鄭運(yùn)周，張會(huì)峰，龍建國

[作者單位]　050082 石家莊，解放軍白求恩國際和平醫(yī)院檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)科

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血清降鈣素原檢測在菌血癥早期診斷中的臨床應(yīng)用研究

鄭運(yùn)周，張會(huì)峰，龍建國

[作者單位]050082 石家莊，解放軍白求恩國際和平醫(yī)院檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)科

[摘要]目的探討血清降鈣素原(procalcitonin， PCT)檢測在菌血癥早期診斷中的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法采用回顧性研究，以同時(shí)進(jìn)行血液培養(yǎng)、PCT檢測、全血超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)及中性粒細(xì)胞(NEU)計(jì)數(shù)的496例患者為研究對象，采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)比較PCT、全血hs-CRP及NEU診斷菌血癥及區(qū)分革蘭陰性菌和革蘭陽性菌菌血癥的臨床應(yīng)用價(jià)值。結(jié)果PCT、全血hs-CRP、NEU診斷菌血癥感染的ROC曲線下面積分別為0.888、0.646、0.585，PCT診斷菌血癥的最佳診斷臨界值(optimal operating point,OOP)為0.265 ng/ml。以血培養(yǎng)作為金標(biāo)準(zhǔn)，PCT診斷菌血癥的靈敏度、特異性、陽性預(yù)測值(PPV)、陰性預(yù)測值(NPV)分別為83.9%、77.6%、81.0%、80.9%。PCT區(qū)分革蘭陰性菌和革蘭陽性菌菌血癥的ROC曲線下面積為0.727，PCT診斷革蘭陰性菌導(dǎo)致菌血癥的OOP為0.485 ng/ml。以血培養(yǎng)作為金標(biāo)準(zhǔn)，PCT診斷革蘭陰性菌導(dǎo)致菌血癥的靈敏度、特異性、PPV、NPV分別為86.2%、76.9%、80.6%、83.3%。結(jié)論P(yáng)CT可作為早期診斷菌血癥的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，并可區(qū)分革蘭陰性菌和革蘭陽性菌導(dǎo)致的菌血癥，有助于早期診斷和治療，降低菌血癥的死亡率。

[關(guān)鍵詞]降鈣素原；菌血癥；革蘭陰性菌；革蘭陽性菌；早期診斷

菌血癥(bacteremia)是指外界的細(xì)菌經(jīng)由體表或感染的入口進(jìn)入血液系統(tǒng)，在人體血液內(nèi)繁殖并隨血流在全身播散的一種全身感染性疾病。近年來，隨著免疫抑制劑及廣譜抗菌藥物的應(yīng)用，血液感染發(fā)病率逐年增加，而其所致的菌血癥的病死率也不斷提高[1]，在急診科更是突出[2]，而重癥監(jiān)護(hù)病房患者多長期使用激素，免疫功能低下，加上各種侵入性操作的反復(fù)實(shí)施，更易發(fā)生敗血癥和感染性休克[3]。因此菌血癥的早期診斷和治療，對于控制感染，提高生存率尤其重要。血培養(yǎng)是診斷菌血癥的金標(biāo)準(zhǔn)，但病原菌分離、培養(yǎng)時(shí)間長，陽性率低，結(jié)果易受外界多種因素的影響[4]，不利于菌血癥的早期診斷和治療。近年來有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，血清降鈣素原(procalcitonin， PCT)是診斷細(xì)菌感染的敏感指標(biāo)，且其增高水平與疾病嚴(yán)重程度有關(guān)[5]。為此本研究采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve， ROC)分析方法，以全血超敏C反應(yīng)蛋白(high sensitive C reactive protein， hs-CRP)及中性粒細(xì)胞(neutrophil,NEU)絕對值作為對比指標(biāo)，探討PCT在菌血癥早期診斷中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1材料與方法

1.1一般資料采用回顧性分析，收集本院2014年6月—2015年5月同時(shí)進(jìn)行血液培養(yǎng)、PCT檢測、hs-CRP測定及NEU計(jì)數(shù)的患者共496例，均有畏寒或寒戰(zhàn)，體溫≥38℃病史；排除可能導(dǎo)致PCT升高的病例，如外傷、術(shù)后患者、長期透析患者等[6]。其中男275例，女221例，男:女為1.24:1；年齡0~89歲，中位年齡50歲。血培養(yǎng)陽性94例(其中革蘭陰性菌49例，革蘭陽性菌45例)，血培養(yǎng)陰性402例。根據(jù)1992年美國胸科醫(yī)師學(xué)會(huì)與危重病醫(yī)學(xué)會(huì)(ACCP/SCCM)聯(lián)合會(huì)議有關(guān)菌血癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，將患者分為菌血癥組94例和非菌血癥組402例。

