修回日期: 2022-11-28
接受日期: 2023-01-17
在线出版日期: 2023-02-08
呼吸机相关性肺炎为机械通气患者常见并发症, 老年胃癌患者身体技能下降, 成为呼吸机相关性肺炎易感人群, 造成不利影响, 掌握患者病原菌构成、炎症水平及发生因素可为疾病诊治、预防提供依据. 猜想革兰阴性菌为老年胃癌术后呼吸机相关性肺炎主要病原菌, 且与降钙素原(procalcitonin, PCT)、白细胞介素-8(interleukin-8, IL-8)、高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein, HMGB1)相关, 为感染影响因素.
探究老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的病原学特点、炎症水平的变化及危险因素.
选取2017-08/2021-08我院老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎患者52例为研究组, 同期术后未发生呼吸机相关性肺炎患者78例为对照组. 统计研究组病原菌分布特点、研究组、对照组及研究组不同感染类型患者血清炎症指标[PCT、IL-8、HMGB1]水平, 分析老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的有关危险因素.
研究组年龄>70岁、机械通气时间>5 d、抗生素应用>2种、血清白蛋白水平≤30 g/L、有基础肺病、吸烟史人数比例及血清PCT、IL-8、HMGB1水平高于对照组(P<0.05); Logistic回归显示, 年龄>70岁、机械通气时间>5 d、血清白蛋白水平≤30 g/L、有基础肺病、PCT水平>1.0 μg/L 、IL-8水平>15.5 ng/L、HMGB1水平>60.0 pg/mL均为老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的危险因素(P<0.05); 研究组52例患者共分离出病原菌82株, 主要菌种为革兰阴性菌, 共54株, 占65.85%; 研究组革兰阴性菌感染患者血清PCT、IL-8、HMGB1水平高于革兰阳性菌、真菌感染患者, 革兰阳性菌感染患者上述血清各指标水平高于真菌感染患者(P<0.05).
老年胃癌术后呼吸机相关性肺炎病原菌主要为革兰阴性菌, 感染后血清PCT、IL-8、HMGB1水平可显著增高, 且其水平与病原菌类型有关, 属呼吸机相关性肺炎发生的重要危险因素.
核心提要: 革兰阴性菌为老年胃癌术后呼吸机相关性肺炎主要病原菌, 感染后血清降钙素原、白细胞介素-8、高迁移率族蛋白B1水平可显著增高, 且其水平与病原菌类型有关, 与年龄、机械通气时间、血清白蛋白水平、基础肺病共为呼吸机相关性肺炎发生的重要危险因素, 对指导临床早期预测预防具有重要价值.
引文著录: 占路娟, 朱丽燕, 刘艺超. 老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的病原学特点、炎症水平的变化及危险因素分析. 世界华人消化杂志 2023; 31(3): 121-128
Revised: November 28, 2022
Accepted: January 17, 2023
Published online: February 8, 2023
Ventilator-associated pneumonia is a common complication in mechanically ventilated patients. Elderly patients with gastric cancer have decreased physical skills and become susceptible to ventilator-associated pneumonia, causing adverse effects, and understanding of the composition of pathogenic bacteria, inflammation level, and risk factors for such patients can provide a basis for disease prevention, diagnosis, and treatment. It is conjectured that Gram-negative bacteria are the main pathogens of postoperative ventilator-associated pneumonia in elderly gastric cancer patients, and they are associated with procalcitonin (PCT), interleukin-8 (IL-8), and high mobility group box 1 protein (HMGB1) as the influencing factors of infection.
To explore the etiological characteristics, changes in inflammation levels, and risk factors for ventilator-associated pneumonia in elderly patients after surgery for gastric cancer.
Fifty-two patients with ventilator-associated pneumonia after gastric cancer surgery at our hospital from August 2017 to August 2021 were selected as a study group, and 78 patients without ventilator-associated pneumonia after surgery in the same period were selected as a control group. The distribution characteristics of pathogenic bacteria and serum inflammatory indexes (PCT, IL-8, and HMGB1) in the study group, control group, and patients with different types of infections in the study group were analyzed. The risk factors associated with ventilator-associated pneumonia in elderly patients with gastric cancer after surgery were identified by Logistic regression analysis.
