盧振華 汪 鴻 李 婧 錢 軍 倪 維
湖北省中醫(yī)院 湖北省中醫(yī)藥研究院檢驗(yàn)科,湖北武漢 430074
病原菌侵入血液系統(tǒng)生長(zhǎng)繁殖,釋放細(xì)菌毒素和代謝產(chǎn)物,引起嚴(yán)重的血流感染(bloodstream infection,BSI)及膿毒癥,危及患者生命。當(dāng)患者被懷疑血流感染時(shí),基于細(xì)菌培養(yǎng)的診斷仍然是鑒別病原體的參考標(biāo)準(zhǔn),但存在陽(yáng)性率低且易受臨床抗菌藥物影響等缺點(diǎn)。分子生物學(xué)的發(fā)展,特別是核酸提取、多重聚合酶鏈反應(yīng)、時(shí)間飛行質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)等技術(shù)的快速發(fā)展,為病原學(xué)診斷提供了有力的工具,但仍然存在耗時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)用高等缺點(diǎn)。由于早期引入有效的抗感染治療對(duì)患者預(yù)后影響重大,因此加快血流感染的診斷,綜合探討各炎癥指標(biāo)用于血流感染的早期快速鑒別,備受臨床關(guān)注。本研究通過(guò)回顧性分析172例血培養(yǎng)結(jié)果為陽(yáng)性患者的臨床資料,比較分析白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)(NEUT)、中性粒細(xì)胞比例(N%)、中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值(NLR)、C-反應(yīng)蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)等炎癥指標(biāo)對(duì)血流感染早期診斷和感染風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)價(jià)值,為指導(dǎo)臨床及時(shí)、精準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)性使用抗生素提供循證醫(yī)學(xué)依據(jù)。
回顧性分析2018 年1~10 月湖北省中醫(yī)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)急診科、感染科、神經(jīng)內(nèi)科、產(chǎn)房、血液內(nèi)科、外科ICU、免疫風(fēng)濕科、泌尿外科、內(nèi)科ICU 及其他科室的172 例患者的臨床資料,所有患者血培養(yǎng)結(jié)果為陽(yáng)性且同時(shí)接受血常規(guī)和CRP、PCT 檢測(cè)。其中,男89 例,女83 例;年齡1~90 歲,平均(35.4±9.8)歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
從患者肘靜脈或其他靜脈采血,采血量以培養(yǎng)基的1/10 為宜,成人和嬰幼兒一次采血量均為8~10 mL/瓶。血液抽出后,立即注入血培養(yǎng)瓶,包括厭氧瓶(批號(hào):411254)、需養(yǎng)瓶(批號(hào):322408)。操作均在無(wú)菌條件下進(jìn)行。將培養(yǎng)皿置于Thermo Fisher 全自動(dòng)細(xì)菌培養(yǎng)儀(賽默飛世爾科技有限公司)。陽(yáng)性標(biāo)本轉(zhuǎn)種血瓊脂平板,血培養(yǎng)瓶和血瓊脂平板均購(gòu)自鄭州安圖生物工程股份有限公司。菌落培養(yǎng)使用貝克曼Walk Away 96 Plus 全自動(dòng)微生物培養(yǎng)系統(tǒng);病原菌鑒定采用德國(guó)布魯克全自動(dòng)微生物快速鑒定質(zhì)譜儀(Microflex LT/SH)。
血常規(guī)檢測(cè)采用自動(dòng)血液細(xì)胞分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司);試劑購(gòu)自邁瑞南京生物技術(shù)有限公司(生產(chǎn)批號(hào):2018012901);校準(zhǔn)品與質(zhì)控品來(lái)源廠家配套(生產(chǎn)批號(hào):BC1801BH)。血清CRP 檢測(cè)采用全自動(dòng)生化分析儀(德國(guó)西門子股份公司,型號(hào):ADVIA2400);CRP 試劑購(gòu)自美康生物科技股份有限公司(生產(chǎn)批號(hào):180830101);CRP 校準(zhǔn)品與質(zhì)控品購(gòu)自英國(guó)朗道實(shí)驗(yàn)診斷有限公司(生產(chǎn)批號(hào):HE1532)。血清PCT 檢測(cè)采用普門全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光測(cè)試儀ECL8000,試劑購(gòu)自深圳普門科技股份有限公司(生產(chǎn)批號(hào):L0118002)。