1.2檢測儀器及方法PCT檢測使用北京熱景生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的UPT-3A上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀，上機(jī)20 min測出結(jié)果；NEU計(jì)數(shù)采用日本希森美康株式會(huì)社生產(chǎn)的SYSMEX XT-2000i全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀；hs-CRP測定采用西班牙Biosystems S.A.生產(chǎn)的A15全自動(dòng)特定蛋白分析儀；細(xì)菌培養(yǎng)使用法國梅里埃生物公司生產(chǎn)的全自動(dòng)血培養(yǎng)儀(BACT/ALERT 3D型)，陽性標(biāo)本接種血平板后放入日本SANYO生產(chǎn)的18AIC CO2培養(yǎng)箱，微生物鑒定及藥敏分析使用珠海美華醫(yī)療科技有限公司生產(chǎn)的MA120微生物鑒定藥敏分析系統(tǒng)，以上儀器均使用原廠配套試劑。

2結(jié)果

2.1PCT、hs-CRP、NEU水平兩組各指標(biāo)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05，P<0.001)，見表1。

表1　菌血癥組和非菌血癥PCT、hs-CRP、NEU水平的比較

2.2PCT、hs-CRP、NEU診斷菌血癥的ROC曲線PCT、hs-CRP、NEU診斷菌血癥的ROC曲線下面積分別為0.888、0.646、0.585。ROC曲線下面積越大，說明診斷的準(zhǔn)確度越高[8]，根據(jù)ROC曲線下的面積可知PCT診斷菌血癥的準(zhǔn)確度高于hs-CRP和NEU。由ROC曲線計(jì)算PCT診斷菌血癥的最佳診斷臨界值(optimal operating point, OOP)為0.265 ng/ml，靈敏度、特異性、陽性預(yù)測值(PPV)、陰性預(yù)測值(NPV)分別為83.9%、77.6%、81.0%、80.9%。見圖1。

圖1　PCT、hs-CRP、NEU診斷菌血癥的ROC曲線PCT為血清降鈣素原，hs-CRP為超敏C反應(yīng)蛋白，NEU為中性粒細(xì)胞

2.3PCT、hs-CRP、NEU水平在革蘭陰性菌血癥和革蘭陽性菌血癥的比較兩組比較只有PCT水平在兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.004)，hs-CRP、NEU水平在兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2　革蘭陰性菌血癥組和革蘭陽性菌血癥組PCT、hs-CRP、NEU水平比較

2.4PCT鑒別革蘭陰性菌血癥和革蘭陽性菌血癥的ROC曲線ROC曲線下面積為0.727，PCT診斷革蘭陰性菌導(dǎo)致菌血癥的OOP為0.485 ng/ml，靈敏度、特異性、PPV、NPV分別為86.2%、76.9%、80.6%、83.3%。見圖2。

圖2　PCT診斷革蘭陰性菌ROC曲線

3討論

長期以來，菌血癥的診斷依賴于血培養(yǎng)，但血培養(yǎng)作為診斷菌血癥的金標(biāo)準(zhǔn)有以下3個(gè)缺點(diǎn)：①檢測費(fèi)時(shí)，獲取陽性報(bào)告至少需要12~24 h；②影響陽性檢出率因素較多，如采血量、采血時(shí)機(jī)等；③容易受到皮膚定植菌污染[9]。不能滿足臨床早期診斷治療的要求，而傳統(tǒng)的白細(xì)胞計(jì)數(shù)、CRP等檢測又存在特異性不高的缺陷，也不能達(dá)到臨床早期診斷的要求[6]。對于危重患者，病情進(jìn)展迅速，往往在實(shí)驗(yàn)室尚未出現(xiàn)血培養(yǎng)陽性結(jié)果時(shí)，病情已惡化，以致失去搶救的最佳時(shí)機(jī)[10],因此早期診斷菌血癥對患者的預(yù)后尤為重要。

