鈣素原診斷PNBM/BV的精確度越高，而靈敏度和特異度均較高的假定臨界點(diǎn)即可定為診斷截?cái)嘀?。腦脊液降鈣素原診斷PNBM/BV的曲線下面積為0．835（95%CI：0．710～0．960，P=0．000），靈敏度為88%、特異度82．10%，陽性 預(yù) 測 值 為81．48%（22/27）、陰 性 預(yù) 測 值88．46%（23/26），根據(jù)Youden指數(shù)（YI）最大值（0．701）原則確定診斷截?cái)嘀禐?．331 ng/ml；血清降鈣素原診斷PNBM/BV的曲線下面積為0．720（95%CI：0．580～0．860，P=0．000），靈敏度為64%、特異度75%，陽性預(yù)測值為69．57%（16/23）、陰 性 預(yù) 測 值70%（21/30），根 據(jù)Youden指數(shù)最大值（0．390）原則確定診斷截?cái)嘀禐?．501 ng/ml；提示腦脊液降鈣素原具有良好的診斷效力，且優(yōu)于血清降鈣素原。

討 論

顱內(nèi)細(xì)菌性感染需結(jié)合臨床癥狀、腦脊液和血清學(xué)指標(biāo)、影像學(xué)檢查結(jié)果等進(jìn)行綜合診斷，臨床上用于PNBM/BV診斷的腦脊液指標(biāo)包括白細(xì)胞計(jì)數(shù)、多核細(xì)胞比例、蛋白定量、葡萄糖和氯化物，以及細(xì)菌培養(yǎng)和細(xì)菌聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）［9］。經(jīng)腰椎穿刺術(shù)或腦室外引流術(shù)獲取腦脊液標(biāo)本行細(xì)菌病原學(xué)培養(yǎng)是診斷PNBM/BV的“金標(biāo)準(zhǔn)”［3］，但由于腦脊液采集量較少、標(biāo)本污染和應(yīng)用抗生素等原因，細(xì)菌培養(yǎng)陽性檢出率僅約10%［2］。腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)通常需要5～7天方能獲得結(jié)果，若出現(xiàn)陰性結(jié)果，則需再次采集標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng)，耗時較長，若待細(xì)菌培養(yǎng)呈陽性后再行抗感染治療，可能增加顱內(nèi)感染加重的風(fēng)險。腦脊液高通量基因檢測，由于假陽性率高、費(fèi)用昂貴、操作過程復(fù)雜，使其臨床應(yīng)用受到限制。因此，腦脊液白細(xì)胞計(jì)數(shù)、葡萄糖以及體溫等是目前判斷顱內(nèi)動脈瘤夾閉術(shù)后是否發(fā)生顱內(nèi)感染的主要實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，但是上述指標(biāo)易受多種因素的干擾，診斷特異性較低，單純依靠這些指標(biāo)進(jìn)行抗感染治療，可能出現(xiàn)抗生素應(yīng)用不合理的情況。動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者腦脊液呈血性，且大多伴有發(fā)熱癥狀［4］，加之血性腦脊液對腦膜的刺激，患者常出現(xiàn)與腦膜炎相似的癥狀，臨床上難以鑒別；此外，常規(guī)腦脊液細(xì)胞學(xué)檢查雖敏感性較高，但特異性較低，難以對顱內(nèi)感染患者進(jìn)行早期診斷并判斷類型［10］，因此有必要探尋一種新的、具有較高敏感性和特異性的生物學(xué)標(biāo)志物，用于細(xì)菌性感染與非細(xì)菌性腦膜炎的診斷與鑒別診斷。

圖1 ROC曲線顯示，腦脊液降鈣素原診斷PNBM/BV的曲線下面積約為0．835（95%CI：0．710～0．960，P=0．000），血清降鈣素原診斷PNBM/BV的曲線下面積約為0．720（95%CI：0．580～0．860，P=0．000）Figure 1 ROC showed the AUC of CSF PCT in the diagnosis of PNBM/BV was 0．835(95%CI:0．710-0．960,P=0．000),that of serum PCT was 0．720(95%CI:0．580-0．860,P=0．000)．

