血清和胸腔積液降鈣素原對肺炎旁胸腔積液病情評估和診治的臨床價值

葉颯 嚴建平 王宏 任卓超

血清和胸腔積液降鈣素原對肺炎旁胸腔積液病情評估和診治的臨床價值

葉颯 嚴建平 王宏 任卓超

目的 評價血清降鈣素原（S-PCT）和胸腔積液降鈣素原（PF-PCT）水平在肺炎旁胸腔積液（PPPE）患者病情評估和診治中的臨床價值。 方法 80例PPPE患者分為兩組：單純性肺炎旁胸腔積液（UCPE）組42例、復雜性肺炎旁胸腔積液（CPE）組38例，另選定30例漏出液患者作為對照組。檢測3組胸腔積液的pH值、葡萄糖、LDH，S-PCT和PF-PCT水平。結果 3組胸腔積液的pH值、葡萄糖、LDH均有統計學意義（均P＜0.05）。UCPE組、CPE組S-PCT和PF-PCT均較對照組明顯升高（均P＜0.01），UCPE組、CPE組間S-PCT無統計學意義（P＞0.05），UCPE組、CPE組間PF-PCT有統計學意義（P＜0.05）；S-PCT與PF-PCT之間呈正相關性（r=0.70，P＜0.05）。S-PCT與PF-PCT在肺炎嚴重指數（PSI）評分分層的高風險者明顯升高（P＜0.05），住院天數＞3周和發生并發癥及死亡者的S-PCT及PF-PCT分別較住院天數＜3周和未發生并發癥及死亡者的明顯增高，均有統計學意義（均P＜0.05），胸膜增厚者和外科手術者PF-PCT/S-PCT分別較非胸膜增厚者和非外科手術者明顯下降，均有統計學意義（均P＜0.05）；PF-PCT＞0.25ng/ml（臨界值）時被認為對CPE有診斷意義，敏感度為80%，特異度為76%。 結論 S-PCT和PF-PCT對PPPE病情評估有臨床意義；PF-PCT對CPE有診斷意義，可對臨床治療起到指導作用；PF-PCT/S-PCT可以預測胸膜增厚程度和外科手術率。

血清降鈣素原 胸腔積液降鈣素原 胸腔積液降鈣素原/血清降鈣素原 肺炎旁胸腔積液 單純性肺炎旁胸腔積液 復雜性肺炎旁胸腔積液

肺炎旁胸腔積液（parapneumonic pleural effusion， PPPE）是肺炎常見的并發癥，發生率為36%～57%，肺炎合并PPPE者病死率明顯高于單純肺炎患者。按照病情程度不同，PPPE分為單純性肺炎旁胸腔積液（un-complicated parapneumonic effusion,UCPE），復雜性肺炎旁胸腔積液（complicated parapneumonic effusion，CPE）和膿胸（pleural empyema，PE）。目前PPPE的診斷主要通過胸水pH值、葡萄糖、乳酸脫氫酶（LDH）及胸腔積液革蘭染色涂片和細菌培養等，以上的指標雖有較高的特異度，但敏感度普遍太低，且單一的參數無法對其治療起到指導意義，因此臨床亟需有一個可靠的指標來診斷PPPE，預測其病情嚴重程度并指導其治療，以期盡可能減少并發癥和降低病死率。

