降钙素原与单纯脑外伤患者病情严重程度和并发症以及预后的关系

【摘要】目的 探讨血清降钙素原（PCT）与单纯脑外伤患者病情严重程度、并发症以及预后的关系。方法 采用前瞻性观察研究，入选120例单纯性脑外伤患者。分别于患者入院后第1、2、3、5、7、10天早上采集血标本检测血降钙素原和C反应蛋白（CRP）水平，收集患者入院10 d内的临床资料并随访患者28 d后的生存情况。另选30例健康人群（正常组）作为对照。结果 轻、重度脑外伤患者各时段血PCT水平比较差异均具有统计学意义（ P

【关键词】降钙素原； 颅脑外伤； 感染；预后

Correlation of procalcitonin to the severity of injury，complications and outcome of simple brain trauma patients DENG Shui—xiang，CAO Tong—wa，ZHU He—chen，WANG Kun—lun，FANG Yong. Intensive Care Unit，Huashan Hospital Affiliated to Fudan University，Shanghai 200040，China

Corresponding author： CAO Tong—wa ，Email：

【Abstract】Objective To study the changes of serum procalcitonin （PCT） in the patients with simple brain trauma and its relationships with injury of severity，complications and outcome of injury. Methods A total of 120 patients with simple brain trauma were evaluated in a prospective observational study. The serum levels of procalcitonin and C—reactive protein were measured 1， 2， 3， 5， 7 and 10 days after the admission. During the following ten days after admission， the clinical data of patients with simple brain trauma were recorded， and also the patients with 28—day survival were followed up. Another 30 healthy subjects were enrolled in normal group for comparison.Results In different periods after trauma， the PCT levels in brain injury patients with different degree of injury severity were significantly different （ P

【Key words】Procalcitonin； Brain trauma； Infection； Prognosis

创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）是灾害性颅脑伤致死、致残的主要原因，美国每年约有156万TBI者，其中99 000人永久性致残，约有51 000人死亡[1]。神经外科患者感染发生率极高[2]且预后不佳，因此，早期预测脑外伤患者感染与非感染状态并采取有效治疗措施，对改善预后、提高生存率有非常重要的意义，同时也可避免抗生素的滥用。降钙素原（procalcitonin，PCT）是一个新近发现的炎症细胞因子， 与其他传统临床炎症指标相比，显示出较高的灵敏度与特异度。大量研究显示PCT对手术及创伤引起的全身性感染具有较好的诊断价值和预警作用[3—7]。但PCT在脑外伤中的应用价值的资料到目前为止却少有报道[8—9]。本研究旨在探讨血PCT在单纯脑外伤患者中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2011年6月至2012年2月期间入住复旦大学附属华山医院重症监护病房的120例单纯脑外伤患者，患者平均年龄56岁（19～80岁）， 男87例，女33例。入选标准： ①年龄≥18岁；②受伤到住院时间

所有入选患者均按照临床诊疗常规给予积极的生命支持，如液体复苏、机械通气、控制出血、清创、手术、肠内外营养支持等。收集记录患者入院10 d内的临床资料，包括性别、年龄、原发疾病、每天最高体温、GCS评分、SOFA评分、总住院天数、感染部位、病原微生物的培养、并发症以及APACHEⅡ评分等，并随访患者28 d后生存情况，前瞻性分析脑外伤患者病情发生发展情况和预后。

1.2 分组情况

以入院时PCT值0.5 ng/ml为界将患者分为高PCT水平组（0.5 ng/ml组）和低PCT水平组（

1.3 诊断标准

根据患者入院时的GCS评分为标准，患者GCS评分≤8分定义为严重脑外伤[10]。感染的定义从可疑感染部位病原微生物培养阳性或病原微生物培养阴性但有明显临床感染症状且经治疗后情况好转[11]。

1.4 检测方法

分别于患者入院后第1、2、3、5、7和10天上午7时采集静脉血标本。血PCT水平测定采用电化学发光法检测[12]，仪器和试剂由德国柏林B.R.A.H.M.S Diagnostica公司和罗氏公司提供，检测灵敏度

