卒中后感染(post-stroke infection,PSI)的概念最早由Vargis等于2006年提出,Emsley和Hopkrns于2008年对其做了进一步完善,是指卒中发病时无感染且不处于感染潜伏期,而在卒中发病48 h后发生的感染,主要包括卒中相关性肺炎(stroke-associated pneumonia, SAP)和尿路感染(urinary tract infection,UTI)。75 010的PSI发生在卒中发病后72 h内,其中急性期、神经危重症病房以及卒中单元内的患者以SAP为主,恢复期和康复病房内的患者则以UTI多见。PSI是卒中急性期的常见并发症,其发生率存在较大差异(范围5%~65%),可能是由于不同试验的抽样人群、试验设计方案以及诊断标准的不同所致。尽管如此,PSI对卒中后功能恢复以及存活率的不良影响却不言而喻。实验室技术水平的提高和近年来多项大样本临床试验的结果,使得人们对PSI的危险因素、发病机制以及临床转归有了更进一步的认识。现分别对SAP和UTI进行阐述。
1 SAP
1.1概念
Hilker等将SAP定义为临床确诊的急性卒中患者出现发热、咳嗽、呼吸困难等症状,并根据特定诊断程序而确诊的肺炎,其诊断标准参照了美国疾病控制中心对肺炎诊断的临床标准(发热、肺部听诊、叩诊、呼吸道脓性分泌物)、微生物学检查(支气管活检分泌物或血培养)以及胸部X线/CT表现等制定。
1.2危险因素
卒中后患者处于一种急性应激障碍的病理生理学状态,一些特定因素诱导或加重了SAP的发生和发展。2009年,Sellars等对412例急性卒中患者进行分析发现,老年(> 65岁)、构音障碍或失语导致的言语不能、神经功能缺损严重程度、认知损害以及首次吞水试验失败是SAP的独立危险因素。同年,Dziedzic等对连续705例卒中患者进行的研究显示,低白蛋白血症也是SAP的独立危险因素。2011年一项有关SAP的汇总分析表明,男性、意识水平降低导致保护性咳嗽反射减少、吸烟、慢性阻塞性肺疾病、糖尿病、慢性心功能不全等因素均有增高SAP风险的倾向,其中大部分SAP缘于吞咽障碍引起的口咽部和胃内容物误吸,误吸发生率高达37%~78%,有明确误吸的患者SAP发生率增高3~11倍。就卒中本身而言,病灶部位和梗死体积也与SAP的发生和发展相关。其中,大脑后动脉供血区梗死通过影响意识水平和降低吞咽反射等机制增高SAP风险,而大脑前动脉和大脑中动脉供血区梗死则通过激活交感神经系统(升高去甲肾上腺素水平)和抑制单核细胞HLA-DR表达等机制增高SAP风险。梗死体积则决定了淋巴细胞的减少程度以及单核细胞功能障碍程度,亦是SAP的独立危险因素。
1.3对临床转归的影响
Hilker等对124例卒中患者进行的回顾性分析显示,与非SAP组相比,SAP组急性期和远期病死率以及远期功能转归不良率均显著增高。在该研究中,作者特别提出了“早发型肺炎”的概念,指在卒中发病72 h内发生的SAP,主要由社区常见病原菌所致,其占SAP的73%;而发病72 h后的SAP多由院内常见病原菌所致。这对经验性抗菌治疗时的抗生素选择以及预后判断均具有重要的指导意义。荷兰的一项研究表明,SAP是卒中后出院时[优势比(odds ratio,OR)2.6,95%可信区间(confidence interval,CI1.0~6.7]以及1年时转归不良[改良Rankin量表(modifed Rankin Scale,mRS)评分>2分,OR 3.8,95% CI1.8~8.9]的独立预测因素。Ingeman等的研究显示,SAP不仅会延长住院时间(平均延长1.8 d),而且还可增高近期(30 d时,OR 1.59,95%CI1.31~1.93)和远期(12个月时,OR 1.76,95% CI1.45~2.14)病死率。Westendorp等指出,SAP的早期病原菌主要以金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌为主,后期则以革兰氏阴性菌(如肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌)为主,这意味着治疗效果会更差,对临床转归的影响也更大。
2 UTI
2.1概念
