先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后早期血清肝素結(jié)合蛋白水平變化及其對(duì)術(shù)后感染的評(píng)估價(jià)值

李 青，郭士勇，張 琦，宋 航，李宇峰，張 沖

(徐州醫(yī)科大學(xué)附屬徐州兒童醫(yī)院心胸外科,江蘇 徐州 221006)

目前，0.7%～0.8%的新生嬰兒患有先天性心臟病(先心病)，嚴(yán)重影響其健康以及生長(zhǎng)發(fā)育[1]。體外循環(huán)術(shù)是治療先心病的重要手段，但由于先心病患兒的免疫系統(tǒng)和器官發(fā)育不完全，加之體外循環(huán)術(shù)后引起的全身炎癥反應(yīng)和手術(shù)本身對(duì)機(jī)體造成的巨大創(chuàng)傷等，易導(dǎo)致患兒免疫力嚴(yán)重下降，使得其術(shù)后發(fā)生切口感染、呼吸道及泌尿道感染等的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，嚴(yán)重影響患兒康復(fù)，甚至增加病死率[2-3]。因此，及早地預(yù)測(cè)先心病患兒術(shù)后感染的發(fā)生并給予針對(duì)性處理，對(duì)改善患兒的臨床預(yù)后有重要意義。血清肝素結(jié)合蛋白是一種由成熟中性粒細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)，當(dāng)出現(xiàn)細(xì)菌感染時(shí)其水平可升高，已廣泛應(yīng)用于各類外科術(shù)后感染的評(píng)估[4]。有研究發(fā)現(xiàn)血清肝素結(jié)合蛋白水平的高低與感染的嚴(yán)重程度和疾病的預(yù)后具有相關(guān)性[5]。但血清肝素結(jié)合蛋白水平在先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后早期的變化情況及其是否能夠評(píng)估術(shù)后早期感染的發(fā)生情況尚需探索分析。鑒于此，本研究選取205例擬行體外循環(huán)術(shù)治療的先心病患兒作為研究對(duì)象，分析血清肝素結(jié)合蛋白水平在術(shù)后早期的變化情況及其對(duì)術(shù)后感染的評(píng)估價(jià)值，以期更好地指導(dǎo)臨床工作。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2018年1月至2021年5月本院收治的擬行體外循環(huán)術(shù)治療的205例先心病患兒為研究對(duì)象，其中男100例，女105例；年齡1個(gè)月～14歲，平均(2.26±1.31)歲；體質(zhì)量3.1～32.5 kg，平均(10.45±2.34)kg；房間隔缺損20例，室間隔缺損(包括合并房間隔缺損、卵圓孔未閉或動(dòng)脈導(dǎo)管未閉)134例，法洛四聯(lián)癥19例，肺靜脈異位引流12例，房室間隔缺損8例，肺動(dòng)脈瓣狹窄5例，右室雙出口3例，主動(dòng)脈縮窄4例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡小于14歲；②符合先心病診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；③具備體外循環(huán)術(shù)治療指征[7]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前合并嚴(yán)重多器官功能不全；②二次心臟手術(shù)；③術(shù)后24 h內(nèi)死亡；④術(shù)前已存在感染；⑤伴有其他先天性疾病。本研究已獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(201711-025)，所有患兒親屬均簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

術(shù)后干預(yù)：患兒體外循環(huán)術(shù)后均給予常規(guī)呼吸機(jī)輔助呼吸、維持血流動(dòng)力學(xué)與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、抗生素預(yù)防感染等，并監(jiān)測(cè)患兒心率、血壓、中心靜脈壓、血氧飽和度、尿量、血?dú)夥治龅取?/p>

血清肝素結(jié)合蛋白水平檢測(cè)：于術(shù)前及術(shù)后12 h、24 h、48 h、72 h、7 d抽取患兒外周靜脈血2 mL，離心，分離血清，采用雙抗夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血清肝素結(jié)合蛋白水平。比較患兒術(shù)前及術(shù)后12 h、24 h、48 h、72 h、7 d血清肝素結(jié)合蛋白水平。