1.5 统计学方法

数据采用均数±标准差（ x±s ）或中位数和四分位间数 M（Qr） 描述。两组间比较采用独立样本 t 检验或Manne—Whitney检验。Spearman检验两变量之间的相关关系。采用Kaplan—Meiers生存分析患者的生存情况。以 P

2 结果

2.1 患者基本资料

120例脑外伤患者中110例（91.7%）因车祸入院，10例（8.3%）因高处坠落受伤入院。患者平均住院天数为14.78 d（中位数15 d，范围3～28 d），脑外伤患者28 d内的病死率为19.17%。

2.2 脑外伤严重程度及手术对PCT和CRP的影响

单纯脑外伤患者入院的PCT、CRP水平在创伤后较健康对照组明显升高（P

2.3 脑外伤合并感染患者血PCT水平变化

感染组与非感染组PCT水平第1、2天比较差异无统计学意义，但第3、5、7、10天比较差异具有统计学意义（P 0.05），见表4。

2.4 脑外伤患者28 d生存情况

Kaplan—Meier生存分析显示高PCT水平组与低PCT水平组28 d生存率比较，差异有统计学意义（χ2=11.987； P

3 讨论

PCT是由116个氨基酸组成的糖蛋白，前体为降钙素，生理情况下由甲状腺细胞产生，半衰期为25～30 h，健康人血清中PCT水平很低，几乎不能检测到[13]。在病毒感染、自身免疫性疾病及局部感染患者， PCT水平维持在正常范围，或仅有轻度增加，但在全身性细菌感染患者，血清PCT水平迅速升高，且持续时间较长[14]。

严重创伤、手术等致病因素作用下，机体先后产生多种炎症细胞因子，其中包括PCT。已有许多学者将PCT与创伤和手术的关系进行研究。Meisner等[15]研究表明，创伤患者血PCT在应激后呈轻到中等程度升高，在伤后2～3 d达到峰值，随后很快降至正常，血清PCT升高的水平与创伤严重程度相关。如创伤后3 d PCT仍居高不降，提示可能出现感染，或处于MODS早期[16]。有研究检测98例创伤患者在创伤后5 d内血浆PCT水平，发现颅脑损伤导致PCT升高的作用不大[9]。

本研究与以上研究不一致，脑外伤患者入院时血PCT水平较健康对照组有所升高，说明创伤应激可引起一过性的全身炎症反应从而影响了患者血清PCT水平，这便解释了轻度脑损伤患者血清PCT水平增高的原因。一般血PCT浓度在创伤应激后升高数天下降，随着创伤的严重程度加重呈现不同升高。有研究显示高水平PCT本身可能是影响患者预后的直接因素，Nylen等[17]研究显示注射PCT后脓毒症模型组病死率增加（93% vs. 43%， P =0.02），使用抗PCT抗体后脓毒症模型组病死率下降。本研究显示高PCT水平患者28 d病死率明显高于低PCT水平组，提示血PCT对创伤性脑损伤患者病情严重程度及预后的评估有较高预测价值。

体内外研究结果表明，细菌性内毒素（脂多糖）及很多种介质均可引起PCT升高。一旦诱导的PCT水平升高，PCT表现为一个趋化因子，吸引更多的单核细胞。这种特性在细胞处于PCT或与PCT接触后的数小时后消失，因此局部急性炎症反应受到限制[18]。如果全身炎症，脓毒症或器官功能障碍发生，对PCT产生连续和系统的刺激，单核细胞激活实质细胞（目前研究仅限于脂肪细胞）生产大量PCT[19]。TBI急性期一个重要的病理改变是血脑屏障的开放使周围循环中的细胞大量进入中枢神经系统，包括白细胞、单核细胞和淋巴细胞等。这些活化细胞可分泌多种炎症介质包括PCT，产生的炎症介质能进一步诱导趋化因子和细胞黏附分子的生成[20]。另一个解释创伤后引起PCT升高的原因可能是创伤后IL—6的产生而引起PCT的升高[21]。升高的Il—6可以刺激PCT合成的具体机制尚不清楚。脑外伤后脑组织局部组织炎症反应与免疫系统的激活可能是TBI患者PCT变化的主要原因。