The percentages of patients who were older than 70 years, underwent mechanical ventilation for more than 5 d, used more than two types of antibiotics, and had a serum albumin level ≤ 30 g/L, basic lung disease, and smoking history, as well as serum PCT, IL-8, and HMGB1 levels were significantly higher in the study group than in the control group (P < 0.05). Logistic regression analysis showed that age > 70 years, mechanical ventilation time > 5 d, serum albumin level ≤ 30 g/L, underlying lung disease, PCT level > 1.0 μg/L, IL-8 level > 15.5 ng/L, and HMGB1 level > 60.0 pg/mL were risk factors for ventilator-associated pneumonia in elderly patients after gastric cancer surgery (P < 0.05). A total of 82 strains of pathogenic bacteria were isolated from 52 patients in the study group. The main strains were Gram-negative bacteria (54 strains, 65.85%). Serum PCT, IL-8, and HMGB1 levels in patients infected with Gram-negative bacteria in the study group were significantly higher than those of patients infected with Gram-positive bacteria and patients with fungal infections, and in patients infected with Gram-positive bacteria than in those with fungal infections (P < 0.05).
The pathogens of ventilator-associated pneumonia in elderly patients after gastric cancer surgery are mainly Gram-negative bacteria. Serum PCT, IL-8, and HMGB1 levels can be significantly increased after infection, and their levels are related to the type of pathogens and are important risk factors for ventilator-associated pneumonia.
- Citation: Zhan LJ, Zhu LY, Liu YC. Pathogen characteristics, changes in inflammation levels, and risk factors for ventilator-associated pneumonia in elderly patients with gastric cancer after surgery. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2023; 31(3): 121-128
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v31/i3/121.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v31.i3.121
呼吸机相关性肺炎为机械通气患者常见并发症, 由于老年人基础疾病较多, 机体免疫功能低下, 为呼吸机相关性肺炎易感人群, 且病情较重, 预后差[1,2]. 早期发现呼吸机相关性肺炎以采取针对性治疗为改善患者预后的关键. 以往临床监测该病主要通过白细胞计数、体温等, 但准确性欠佳. 国内外研究报道, 呼吸机相关性肺炎发病早期可产生炎症反应, 这为疾病诊疗提供了线索[3,4]. 降钙素原(procalcitonin, PCT)、白细胞介素-8(interleukin-8, IL-8)、高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein, HMGB1)均为炎症介质, 在感染与炎症过程中呈异常表达[5,6]. 同时, 呼吸机相关性肺炎病原菌特征较特殊, 病原菌构成变化快, 熟悉掌握患者病原菌构成可为疾病诊治提供依据. 本研究尝试分析老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的病原学特点、炎症水平的变化及危险因素, 旨在为老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎诊治提供数据支持.
选取2017-08/2021-08我院老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎患者52例为研究组, 同期术后未发生呼吸机相关性肺炎患者78例为对照组. 纳入标准: 两组均经病理学检查确诊为胃癌, 年龄≥60岁, 行胃癌根治术, 术后机械通气时间>48 h, 临床资料及细菌学资料完整; 研究组符合《呼吸机相关性肺炎诊断,预防和治疗指南(2013)》[7]中呼吸机相关性肺炎有关诊断标准. 排除标准: 机械通气前出现感染或处在潜伏期感染者; 有细菌定植但未见炎性表现者; 合并肝、肾、心等脏器功能严重障碍; 合并免疫系统疾病、恶性肿瘤; 无法耐受机械通气而停止治疗者. 医院医学伦理委员会经审核同意本研究, 患者均知晓本研究, 签订知情同意书.
(1)血清检测方法: 在研究组患者确诊24 h内及对照组同时间点采集清晨空腹静脉血5 mL, 离心处理5 min(4000 r/min), 取血清, -80 ℃冰箱中冻存备检; 以电化学发光免疫分析法测定PCT水平, 酶联免疫吸附法测定血清IL-8、HMGB1水平, 检测试剂盒均购于上海江莱生物科技有限公司, 操作严格按试剂盒说明书由医院专门检测人员执行; (2)病原菌测定方法: 经气管插管以1次性无菌吸痰管采集支气管分泌物, 置入无菌管中, 送检, 放入培养基培养, 以法国生物梅里埃公司提供的VITEK-2型全自动细菌鉴定仪进行病原菌鉴定.
