神经外科

开颅术后BCNI诊断与预后的研究进展

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2020-11-23
导读

         开颅术后细菌性中枢神经系统感染(bacterialcentralnervousinfections,BCNI)是神经外科常见的严重并发症,其中主要致病菌为金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌,其具有高发病率和严重的致残率、病死率的特点。据研究报道,BCNI在发达国家成人中发病率为4~6万,感染后死亡率高达15%~30%。许多因素会造成开颅术后的BCNI,其常发生于术后的3~7d。 由于开颅

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        开颅术后细菌性中枢神经系统感染(bacterialcentralnervousinfections,BCNI)是神经外科常见的严重并发症,其中主要致病菌为金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌,其具有高发病率和严重的致残率、病死率的特点。据研究报道,BCNI在发达国家成人中发病率为4~6万,感染后死亡率高达15%~30%。许多因素会造成开颅术后的BCNI,其常发生于术后的3~7d。

        由于开颅术后患者有一段时间处于昏迷状态,无法通过患者意识状态、脑膜刺激征等体征来判断患者是否感染,故在这段时期能及早发现感染就显得尤为重要。目前,脑脊液常规、生化学检查、脑脊液细菌学检查是颅内感染鉴别诊断的主要手段,脑脊液常规、生化学检查灵敏度高,但特异度较差。脑脊液涂片细菌培养是诊断颅内感染的金标准,但细菌培养生长时间和药敏试验时间长、阳性检出率低,且抽取脑脊液时脑脊液有污染风险,使得检查结果出现假阳性。因此选择灵敏度、特异度均较高的新指标对于鉴别和诊断BCNI有重要价值,本文就降钙素原、C-反应蛋白、白介素-6对于早期诊断BCNI及预后评价予以综述。

1.BCNI的危险因素

        开颅手术一定程度上破坏了血脑屏障,使得外界细菌得以进入脑组织内部。脑脊液中缺乏免疫物质,是细菌良好的培养基,此时就容易发生BCNI。此外手术因素、异物、患者自身因素等都是导致BCNI的危险因素,现分述如下。

        1.1手术因素

        开颅手术后3~7d是颅内感染高发期。神经外科手术由于颅内解剖关系复杂以及一些如颅底手术的开展需借助显微镜进行操作,提高手术精度必然会进一步延长手术时间,使得脑组织暴露于外界环境时间延长,增加了颅内感染发生概率,并且长时间牵拉组织也会使脑组织抵抗能力降低。有研究表明,显微手术的颅内感染率为5.1%(28/546),非显微手术的颅内感染率为2.0%(9/445)。可见手术时间延长大大增加了术后发生BCNI的可能性。颅脑开放性损伤,污染伤口增加病原菌侵入机体的风险。清洁之后的手术切口通常很少发生感染现象,常与一流的头皮缝线、骨瓣减压时手术缝合不良有关,易出现脑脊液漏,导致颅内感染风险增加。

        1.2异物

        神经外科引流管植入包括:硬膜外引流、硬膜下引流、脑室内引流或腰大池持续引流等装置。引流管使颅内与外界环境相通增加了颅内感染概率。引流管的植入时间与颅内感染发生密切相关,留置时间超过3d,其颅内感染率为4.0%,留置时间超过7d,颅内感染率超过12.0%。引流管的尽早拔除,可以在一定程度上防止细菌逆行性感染。

        侵入性操作会破坏正常的防御屏障,呼吸机辅助通气及导尿管等神经外置导管长于28d,其感染发生率会大大增加。脑室外引流前12d感染率呈增长趋势,腰大池引流前13d感染率呈增长趋势,之后达到相对稳定状态。有研究发现,脑室外引、腰大池引流、颅脑手术评估发展有较强的预测能力。