降鈣素原是由116個氨基酸組成的無激素活性糖蛋白，為血清降鈣素前體，半衰期為20～24小時，正常情況下降鈣素原主要存在于神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞，包括甲狀腺髓質(zhì)細(xì)胞、肺和胰腺細(xì)胞，血漿中含量極少（＜0．10μg/L）［11］。血清降鈣素原對中樞神經(jīng)系統(tǒng)以外的細(xì)菌性感染性疾病的診斷價值已獲得共識，證實(shí)是一種敏感性和特異性均較高的細(xì)菌性感染標(biāo)志物，且與感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān)［12］，但其在顱內(nèi)感染中的診斷價值鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。Zhang等［13］的研究顯示，化膿性腦膜炎患者血清降鈣素原水平明顯高于病毒性腦炎、結(jié)核性腦膜炎和正常對照者，證實(shí)血清降鈣素原對化膿性腦膜炎與病毒性腦炎和結(jié)核性腦膜炎具有診斷與鑒別診斷意義。Schwarz等［14］發(fā)現(xiàn)，血清降鈣素原可用于鑒別術(shù)后細(xì)菌性與非細(xì)菌性腦膜炎，其敏感度、特異度分別為69%和100%。在本研究中，PNBM/BV組患者血清降鈣素原水平高于無PNBM/BV組，與既往研究結(jié)果相一致［13-15］；進(jìn)一步繪制ROC曲線，血清降鈣素原診斷PNBM/BV的曲線下面積為0．720（95%CI：0．580～0．860，P=0．000），靈敏度64%、特異度75%，陽性預(yù)測值69．57%（16/23）、陰性預(yù)測值70%（21/30），診斷截?cái)嘀?．501 ng/ml，與既往文獻(xiàn)報(bào)道的診斷截?cái)嘀?．15～2．13 ng/ml基本一致［16］。然而，目前關(guān)于腦脊液降鈣素原診斷顱內(nèi)感染的臨床研究極少，即使有個別文獻(xiàn)報(bào)道亦僅是小樣本臨床試驗(yàn)，故其診斷價值尚存爭議［13］。本研究結(jié)果顯示，PNBM/BV組患者腦脊液降鈣素原水平高于無PNBM/BV組，表明腦脊液降鈣素原對PNBM/BV具有輔助診斷價值。既往研究中關(guān)于腦脊液降鈣素原診斷PNBM/BV的截?cái)嘀挡▌臃秶^大，約為0．08～0．50 ng/ml［2，17］；本研究ROC曲線顯示，腦脊液降鈣素原診斷PNBM/BV的曲線下面積為0．835（95%CI：0．710～0．960，P=0．000），靈 敏 度88%、特 異 度82．10%，陽性預(yù)測值81．48%（22/27）、陰性預(yù)測值88．46%（23/26），診斷截?cái)嘀?．331 ng/ml。筆者認(rèn)為，既往研究中血清和腦脊液降鈣素原診斷PNBM/BV的截?cái)嘀挡▌臃秶^大的原因，可能與種族、標(biāo)本采集和檢測方法不同等因素有關(guān)；而且本組病例腦脊液降鈣素原診斷效力高于血清降鈣素原，與既往研究結(jié)果相一致［15，18］。

本研究Pearson相關(guān)分析和偏相關(guān)分析均顯示，腦脊液降鈣素原與血清降鈣素原呈正相關(guān)關(guān)系，與大多數(shù)研究結(jié)果相符［15，19］，提示二者來源可能存在同一性，可相互印證；亦有研究顯示二者并無關(guān)聯(lián)性［15］。關(guān)于細(xì)菌性腦膜炎患者腦脊液降鈣素原水平升高的原因目前尚無明確結(jié)論，推測可能是細(xì)菌性腦膜炎所致血腦屏障通透性增加，使外周血中降鈣素原滲透進(jìn)入腦組織增多，這可能也是腦脊液降鈣素原與血清降鈣素原呈正相關(guān)的原因；亦有可能與腦組織降鈣素原分泌增加有關(guān)。因此，腦脊液降鈣素原是一種較為可靠的診斷腦膜炎的生物學(xué)標(biāo)志物［20］，可指導(dǎo)臨床合理應(yīng)用抗生素。

綜上所述，腦脊液和血清降鈣素原對動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者術(shù)后發(fā)生的顱內(nèi)感染，具有一定診斷價值，尤以腦脊液降鈣素原診斷效力更高。由于本研究僅為一項(xiàng)單中心、前瞻性臨床試驗(yàn)，且病例數(shù)較少，故對降鈣素原診斷效力的評價比較局限，所得結(jié)論可能存在一定偏倚，尚待進(jìn)一步的前瞻性、多中心、大樣本臨床試驗(yàn)證實(shí)二者對PNBM/BV的診斷價值。

利益沖突無