降鈣素原（procalcitonin，PCT）是降鈣素的前體物質，是一種炎癥介質，近年來逐漸成為鑒別嚴重細菌感染的新型標志物，具有高敏感度、高特異度，它在細菌感染合并嚴重全身系統反應時顯著升高，而在病毒或局灶感染時水平正常或輕度升高。目前國內已有文獻闡述血清降鈣素原（serum procalcitonin，S-PCT）在社區獲得性肺炎（CAP）中的診斷價值和意義[1-2]，而胸腔積液降鈣素原（pleural fluid procalcitonin，PF-PCT）對PPPE病情評估及診斷治療的臨床價值國內尚鮮有報道。為此，我們研究了S-PCT和PF-PCT對PPPE病情評估和診治的臨床價值，現報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 2010-5—2012-10就診于我院呼吸內科的PPPE患者共80例，入選標準：（1）符合2006年中華醫學會呼吸病學分會制定的《社區獲得性肺炎診斷和治療指南》中的肺炎診斷標準[3]；（2）臥位胸部X線平片上的厚度＞10mm；（3）年齡≥18歲；（4）入院前未用藥；（5）無重大臟器功能不全和精神異常；（6）非孕婦或哺乳期婦女。排除標準：（1）其他原因引起的胸腔積液；排除慢性阻塞性肺疾病、支氣管擴張、肺間質纖維化等肺部基礎疾病；（2）首次胸腔穿刺為稠厚、膿性胸腔積液即診斷膿胸者；（3）腫瘤患者（尤其小細胞肺癌、甲狀腺腫瘤及神經內分泌腫瘤等）。根據《協和呼吸病學》所述將PPPE患者分為UCPE組（胸水游離，pH＞7.2，葡萄糖＞2.24 mmol/L，LDH＜1000IU/L，胸腔積液涂片和培養均為陰性），CPE組（胸水分隔，pH＜7.2，葡萄糖＜2.24mmol/L，LDH＞1 000 IU/L，胸腔積液涂片或培養為陽性）[4]。另擇30例漏出液患者作為對照組，其中充血性心力衰竭12例，慢性腎衰竭10例，肝硬化8例，均無合并肺炎。UCPE組42例，男30例，女12例，年齡35～71（48.70±16.08）歲；CPE組38例，男28例，女10例，年齡38～74（50.60±18.16）歲；對照組30例，男16例，女14例，年齡40～72（54.20± 20.13）歲。3組患者性別、年齡的差異均無統計學意義（均P＞0.05）。該研究經過浙江省人民醫院醫學倫理會評審通過，所有入選者均簽署知情同意書。

1.2 方法 所有入選PPPE患者在入院第1天均予肺炎嚴重指數（pneumonia severity index，PSI）評估肺炎嚴重程度，并進行危險度分級，評分≤70的為Ⅰ和Ⅱ級，71～90為Ⅲ級，91～130為Ⅳ級，＞130為Ⅴ級。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ級為低風險，Ⅳ級和Ⅴ級為高風險。所有患者在入院第1天給予抗生素治療前獲取血液標本，在B超引導下行胸腔穿刺術，獲取胸腔積液標本。取胸腔積液標本和血清標本各5ml，用離心機3 000r/min離心5min，采用ELISA法檢測血清和胸腔積液標本中PCT的濃度。PCT試劑盒購自英國Abcam公司。完全按試劑盒說明操作。對PPPE患者按各種預測因子分類后的S-PCT及PF-PCT進行比較。

1.3 胸膜增厚診斷標準[5]胸膜增厚以恢復期后X線胸片、胸部CT及胸部B超檢查胸膜增厚≥4mm為判定標準。

1.4 統計學處理 采用SPSS19.0統計軟件，計量資料以表示；多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用q檢驗；兩組間比較采用t檢驗；S-PCT與PF-PCT關系采用直線相關分析；采用ROC曲線檢測敏感度、特異度。

2 結果

2.1 3組胸腔積液檢測項目比較 見表1。由表1可見，UCPE組、CPE組pH值和葡萄糖均較對照組下降，CPE組較UCPE組下降（均P＜0.05）；LDH值UCPE組、CPE組均較對照組升高，CPE組均較UCPE組升高，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。

表1 3組胸腔積液檢測項目比較

2.2 3組S-PCT、PF-PCT水平比較 見表2。

表2 3組S-PCT、PF-PCT水平比較

由表2可見，UCPE組、CPE組S-PCT較對照組明顯升高，差異有統計學意義（均P＜0.05），UCPE組、CPE組間無統計學意義（P＞0.05）；UCPE組、CPE組PF-PCT較對照組明顯升高，差異均有統計學意義（均P＜0.05），CPE組較UCPE組有所升高（P＜0.05）；S-PCT與PF-PCT呈正相關性（r=0.70，P＜0.05）。

2.3 PPPE患者按各種預測因子分類后的S-PCT及PF-PCT比較 見表3。

表3 PPPE患者按各種預測因子分類后的S-PCT及PF-PCT比較

由表3可見，以PSI分層的高風險S-PCT和PF-PCT值較低分險明顯增高，均有統計學意義（均P＜0.05），但PF-PCT/S-PCT比較無統計學意義（P＞0.05）；住院時間＞3周和發生并發癥及死亡的S-PCT及PF-PCT分別較住院時間＜3周和未發生并發癥及死亡的明顯增高，均有統計學意義（均P＜0.05），但兩者PF-PCT/SPCT分別無統計學意義（均P＞0.05）；胸膜增厚者和外科手術者PF-PCT/S-PCT分別較非胸膜增厚者和非外科手術者明顯下降，均有統計學意義（均P＜0.05），但兩者S-PCT及PF-PCT比較分別無統計學意義（均P＞0.05）。2.4 ROC曲線檢測結果 PF-PCT＞0.25ng/ml（臨界值）時被認為對CPE有診斷意義，敏感度為80%，特異度為76%；PF-PCT/S-PCT可以預測PPPE胸膜增厚程度和外科手術率，其比值越低，胸膜增厚越明顯，外科手術率越高。