(1)研究组、对照组一般资料, 如性别、体质量指数(body mass index, BMI)、年龄、机械通气时间、抗生素应用情况、血清白蛋白水平、基础肺病、吸烟史、糖尿病、高血压、冠心病、气胸、血气胸发生情况等; (2)研究组、对照组血清炎症指标(PCT、IL-8、HMGB1)水平; (3)老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的有关危险因素; (4)研究组病原菌分布特点; (5)研究组不同感染类型(革兰阴性菌、革兰阳性菌、真菌)患者血清炎症指标(PCT、IL-8、HMGB1)水平.
统计学处理 应用SPSS 22.0软件处理研究数据, 计量资料行Bartlett方差齐性检验与Kolmogorov-Smirnov正态性检验, 均确认具备方差齐性且近似服从正态分布, 以mean±SD表示, 多组间比较行单因素方差分析, 进一步两两组间比较采用LSD-t检验, 两组间比较采用独立样本t检验; 计数资料以例数或构成比表示, 组间比较行χ2检验; 危险因素分析应用Logistic回归分析模型; 以P<0.05为差异有统计学意义.
两组性别、BMI、合并糖尿病、高血压、冠心病比例比较, 差异无统计学意义(P>0.05); 研究组年龄>70岁、机械通气时间>5 d、抗生素应用>2种、血清白蛋白水平≤30 g/L、有基础肺病、吸烟史人数比例高于对照组(P<0.05), 见表1.
| 项目 | 研究组(n = 52) | 对照组(n = 78) | t/χ2 | P |
| 性别(男/女, 例) | 32/20 | 46/32 | 0.086 | 0.770 |
| BMI(kg/m2) | 23.19±2.37 | 23.38±2.14 | 0.475 | 0.636 |
| 年龄 | ||||
| >70岁 | 28 | 25 | 6.137 | 0.013 |
| 60-70岁 | 24 | 53 | ||
| 机械通气时间 | ||||
| >5 d | 31 | 30 | 5.606 | 0.018 |
| ≤5 d | 21 | 48 | ||
| 抗生素应用情况 | ||||
| >2种 | 42 | 50 | 4.190 | 0.041 |
| ≤2种 | 10 | 28 | ||
| 血清白蛋白 | ||||
| ≤30 g/L | 33 | 31 | 7.022 | 0.008 |
| >30 g/L | 19 | 47 | ||
| 基础肺病 | ||||
| 有 | 20 | 16 | 5.020 | 0.025 |
| 无 | 32 | 62 | ||
| 吸烟史 | ||||
| 有 | 25 | 24 | 3.980 | 0.046 |
| 无 | 27 | 54 | ||
| 糖尿病 | ||||
| 有 | 13 | 16 | 0.363 | 0.547 |
| 无 | 39 | 62 | ||
| 高血压 | ||||
| 有 | 30 | 41 | 0.331 | 0.565 |
| 无 | 22 | 37 | ||
| 冠心病 | ||||
| 有 | 11 | 15 | 0.072 | 0.788 |
| 无 | 41 | 63 | ||
| 气胸、血气胸发生情况 | ||||
| 有 | 3 | 1 | 0.871 | 0.351 |
| 无 | 49 | 77 |
研究组血清PCT、IL-8、HMGB1水平高于对照组(P<0.05), 见表2.
| 组别 | 例数 | PCT(μg/L) | IL-8(ng/L) | HMGB1(pg/mL) |
| 研究组 | 52 | 1.63±0.27 | 23.25±5.89 | 82.67±18.14 |
| 对照组 | 78 | 0.65±0.12 | 10.63±3.42 | 44.26±12.95 |
| t | 28.189 | 15.435 | 14.086 | |
| P | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
以是否发生呼吸机相关性肺炎为因变量, 研究组、对照组比较P<0.05变量为自变量, 纳入多因素Logistic回归模型, 结果显示, 年龄>70岁、机械通气时间>5 d、血清白蛋白水平≤30 g/L、有基础肺病、PCT水平>1.0 μg/L 、IL-8水平>15.5 ng/L、HMGB1水平>60.0 pg/mL均为老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的有关危险因素(P<0.05), 见表3.
