·临床研究·

动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者全身免疫炎症指数与Hunt-Hess分级的相关性

陈刘炜, 卢 昊, 徐 一, 张全斌

(同济大学附属第十人民医院神经外科,上海 200072)

【摘要】 目的 探究动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage, aSAH)患者入院时全身免疫炎症指数(systemic immune-inflammation index, SII)与Hunt-Hess分级的相关性。方法 回顾性收集和分析2015年1月至2019年1月间接受治疗的261例aSAH患者的数据资料。根据患者入院时Hunt-Hess分级分成高级别组(4~5级,71例)和低级别组(1~3级,190例),通过单因素及多因素回归分析比较两组间SII的差异,通过构建受试者工作特征曲线(ROC)并计算曲线下面积(AUC)来评价SII对于aSAH级别的预测能力。结果 共纳入261例患者,多因素Logistic回归分析显示SII(OR=1.001,95%CI: 1.000~1.002,P=0.046)是Hunt-Hess分级的独立危险因素。ROC曲线分析显示,AUC为0.730(95%CI: 0.657~0.803,P<0.001),表明SII对于aSAH的分级拥有较好的预测能力。结论 SII是aSAH高分级的独立危险因素,可以作为判断病情严重程度的新型指标。

【关键词】 动脉瘤性蛛网膜下出血; Hunt-Hess分级; 全身免疫炎症指数

动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal subara-chnoid hemorrhage, aSAH)是一种发病率高、死亡率高的脑血管意外[1-2],其严重程度通常采用Hunt-Hess分级进行评估[3],Hunt-Hess 1~3级的患者,如果积极治疗,通常预后较好,故称为低级别动脉瘤;而Hunt-Hess 4~5级的患者,即使积极处理,大多数患者预后很差,故称为高级别动脉瘤,Hunt-Hess分级能较好地预测临床预后,在临床上广泛应用。早期脑损伤和迟发性脑缺血是不良预后的主要原因[4]。目前aSAH后的脑损伤机制尚不清楚,越来越多的证据表明,血小板聚集和炎症反应参与了aSAH后的病理生理改变[5-6]

全身免疫炎症指数(systemic immune-inflammation index, SII)是通过(血小板计数×中性粒细胞计数)/淋巴细胞计数计算得出,是反映自身炎症状态和免疫状态的指标。一些研究已经证实了SII在许多癌症中的预后价值[7-9]。既往已有多项研究证实中性粒细胞-淋巴细胞比值(neutrophil-lymphocyte ratio, NLR),血小板-淋巴细胞比值(platelet-lymphocyte ratio, PLR)在aSAH中的临床意义[10-12],仍没有研究探究SII在aSAH中的作用。考虑到NLR,PLR和SII在计算上的相似性,推测SII在aSAH中也具有相似的作用。本研究通过比较不同Hunt-Hess分级患者入院时SII,探讨其在评估动脉瘤性蛛网膜下出血严重程度的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集和分析2015年1月—2019年1月在同济大学附属第十人民医院神经外科接受治疗的261例aSAH患者的数据资料。本研究的纳入标准为: (1) 头 颅CT和/或腰穿检查证实的非创伤性蛛网膜下出血;(2) CT血管造影(computed tomographic angi-ography, CTA)和/或数字减影血管造影(digital subtra-ction angiography, DSA)证实颅内动脉瘤破裂是蛛网膜下出血的病因;(3) 入院后48h内接受血管内治疗或开颅夹闭;(4)发病到入院的时间<24h。本研究的排除标准: (1) 合并其他脑血管疾病,如动静脉畸形、动静脉瘘、烟雾病等;(2) 患者发病前合并有严重系统性疾病,如血液系统疾病、免疫系统疾病、近期感染性疾病、严重的肝肾功能不全等。此研究方案已获得同济大学附属第十人民医院伦理委员会的批准(伦理编号: SHSY-IEC-4.1/20-92/01)。