采用R 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)(M)表示,兩組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)(秩和檢驗(yàn))。計(jì)數(shù)資料用率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用ROC 曲線分析各指標(biāo)的診斷效果。以P <0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
172 例血培養(yǎng)結(jié)果為陽(yáng)性的患者中,革蘭陽(yáng)性菌(G+菌)感染組55 例,患者主要分布于急診科、感染科、神經(jīng)內(nèi)科等,以金黃色葡萄球菌、人葡萄球菌、表皮葡萄球菌、屎腸球菌、溶血性葡萄球菌為主;革蘭陰性菌(G-菌)感染組117 例,主要分布于感染科、血液內(nèi)科、急診科等,以大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動(dòng)桿菌、洋蔥伯克霍爾德菌為主。見表1~2。
表1 血流感染患者主要科室來(lái)源分布及構(gòu)成比
表2 血流感染患者感染主要細(xì)菌類型構(gòu)成比
G+菌與G-菌血流感染患者的WBC、NEUT、N%、NLR、CRP 等炎癥指標(biāo)表達(dá)水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),但G-菌感染組患者的PCT 水平與G+菌感染組患者比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05)。見表3。
表3 兩組患者各炎癥指標(biāo)水平比較
對(duì)不同炎癥指標(biāo)診斷血流感染的ROC 曲線進(jìn)一步分析,結(jié)果顯示各指標(biāo)對(duì)血流感染的診斷效率由高到低依次為PCT、CRP、WBC、N%、NLR、NEUT,最佳診斷截點(diǎn)值依次為1.11 ng/mL、15.6 mg/L、5.45×109/L、87%、6.36、3.33×109/L。當(dāng)以1.11 ng/mL 作為PCT 的最佳截點(diǎn)值時(shí),其診斷血流感染類型的敏感性為55.08%,特異度為80.00%。見表4、圖1(封三)。且其他炎癥指標(biāo)的最佳診斷閾值對(duì)不同類型細(xì)菌感染患者的診斷效能評(píng)估差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05)。
圖1 各炎癥指標(biāo)診斷血流感染的ROC 曲線及風(fēng)險(xiǎn)閾值評(píng)估(見內(nèi)文第160 頁(yè))
表4 各種炎癥指標(biāo)診斷患者血流感染細(xì)菌類型的ROC 曲線分析
表5 兩組各炎癥指標(biāo)診斷閾值對(duì)不同類型細(xì)菌感染診斷效果的比較
血流感染是一類全身性感染疾病,當(dāng)各種病原微生物及其毒素侵入血液循環(huán)系統(tǒng)后可引起一過(guò)性、間歇性或持續(xù)性的全身感染、中毒和重度炎性反應(yīng)。薈萃分析研究發(fā)現(xiàn),血流感染患者1 年內(nèi)的病死率可達(dá)8%~48%[1],并且血流感染容易引發(fā)膿毒癥,而膿毒癥具有病死率高、治療時(shí)間長(zhǎng)、治療費(fèi)用高等特點(diǎn)[2],由此可見對(duì)疑似血流感染的患者,早期的病原學(xué)快速診斷可為臨床醫(yī)生盡早合理用藥治療提供經(jīng)驗(yàn)性依據(jù)[3],對(duì)血流感染甚至是膿毒癥的患者具有重要意義。
本研究發(fā)現(xiàn),我院G+菌引起的血流感染患者主要來(lái)源于急診科、感染科、神經(jīng)內(nèi)科,分別占16.4%、14.5%、7.3%,且以金黃色葡萄球菌、人葡萄球菌、表皮葡萄球菌、屎腸球菌、溶血性葡萄球菌為主;G-菌引起的血流感染患者主要來(lái)源于感染科、血液內(nèi)科、急診科,分別占14.5%、13.7%、11.1%,主要以大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動(dòng)桿菌、洋蔥伯克霍爾德菌為主。此次發(fā)現(xiàn)也可為關(guān)注臨床患者的疾病類型、細(xì)菌血流感染提供流行病學(xué)依據(jù)。