術(shù)后感染發(fā)生情況判定與分組：統(tǒng)計(jì)術(shù)后感染發(fā)生情況，根據(jù)先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染發(fā)生情況，將其分為感染組與未感染組，對(duì)比2組術(shù)后12 h、24 h、48 h、72 h血清肝素結(jié)合蛋白水平。針對(duì)出現(xiàn)術(shù)后感染的患兒，首先給予經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療，然后根據(jù)病原學(xué)培養(yǎng)結(jié)果給予敏感性抗生素。術(shù)后感染的判定：①切口感染。切口紅腫熱痛，有膿性分泌物流出，或可從深部切口引流出或經(jīng)穿刺抽取到膿液，或打開(kāi)切口、自然裂開(kāi)切口有膿性分泌物；感染嚴(yán)重者可伴隨發(fā)熱、頭痛、乏力等全身癥狀；膿性分泌物或膿液細(xì)菌培養(yǎng)呈陽(yáng)性。②泌尿道感染。出現(xiàn)尿頻、尿急、尿痛或發(fā)熱、腰痛等癥狀，尿白細(xì)胞增多，清潔中段尿或膀胱穿刺尿細(xì)菌培養(yǎng)呈陽(yáng)性。③呼吸道感染。出現(xiàn)發(fā)熱、喉部不適、咳嗽咳痰、肺部濕羅音等臨床癥狀或體征，白細(xì)胞總數(shù)和嗜中性粒細(xì)胞比例增高，X射線檢查顯示肺部炎性浸潤(rùn)，痰液、痰細(xì)菌培養(yǎng)或呼吸道分泌物病原菌培養(yǎng)呈陽(yáng)性。④導(dǎo)管相關(guān)性血流感染。出現(xiàn)發(fā)熱、寒顫、低血壓等表現(xiàn)，白細(xì)胞計(jì)數(shù)增高，經(jīng)外周靜脈血病原學(xué)培養(yǎng)呈陽(yáng)性，或從導(dǎo)管段和外周血培養(yǎng)出同一種類藥敏結(jié)果的致病菌。

血清肝素結(jié)合蛋白水平對(duì)先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染的評(píng)估：采用受試者工作特征(receiveroperatingcharacteristic，ROC)曲線分析術(shù)后48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平對(duì)先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染的評(píng)估價(jià)值，包括最佳截?cái)嘀?cut-off值)、靈敏度、特異度、曲線下面積(areaunderthecurve,AUC)和95%置信區(qū)間(95%CI)，并與血降鈣素原、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白的評(píng)估效能進(jìn)行對(duì)比。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 各時(shí)間點(diǎn)血清肝素結(jié)合蛋白水平比較

先心病患兒術(shù)后12 h、24 h、48 h、72 h、7 d血清肝素結(jié)合蛋白水平均高于術(shù)前(P<0.05)，術(shù)后24 h、48 h、72 h均高于術(shù)后12 h(P<0.05)，術(shù)后7 d低于術(shù)后12 h(P<0.05)，術(shù)后48 h與術(shù)后24 h比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后72 h、7 d均低于術(shù)后24 h、48 h(P<0.05)，術(shù)后7 d低于術(shù)后72 h(P<0.05)，見(jiàn)表1。血清肝素結(jié)合蛋白水平在術(shù)后12 h與術(shù)前間的變化率為(12.96±2.28)%，在術(shù)后24 h與術(shù)后12 h間的變化率為(8.11±1.37)%，在術(shù)后48 h與術(shù)后24 h間的變化率為(1.25±0.24)%，在術(shù)后72 h與術(shù)后48 h間的變化率為(6.85±1.16)%，在術(shù)后7 d與術(shù)后72 h之間的變化率為(15.08±2.64)%，術(shù)后7 d與術(shù)后72 h之間的變化率高于術(shù)后24 h與術(shù)后12 h、術(shù)后48 h與術(shù)后24 h、術(shù)后72 h與術(shù)后48 h(P<0.05)。

