动脉瘤术后颅内细菌感染的影响因素分析及预测模型构建

周晓飞, 彭金燕, 彭一鹏

1.武汉市红十字会医院神经外科,湖北武汉 430015;2.华中科技大学同济医学院附属协和医院神经外科,湖北武汉 430022

颅内动脉瘤是神经外科的常见病,多发于40～60岁,致残和致死风险高[1]。中国颅内动脉瘤发病率约为7%,其中有10%～15%的患者可发生破裂出血,增加手术难度和预后不良风险[2]。另外,术后并发症也是影响颅内动脉瘤患者预后不良的重要因素,其中常见的并发症有颅内感染、脑疝形成等。颅内动脉瘤患者术后颅内感染的发生率高达19.7%,提示此类患者术后颅内细菌感染的发生率高,需重点探讨其影响因素及预防对策[3]。颅内动脉瘤术后颅内感染与合并糖尿病、术中脑脊液漏、气管切开和糖皮质激素使用等有关[4-6]。探讨上述问题有助于评估此类患者术后颅内细菌感染的风险,并实施针对性地干预以降低此类并发症的发生率。基于此,本研究对332例颅内动脉瘤患者的临床资料进行回顾性分析,现报道如下。

1 资料和方法

1.1 病例选择

回顾性分析2010年7月—2023年1月本院收治的332例颅内动脉瘤患者,其中男158例,女174例;年龄32～78岁,平均(58.95±10.59)岁;术前颅内动脉瘤破裂180例;合并高血压103例;合并糖尿病105例;合并高脂血症101例;332例中微创术302例(血管内介入282例、显微外科夹闭手术20例)、开放30例;手术时间0.8～4.5 h,平均(2.83±0.62)h;术中出血量20～220 mL,平均(94.92±20.18)mL;术中颅内动脉瘤破裂30例;术后脑脊液漏26例;332例中腰大池置管引流312例、腰椎穿刺引流20例;术后留置引流时间2～10天,平均(4.16±0.74)天;气管切开91例;应用糖皮质激素73例。本研究方案经医院伦理委员会审批通过。

纳入标准:①确诊为颅内动脉瘤[7];②实施手术治疗;③术后接受观察和随访,明确颅内细菌感染的发生情况;④本人和(或)家属同意对其临床资料进行调阅分析。排除标准:①术前即存在感染性疾病;②有其他类型神经系统疾病史,如脑梗死、脑胶质瘤等;③有颅脑外伤史或手术史;④有认知障碍或精神疾病;⑤有药物滥用史;⑥临床资料不完整。

1.2 资料收集

收集患者的一般资料,包括性别、年龄、术前颅内动脉瘤是否破裂、是否合并高血压、是否合并糖尿病、是否合并高脂血症、术式、手术时间、术中出血量、术中颅内动脉瘤是否破裂、术后是否脑脊液漏、引流方式、术后留置引流时间、是否气管切开、是否应用糖皮质激素、术后是否发生颅内细菌感染及感染者的病原菌情况。

1.3 颅内细菌感染的判断标准

参照《全国临床检验操作规程》[8]诊断,若患者术后出现发热、白细胞计数增多等典型感染症状后,无菌采集其脑脊液或引流液标本,利用三线分离法分离培养病原菌,利用全自动微生物分析仪(法国生物梅里埃公司,VITEK-32型)对病原菌进行分离鉴定。统计术后颅内细菌感染发生率。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0软件检验。计量资料采用成组t检验,计数资料采用χ2检验。Logistic回归分析探讨颅内细菌感染的危险因素。采用R软件包构建风险预测列线图模型,采用Bootstrap法进行风险预测模型的区分度验证。ROC曲线分析风险预测模型的预测效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 术后颅内细菌感染发生率

332例患者中共有81例颅内细菌感染,发生率为24.40%。按是否感染将患者分为颅内细菌感染组81例和无颅内细菌感染组25例。

2.2 两组临床资料的比较

颅内细菌感染组合并糖尿病、开放术式、术中颅内动脉瘤破裂、术后脑脊液漏、术后气管切开、应用糖皮质激素比例均高于无颅内细菌感染组,且手术时间、术后留置引流时间均长于无感染组(P<0.05;表1)。