严重脑损伤后导致的全身性炎症反应综合征（SIRS）及局部细菌，均可使PCT水平升高，而早期感染与SIRS的临床症状相似，难以鉴别。Balci等[22]研究发现对于多发伤患者SIRS组及脓毒症组之间，血PCT水平差异具有统计学意义，血PCT水平可作为多发伤患者感染性并发症的早期检测因子。本研究显示非感染组患者血清PCT水平入院后明显高于正常水平， 与Wanner等[16]研究结果相一致， 提示由于创伤引起应激反应从而影响了患者血清PCT水平。这便解释了非感染组患者血清PCT水平增高的原因， 而这种影响也使得初期血清PCT水平作为判断颅脑外伤患者感染发生与否的功效大大降低。本研究中， 非感染组与感染组患者第1、2天血清PCT水平差异无统计学意义也证实了这一点， 因此具体测定某一时间的PCT值对判定创伤性脑损伤患者是否合并感染可能意义不大。本研究设计了动态检测患者血清PCT值，以观察其在判断感染方面是否更有价值。通过两组患者血清PCT的动态比较，发现非感染组血PCT水平先升高后逐渐降低的趋势，感染组患者血PCT水平变化呈双峰特点，且感染组患者各时间段血清PCT水平均高于非感染组，第3、5、7 、10天两组之间差异具有统计学意义。考虑这种差异来自于以下原因： 一方面应激引起的PCT变化随患者病情的平稳可较快降至正常水平；另一方面，感染组患者因感染的并发，使得其血清PCT水平于应激后仍继续升高，并随着临床抗生素的及时应用，感染逐渐被控制，患者血清PCT水平呈逐渐降低的趋势，但仍高于正常水平。以上结果说明单纯测定脑外伤患者初期血清PCT水平不足以判断继发感染的有无，而动态监测血清PCT水平更有助于对并发感染的判定。目前众多学者认为，PCT可用来判断细菌感染的控制情况，并指导抗生素的应用。Long等[23]临床研究认为血PCT水平可指导成年患者急性呼吸道感染的抗生素治疗，Heyland等[24]研究发现使用PCT指导感染治疗可缩短抗生素疗程，因此对脑外伤患者动态监测血清PCT水平可反映感染的控制情况，避免抗生素的滥用。

综上所述，脑外伤后PCT水平与患者脑损伤的严重程度相关。如继发全身细菌感染或外科再介入，PCT水平会保持较高水平。动态监测血清PCT是早期区分单纯脑外伤患者感染与否的有效方法，并且明显优于传统的炎症指标CRP。同时，对脑外伤患者进行动态监测其PCT水平对判断感染的控制情况， 指导抗生素应用有一定临床价值。对于PCT仅轻微增高的患者，建议严密关注PCT动态变化，防治滥用抗生素。

参考文献

[1]Rutland—Brown W， Langlois JA， Thomas KE， et al. Incidence of traumatic brain injury in the United States， 2003[J]. Head Trauma Rehabil， 2006， 21（6）： 544—548.

[2] Kourbeti IS， Vakis AF， Papadakis JA， et al. Infections in traumatic brain injury patients[J]. Clin Microbiol Infect， 2012， 18（4）：359—364.

[3] Zielinska—Borkowska U， Dib N， Tarnowski W. Procalcitonin in diagnosis and monitoring of surgical infections [J]. Pol Merkur Lekarski， 2009， 27（162）： 514—516.

[4] Svoboda P， Kantorova I， Scheer P， et al. Can procalcitonin help us in timing of re—intervention in septic patients after multiple trauma or major surgery？ [J]. Hepatogastroenterology， 2007， 54（74）： 359—363.

[5] Castelli GP， Pognani C， Cita M， et al. Procalcitonin as a prognostic and diagnostic tool for septic complications after major trauma[J]. Crit Care Med， 2009， 37（6）： 1845—1849.

[6] Balci C， Sivaci R， Akbulut G， et al. Procalcitonin levels as an early marker in patients with multiple trauma under intensive care[J]. Int Med Res， 2009， 37（6）： 1709—1717.