2.2 術(shù)后感染發(fā)生情況及組間血清肝素結(jié)合蛋白水平比較

205例先心病患兒中共有20例術(shù)后出現(xiàn)感染，其中切口感染1例，泌尿道感染1例，呼吸道感染17例，導(dǎo)管相關(guān)性血流感染1例，感染發(fā)生率為9.76%(20/205)。感染組患兒年齡、體質(zhì)量、性別、術(shù)前RACHS-1評(píng)分分級(jí)、術(shù)后24 h白蛋白、術(shù)后24 h血肌酐水平、術(shù)后急性腎損傷發(fā)生情況與非感染組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，感染組體外循環(huán)時(shí)間、術(shù)中主動(dòng)脈阻斷時(shí)間長(zhǎng)于非感染組(P<0.05)，見(jiàn)表2。因患兒術(shù)后7 d的血清肝素結(jié)合蛋白水平受抗感染治療等的影響已顯著下降，逐漸恢復(fù)至正常(不超過(guò)10 μg/L)，故不將其納入比較。感染組、未感染組術(shù)后24 h、48 h的血清肝素結(jié)合蛋白水平均高于各組內(nèi)術(shù)后12 h(P<0.05)；感染組術(shù)后72 h高于術(shù)后12 h(P<0.05)，未感染組術(shù)后72 h低于術(shù)后12 h(P<0.05)；感染組術(shù)后48 h高于組內(nèi)術(shù)后24 h(P<0.05)，術(shù)后72 h低于術(shù)后24 h、48 h(P<0.05)；未感染組術(shù)后48 h與組內(nèi)術(shù)后24 h比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后72 h低于術(shù)后24 h、48 h(P<0.05)；感染組與未感染組術(shù)后12 h、24 h血清肝素結(jié)合蛋白水平比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，感染組術(shù)后48 h、72 h血清肝素結(jié)合蛋白水平均高于未感染組(P<0.05)，見(jiàn)表3。

表1 各時(shí)間點(diǎn)血清肝素結(jié)合蛋白水平比較[M(Q1，Q3)，n=205，μg/L]

表2 感染組與非感染組臨床資料比較

表3 感染組與未感染組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)血清肝素結(jié)合蛋白水平比較[M(Q1，Q3)，μg/L]

*：與術(shù)后12 h相比，P<0.05；#：與術(shù)后24 h相比，P<0.05；△：與術(shù)后48 h相比，P<0.05

2.3 術(shù)后48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平對(duì)先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染的評(píng)估價(jià)值

因發(fā)生感染的患兒術(shù)后12 h、24 h的血清肝素結(jié)合蛋白水平與未發(fā)生感染的患兒相當(dāng)，于術(shù)后48 h、72 h呈現(xiàn)顯著性差異，但術(shù)后72 h較術(shù)后48 h顯著下降，表明血清肝素結(jié)合蛋白水平逐漸恢復(fù)正常，故術(shù)后48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平是術(shù)后感染發(fā)生后最早期的體現(xiàn)，遂將術(shù)后48 h作為ROC評(píng)估的時(shí)間點(diǎn)。術(shù)后48 h，感染組的降鈣素原、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白水平分別為16.35(9.72，20.33)ng/mL、17.36(13.84，20.65)×109/L、19.85(12.46，24.98)mg/L，非感染組分別為0.96(0.65，1.07)ng/mL、9.61(8.72，10.46)×109/L、12.69(9.25，17.84)mg/L；術(shù)后48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平評(píng)估術(shù)后感染發(fā)生情況的靈敏度、特異度、AUC分別為85.00%、92.43%、0.909，與降鈣素原比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，特異度高于白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白(P<0.05)，見(jiàn)圖1、表4。

圖1 術(shù)后48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平評(píng)估術(shù)后感染的ROC曲線

表4 術(shù)后48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平評(píng)估術(shù)后感染的ROC結(jié)果分析