| 变量 | β | S.E. | Wald χ2 | P | OR | 95%CI |
| 年龄>70岁 | 1.468 | 0.382 | 14.762 | <0.05 | 4.339 | 1.876-10.037 |
| 机械通气时间>5 d | 1.760 | 0.419 | 17.654 | <0.05 | 5.815 | 3.147-10.746 |
| 血清白蛋白水平≤30 g/L | 1.281 | 0.407 | 9.900 | <0.05 | 3.599 | 1.784-7.260 |
| 有基础肺病 | 1.738 | 0.504 | 11.885 | <0.05 | 5.683 | 2.892-11.168 |
| PCT水平>1.0 μg/L | 0.922 | 0.341 | 7.306 | <0.05 | 2.514 | 1.049-6.023 |
| IL-8水平>15.5 ng/L | 1.324 | 0.498 | 7.063 | <0.05 | 3.757 | 1.976-7.142 |
| HMGB1水平>60.0 pg/mL | 1.070 | 0.426 | 6.308 | <0.05 | 2.915 | 1.263-6.729 |
研究组52例患者共分离出病原菌82株, 主要菌种为革兰阴性菌, 共54株, 占65.85%. 见表4、图1.
| 病原菌 | 株数(株) | 构成比(%) |
| 革兰阴性菌 | 54 | 65.85 |
| 阴沟肠杆菌 | 1 | 1.22 |
| 嗜麦芽窄食单胞菌 | 2 | 2.44 |
| 大肠埃希菌 | 6 | 7.32 |
| 肺炎克雷伯菌 | 12 | 14.63 |
| 铜绿假单胞菌 | 15 | 18.29 |
| 鲍曼不动杆菌 | 18 | 21.95 |
| 革兰阳性菌 | 19 | 23.17 |
| 表皮葡萄球菌 | 4 | 4.88 |
| 溶血葡萄球菌 | 6 | 7.32 |
| 金黄色葡萄球菌 | 9 | 10.98 |
| 真菌 | 9 | 10.97 |
| 白色念珠菌 | 1 | 1.22 |
| 热带假丝酵母菌 | 3 | 3.66 |
| 白色假丝酵母菌 | 5 | 6.10 |
| 合计 | 82 | 100.00 |
依据病原菌感染类型将研究组52患者分为革兰阴性菌感染患者34例, 革兰阳性菌感染患者12例, 真菌感染患者6例. 经检验可知, 革兰阴性菌感染患者血清PCT、IL-8、HMGB1水平高于革兰阳性菌、真菌感染患者, 革兰阳性菌感染患者上述血清各指标水平高于真菌感染患者(P<0.05), 见表5.
呼吸机相关性肺炎病情进展较迅速, 可在短时间引起全身炎症反应与呼吸衰竭等, 增加疾病治疗难度, 延长住院时间, 威胁患者生命安全[8]. 由于老年人群脏器功能衰退, 对感染反应性差, 白细胞计数等常规指标反应缓慢, 无法及时准确反映感染情况.
临床发现, 呼吸机相关性肺炎发病早期肺部病灶可释放大量炎症介质并侵入外周血, 此现象甚至较临床症状出现早, 可将炎症介质作为疾病监测的重要参考指标[9,10]. 本研究数据发现, 研究组血清PCT、IL-8、HMGB1水平高于对照组. 也说明血清PCT、IL-8、HMGB1可能参与了呼吸机相关性肺炎发生、进展过程. PCT为降钙素前体, 在产生感染后, 细菌内毒素可刺激肾脏、肝脏等全身多脏器分泌PCT, 导致其血清水平增高[11,12]. 李林等[13]研究报道, PCT在老年呼吸机相关性肺炎患者体内可显著增高, 且可用于评估临床疗效. IL-8为经典促炎介质, 可促进中性粒细胞脱粒、趋化及释放溶酶颗粒, 在炎症反应进展过程中扮演着重要角色, 在细菌感染时其呈异常高表达[14,15]. 张琦等[16]学者指出, 非小细胞肺癌患者术后肺部感染患者IL-8水平明显提高, 且表达与气道定植菌量有关. HMGB1属蛋白类物质, 在细胞坏死或者受损时, 释放至胞外HMGB1可促使单核巨噬细胞粘附性提高, 分泌更多细胞因子及促炎介质, 发挥致炎作用, 可为感染监测提供依据[17].