[7] Gorisek B， Miksic NG， Krajnc P， et al. The role of procalcitonin in gynaecological surgery[J]. Int Med Res， 2009， 37（3）： 918—926.

[8] Hensler T， Sauerland S， Lefering R， et al. The clinical value of procalcitonin and neopterin in predicting sepsis and organ failure after major trauma[J]. Shock， 2003， 20（5）： 420—426.

[9] Sauerland S， Hensler T， Bouillon B， et al. Plasma levels of procalcitonin and neopterin in multiple trauma patients with or without brain injury[J]. Neurotrauma， 2003， 20（10）： 953—960.

[10]Teasdale G， Jennett B. Assessment of coma and impaired consciousness. A practical scale[J]. Lancet， 1974， 2（7872）： 81—84.

[11] Garner JS， Jarvis WR， Emori TG， et al. CDC definitions for nosocomial infections， 1988[J]. Am J Infect Control， 1988， 16（3）： 128—140.

[12] de Wolf HK， Gunnewiek JK， Berk Y， et al. Comparison of a new procalcitonin assay from roche with the established method on the brahms kryptor[J]. Clin Chem， 2009， 55（5）： 1043—1044.

[13] 吴熙，于学忠. 降钙素原[J]. 中国医学科学院学报， 2008， 30（2）： 231—235.

[14] Irwin AD， Carrol ED. Procalcitonin[J]. Arch Dis Child Educ Pract Ed， 2011， 96（6）： 228—233.

[15] Meisner M， Adina H， Schmidt J. Correlation of procalcitonin and C—reactive protein to inflammation， complications， and outcome during the intensive care unit course of multiple—trauma patients [J]. Crit Care， 2006， 10（1）： R1.

[16] Wanner GA， Keel M， Steckholzer U， et al. Relationship between procalcitonin plasma levels and severity of injury， sepsis， organ failure， and mortality in injured patients [J]. Crit Care Med， 2000， 28（4）： 950—957.

[17] Nylen ES， Whang KT， Snider RJ， et al. Mortality is increased by procalcitonin and decreased by an antiserum reactive to procalcitonin in experimental sepsis[J]. Crit Care Med， 1998， 26（6）： 1001—1006.

[18] Wiedermann FJ， Kaneider N， Egger P， et al. Migration of human monocytes in response to procalcitonin[J]. Crit Care Med， 2002， 30（5）： 1112—1117.

[19] Linscheid P， Seboek D， Schaer DJ， et al. Expression and secretion of procalcitonin and calcitonin gene—related peptide by adherent monocytes and by macrophage—activated adipocytes[J]. Crit Care Med， 2004， 32（8）： 1715—1721.

[20] 章翔，程岗. 创伤性脑损伤炎症反应研究进展[J]. 中华创伤杂志， 2011， 27（3）： 193—196.

[21] Woiciechowsky C， Schoning B， Cobanov J， et al. Early IL—6 plasma concentrations correlate with severity of brain injury and pneumonia in brain—injured patients [J]. J Trauma， 2002， 52（2）： 339—345.

[22] Balci C， Sivaci R， Akbulut G， et al. Procalcitonin levels as an early marker in patients with multiple trauma under intensive care[J]. Int Med Res， 2009， 37（6）： 1709—1717.

[23] Long W， Deng X， Zhang Y， et al. Procalcitonin—guidance for reduction of antibiotic use in low—risk outpatients with community acquired pneumonia [J]. Respirology， 2011， 16（5）：819—824.

[24] Heyland DK， Johnson AP， Reynolds SC， et al. Procalcitonin for reduced antibiotic exposure in the critical care setting： a systematic review and an economic evaluation [J]. Crit Care Med， 2011， 39（7）：1792—1799.

（收稿日期：2012—05—11）

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671—0282.2012.09.027

作者单位：200040 上海，复旦大学附属华山医院重症医学科

通信作者：曹同瓦，Email：

中华急诊医学杂志2012年9月第21卷第9期Chin J Emerg Med，September 2012，Vol.21，No.9

P1032—1036