3 討論

體外循環(huán)術(shù)于上世紀(jì)五十年代開(kāi)始應(yīng)用于臨床，為心臟及大血管類手術(shù)提供了一種可控的環(huán)境，是治療先心病的主要方法[8]。體外循環(huán)術(shù)雖然經(jīng)嚴(yán)格無(wú)菌操作，但在體外循環(huán)過(guò)程中，血液與管道等接觸會(huì)引起顯著的免疫學(xué)變化，如激活補(bǔ)體系統(tǒng)、降低免疫球蛋白水平等，從而導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降，易引發(fā)感染[9]。本研究中先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染率為9.76%，稍低于相關(guān)研究報(bào)道[10]，可能由所選患兒病情存在個(gè)體差異性、機(jī)體損傷不同所致，但均表明先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染的風(fēng)險(xiǎn)較高。目前，臨床上主要通過(guò)監(jiān)測(cè)體溫、白細(xì)胞計(jì)數(shù)等對(duì)術(shù)后感染發(fā)生情況進(jìn)行早期評(píng)估與判定，但靈敏度較低。因此，尋求能夠早期評(píng)估先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染發(fā)生情況的有效指標(biāo)具有重要的臨床意義。

血清肝素結(jié)合蛋白是中性粒細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)，對(duì)多種白細(xì)胞、抗菌劑都具有趨化作用，同時(shí)具有增加血管內(nèi)皮通透性、調(diào)節(jié)單核/巨噬細(xì)胞功能、通過(guò)線粒體途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡等特性[11-12]。本研究中，先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后12 h、24 h、48 h、72 h、7 d血清肝素結(jié)合蛋白水平均高于術(shù)前，術(shù)后24 h、48 h、72 h均高于術(shù)后12 h，但術(shù)后72 h、7 d均低于術(shù)后24 h、48 h，且術(shù)后7 d明顯低于術(shù)后72 h，術(shù)后7 d與術(shù)后72 h之間的變化率高于術(shù)后24 h與術(shù)后12 h、術(shù)后48 h與術(shù)后24 h、術(shù)后72 h與術(shù)后48 h，提示血清肝素結(jié)合蛋白水平在先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后升高，但隨著時(shí)間的推移逐漸降低，直至恢復(fù)正常水平。在體外循環(huán)過(guò)程中，免疫細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等可分泌某些細(xì)胞因子，導(dǎo)致內(nèi)源性介質(zhì)的釋放，進(jìn)而誘導(dǎo)術(shù)后炎癥反應(yīng)的發(fā)生，加上手術(shù)創(chuàng)傷等，可出現(xiàn)術(shù)后血清肝素結(jié)合蛋白水平的一過(guò)性升高。血清肝素結(jié)合蛋白又稱為陽(yáng)離子抗微生物蛋白37，屬于胰蛋白酶樣絲氨酸家族，存在于中性粒細(xì)胞中，當(dāng)中性粒細(xì)胞受到細(xì)菌或細(xì)菌釋放的毒素刺激時(shí)則可釋放肝素結(jié)合蛋白，導(dǎo)致其在血液中含量升高，是細(xì)菌感染最早升高的標(biāo)志物，在出現(xiàn)局部或輕微的細(xì)菌感染后1 h內(nèi)即可在血漿中檢測(cè)到高水平的血清肝素結(jié)合蛋白[13]。本研究中部分患兒在術(shù)后48 h內(nèi)發(fā)生感染，血清肝素結(jié)合蛋白水平短時(shí)間內(nèi)迅速上升，繼而出現(xiàn)術(shù)后24 h、48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平顯著升高的情況，而未發(fā)生術(shù)后感染的患兒血清肝素結(jié)合蛋白水平變化不明顯，故術(shù)后發(fā)生感染與未發(fā)生感染的患兒個(gè)體之間血清肝素結(jié)合蛋白水平差異較大。對(duì)術(shù)后發(fā)生感染的患兒給予經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療及敏感性抗生素治療后，血清肝素結(jié)合蛋白水平逐漸恢復(fù)至正常，感染得到了有效控制。