G+菌和G-菌的代謝產(chǎn)物不同,G+菌主要產(chǎn)生外毒素,G-菌主要產(chǎn)生內(nèi)毒素,故G-菌感染誘發(fā)膿毒癥的病理機(jī)制更嚴(yán)重、病情發(fā)展更迅速、病死率更高[4]。這是因?yàn)榧?xì)菌內(nèi)毒素、外毒素侵入機(jī)體后與免疫細(xì)胞表面的不同Toll 樣受體結(jié)合,促使免疫細(xì)胞不同程度地分泌PCT、CRP 等炎性介質(zhì),且內(nèi)毒素誘發(fā)產(chǎn)生的PCT、CRP 水平明顯高于外毒素[5]。由于內(nèi)毒素對(duì)炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)的程度高于外毒素,使得不同細(xì)菌感染后炎癥因子的分泌水平也出現(xiàn)差異[6]。內(nèi)毒素是刺激產(chǎn)生炎癥介質(zhì)最有效的一種脂多糖,由O 特異性多糖鏈、R 核心抗原以及類脂A3 部分組成[7]。細(xì)菌迅速繁殖生長(zhǎng)或死亡時(shí),內(nèi)毒素被細(xì)胞裂解出來(lái),作為外源性致熱源激活單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等釋放出大量的炎癥介質(zhì),引起機(jī)體高熱和炎性反應(yīng),嚴(yán)重時(shí)甚至可引發(fā)多器官功能衰竭和膿毒癥[8]。血流感染及膿毒癥患者體內(nèi)存在強(qiáng)烈的宿主炎癥與抗炎性反應(yīng)[9],因此,通過(guò)測(cè)定炎癥因子可為G+菌和G-菌引起的血流感染提供鑒別依據(jù)。
對(duì)疑似血流感染的臨床患者常根據(jù)其臨床癥狀結(jié)合WBC、N%、內(nèi)毒素等指標(biāo)進(jìn)行診斷,但存在一定的局限性,不能早期特異性反映患者血流感染的情況[10]。PCT 作為細(xì)菌感染檢測(cè)的一種有效的指標(biāo),在各類細(xì)菌感染炎性反應(yīng)及危重病癥患者早期的臨床診斷中發(fā)揮著非常重要的作用[11-12]。血培養(yǎng)聯(lián)合檢測(cè)WBC、NEUT、N%、NLR、CRP、PCT 等炎癥指標(biāo)可進(jìn)一步提高對(duì)不同類細(xì)菌導(dǎo)致的血流感染檢測(cè)的敏感度和特異度。通過(guò)對(duì)多種炎癥指標(biāo)、血流感染細(xì)菌類型的關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)WBC、NEUT、N%、NLR、CRP 各指標(biāo)的表達(dá)水平在G+菌和G-菌血流感染患者中均無(wú)明顯差異,但同時(shí)篩選到G-菌感染的患者PCT 表達(dá)水平均顯著高于G+菌感染的患者[13],這一結(jié)果與于宏偉等[14]報(bào)道一致。也有研究顯示,桿菌感染組患者的PCT表達(dá)水平高于球菌感染組,差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.01)[15];且細(xì)菌血流播散性感染和腹腔感染的患者,其PCT 表達(dá)水平明顯高于呼吸系統(tǒng)感染、泌尿系統(tǒng)感染以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的患者[16]。由此可見,PCT 表達(dá)水平對(duì)不同類型的細(xì)菌感染具有較高的早期診斷和感染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)價(jià)值。
PCT 主要由甲狀腺的髓質(zhì)細(xì)胞分泌,在體內(nèi)穩(wěn)定存在,不能降解為有激素樣活性的降鈣素釋放到外周血液循環(huán)系統(tǒng)。健康人群血液中PCT 水平非常低,約為0.1 μg/L,發(fā)生細(xì)菌感染時(shí),PCT 可迅速升高。PCT的生成過(guò)程受細(xì)菌毒素和炎性細(xì)胞因子(腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素-6)等多種因素的調(diào)節(jié)[17]。有研究顯示,PCT 對(duì)敗血癥患者鑒別血流細(xì)菌感染類型較好的診斷截點(diǎn)值為2 ng/mL,特異度為64.6%[5],而對(duì)鑒別不同種類陰性菌引起血流感染無(wú)明顯臨床意義。通過(guò)對(duì)我院人群的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),PCT 最佳截點(diǎn)值為1.11 ng/mL,特異度可達(dá)80.00%,同以往學(xué)者的研究結(jié)果相近[18]。當(dāng)患者PCT 水平>1.11 ng/mL,其他炎癥指標(biāo),如WBC >5.45×109/L、NEUT >3.33×109/L、N% >87%、NLR >6.36、CRP >15.6 mg/L 時(shí),懷疑患者血流感染為G-菌感染的價(jià)值和意義更高[15]。
總之,當(dāng)懷疑患者發(fā)生血流感染時(shí),臨床醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)用抗生素之前一定要先送檢血培養(yǎng),檢查患者各類炎癥指標(biāo),尤其PCT 水平快速檢查。而后通過(guò)PCT 水平截點(diǎn)1.11 ng/mL,快速判斷和預(yù)測(cè)血流感染的類型,開展抗感染治療。PCT 與血培養(yǎng)相結(jié)合對(duì)臨床血流感染的早期診斷、早期和精準(zhǔn)治療,挽救患者生命具有重要影響。