降鈣素原聯合C反應蛋白檢測在血流感染早期臨床診斷的應用

湯 瑾， 許 靜， 王堅鏹， 陳 瑜， 李妮婭， 高 鋒

(上海交通大學附屬第六人民醫院檢驗科，上海 200233)

血流感染是危重患者的主要死亡原因之一，臨床表現缺乏特異性，易漏診及誤診，因此其早期診斷具有重要的臨床意義。血培養是診斷血流感染的金標準，但需要較長時間，抽血過程可能受到污染[1]，且患者需要抽取多套血培養。因此，血培養不是血流感染早期臨床診斷的理想指標。降鈣素原(procalcitonin，PCT)是近幾年發現的一種新型炎性因子，是由116個氨基酸組成的無激素活性的降鈣素前體物，在全身系統性細菌感染過程中的作用已引起高度重視[2-3]。PCT在健康人血液中幾乎不能被檢測到(＜0.05 ng/mL)，在全身嚴重細菌感染時2～3 h開始升高，12 h達到最高值[4]，且半衰期較短，因此PCT檢測是早期診斷嚴重細菌感染的理想指標[5-9];PCT濃度與炎癥嚴重程度呈正相關，并隨著炎癥的控制和病情的緩解而降至正常水平。因此PCT的動態監測可以反映疾病的發展[10-11]。為了提高PCT在診斷感染性疾病中的應用，需要聯合其他的一些炎癥指標。PCT聯合C反應蛋白(C reactive protein，CRP)檢測可以提高診斷細菌感染性疾病的敏感性和特異性。連續動態監測可以用于抗菌藥物的治療評價[12]，并對感染性疾病的預后進行預測[13-14]。

材料和方法

一、研究對象

1.血流感染組 (1)陽性組:收集上海交通大學附屬第六人民醫院2011年1月至6月血培養陽性患者156例，排除單次凝固酶陰性葡萄球菌及棒狀桿菌結果，入組個體間無親緣關系，其中男83例、女73例，年齡18～73歲;(2)陰性組:收集上海交通大學附屬第六人民醫院2011年1月至6月雙次血培養陰性患者105例，排除血培養檢測前使用抗菌藥物者，入組個體間無親緣關系，其中男50例、女55例，年齡18～73歲。2組年齡結構、性別比例差異無統計學意義。

2.血培養 入選患者在抗菌藥物使用前，發熱＞38.5℃時分別在左、右上臂皮膚穿刺點抽取2次血液進行雙套血培養，1套血培養包括1瓶厭氧培養和1瓶需氧培養，每次采血量為16～20 mL，分別注入2個血培養瓶中。2套血培養抽取間隔盡量＜5 min。

3.PCT及CRP檢測 患者做血培養的同時抽取血液進行PCT及CRP檢測。

二、樣本量估計

樣本量符合診斷評價樣本量估計公式計算要求:N=Uα2ρ(1- ρ)/δ2;式中 ρ為敏感性或特異性，假設血培養診斷血流感染的敏感性為60%，特異性為80%;δ為允許波動范圍0.08，α為第1類錯誤概率，U值由U界表查得。病例組樣本量由敏感性估計為145例，對照組樣本量由特異性估計為97例。

三、方法

1.PCT檢測 采用化學發光免疫夾心法檢測PCT濃度，儀器為邁格魯米2000全自動免疫分析儀(深圳市新產業生物醫學工程有限公司產品)，操作嚴格按照試劑盒說明書進行。參考區間為＜0.05 ng/mL。

2.CRP檢測 采用散射比濁法檢測CRP，儀器為BNⅡ全蛋白分析儀(德國SIEMENS公司產品)，操作嚴格按照試劑盒說明書進行。參考區間:＜10 ng/mL。

3.細菌培養及鑒定 血培養使用BD公司BACTEC9240全自動血培養儀及配套血培養瓶;細菌鑒定使用西門子MicroScanWalkaway40Si全自動細菌鑒定系統。

4.白細胞(while blood cell，WBC)計數WBC采用SYSMEX XE-5000五分類血液分析儀(日本Sysmex公司)及配套試劑檢測。

5.紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR) ESR使用Test 1血沉分析儀(ALI FAX公司)檢測。

四、統計學方法

應用SPSS 19.0軟件進行受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析和χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、血流感染病原菌種類與PCT結果分析

將PCT結果分為 4組(＞0.05～ ＜0.5、≥0.5 ～ ＜2.0、≥2.0 ～ ＜10、≥10 ng/mL)。各組病原菌種類見表1。

表1 血流感染病原菌種類與PCT結果

二、PCT檢測結果分析

PCT=0.307 ng/mL處的約登指數最大。以0.307 ng/mL為診斷血流感染的Cut-off值進行χ2檢驗。結果顯示PCT在血流感染陽性、陰性組之間差異有統計學意義(χ2=52.807，P ＜0.001)，見表2。不同的PCT Cut-off值在診斷血流感染中的評價見表3。

