潘建虹，潘笑，王陳等

嚴(yán)重創(chuàng)傷仍然是全球死亡的主要原因，也是全球醫(yī)療保健的實際負(fù)擔(dān)，全球每年約有600 萬人死于創(chuàng)傷[1]。早期創(chuàng)傷性死亡繼發(fā)于腦損傷或出血性休克，其次是由出血性休克引起的凝血功能障礙，但也會因大量輸血而惡化。針對失血和凝血的治療可顯著降低直接由初始創(chuàng)傷引起的死亡率[2]；然而繼發(fā)性并發(fā)癥，如急性呼吸窘迫綜合征、多器官衰竭和創(chuàng)傷感染仍然是住院創(chuàng)傷患者死亡的重要原因[3]。創(chuàng)傷引起的免疫功能變化被認(rèn)為是這些疾病發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動因素，外傷引起的大量組織破壞和壞死細(xì)胞死亡導(dǎo)致先前隔離的抗原和因子的釋放。這些抗原會提醒免疫系統(tǒng)存在組織損傷，因此被恰當(dāng)?shù)胤Q為“警報素”?！熬瘓笏亍币坏┍幻庖呒?xì)胞檢測到，就會通過與存在于先天或適應(yīng)性免疫細(xì)胞上的識別受體相互作用來啟動免疫反應(yīng)?！熬瘓笏亍睍貏e提醒免疫細(xì)胞啟動炎癥反應(yīng)、趨化性、抗菌防御和適應(yīng)性免疫細(xì)胞反應(yīng)[4]。嚴(yán)重感染是重癥患者的主要威脅，并常引發(fā)膿毒癥；基于此，本研究分析嚴(yán)重創(chuàng)傷患者免疫功能動態(tài)變化規(guī)律以及與創(chuàng)傷感染間的關(guān)系，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性選取2020 年6 月至2022 年6 月麗水市人民醫(yī)院收治的嚴(yán)重創(chuàng)傷患者172 例，納入訓(xùn)練集。致傷原因：交通傷94 例，重物砸傷17 例，銳器傷15 例，墜落傷41 例，爆炸傷3 例，其他2 例。根據(jù)是否發(fā)生感染[感染診斷參照《2001 年中華人民共和國衛(wèi)生部醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[5]]分為感染組（n=49）和未感染組（n=123），感染組男26 例，女23 例；平均年齡（42.7±8.2）歲；未感染組男63 例，女60 例；平均年齡（43.2±9.7）歲。按照相同納入和排除標(biāo)準(zhǔn)選取同期于麗水市人民醫(yī)院治療的86 例嚴(yán)重創(chuàng)傷患者作為驗證集，用于對模型的外部驗證。本研究已通過麗水市人民醫(yī)院科研倫理委員會審批通過。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）格拉斯哥昏迷量表評分＞8 分；（2）外傷后存活＞2d；（3）外傷時無局部或全身感染（如肺炎或敗血癥）；（4）受傷至入院時間＜24 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有嚴(yán)重認(rèn)知障礙；（2）患有免疫系統(tǒng)疾病、家族性遺傳病或凝血功能障礙患者；（3）無法接受治療或長期隨訪的患者；（4）合并其他精神疾病、器質(zhì)性疾病、全身性疾病或神經(jīng)病變患者。

1.3 觀察指標(biāo)（1）臨床資料，包括年齡、性別、致傷原因及損傷部位數(shù)量等。（2）損傷嚴(yán)重程度評分（ISS）[6]：每種損傷都分配有一個簡化的損傷量表分?jǐn)?shù)，并分配到以下6個身體區(qū)域之一：頭部、面部、胸部、腹部、四肢（包括骨盆）和外部，僅使用每個身體區(qū)域的最高簡化傷害量表分?jǐn)?shù)，分?jǐn)?shù)越高越嚴(yán)重。（3）入院時急性生理學(xué)和慢性健康評估II（APACHE II）評分[7]：主要由急性生理參數(shù)、慢性健康狀況和年齡三部分構(gòu)成，分?jǐn)?shù)越高代表病情越嚴(yán)重。（4）入院時序貫器官衰竭估計評分（SOFA）[8]：評估時應(yīng)采取每日最差值，共6 個器官，各0 ～4 分，分?jǐn)?shù)越高預(yù)后越差。（5）中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值（NLR），利用XE2100 型血細(xì)胞分析儀（日本，SYSMEX 公司）檢測。（6）T 細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞（NK 細(xì)胞）比例及CD64 指數(shù)，通過7.FACSC anto型流式細(xì)胞分析儀及配套試劑（美國BD 公司）檢測。

