高血压脑出血微创穿刺术后颅内感染的临床特点及血清NLRP3、S-100b联合检测的预测价值

邱锋，蔡佩浩，龚立，王静予，孔令军，许乐宜

上海中医药大学附属曙光医院神经外科，上海 201203

高血压脑出血是因高血压导致的脑实质内出血，多发生于50～60 岁中老年人群，患者发病后30 d 死亡率仍高达50%[1]。随着现阶段微创技术的飞速发展，高血压脑出血临床治疗中，血肿微创清除术得到广泛应用，然而术后颅内感染作为一种严重的并发症，往往导致患者病情加重，严重影响患者预后[2]。正常情况下，颅脑生理屏障保护作用下可有效阻止细菌侵入颅内，然而微创穿刺引流术导致患者生理屏障破坏，为细菌入颅提供了通道；此外再加上脑脊液中缺乏抗体和吞噬细胞，细菌进入后，会迅速扩散、沉积，导致术后颅内感染的发生[3]。如何预防与减少清除术后颅内感染的发生，是现阶段疾病临床关注和研究的重点之一。S-100B蛋白主要存在于脑组织，脑损伤过程中其浓度变化提示了脑损伤程度和范围，也是脑损伤中最常用的血清学标记物[4]。NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3 [nucleotide-binding domain (NOD)-like receptor protein 3，NLRP3]炎性小体是近年来被广泛研究的一种炎性小体，属于机体固有免疫重要组成部分，启动后能抵抗外来病原体，如细菌、病毒等入侵[5]。本研究对比高血压脑出血微创穿刺术后发生与未发生颅内感染的患者血清NLRP3、S-100b 表达差异，分析其对于术后颅内感染的预测价值，旨在为疾病早期临床识别和预防提供参考信息，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取上海中医药大学附属曙光医院2019 年1 月至2020 年10 月收治且符合以下纳入和排除标准的325例高血压脑出血行微创穿刺术治疗的患者，其中男性180 例，女性145 例；年龄34～79 岁，平均(58.75±6.92)岁；出血部位：基底节区出血197 例，丘脑出血78 例，脑叶出血26 例，小脑出血15 例，单纯脑室出血9例。本研究经医院医学伦理委员会批准。

1.3 颅内感染诊断标准 脑出血微创穿刺术后颅内感染诊断标准[7]：(1)患者术后体温不明原因升高，且超过3 d 体温持续＞38.5℃，或经降温处理后又复升超过3 d 在38.5℃以上；(2)患者术后表现为不明原因的头痛、颈痛、呕吐、意识不清等；(3)术后检测外周血白细胞水平＞10.0×109/L、脑脊液白细胞水平＞0.01×109/L、糖定量水平＜2.25 mmol/L、蛋白定量水平＞0.45 g/L；(4)术后脑脊液细菌培养结果为阳性。

1.4 标本采集与检测 入组患者均于术前1 d 采集晨起空腹静脉血3 mL，真空采血管抗凝处理，常温离心(3 500 r/min，10 min)，取血清存放至-80℃冰箱待测。选择双抗体夹心酶联免疫吸附法检测血清NLRP3、S-100b 蛋白表达水平，试剂盒来自北京晶美公司，严格依照说明书操作。术后30 d 内发生颅内感染患者，取脑脊液置于无菌管，并于30 min 内送检，进行细菌培养，参照《全国临床检验操作规程》进行培养基接种和病原菌分离，在羊血琼脂和麦康凯平板上接种离心后的沉淀物，常温条件下培养24 h 后，观察菌落生长情况与革兰氏染色结果，细菌种类采用法国梅里埃公司VITEK 2 COMPACT 全自动微生物鉴定系统处理。

1.5 统计学方法 本文所有数据均采取双人不交流录入EXCEl表格，采取SPSS17.0统计学软件进行分析。计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，组间比较采取t检验；计数资料比较采用χ2检验；根据术前1 d 的血清NLRP3、S-100b 水平进行受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)分析，计算曲线下面积(area under the cure，AUC)、95%可信区间，均以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 高血压脑出血微创穿刺术后颅内感染病原菌的特点 29例颅内感染患者共分离出36株阳性菌株，其中革兰氏阳性菌23株(63.89%)，革兰氏阴性菌9株(25.00%)，真菌4 株(11.11%)，革兰氏阳性菌检出比例高于革兰氏阴性菌与真菌，差异有统计学意义(P＜0.05)；凝固酶阴性葡萄球菌共检出12 株(33.33%)、金黄色葡萄球菌共检出8 株(22.22%)，高于其他菌株类型，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 高血压脑出血微创穿刺术后颅内感染病原菌特点

2.2 不同临床特点患者发生术后颅内感染的情况 不同性别、年龄高血压脑出血微创穿刺术患者术后颅内感染发生率比较差异均有统计学意义(P＞0.05)；术前GCS评分≤8分、引流管留置时间≥3 d、切口皮下积液、未预防性使用抗生素患者术后颅内感染发生率明显高于术前GCS评分＞8分、引流管留置时间＜3 d、未发生切口皮下积液、预防性使用抗生素患者，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 不同临床特点患者发生术后颅内感染的情况

2.3 感染组与未感染组患者术前1 d 的血清NLRP3、S-100b 水平比较 感染组患者术前1 d 的血清NLRP3、S-100b 水平明显高于未感染组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 感染组与未感染组患者术前1 d的血清NLRP3、S-100b 水平比较(±s)