UTI指卒中发病48 h后发生的尿路感染,诊断标准包括尿路刺激症状和病原学证据。作为另一种常见的卒中并发症,不同研究的UTI发生率亦存在较大差异,从3%~44%不等。与SAP相比,UTI的发生时间相对滞后,入院后48 h内诊断的UTI较为少见,以卒中亚急性期和康复期更为多见。理论上.观察时间越长,UTI的发生率越高,提示UTI多为院内感染。
2.2危险因素
Aslanyan等对1 455例卒中患者进行的研究显示,UTI发生率为17%,其中女性、高龄和卒中严重程度是发生UTI的独立危险因素。随着留置尿管的普及应用,在UTI的诸多危险因素中,导管相关性尿路感染(catheter-associated urinary tractinfection,CAUTI)在UTI中的作用越来越受到关注,50%的留置尿管插入术发生于急性卒中单元内。CAUTI约占全因感染的40%左右。在普通病房中,留置尿管患者CAUTI发生率每天增加3%~10%,如果留置尿管时间超过30 d,则CAUTI发生率接近100%。Stott等对412例卒中患者进行的研究显示,排尿困难与UTI发生显著相关,作为UTI的预测指标,其特异性高,但敏感性较低;高龄和留置尿管为发生UTI的高危因素,避免不必要的留置尿管是最有效的CAUTI预防手段。Poisson等同样认为,29%~58%的卒中患者可出现膀胱功能障碍(尿失禁和尿潴留),而膀胱功能障碍本身便可引起UTI,膀胱残余尿量>50 ml为UTI的危险因素,因此需充分评估留置尿管的必要性和风险,避免无选择性留置尿管。
2.3对临床转归的影响
卒中急性期UTI诱导的机体炎症反应和体温升高可能会增高缺血半暗带脑组织易损性,增加炎性细胞因子释放和影响骨骼肌生成,从而导致神经功能恢复不良。研究显示,UTI会延长住院时间、增加医疗成本、增高静脉抗生素应用以及菌血症风险,通过增加静脉抗生素的应用和留置尿管从而限制卒中患者进行早期积极康复锻炼,间接延长了住院时间和增高了残疾率。
3 卒中诱导的免疫抑制(stroke-induced immunodepression,SII)
SII在SAP和UTI中均起着不可或缺的重要作用。早在1974年,Howard和Simmons就提出了“卒中后获得性免疫缺陷”的概念,也就是SII的雏形,它是指卒中发病后早期出现的对细菌感染的易感性,但其机制一直未能得到合理的解释。直到2003年,Prass等才首次通过动物实验证实儿茶酚胺介导的淋巴细胞活性降低是导致卒中后免疫系统受损的关键因素。近年来,人们通过动物实验和临床研究在该领域取得了不同程度的新进展。一方面,SII可在一定程度上抑制机体炎症反应和过度免疫应答,一些炎症反应还具有神经保护和促进神经发生的作用;另一方面,SII增高了PSI风险。促炎与抗炎因子的平衡不仅决定了免疫反应的强度,而且也决定了脑组织受损程度以及相关并发症阈值的高低(如PSI)。然而,在“卒中”这一特殊病理生理条件下,这一平衡遭到了破坏。SII的具体过程包括了单核巨噬细胞和自然杀伤细胞功能减退、抗炎细胞因子的诱导表达、淋巴细胞凋亡以及T淋巴细胞功能改变。在该过程中,肾上腺轴和交感神经系统被激活,免疫系统内环境被破坏,严重的炎症反应进一步促发了全身炎症反应以及抗炎反应,从而最终失去了对抗病原菌的能力。另外,血清镁过低、白细胞介素-1ra(interleukin-1ra, IL-1ra)水平增高进一步加重了免疫抑制,从而增高了PSI机会,影响功能转归。梗死体积则决定了淋巴细胞减少以及单核细胞功能障碍的程度,是继发性感染的主要预测因素。有研究表明,卒中早期应用他汀类药物可能会增高感染风险,这主要是由于其增加血浆IL-1ra浓度从而导致了免疫抑制。相反,Rodriguez de Antonio等则认为,他汀类药物不仅不会增高PSI风险,反而会降低动脉栓塞患者发生脓毒血症的风险。
4 临床策略
PSI对卒中患者的临床转归有着重大影响,因此是否进行预防性抗感染治疗一直是争论的焦点。一项随机对照试验表明,与安慰剂相比,严重非腔隙性脑梗死患者应用莫西沙星可有效预防PSI。然而,最近的2项汇总分析均提示,预防性抗感染治疗虽可降低PSI风险,但却不能降低病死率。其他措施,包括他汀类药物的抗炎作用、针对SII所采用的免疫调节治疗以及新型导尿管的选择(如抗菌素涂层、银合金涂层导尿管)等在现阶段还缺乏明确的循证医学证据。