1.2 方法

记录所有患者的基线资料,包括年龄、性别、病史、入院时Hunt-Hess分级、动脉瘤大小、动脉瘤位置、有无急性脑积水等。急性脑积水定义为发病后72h内出现脑积水症状及脑室扩大(头颅CT中尾状核指数≥0.20)。为了便于分析,对一些特殊变量进行分类: 根据动脉瘤最长径,将肿瘤大小分为“<5mm”“5~10mm”和“≥10mm”,动脉瘤的位置分为“大脑前动脉”“颈内动脉”“大脑中动脉”和“椎基底动脉”。将Hunt-Hess 1~3级分为“低级别”,Hunt-Hess 4~5级分为“高级别”。在发病3个月后通过电话或者门诊随访,根据mRS评分评价患者的功能预后,mRS评分≤2认为是预后良好,mRS评分> 2认为是预后不良。在患者入院时抽取血液样本,并在静脉采血后1h内通过自动分析仪(XE-2100,日本,Sysmex公司)进行血常规检测。

1.3 统计学方法

使用SPSS 21.0版软件进行统计学处理。连续变量以中位数和四分位间距(interquartile range, IQR)表示,分类变量以频数和频率表示。对连续变量采用Mann-Whitney U检验,对于分类变量采用χ2检验。使用Spearman分析进行相关行分析。通过构建受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC),并计算计算曲线下面积(area under the curve, AUC)来评价SII对于aSAH级别的预测能力。将单因素分析中P<0.10的变量纳入到多因素Logistic回归模型中,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 纳入患者的基本资料

本研究共纳入261例患者,其中男性100例,女性161例,平均年龄为(59±12)(IQR: 52~67)岁,其中动脉瘤位于大脑前动脉91例,颈内动脉94例,大脑中动脉41例,椎基底动脉35例。动脉瘤大小<5mm 共151例,5~10mm共88例,>10mm共22例。入院时并发急性脑积水36例(36/261,13.8%),患者纳入流程见图1。

图1 纳入研究对象的流程
Fig.1 Flowchart of the cohort

2.2 不同Hunt-Hess分级患者临床资料的比较

根据入院Hunt-Hess分级将患者分成两组,其中低级别组190例,高级别组71例。两组年龄、急性脑积水、红细胞、血红蛋白、白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞,CRP、NLR、PLR、SII差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 不同Hunt-Hess分级aSAH患者临床资料的单因素分析

Tab.1 Univariate analysis of aSAH patients with different Hunt-Hess grades

变量Hunt-Hess低级别组(n=19)Hunt-Hess高级别组(n=71)P年龄/岁58(50~66)63(54~68)0.032女性122(64.2%)39(54.9%)0.170高血压109(57.4%)38(53.5%)0.577糖尿病23(12.1%)13(18.3%)0.196动脉瘤部位0.105 大脑前动脉67(35.3%)24(33.8%) 颈内动脉75(39.5%)19(26.8%) 大脑中动脉25(13.1%)16(22.5%) 椎基底动脉23(12.1%)12(16.9%)动脉瘤大小/mm0.203 <5115(60.5%)36(50.7%) 5~1062(32.6%)26(36.6%) ≥1013(6.9%)9(12.7%)急性脑积水5(2.6%)31(43.7%)<0.001红细胞(×109)/(·L-1)4.2(3.8,4.5)3.7(3.2,4.3)<0.001血红蛋白126(116,136)114(101,129)<0.001白细胞(×109)/(·L-1)9.3(7.5,11.9)11.6(9.1,15.5)<0.001中性粒细胞(×109)/(·L-1)7.5(5.8,9.7)9.8(7.7,13.4)<0.001淋巴细胞(×109)/(·L-1)1.1(0.8,1.5)0.9(0.7,1.2)0.001血小板(×109)/(·L-1)185(151,225)179(151,215)0.511CRP5.5(2.0,10.9)13.9(5.7,27.9)<0.001NLR6.3(4.3,9.6)10.9(7.6,17.0)<0.001PLR169.7(115.8,223.7)187.5(130.2,281.8)0.028SII1235(788,1906)2208(1454,2906)<0.001

连续变量以中位数(P25P75)表示,分类变量以频数和频率表示;CRP: C反应蛋白,NLR: 中性粒细胞/淋巴细胞比,PLR: 血小板/淋巴细胞比

2.3 影响Hunt-Hess分级的多因素Logistic回归分析

多因素Logistic回归分析显示,急性脑积水(OR=44.006,95%CI: 11.885~162.937,P<0.001)、CRP(OR=1.021,95%CI: 1.001~1.042,P=0.043)、红细胞计数(OR=0.193,95%CI: 0.049~0.755,P=0.018)、PLR(OR=0.986,95%CI: 0.976~0.996,P=0.008)和SII(OR=1.001,95%CI: 1.000~1.002,P=0.046)是Hunt-Hess分级的独立预测因素,见表2。