表3 感染组与未感染组患者术前1 d的血清NLRP3、S-100b 水平比较(±s)

组别感染组未感染组t值P值例数29 296 NLRP3(pg/mL)113.83±10.02 97.08±9.71 8.841 0.001 S-100b(ng/mL)1.05±0.14 0.77±0.10 13.826 0.001

2.4 血清NLRP3、S-100b 对术后颅内感染的预测价值 血清NLRP3、S-100b联合预测高血压脑出血微创穿刺术后颅内感染发生ROC 曲线下面积为0.848，明显高于NLRP3、S-100b指标单独检测曲线下面积(0.738、0.717)，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表4和图1。

表4 血清NLRP3、S-100b对术后颅内感染的预测价值

3 讨论

高血压脑出血为高血压常见并发症类型，同时也是导致高血压患者死亡的重要原因之一。脑出血时形成的脑内血肿引起颅内压升高，破坏脑组织，造成脑组织功能与结构损伤[8]。近年来，随着高血压性脑出血诊疗水平不断提高，早期手术治疗已成为高血压脑出血临床治疗工作的必然趋势。微创穿刺引流术为疾病临床常用治疗方式，操作简便、术后伤口恢复快且治疗费用低，但该治疗方式仍存在术后颅内感染发生风险，严重影响手术效果及预后[9]。因此，如何有效预防颅内感染的发生，对于改善高血压脑出血患者手术预后具有重要价值。

本研究分析高血压脑出血微创穿刺术后颅内感染临床特点，结果显示：入组患者术后颅内感染发生率为8.92%(29/325)，其中主要致病菌为革兰阳性菌，占比达到63.89%；同时凝固酶阴性葡萄球菌、金黄色葡萄球菌感染率高于其他菌株类型，临床应选用针对葡萄球菌选择有效的广谱抗生素及可通过血脑屏障达到有效血药浓度的抗生素类型。本研究还发现术前GCS 评分≤8 分、引流管留置时间≥3 d、切口皮下积液、未预防性使用抗生素患者术后颅内感染发生率较高。因患者的GCS 评分低往往代表这患者病情也更为严重，术后恢复时间较长，而术后长时间卧床导致患者出现不同程度的营养物质摄入不足；此外还会引起呼吸不畅、排痰能力减弱、误吸等现象，进而增加肺部感染发生率；长期导尿管留置导致尿路感染等也进一步增加了颅内感染风险[10]。术后引流管放置是控制颅内压、引流脑室积血的必要方式，但引流管的放置也会影响切口愈合，空气中细菌可直接经引流管定植，导致颅内感染，引流管留置时间过长会因组织液化松动或脱落，也增加感染率[11]。切口皮下积液多伴有硬脑膜下积液，影响颅内代谢环境，导致脑脊液循环障碍的发生，蛋白质、细菌等沉积，增加颅内感染发生风险[12]。术前患者使用预防性使用抗生素可有效降低术后颅内感染发生率，预防术后颅内感染的发生。

NLRPP 为NLR 家族蛋白中的重要亚家族，共14个成员，其中由NLRP3 参与组成的NLRP3 炎症小体具广泛免疫调节以及微生物抵抗作用，NLRP3介导的固有免疫应答反应枢纽广泛存在于人体各类组织，可诱导IL-1β、IL-18等炎症因子的高表达，从而进一步诱导T细胞成熟与增殖，导致全身炎症反应的启动[13]。解静等[14]研究报导中NLRP3 蛋白的异常启动和神经系统损伤关系密切，颅内感染后，病原菌可通过释放内毒素直接损伤中枢神经系统，提示NLRP3蛋白可能成为颅内感染预测与诊断的有效指标。本研究中感染组患者术前1d 血清NLRP3 蛋白表达水平高于非感染组，血清NLRP3 蛋白预测术后感染ROC 曲线下面积为0.738，具有较高的预测效能。S-100b蛋白是一类钙离子结合蛋白，由神经系统胶质细胞分泌，广泛存在于神经组织中。正常水平下，S-100b蛋白可发挥神经营养、受损神经修复等生理调节作用，但若呈现过表达，可导致神经毒性。高血压脑出血微创穿刺术后，脑胶质细胞和脑实质神经元损伤，S-100b会经由胶质细胞进入到细胞间质中，经损伤的血脑屏障进入到机体血液中。李静等[15]研究结果显示血清S-100b 蛋白表达水平与血脑屏障破坏程度呈现正相关。本研究中感染组术前1 d 血清S-100b 蛋白表达水平高于未感染组，患者神经细胞和血脑屏障损伤加重，术后发生颅脑感染的风险也随之增加，血清S-100b蛋白预测术后感染ROC 曲线下面积为0.717。综合分析血清NLRP3、S-100b两项联合对于术后颅内感染的预测价值，ROC曲线下面积为0.848，高于两项指标单项检测，联合检测可进一步提高术后颅内感染预测效能。

综上所述，高血压脑出血微创穿刺术后颅内感染病原菌以革兰氏阳性菌为主，且术前GCS评分≤8分、引流管留置时间≥3 d、切口皮下积液、未预防性使用抗生素患者术后颅内感染发生率较高，感染组患者血清NLRP3、S-100b表达水平高于未感染患者，两项指标联合检测对于术后颅内感染的发生具有较高的预测效能。