本研究进一步经Logistic回归分析显示, PCT水平>1.0 μg/L 、IL-8水平>15.5 ng/L、HMGB1水平>60.0 pg/mL均为老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的重要危险因素. 也进一步提示血清PCT、IL-8、HMGB1高表达可增加呼吸机相关性肺炎发病风险, 可作为疾病监测的重要指标. 另由本研究数据显示, 年龄>70岁、机械通气时间>5 d、血清白蛋白水平≤30 g/L、有基础肺病也为老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的危险因素, 这与李伟等[18]研究报道相符. 随年龄增加, 患者机体各脏器功能逐渐衰退, 免疫功能减弱, 易受到外界病原菌侵袭, 引起感染; 机械通气可破坏上呼吸道正常防御功能, 为细菌繁殖提供条件, 随时间延长此负面效应会逐渐累积; 血清白蛋白水平降低可造成机体电解质紊乱、组织灌注不足、免疫力降低等, 增加感染风险; 有基础肺病患者肺部基础条件差, 呼吸肌弱, 也更易产生感染. 这也提示临床应尽可能缩短机械通气时间, 纠正低蛋白血症、肺部基础疾病, 减轻机体炎症, 尤其对高龄患者应加强干预, 以防止呼吸机相关性肺炎发生.
本研究经病原菌鉴定发现, 呼吸机相关性肺炎患者主要致病菌种为革兰阴性菌, 这与冯阳等[19]研究一致. 同时. 相关研究报道, 不同病原菌类型对机体炎症反应的影响程度也存在一定差异[20]. 王艳等[21]研究证实, 革兰阴性菌感染患者血清PCT等炎症指标水平高于革兰阳性菌感染者. 本研究数据发现, 研究组革兰阴性菌感染患者血清PCT、IL-8、HMGB1水平最高, 革兰阳性菌感染患者次之, 而真菌感染患者最低. 也提示血清PCT、IL-8、HMGB1水平与患者感染病原菌类型有关. 革兰阴性菌与阳性菌均可释放多种细胞因子, 导致血清炎症因子水平提高, 差别在于革兰阴性菌的重要成分内毒素可在无细胞因子条件下促使炎症因子分泌, 促炎作用更强; 此外, 真菌感染一般属继发感染, 对炎症反应影响相对较小.
综上, 老年胃癌术后呼吸机相关性肺炎致病菌主要为革兰阴性菌, 感染后血清PCT、IL-8、HMGB1水平呈异常高表达, 且其水平与病原菌类型密切相关, 属呼吸机相关性肺炎发病的重要危险因素. 但本研也存在一定不足, 如细菌培养仅做了1次, 可能存在假阳性, 且受病例限制纳入因素较少, 有待完善方案, 进一步验证.
老年人群患肺癌的比例相对较高, 器官和免疫功能下降是主要原因, 同时由于免疫力不足也会导致多种术后的感染性疾病频发. 呼吸机相关性肺炎属于术后常见的感染性疾病.
呼吸机相关性肺炎影响患者的术后恢复, 严重者甚至威胁患者生命, 导致死亡. 因此, 能够在患病初期及早地通过相关指标发现呼吸机相关性肺炎, 及时采取应对治疗, 能够大大降低患者的术后并发症风险, 有助于病情的好转.
通过探究老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的病原学特点、炎症水平的变化及危险因素, 了解该疾病的特点和早期指征, 更有效地采取紧要措施保障患者的生命安全.
病原菌测定方法测定呼吸机相关性肺炎患者的感染微生物种类, 血清学检测患者血清中的降钙素原(procalcitonin, PCT)、白细胞介素-8(interleukin-8, IL-8)、高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein, HMGB1)水平, 统计学分析发病的高危因素.
致病的主要菌种为革兰阴性菌, 占65.85%; 与对照组相比, 研究组血清PCT、IL-8、HMGB1水平更高; 年龄>70岁、机械通气时间>5 d、血清白蛋白水平≤30 g/L、有基础肺病、PCT水平>1.0 μg/L 、IL-8水平>15.5 ng/L、HMGB1水平>60.0 pg/mL均为老年胃癌术后发生呼吸机相关性肺炎的有关危险因素.
在重点关注老年肺癌患者术后发生呼吸机相关性肺炎的高危因素, 及时发现血清PCT、IL-8、HMGB1水平的变化, 以革兰阴性菌为主要感染源, 及早采取有针对性的治疗手段, 有助于提高老年患者的术后生存质量.
本研究为术后的老年肺癌患者感染呼吸机相关性肺炎的防治提供了积极的指导, 但是本研究接下来仍有进一步的工作要做. 比如: 增加细菌培养的次数, 降低假阳性的概率,随着入院患者数的增多, 增加研究病例等.
学科分类: 胃肠病学和肝病学
手稿来源地: 浙江省
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科学编辑:张砚梁 制作编辑:张砚梁
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