1.4 統(tǒng)計方法 應(yīng)用SPSS 22.2統(tǒng)計軟件進行分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用獨立樣本t 檢驗，多組間比較采用單因素方差分析；計數(shù)資料以率表示，采用檢驗。危險因素分析采用多因素Logistic 回歸模型；基于Softmax 策略建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，模型的預(yù)測效能評價采用受試者工作特征（ROC）曲線、校準(zhǔn)曲線及臨床決策曲線。P ＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較 感染組入院時APACHE II 評分、ISS 評分、入院時SOFA 評分及損傷部位數(shù)量與未感染組相比，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P ＜0.05）；兩組年齡、性別及致傷原因差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P ＞0.05），見表1。

表1 感染組和未感染組基線資料比較

2.2 兩組免疫指標(biāo)的比較 兩組第1 天的CD3+T、B細(xì)胞比例及CD64 指數(shù)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），兩組CD3+T、B 細(xì)胞、NK 細(xì)胞、CD4+T、CD8+T、CD4+/CD8+T、CD4+CD28+T、CD8+CD28+T比例，NLR和CD64 指數(shù)第14 天與第1 天的差值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P ＜0.05），見表2。

表2 感染組和未感染組患者免疫指標(biāo)比較

2.3 創(chuàng)傷感染的多因素分析 將表2 中差異有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)納入多因素Logistic回歸分析，發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞差值大，NK 細(xì)胞差值大，CD4+T 差值大，CD4+/CD8+T 差值大，NLR 差值大和CD64 指數(shù)差值大都是引起創(chuàng)傷感染的危險因素（均P ＜0.05），見表3。

表3 創(chuàng)傷感染的多因素Logistic 回歸分析

2.4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的創(chuàng)傷后感染的預(yù)測根據(jù)多因素分析結(jié)果，將B 細(xì)胞差值，NK 細(xì)胞差值，CD4+T 差值，CD4+/CD8+T 差值，NLR 差值和CD64指數(shù)差值作為第一層的輸入變量，將每個變量與隱藏層中的所有節(jié)點（H1∶1 ～H1∶4）進行連接，結(jié)局指標(biāo)即為輸出層，同樣連接到隱藏層節(jié)點。線條的粗細(xì)程度與各個因素的重要性呈正比，NK細(xì)胞差值、CD4+/CD8+T差值，NLR差值和CD64 指數(shù)差值所占權(quán)重均較高，見圖1。

圖1 創(chuàng)傷后感染的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

2.5 模型的評價

2.5.1 模型區(qū)分度評價 訓(xùn)練集AUC為0.749（95%CI：0.679 ～0.815，P ＜0.05）；C-index 為0.846，見圖2a。驗證集AUC為0.788（95%CI：0.716 ～0.867，P ＜0.05）；C-index 為0.848，見圖2b。

圖2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的創(chuàng)傷后感染的預(yù)測模型的ROC曲線

2.5.2 校準(zhǔn)度評價 校準(zhǔn)曲線的Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗結(jié)果顯示：不論在訓(xùn)練集，還是驗證集中，擬合優(yōu)度差異無統(tǒng)計學(xué)意義（=1.026、0.982，均P ＞0.05），見圖3。

圖3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的創(chuàng)傷后感染的預(yù)測模型的校準(zhǔn)度

2.5.3 臨床決策曲線 訓(xùn)練集中，當(dāng)閾概率在12%～96% 時使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測創(chuàng)傷后感染的凈獲益率高，見圖4a；而在驗證集中，閾概率在12%～89%范圍內(nèi)凈獲益高，見圖4b。

圖4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的創(chuàng)傷后感染的預(yù)測模型預(yù)測模型的決策曲線分析