表2 预测高Hunt-Hess级别的多因素回归分析

Tab.2 Multivariate analysis of predictors for high Hunt-Hess grade

变量OR(95%CI)P急性脑积水44.006(11.885~162.937)<0.001CRP1.021(1.001~1.042)0.043红细胞0.193(0.049~0.755)0.018PLR0.986(0.976~0.996)0.008SII1.001(1.000~1.002)0.046

2.4 SII与Hunt-Hess分级的相关性分析

Spearman相关性分析表明,SII与Hunt-Hess分级呈低度正相关(r=0.355,P<0.001)。

2.5 ROC曲线分析

使用ROC曲线分析SII对Hunt-Hess分级的预测能力,结果显示,AUC为0.730(95%CI: 0.657~0.803,P<0.001),表明SII对于Hunt-Hess分级有较好的预测能力,见图2。计算约登指数,选取1976作为截断值,发现SII≥1976对于预测高Hunt-Hess分级拥有60.6%的敏感度和80.0%的特异度。

图2 SII预测Hunt-Hess分级的受试者工作特征曲线
Fig.2 Receiver operating characteristic curve for the predictive value of SII for high Hunt-Hess grade

2.6 不同SII患者的临床资料比较

根据SII临界值将患者分成两组,分析两组间临床资料上的差异。结果表明入院时SII较高的患者(SII≥1976)具有更高的Hunt-Hess分级(P<0.001),更高的急性脑积水发生率(P=0.001)及更差的功能预后(P<0.001),见表3。

表3 不同SII分组的患者的临床资料比较

Tab.3 Baseline characteristics of included aSAH patients dichotomized to the identified SII threshold(1976)

变量SII<1976(n=180)SII≥1976(n=81)P年龄/岁59(52~66)59(52~67)0.445性别(女性)111(61.7%)50(61.7%)0.992高血压104(57.8%)43(53.1%)0.480糖尿病23(12.8%)13(16.0%)0.478Hunt-Hess分级<0.001 1~3级152(84.4%)38(46.9%) 4~5级28(15.6%)43(53.1%)动脉瘤部位0.328 大脑前动脉61(33.9%)30(37.0%) 颈内动脉71(39.4%)23(28.4%) 大脑中动脉25(13.9%)16(19.8%) 椎基底动脉23(12.8%)12(14.8%)动脉瘤大小/mm0.086 <5110(61.1%)41(50.6%) 5~1059(32.8%)29(35.8%) ≥1011(6.1%)11(13.6%)治疗方式0.198 血管内治疗142(78.9%)58(71.6%) 开颅夹闭38(21.1%)23(28.4%)急性脑积水16(8.9%)20(24.7%)0.001mRS评分<0.001 ≤2161(89.4%)32(39.5%) >219(10.6%)49(60.5%)

连续变量以中位数和四分位间距表示,分类变量以频数和频率表示

3 讨 论

SII是一种基于外周血淋巴细胞、中性粒细胞和血小板计数的炎症指标,反映了人体炎症和免疫状态平衡情况。既往已有多项研究揭示了SII在多种肿瘤中具有预测患者预后的作用[7-9],目前还鲜有研究报道SII在非肿瘤领域的作用。本研究是为了探究aSAH患者发病时SII水平与病情严重程度的相关性,将患者入院时Hunt-Hess分级分成两组,经过统计分析发现,Hunt-Hess高级别组患者入院时拥有更高的SII值,SII是高级别aSAH的独立危险因素,相关性分析发现,SII与Hunt-Hess分级呈现低度正相关,ROC曲线分析表明SII对于Hunt-Hess分级具有较好的预测能力,表明SII可作为反应aSAH病情严重程度的新生化指标。