近年來PCT作為一種指示細(xì)菌感染的標(biāo)志物在臨床得到廣泛應(yīng)用，PCT是一種無激素活性糖蛋白，由116個(gè)氨基酸組成，氨基酸序列與降鈣素的激素前體同等，是降鈣素的前體蛋白質(zhì)，在健康人群血PCT水平極低，分子量約13 kD,半衰期25~30 h。在非感染情況下由甲狀腺產(chǎn)生，發(fā)生全身性感染的情況下，其主要來源于甲狀腺以外的多種組織和器官，包括甲狀腺、白細(xì)胞、腹膜巨噬細(xì)胞、脾臟、肺、肝臟、腎臟、腎上腺、大腦、脊椎、胰腺、胃、小腸、結(jié)腸、心臟、睪丸、肌肉、脂肪組織、皮膚等[11]。發(fā)生系統(tǒng)細(xì)菌感染時(shí)，細(xì)菌內(nèi)毒素和細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6等刺激誘導(dǎo)PCT濃度升高，升高程度與感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān)性。而細(xì)菌內(nèi)毒素為PCT增高主要誘導(dǎo)因子，研究表明PCT在細(xì)菌感染性疾病診斷、病情監(jiān)測、預(yù)后評(píng)估以及指導(dǎo)抗菌藥物使用等方面具有較大臨床價(jià)值且優(yōu)于常規(guī)炎癥判斷指標(biāo)，如外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清C反應(yīng)蛋白水平等[12-14]。孔萬權(quán)等[15]報(bào)道，PCT具有高度特異性，在細(xì)菌感染性疾病早期其水平即可明顯增高，而在病毒感染尤其是嚴(yán)重病毒感染時(shí)仍保持較低水平，是鑒別病毒感染和細(xì)菌感染的敏感指標(biāo)。陳思宇[16]報(bào)道，PCT水平與炎癥嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，炎癥控制、病情緩解后其水平逐漸降低至正常水平，可作為判斷病情、評(píng)估預(yù)后、觀察療效的可靠指標(biāo)。

本研究顯示PCT診斷菌血癥的ROC曲線下面積為0.888，明顯高于hs-CRP和NEU的0.646和0.585，與溫偉洪等[17]和茅國峰等[18]的報(bào)道相一致。高于Nieuwkoop等[19]和張有江等[20]的報(bào)道，Nieuwkoop等報(bào)道PCT診斷菌血癥的曲線下面積為0.73，國內(nèi)張有江等報(bào)道，PCT診斷菌血癥的曲線下面積為0.801，可能與本研究采取嚴(yán)格病例入選標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，避免一些引起血清PCT升高的其他因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。本研究結(jié)果顯示PCT診斷細(xì)菌的OOP為0.265 ng/ml，靈敏度、特異性、PPV、NPV分別為83.9%、77.6%、81.0%、80.9%，提示當(dāng)患者體溫≥38℃，畏寒或寒戰(zhàn)，懷疑菌血癥時(shí)，若無引起PCT增高的其他因素存在，如外傷、術(shù)后、長期透析等，血清PCT≥0.265 ng/ml,患菌血癥的可能性為81.0%，血清PCT濃度越高，其患菌血癥可能性越大，對此類患者應(yīng)積極尋找感染灶同時(shí)送檢血培養(yǎng)，并及時(shí)抗生素治療。由于PCT半衰期較短為25~30 h，若PCT檢測前已進(jìn)行抗生素治療，血清PCT濃度會(huì)快速下降，此時(shí)根據(jù)PCT診斷菌血癥容易導(dǎo)致漏檢。若血清PCT<0.265 ng/ml,患非菌血癥的可能性為80.9%，若無其他感染存在，此時(shí)可暫不給予抗生素治療，應(yīng)密切觀察，必要時(shí)再次送檢。血清PCT的值越低，患非菌血癥的可能性越大。

本實(shí)驗(yàn)研究中出現(xiàn)PCT診斷菌血癥準(zhǔn)確度高于hs-CRP，這是因?yàn)镻CT在血液中的半衰期為25~30 h，在全身細(xì)菌感染時(shí)，患者血漿中PCT濃度的升高2 h即可檢測到，6 h急劇上升，8~24 h維持高水平[21]，而hs-CRP在炎性反應(yīng)發(fā)生后8~12 h才能檢測出，明顯遲于PCT[22]。