2.3 术后颅内细菌感染的危险因素分析

将单因素分析结果中P<0.05的因素作为自变量(另考虑到术中出血量>100 mL是常规认为的颅内细菌感染因素,故将该因素也作为自变量),将是否发生颅内细菌感染作为因变量,然后进入Logistic回归分析模型,按照逐步向前法条件筛选,发现合并糖尿病、开放术式、手术时间、术中颅内动脉瘤破裂、术后脑脊液漏、术后留置引流时间、气管切开、应用糖皮质激素均是颅内细菌感染的危险因素(P<0.05;表2)。

表2 颅内细菌感染的危险因素Logistic回归分析

2.4 术后颅内细菌感染的风险预测模型建立

基于以上结果建立颅内细菌感染的风险预测列线图模型(图1)。

图1 颅内细菌感染的风险预测列线图模型

2.5 术后颅内细菌感染的风险预测模型验证

运用Bootstrap法对列线图模型进行验证,C-index值为0.851,且校正曲线与标准曲线拟合度良好(图2)。ROC曲线分析结果显示,列线图模型预测颅内细菌感染的AUC为0.866(95%CI:0.748～0.945)(Z=4.203,P<0.001),灵敏度为90.12%,特异度为93.63%(图3)。

图2 列线图模型对颅内细菌的预测效能验证

图3 风险预测模型预测颅内细菌感染的ROC曲线

3 讨 论

颅内动脉瘤手术可产生创伤,再加上机体炎症、切口开放等均可导致颅内感染。本研究中患者术后颅内细菌感染发生率为24.40%,高于马志君等[9]报道的17.86%,低于罗娟等[10]报道的33.33%,可能与医院感染防控管理力度、患者感染防控管理的依从性等差异有关。但是本研究与上述报道均提示颅内动脉瘤术后颅内细菌感染的发生风险高,同时也表明了探讨其危险因素及构建风险预测模型的必要性。

本研究还显示,合并糖尿病、开放术式、手术时间、术中颅内动脉瘤破裂、术后脑脊液漏、术后留置引流时间、气管切开、应用糖皮质激素均是颅内细菌感染的危险因素,提示上述因素均可增加颅内动脉瘤术后颅内细菌感染的发生风险,与既往国内外相关报道[11]一致。合并糖尿病可导致机体处于慢性持续性的微炎症状态,不仅可导致免疫紊乱,还可损伤免疫屏障,再加上颅内动脉瘤手术所致的创伤,因而可增加颅内感染的发生风险;开放术式创伤大,暴露范围广,术后颅内细菌感染的发生风险高,手术时间越长,手术创伤越大,应激性炎症反应越重,细菌侵入的风险越高;术中颅内动脉瘤破裂不仅可增加手术难度和创伤,还可影响视野,增加感染源暴露的风险;术后脑脊液漏可由于侵袭性诊治增加颅内细菌感染的发生风险;术后留置引流时间越长,引流管感染的风险越高,细菌逆行致颅内感染的风险也越高;气管切开可增加空气暴露风险,导致呼吸系统感染,而呼吸系统感染则可并发颅内感染;糖皮质激素可抑制机体免疫功能,还可延缓组织愈合、引起组织修复障碍,从而增加颅内细菌感染的发生风险,服用90天糖皮质激素(总量<150 mg)者感染的风险可增加2.4倍[12]。因此,临床医师应针对有上述危险因素的患者重点预防颅内细菌感染。术中出血量>100 mL也可增加颅内动脉瘤术后颅内感染的发生风险[13],认为此因素也意味着手术创伤大,本研究结果与该报道不符,可能是因为术中出血量称量方式不同、患者术后感染防控的配合度不同等。另外本研究中术中出血量>100 mL与开放术式、手术时间、术中颅内动脉瘤破裂均存在共线性,故将其排除。

此外,本研究基于上述危险因素建立了风险预测列线图模型,且经验证其预测颅内细菌感染的效能理想,表明该风险预测模型在颅内动脉瘤术后颅内细菌感染预测中应用具有可行性和推广价值。本研究建立的风险预测模型能够帮助临床医师针对个体关于颅内细菌感染的发生风险进行定量判断,对其工作具有指导意义。

综上,颅内动脉瘤患者颅内细菌感染的发生风险高,且合并糖尿病、开放术式、手术时间、术中颅内动脉瘤破裂、术后脑脊液漏、术后留置引流时间、气管切开、应用糖皮质激素均是颅内细菌感染的危险因素,本研究基于上述因素建立了风险预测模型,建议在临床实践中推广应用。但是目前关于如何针对上述危险因素加强颅内细菌感染的防控措施尚不明确,后续应进一步探讨该问题,并重点研究防控措施的优化方案,以期能够显著控制颅内细菌感染的发生风险。