表2 血流感染與PCT檢測結果分析 (例)

表3 不同PCT的Cut-off值在診斷血流感染中的評價

三、ROC曲線分析

圖1 PCT、CRP、WBC和 ESR的ROC曲線

PCT、CRP、WBC和ESR的ROC曲線見圖1，曲線下面積(AUC)和95%可信區間(CI)見表4。

表4 PCT、CRP、WBC和ESR的ROC曲線分析

四、PCT聯合CRP檢測的評價

PCT聯合CRP在診斷血流感染中的評價見表5。

表5 PCT聯合CRP在診斷血流感染中的評價

討 論

病毒感染和過敏反應時PCT不升高，局部感染時PCT輕微升高，全身嚴重細菌感染時PCT升高明顯。進一步研究發現細菌感染引起的PCT升高主要來源于各種器官的巨噬細胞、單核細胞[15-16]，細菌內毒素是最主要的刺激因子[17]。本研究顯示革蘭陰性桿菌引起的血流感染患者PCT升高較革蘭陽性球菌明顯，PCT＞10 ng/mL組中血流感染病原菌全部為革蘭陰性桿菌，革蘭陽性菌血流感染的PCT主要在0.304～0.5 ng/mL，推測與細菌產生毒素的分子結構不同有關。革蘭陰性桿菌的細胞壁由脂多糖組成，主要產生內毒素;革蘭陽性球菌的細胞壁由肽聚糖組成，主要產生外毒素，此差異可能影響PCT的產生與釋放。本研究以血培養作為診斷血流感染的金標準，可以減少研究中判斷系統性感染的偏倚。因為血培養不需要專門的醫師來判斷結果，也不存在模棱兩可的判讀結果[4]。

PCT的AUC為0.890，高于相關文獻的報道(0.73)[18]，分析原因可能為:本研究在入選病例時需要所有患者在體溫＞38.5℃時進行雙套血培養，并排除已經使用抗菌藥物的患者;血流感染陽性組中排除凝固酶陰性葡萄球菌單次血培養陽性的病例;血流感染陰性組要求2套血培養同時為陰性結果，以排除影響血培養結果的各類因素。

ROC曲線顯示PCT在血流感染的早期臨床診斷價值高于CRP、WBC和ESR，對血流感染的特異性為88.6%，尚不能作為單一的標志物。這可能是與革蘭陽性菌血流感染的PCT升高不明顯有關，此外還有一些手術和創傷后的非特異性增高。為了提高PCT對血流感染診斷的敏感性和特異性往往需要聯合其他相關的炎癥指標。由于WBC計數易受生理狀態及采樣時間的影響，ESR的診斷價值較低(AUC為0.545)，所以本研究選擇聯合CRP檢測。戴佩佩等[19]研究了37例重癥細菌感染患者、23例局部細菌感染患者以及34例病毒感染患者的PCT和CRP水平，發現細菌感染患者血清PCT和CRP水平遠高于病毒感染患者(P＜0.001)，且重癥細菌感染患者血清 PCT和CRP水平高于局部細菌感染患者(P＜0.05);細菌感染組治療后血清PCT和CRP水平低于治療前(P ＜0.001);如以 PCT ＞0.5 μg/L 為界，診斷細菌感染的敏感性為96.7%(58/60)，特異性為85.3%(29/34)，陽性預測值為92.1%(58/63)，陰性預測值為93.5%(29/31);以 CRP＞8 mg/L為界，診斷細菌感染的敏感性為96.7%(58/60)，特異性為73.5%(25/34)，陽性預測值為 86.6%(58/67)，陰性預測值為92.5%(25/27)。本研究顯示PCT＞0.307 ng/mL且 CRP ＞48.35 ng/mL能提高血流感染診斷的敏感性，PCT＞0.307 ng/mL或 CRP＞48.35 ng/mL檢測能提高血流感染診斷的特異性。

本研究的局限在于是單中心、小樣本的研究，由于樣本量的限制，無法對血流感染中的不同病原菌種類與PCT之間的差異進行有效的統計學分析。此外本研究沒有對血流感染的PCT水平進行動態監測以評價PCT變化與抗菌藥物療效間的相關性。由于PCT作為炎癥診斷指標存在一定的假陽性和假陰性，因此需對PCT水平進行動態監測，并結合臨床病史、癥狀和其他實驗室指標來綜合進行診斷。

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