本研究結(jié)果還顯示，感染組與未感染組術(shù)后12 h、24 h血清肝素結(jié)合蛋白水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但感染組術(shù)后48 h、72 h血清肝素結(jié)合蛋白水平均高于未感染組，表明術(shù)后48 h、72 h血清肝素結(jié)合蛋白水平與先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染密切相關(guān)。血清肝素結(jié)合蛋白是一種急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，在正常情況下，其含量較低，但當(dāng)機(jī)體發(fā)生局部或輕微感染時(shí)，中性粒細(xì)胞即可迅速聚集到感染部位并釋放血清肝素結(jié)合蛋白參與炎癥的發(fā)展。有研究表明，血清肝素結(jié)合蛋白可以作為診斷肺炎、泌尿系統(tǒng)感染的重要指標(biāo)[14]。也有相關(guān)研究指出，在膿毒癥患者中，血清肝素結(jié)合蛋白水平明顯升高，進(jìn)一步說(shuō)明血清肝素結(jié)合蛋白可作為細(xì)菌感染的循環(huán)標(biāo)志物[15]。此外，有研究報(bào)道，血清肝素結(jié)合蛋白水平與術(shù)后感染嚴(yán)重程度相關(guān)[16]。而本研究中感染組術(shù)后72 h血清肝素結(jié)合蛋白水平較術(shù)后48 h降低，表明該指標(biāo)逐漸恢復(fù)正常，因此，采用ROC進(jìn)一步分析術(shù)后48 h血清肝素結(jié)合蛋白水平對(duì)先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染的評(píng)估效能，結(jié)果顯示其具有良好的臨床價(jià)值，與降鈣素原的評(píng)估效能相當(dāng)，并較白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白評(píng)估的特異度高。白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白均是臨床用于判斷感染性疾病的常見(jiàn)檢測(cè)指標(biāo)，但在部分嚴(yán)重感染患者中可呈現(xiàn)白細(xì)胞計(jì)數(shù)下降的現(xiàn)象，其在評(píng)估術(shù)后感染時(shí)靈敏度、特異度較低；而C反應(yīng)蛋白則需在炎癥反應(yīng)發(fā)生后12 h才可檢測(cè)出，缺乏時(shí)效性。降鈣素原是臨床評(píng)估細(xì)菌感染的敏感標(biāo)志物，對(duì)術(shù)后早期感染具有良好的診斷價(jià)值，已廣泛應(yīng)用于術(shù)后細(xì)菌感染診斷及抗菌療效評(píng)估中，但其在機(jī)體局部感染時(shí)升高不明顯。而血清肝素結(jié)合蛋白評(píng)估術(shù)后感染的作用與降鈣素原相近，且在局部或輕微感染時(shí)即可出現(xiàn)，在術(shù)后感染評(píng)估中具有重要臨床意義，故可將其作為評(píng)估術(shù)后感染發(fā)生的早期生物學(xué)指標(biāo)。因此，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血清肝素結(jié)合蛋白水平可用于評(píng)估術(shù)后早期感染發(fā)生情況，從而有助于早期預(yù)警并采取干預(yù)措施。此外，本研究結(jié)果顯示部分患兒雖然術(shù)后血清肝素結(jié)合蛋白水平高于20 μg/L，但其并未發(fā)生術(shù)后感染，這可能與體外循環(huán)術(shù)過(guò)程中對(duì)患兒機(jī)體產(chǎn)生的一系列炎性刺激導(dǎo)致了機(jī)體產(chǎn)生劇烈的應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而促使血清肝素結(jié)合蛋白被大量釋放等有關(guān)。

綜上，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)術(shù)后早期血清肝素結(jié)合蛋白水平對(duì)先心病患兒體外循環(huán)術(shù)后感染的發(fā)生具有良好的評(píng)估價(jià)值，可用于指導(dǎo)臨床術(shù)后早期防控，為術(shù)后評(píng)估、制定治療方案提供理論依據(jù)。