3 討論

肺炎伴PPPE是呼吸科的常見疾病，如果胸腔積液培養陽性，便有侵入性操作的指征，但因為培養時間過長，往往會使治療錯過最佳的良機，因此若不對PPPE患者早期進行積極正確的治療，可使病死率增加，因此，臨床上需要有一種高靈敏度和高特異度的生物學指標早期預測PPPE的病情嚴重程度并指導治療以期減少并發癥及病死率。我們的研究正是基于這個背景展開。

PPPE一般發生在肺炎發生后48～72h，根據發展過程分為干性胸膜炎期、滲出期、纖維膿性期和機化期。干性胸膜炎期無胸腔積液產生；滲出期的胸腔積液一般為游離，pH值正常，葡萄糖＞2.24mmol/L，LDH活性＜1 000U/L，無菌，稱為UCPE期，此期應用抗生素，大部分病情可好轉，積液可自行吸收，一般不需要行胸腔閉式引流；纖維膿性期胸膜腔內有蛋白沉積以及纖維膜形成，胸膜腔出現分隔，常伴有細菌的侵入，胸腔積液革蘭染色以及細菌培養多呈陽性，pH值＜7.2，葡萄糖＜2.24mmol/L，LDH常＞1 000 U/L，稱為CPE期，此期除了應用強有力的抗生素外，還需積極早期行胸腔閉式引流以引流胸腔積液。否則隨著病情發展，成纖維細胞的形成，胸膜間的纖維膜轉變成厚而無彈性的胸膜，肺的氣體交換功能將嚴重受損，可出現永久性的肺功能受損。可見，在PPPE發展的4期中最重要的轉折點在滲出期和纖維膿性期，因此我們將UCPE組和CPE組列為實驗組，本研究結果顯示3組患者pH值、葡萄糖、LDH均有統計學意義差異，UCPE組和CPE組的pH值及葡萄糖較對照組下降，CPE組下降尤為顯著；兩組LDH較對照組升高，CPE組的LDH上升較UCPE組更顯著。

PCT是降鈣素的前體物質，是由116個氨基酸殘基組成，相對分子量為13 kD的糖蛋白，是炎癥刺激后由不同器官（包括肺）的神經內分泌細胞產生的，小細胞肺癌患者血中PCT水平升高，提示肺臟的神經內分泌細胞可能分泌PCT，因此我們的實驗中剔除了肺及其他部位的神經內分泌腫瘤患者。PCT是一種無激素活性的蛋白質，健康人體內含量極低（＜0.1ng/ml），在全身細菌或真菌感染時顯著升高，但病毒或局部感染時可正常或輕微升高，作為新的炎癥檢測標志物，PCT具有早期、高敏感度、高特異度的特點，檢測快速簡便，有利于臨床開展應用。國內外有較多文獻研究S-PCT在CAP中的作用，Müller等[6]研究表明，S-PCT有助于增加CAP患者肺炎的診斷精確性，對CAP的嚴重程度和預后有預測作用。相比較而言，PF-PCT在伴PPPE的CAP中的研究卻鮮有報道。在2005年，Cakir等[7]曾報道PF-PCT在結核性和非結核性胸膜炎中的濃度具有明顯的統計學差異，這項研究證明在胸腔積液中測定PCT水平是胸腔感染的一個標記物，較血清而言是一個高敏感度和高特異度的指標，因此我們的實驗試圖大膽研究在伴有PPPE的CAP患者中S-PCT和PF-PCT的作用，觀察在鑒別CPE時PF-PCT是否比S-PCT更具臨床意義。實驗表明，UCPE組和CPE組S-PCT及PF-PCT均較對照組升高，這與Lin等[8]的研究結果一致，說明S-PCT、PF-PCT在診斷PPPE區別于非PPPE有著重大意義，并且兩者具有正相關關系。因為PPPE患者的胸膜和毛細血管通透性增加，我們推斷PF-PCT可能來源于血液循環中的S-PCT，因此兩者具有很好的相關性。實驗中UCPE組和CPE組之間S-PCT無統計學差異，而CPE組較UCPE組PF-PCT明顯升高并具有統計學差異，且兩者數值均低于0.5ng/ml，這與Ko等[9]的研究結果一致，對于這個結果，我們推斷S-PCT是一個系統嚴重感染性的指標,而PPPE是局灶感染性指標，但是胸腔積液的感染考慮還是局灶性感染，因此在鑒別UCPE和CPE上PF-PCT較S-PCT更具診斷意義，當然這尚需進一步的研究探索來證實。另外，實驗入選的PPPE患者以PSI評估分組中高風險組和低分險組S-PCT、PF-PCT分別有統計學意義，這表明S-PCT、PF-PCT與PPPE的嚴重程度密切相關，兩者濃度越高，病情越嚴重；同樣S-PCT、PF-PCT在住院時間及并發癥發生率和病死率上均有預測作用，兩者濃度越高，則住院時間越長，并發癥發生率和病死率越高，而S-PCT、PF-PCT在胸膜增厚，外科手術率上并無預測作用。相反，PF-PCT/S-PCT在PPPE的病情嚴重程度，住院時間及并發癥發生率和病死率上并無預測作用，但能預測胸膜增厚程度和外科手術率，其比值越低，胸膜增厚程度越明顯，外科手術率越高。關于這個結果，我們推測可能在纖維膿性期向機化期發展的過程中，一些介質釋放促進胸膜纖維組織的沉積增加使胸膜增厚，S-PCT從胸膜濾過減少，PF-PCT減少，從而PF-PCT/S-PCT明顯下降，因此PF-PCT/ S-PCT是PPPE胸膜增厚，需要外科手術治療良好的預測指標，但在評估病情嚴重程度、住院時間、并發癥發生率及病死率上并無明顯的預測作用。