本研究顯示PCT水平在革蘭陰性菌血癥和革蘭陽性菌血癥間差異性顯著，與Charles等[23]和林錦喜等[24]的研究結(jié)果一致。究其原因：①PCT水平在革蘭陰性菌血癥和革蘭陽性菌血癥間差異可能與細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)不同有關(guān)[25]；②革蘭陰性菌血癥患者血清中細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6等水平明顯高于革蘭陽性菌血癥患者[26]，而細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6等刺激誘導(dǎo)PCT濃度升高；③革蘭陰性菌與革蘭陽性菌相比，前者釋放更多的內(nèi)毒素，而細(xì)菌內(nèi)毒素為PCT增高主要誘導(dǎo)因子[13]。以上因素導(dǎo)致革蘭陰性菌血癥和革蘭陽性菌血癥相比前者PCT升高幅度更大。本研究顯示PCT鑒別革蘭陰性菌血癥和革蘭陽性菌血癥的ROC曲線下面積為0.727，PCT診斷革蘭陰性菌血癥的OOP為0.485 ng/ml，靈敏度、特異性、PPV、NPV分別為86.2%、76.9%、80.6%、83.3%。提示當(dāng)患者體溫≥38℃，畏寒或寒戰(zhàn)，懷疑菌血癥時(shí)，若無引起PCT增高的其他因素存在，如外傷、術(shù)后、長期透析等，患者血清PCT≥0.485 ng/ml時(shí),患革蘭陰性菌血癥的可能性為80.6%，對此類患者，可首選針對革蘭陰性菌廣譜抗生素如碳青霉烯類或含β內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)合抗生素進(jìn)行治療[27]，然后根據(jù)血培養(yǎng)結(jié)果調(diào)整抗生素治療方案,當(dāng)0.265 ng/ml≤血清PCT<0.485 ng/ml時(shí)患革蘭陽性菌血癥的可能性更大，對于此類患者，在選擇抗生素治療時(shí)可首選針對革蘭陽性菌廣譜抗生素如萬古霉素等，以降低菌血癥患者死亡率。

綜上所述，PCT作為一種快速且準(zhǔn)確度好的炎癥指標(biāo)可用于菌血癥的早期預(yù)測診斷，其診斷準(zhǔn)確度高于hs-CRP和NEU，并可區(qū)分革蘭陰性菌血癥和革蘭陽性菌血癥。在血培養(yǎng)結(jié)果報(bào)告之前，血清PCT可以作為菌血癥感染的早期輔助診斷指標(biāo)，從而進(jìn)行菌血癥的早期治療[28-29]。同時(shí)，為抗生素使用提供了可參照的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，對減少抗生素的使用量[30-31]，減輕患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、降低細(xì)菌耐藥性的發(fā)生及提高治愈率方面具有重要意義。

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(收稿時(shí)間：2015-09-10修回時(shí)間：2015-10-20)

·論著·

Clinical Application of Serum Procalcitonin in Detection of Early Diagnosis for Bacteremia

ZHENG Yun-zhou, ZHANG Hui-feng, LONG Jian-guo (Department of Clinical Laboratory, Bethune International Peace Hospital of PLA, Shijiazhuang 050082, China)

[Abstract]ObjectiveTo investigate the clinical value of serum procalcitonin (PCT) in detection of early diagnosis for bacteremia. MethodsA total of 496 patients were recruited in the retrospective study, who underwent the blood culture, PCT test, whole blood high sensitive C reactive protein (hs-CRP) and neutrophil (NEU) count simultaneously. Clinical values of PCT, whole blood hs-CRP and NEU in diagnosis of bacteremia and in distinctness of bacteremia caused by gram-negative bacteria and gram-positive bacteria were compared using receiver operating characteristic (ROC) curve. ResultsArea under ROC curve of PCT, whole blood hs-CRP and NEU in diagnosis of bacteremia were 0.888, 0.646 and 0.585 respectively. The optimal operating point (OOP) of PCT in diagnosis of bacteremia was 0.265 ng/ml. Blood culture was used as the gold standard, the sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of PCT in diagnosis of bacteremia were 83.9%, 77.6%, 81.0% and 80.9%. Area under the ROC curve of PCT in distinctness of bacteremia caused by gram-negative bacteria and gram-positive bacteria was 0.727. The OOP of PCT in diagnosis of bacteremia caused by gram-negative bacteria was 0.485 ng/ml. Blood culture was used as the gold standard, the sensitivity, specificity, PPV and NPV of PCT in diagnosis of bacteremia caused by gram-negative bacteria were 86.2%, 76.9%, 80.6% and 83.3%. ConclusionSerum procalcitonin can be used as the laboratory marker in early diagnosis of bacteremia, and it can also distinguish bacteremia caused by gram-negative bacteria and gram-positive bacteria, and therefore it is helpful in taking early diagnosis and treatment of bacteremia and reducing the mortality rate of bacteremia.

[Key words]Procalcitonin; Bacteremia; Gram negative bacteria; Gram positive bacteria; Early diagnosis

[DOI]10.3969/j.issn.2095-140X.2015.12.021

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼][中國圖書資料分類號(hào)]R515.3A

[文章編號(hào)]2095-140X(2015)12-0090-05

[通訊作者]龍建國，E-mail：16576607@qq.com