        1.3自身因素

        老年患者常合并糖尿病、冠心病、高血压等慢性基础疾病,并且机体免疫力随年龄增长而呈下降趋势,这些都使得老年患者发生BCNI的可能性更高。有研究报道,60岁以上的患者开颅术后发生BCNI的概率明显高于其他年龄段。预防性使用抗生素可有效防止脑膜炎,降低手术感染率。地塞米露等肾上腺皮质激素可通过组织蛋白重组与降解改善屏障功能,因此,皮质激素可作为手术后脑膜炎的保护因素。但糖皮质激素也会增加术后脑膜炎发生的风险,若糖皮质激素使用过多亦能成为感染的危险因素。

        1.4脑脊液漏

        包括脑脊液切口漏、脑脊液鼻漏、脑脊液耳漏及皮下脑脊液漏。其原因主要是硬脑膜缝合不严密、切口感染等导致。由于脑脊液漏使得颅内脑组织与外界相通,细菌容易侵入颅内引发感染。感染使颅内压增高又会加重脑脊液漏,继而形成恶性循环,进一步加重颅内感染风险。医院环境中的细菌主要有金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌等非发酵菌,细菌检测率较高。

        有30.0%的普通成人呼吸道与皮肤部位存在具有致性的葡萄球菌,不动杆菌在住院患者中定植率为75.0%,而在健康人群中仅有40.0%。因此加强医护人员对医院卫生及病房清洁消毒对预防感染具有重大作用。

2.降钙素原、C-反应蛋白、白介素-6对BCNI的诊断价值

        临床上BCNI的诊断主要依靠临床症状和实验室检查。临床症状主要表现:患者发热、颅内高压症状(头痛、呕吐、意识障碍加深)、脑膜刺激征(颈抵抗、布、克氏征阳性)、脑脊液炎性改变、脑脊液白细胞轻至中度升高,或经抗菌药物治疗后症状体征消失,脑脊液恢复正常。实验室检查包括:脑脊液中培养出病原菌;脑脊液病原微生物免疫学检测阳性;脑脊液涂片找到病原菌。本文所述的降钙素原、C-反应蛋白、白介素-6作为临床常用的生物标记物,对于早期诊断BCNI也有重要价值,现分述如下。

        2.1降钙素原

        降钙素原是无激素活性的降钙素前肽物质,生理状态下降钙素原由人体甲状腺C细胞合成,病理状态下降钙素原可由脑、肝、心、肺、肾等甲状腺外器官合成。降钙素原在健康人群中的浓度不易测出或非常低,它无论在体内或是体外都是一种非常稳定的糖蛋白。血清降钙素原由于受到留置脑室引流管、尿管等植入物的影响及血脑屏障的存在,并不能反映早期局部颅内感染。

        以往的一些回顾性研究认为,脑脊液降钙素原并不能很好地预测早期感染,但回顾性研究往往存在一些无法避免的偏倚。王盼等对53例颅脑手术后病人进行了前瞻性研究,认为脑脊液降钙素原是鉴别中枢神经系统感染和非中枢神经系统感染的可靠生物标记物。并且当脑脊液降钙素原与血清降钙素原进行联合检测时,可以提高诊断BCNI的敏感度和特异度。

        2.2C-反应蛋白

        C-反应蛋白是反映人体急性感染的一种急性时相反应蛋白,其主要由肝脏合成并分泌,可以灵敏地反映组织或细胞的损伤程度,被认为是早期判断细菌感染的一种客观指标。有研究发现,血清C-反应蛋白的诊断价值受到其他多种因素的影响,包括急性排斥反应、恶性肿瘤和其他可能导致血清C-反应蛋白不同程度升高的疾病。因此,血清C-反应蛋白的特异性不高,但仍可作为BCNI的辅助指标。由于血脑屏障的存在,脑脊液C-反应蛋白水平所受到其他因素影响相对较小,对于早期诊断BCNI有重要价值。

        根据黄格等对57名疑似BCNI的患者进行一项前瞻性横断面研究,其研究结果显示,脑脊液C-反应蛋白特异度(84.0%)>脑脊液降钙素原特异度(80.0%)>脑脊液铁蛋白特异度(68.0%)。可见在这3种生物标记物中,脑脊液C-反应蛋白的特异性最高,临床上可以通过联合检测脑脊液降钙素原+脑脊液C-反应蛋白,对于鉴别细菌性与无菌性脑膜炎具有良好的敏感性(尤其是降钙素原)和特异性(尤其是C-反应蛋白)。