研究表明，約5%的PPPE發展為嚴重的胸膜腔感染，尤其是CPE和PE，治療困難，否則極易引起纖維蛋白沉積，可導致胸膜粘連增厚和分隔，影響預后，這也表明在臨床上早期評估PPPE的嚴重程度特別是對CPE的早期診斷將對治療PPPE起到非常重大的作用。但目前的檢查（如肺部CT、B超、胸腔積液檢查及培養）均不能早期評估病情嚴重程度和預測胸膜增厚，我們的研究表明：PF-PCT＞0.25ng/ml時認為對CPE有診斷意義，建議在抗感染治療基礎上盡快予胸腔閉式引流或胸腔內注入纖溶劑或胸腔鏡治療，敏感度為80%，特異度為76%；PF-PCT/S-PCT可以預測PPPE胸膜增厚程度和外科手術率（胸腔鏡及開胸手術）。因此S-PCT、PF-PCT、PF-PCT/S-PCT對PPPE病情的早期評估，可用于指導臨床診治，從而起到減少并發癥、降低病死率的作用。

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The clinical value of S-PCT and PF-PCT in evaluation and treatment of patients with parapneumonic pleural effusion

Objective To investigate the application of serum and pleural fluid procalcitonin(S-PCT and PF-PCT)levels in evaluation of patients with parapneumonic pleural effusion(PPPE). Methods Eighty patients with PPPE were included in the study,including 42 cases of uncomplicated pleural effusion(UCPE)and 38 cases of complicated pleural effusion(CPE);30 patients with transudate patients served as controls.The PH,glucose and lactate dehydrogenase(LHD)levels in pleural fluid or in trasnudate as well as S-PCT and PF-PCT were measured in three groups. Results There were significantly difference in PH, glucose and LDH among three groups(P＜0.05).The levels of S-PCT and PF-PCT were higher in PPPE patients than those in controls(P＜0.01).There were no significantly difference in S-PCT levels between UCPE and CPE groups(P＞0.05),but the difference in PF-PCT levels was significant(P＜0.05).The S-PCT level was positively correlated with PF-PCT level in three groups(r= 0.70,P＜0.05).Both S-PCT and PF-PCT levels significantly increased in high risk patients classified by the PSI score(P＜0.05), whose hospital stay＞3 weeks,or in whom complications or death occurred(P＜0.05).PF-PCT/S-PCT levels were significantly decreased in patients who had pleural thickening or need surgical procedures(P＜0.05).The cut-off value of PF-PCT＞0.25ng/mL was used for diagnosis of CPE with a sensitivity of 80%and specificity of 76%. Conclusion The levels of S-PCT and PF-PCT can be used in clinical evaluation of patients with PPPE;PF-PCT may differentiate UCPE from CPE,which need thoracic closing drainage,thoracic injection of fibrinolytic agents or possible thoracoscopic surgery for treatment.

S-PCTPF-PCTPF-PCT/S-PCTPPPE UCPE CPE

2013-01-16）

（本文編輯：沈昱平）

310014 杭州，浙江省人民醫院呼吸科