3 討論

嚴(yán)重感染是重癥患者的主要威脅，在危重病、受傷、失血等情況下，T 細(xì)胞和B 細(xì)胞都受到影響，呈現(xiàn)相對免疫功能低下的狀態(tài)，更容易發(fā)生感染[9]。本研究結(jié)果顯示，B細(xì)胞差值、NK細(xì)胞差值、CD4+T差值、CD4+/CD8+T 差值、NLR 差值和CD64 指數(shù)差值大都是影響患者創(chuàng)傷后感染的危險因素（均P ＜0.05）。由細(xì)菌病原體或病毒引起的感染會引起強烈的抗菌型T 細(xì)胞反應(yīng)，因為抗原呈遞細(xì)胞的激活方式會使CD4+T 細(xì)胞分化偏向Th1 或Th17 CD4+T 細(xì)胞亞群。這些CD4+T 細(xì)胞亞群產(chǎn)生細(xì)胞因子，然后向先天細(xì)胞（如中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和NK 細(xì)胞）提供激活信號，以增強抗菌效應(yīng)活性。

循環(huán)中CD4+/CD8+T 細(xì)胞平衡的不適當(dāng)改變可能導(dǎo)致對感染的抵抗力下降。近期研究表明，嚴(yán)重?zé)齻笸庵苎狢D4+/CD8+T 比值降低[10]，而CD4+/CD8+T可反映細(xì)胞免疫功能情況。在另一項研究中感染燒傷大鼠血液中CD4+T 淋巴細(xì)胞比例降低，而CD8+T 淋巴細(xì)胞比例升高[11]。這種亞群的相對轉(zhuǎn)移導(dǎo)致感染燒傷大鼠CD4+/CD8+T 細(xì)胞比率較未燒傷大鼠明顯降低，而且腸系膜淋巴結(jié)中CD8+T 細(xì)胞的減少導(dǎo)致CD4+/CD8+T 細(xì)胞比率升高。這一比例的變化可能反映了免疫刺激和抑制之間平衡的變化。

NK細(xì)胞是先天免疫反應(yīng)的重要組成部分，在感染過程中，活化的NK 細(xì)胞主要以兩種方式發(fā)揮作用：細(xì)胞毒性和免疫調(diào)節(jié)[12]。在過度炎癥階段，炎癥因子的紊亂導(dǎo)致NK 細(xì)胞異?；罨ㄟ^正反饋回路引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴，導(dǎo)致嚴(yán)重的器官損傷[13]。CD64可能是一種感染特異性標(biāo)志物，其在全身和局部感染診斷中的療效均有報道。關(guān)于CD64 評估的時間，Cid 等[14]證明，CD64 在感染開始后24 h 內(nèi)增加，48 h后開始下降，并在7 d 內(nèi)達(dá)到基線水平。因此，CD64在慢性感染中的診斷敏感性較低。

中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞含量的變化可以在一定程度上反映機體免疫狀態(tài)與病原體入侵狀態(tài)之間的平衡[15]。各種損傷的免疫反應(yīng)通常具有顯著特征：中性粒細(xì)胞計數(shù)增加和淋巴細(xì)胞計數(shù)減少。當(dāng)感染持續(xù)存在時，會產(chǎn)生大量中性粒細(xì)胞。Salciccioli 等[16]在一項觀察性隊列研究中調(diào)查了NLR 與重癥患者死亡率之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者的基線NLR值顯著高于沒有膿毒癥的患者。在一項將NLR 作為膿毒癥致死結(jié)果預(yù)測因子的研究中，發(fā)現(xiàn)NLR在非幸存者中顯著升高，是致死結(jié)果的獨立預(yù)測因子[17]。本研究基于多因素分析結(jié)果構(gòu)建了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，區(qū)分度較高，準(zhǔn)確性和有效性較好。

綜上所述，嚴(yán)重創(chuàng)傷患者免疫功能動態(tài)變化規(guī)律與創(chuàng)傷后感染結(jié)局之間存在明確的相關(guān)性，以上研究指標(biāo)可作為感染早期診斷指標(biāo)，并給予針對性的治療干預(yù)有助于恢復(fù)宿主免疫力。

利益沖突所有作者聲明無利益沖突