aSAH发病后由于全身应激反应的刺激而导致白细胞增多和血小板活化,从而引发后续脑损伤[13]。在aSAH后的早期阶段,血小板活化和炎症因子表达就会出现急速升高[14-15]。同时Hunt-Hess分级越高,其升高越显著,表明血小板活化和炎症程度与脑损伤呈正相关。Frontera等[15]发现血小板活化是早期脑损伤和短期预后的独立预测因子。血小板聚集可引起微血栓形成、局部缺血,导致组织死亡。在动物模型中,SAH后神经元立即死亡,并伴有微血管中的血小板聚集[16]。炎症介导的早期脑损伤的可能机制包括血脑屏障的破坏,神经元的死亡,突触损伤,长期势差的丧失和白质损伤等[17]。同时,aSAH诱发的免疫抑制在所有患者中均有发生,但仅在高级别患者中持续存在。严重的免疫抑制与感染性并发症和不良预后的高度相关[18]。SII升高代表患者处于一种促凝状态(更高的血小板计数)和免疫失调状态(更高的中性粒细胞计数和更低的淋巴细胞计数)。aSAH发病后,出血对患者的损伤越重,患者Hunt-Hess评分越高,患者体内的血小板活化和炎症反应越剧烈,患者入院时SII的水平也就越高。

SII是肿瘤研究领域的一种新型炎症标志物。与其他炎症生物标志物(如降钙素原、CRP、IL-6)相比,SII有几个优点: (1) 测量快速、廉价,只需要进行常规的血常规检测并进行计算就可以得出。(2) 反映了患者的炎症和血液凝聚状态,而炎症与微血栓形成均在aSAH后的病理生理变化中扮演了关键角色[19-21],因此SII可以作为监测aSAH患者炎症程度与促栓能力指标。(3) 是一个比值,比其他血液参数更稳定。因此,SII具有一定的临床推广前景。

本研究具有一定的创新性。(1) 这是第一次将SII这一新型指标应用到动脉瘤性蛛网膜下腔出血这一疾病模型中,揭示了SII与aSAH严重程度的相关性;(2) SII能够反映病情的严重程度,而且是一个客观指标,而Hunt-Hess的评判具有一定的主观性,因此在实际临床工作中,可以将两者结合,使病情判断更加精准。对于高级别动脉瘤性蛛网膜下出血的患者(Hunt-Hess 4~5级),建议实时动态检测患者的SII水平变化,对于较高SII水平者,表明出血的打击更大,患者全身炎症反应和血小板聚集程度更重,预后可能更差。本研究也发现,入院时SII较高的患者,3个月的功能预后较差,表明SII对于aSAH患者的预后具有潜在的预测能力,但需要后续的研究加以证实。

本研究存在一些缺陷。(1) 这是一项单中心的回顾性观察研究,样本量相对较小;(2) 只纳入了患者入院时SII的水平,未能观察SII在患者病程中的变化;(3) 只研究了SII水平与患者入院时疾病严重程度的关系,未能深入研究其对后续血管痉挛,迟发性脑缺血及预后的关系,这也是后续工作的重点。

SII是aSAH高Hunt-Hess分级的独立危险因素,SII可以作为判断动脉瘤性蛛网膜下出血严重程度的新型指标,具有一定的临床意义。

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Association between systemic immune-inflammation index and Hunt-Hess grading in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage

CHEN Liu-wei, LU Hao, XU Yi, ZHNG Quan-bin

(Dept. of Neurosurgery, Tenth People’s Hospital, Tongji University School of Medicine, Shanghai 200072, China)

【Abstract】 Objective To investigate the relationship between systemic immune-inflammation index(SII)and Hunt-Hess grading in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage(aSAH). Methods Clinical data of 261 patients with aSAH admitted in our institution between January 2015 and January 2019 were retrospectively reviewed. The relationship of SII and Hunt-Hess grate of patients on admission was analyzed. Results Multivariate Logistic regression analysis revealed that SII was an independent risk factor of high Hunt-Hess grading(OR=1.001,95%CI: 1.000-1.002,P=0.046).ROC analysis revealed that area under the ROC curve(AUC) of SII in predicting high Hunt-Hess grade was 0.730(95%CI: 0.657-0.803,P<0.001). Conclusion SII is associated with Hunt-Hess grade, it might serve as a biomarker for the severity of aSAH.

【Key words】 aneurysmal subarachnoid hemorrhage; Hunt-Hess grade; systemic immune-inflam-mation index

doi: 10.16118/j.1008-0392.2020.05.008

收稿日期: 2020-02-07

作者简介: 陈刘炜(1994—),男,博士研究生.E-mail: 924161486@qq.com

通信作者: 张全斌.E-mail: quanbinzhang@aliyun.com

【中图分类号】 R651.1

【文献标志码】 A

【文章编号】 1008-0392(2020)05-0587-05