        2.3白介素-6

        白介素-6广泛存在于BCNI或机体出现炎症反应时,当出现BCNI时,由于颅内血脑屏障破坏,进入脑内的外周巨噬细胞开始合成大量促炎因子,此时白介素-6水平会急剧升高。根据世淑兰等对54例CNSI患儿进行临床分析,发现脑脊液白介素-6作为一种检查指标可以用来鉴别化脓性脑膜炎和病毒性脑膜炎,其水平在化脓性脑膜炎组中明显高于病毒性脑膜炎组和对照组。白介素-6作为一种炎症因子不仅对于诊断BCNI有重要价值,并且还可以用于早期鉴别化脑和病脑,这对临床医师及时作出判断并给予相应处理有重要意义。

        综上,临床上可以通过联合检测脑脊液降钙素原、C-反应蛋白、白介素-6表达水平,同时规律监测其变化,对于早期诊断BCNI与鉴别病毒性、真菌性中枢神经系统感染有其重要价值及意义。

3.预后

        临床上BCNI患者的预后参差不齐,若能找到一种方法比较准确的评估其预后,对于医护人员及早干预其病程进展并及时给予相应对症处理有重要价值。目前国内外对于能够反映BCNI患者预后的辅助检查研究较少,杨龙等通过研究发现,BCNI患者中预后不良组血清白介素-6水平及波动幅度明显高于预后较好组,而治愈组患者血清白介素-6水平及波动幅度小于好转组及预后不良组。这提示,可以通过检测患者血清IL-6表达水平及波动幅度来预测颅内感染患者预后。

        根据赵四军等对604名患者进行回顾性研究分析,认为血清降钙素原表达水平高低与患者的预后结果是密切相关的,并且其敏感度与特异度不会被自身免疫、血液系统疾病、创伤应激等其他因素所影响。预后不良患者的血清降钙素原表达水平明显高于预后良好的患者,其原因可能与感染后脓毒血症的发生密切相关。

        王秀英等对110例中枢神经系统感染的病人进行了临床分析,研究发现通过检测患者血清降钙素原、C-反应蛋白和白介素-6水平,可指导临床及时调整治疗方案,通过评估患者病情的严重程度来判断患者预后情况。降钙素原在感染性疾病患者中的诊断价值已被认可,但其绝对值在细菌感染患者预后评估中仍存在争议。钙离子拮抗剂(PCTs)是新提出的评估颅内感染预后的指标。

        PCTs在感染性疾病预后评估方面比降钙素原价值明显,且随着观察点与截断点的不同其评估预后价值也不同。通常患者入院72h内血清降钙素原浓度降低50.0%以下者,其预后较好,而血清降钙素原浓度未降低者或者不降低不明显者,其死亡率往往较高。血清降钙素原、C-反应蛋白和白介素-6表达水平越高、波动范围越大提示患者预后越差。

        综上,临床上可通过联合检测血清降钙素原、C-反应蛋白和白介素-6表达水平,动态监测其波动范围来评估患者预后情况,对于病情严重、预后不良的患者及时给予相应干预措施来改善患者预后情况,提高预后不良患者的生存率和预后良好患者的生活质量。

4.小结与展望

        基因芯片技术是一种快速、高效、高通量的核酸分析技术,目前已用于基因检测、药物或耐药基因的筛选、疾病相关基因的诊断、病原微生物感染的鉴定等领域。但目前这一技术因其操作复杂、费用昂贵限制了其在临床检测上大规模应用。在未来,高通量、快速准确筛查脑脊液多种病原菌的方法将成为临床微生物检测的主要发展趋势之一。

        来源:陈俊杰,王远传,王京.开颅术后BCNI诊断与预后的研究进展[J].现代医学与健康研究电子杂志,2020,4(13):93-95.

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