血清PCT和Presepsin水平檢測在脊柱疾病術后早期感染中的應用價值*

朱 超，安小紅

(1.陜西中醫藥大學附屬醫院骨三科，陜西咸陽 712000；2.陜西省渭南市蒲城縣醫院檢驗科，陜西渭南 715500)

脊柱外科術后患者常常發生感染，其發生率約在0.7%～12.0%[1]。研究表明，外周循環中可溶性白細胞分化抗原14亞型(Presepsin，sCD14-ST)和降鈣素原(PCT)水平的差異性變化與炎癥的病變進展有關，其在感染早期的診斷和預后評估方面優于C反應蛋白(CRP)、紅細胞沉降率及白細胞介素-6等指標[2]。本研究回顧性分析490例接受脊柱手術患者的臨床資料，旨在探討脊柱術后感染發生的危險因素，并為其治療提供理論依據。

1材料與方法

1.1 研究對象 收集2017年12月～2018年12月期間在陜西中醫藥大學附屬醫院和蒲城縣醫院實施脊柱開放手術的490例患者的臨床資料進行回顧性分析，所有患者均經影像學檢查確診。男性201例，女性289例，年齡42～73歲，平均年齡55.30±9.65歲。主要脊柱疾病類型為：退變性疾病307例，畸形86例，創傷83例，腫瘤14例。依據術后是否發生感染分為術前組(490例)、感染組(34例)和非感染組(456例)。術后感染診斷參照美國國家疾病預防控制中心(CDC)標準，從體溫變化、術區疼痛、切口改變、實驗室檢測及MRI檢查等5個方面進行評估。排除標準：除脊柱腫瘤外的其它腫瘤；術前并發泌尿道或呼吸道感染；術前2周內應用過抗生素或者接受過手術治療。本研究經陜西中醫藥大學附屬醫院和蒲城縣醫院倫理委員會批準，并得到所有研究對象的知情同意。

1.2 試劑和儀器 血清PCT和Presepsin水平采用電化學發光免疫分析法檢測(日立7600全自動生化分析儀)；CRP采用免疫散射比濁法檢測(深圳國賽Aristo特種蛋白儀)。

1.3 方法 收集患者的臨床資料，包括年齡、性別、住院時間、體溫、手術持續時間、置入植入物、是否患有糖尿病、實驗室檢查和影像學檢查等。所有病例均由同一手術組按照手術標準和術前討論計劃進行手術。根據患者需要確定減壓或融合段的范圍。植入物選擇長期使用穩定可靠的進口或國產器械。術前1 h預防性靜脈滴注1g一代頭孢，手術暴露時間大于3 h追加一次抗生素劑量。所有患者于術前1天及術后第1天采集靜脈血4ml用于檢測血清PCT，CRP和Presepsin水平。

2結果

2.1 脊柱術后感染率及感染部位分布 見表1。490例脊柱外科術患者中34例發生術后感染，感染率為6.94%。其中表淺及深部切口感染19例，占55.88%；肺部感染11例，占32.35%；泌尿道感染2例，占5.88%；皮膚軟組織感染2例，占5.88%。

2.2 脊柱術后感染危險因素分析 單因素分析結果顯示，患者發生術后感染的相關危險因素包括：住院時間≥15天、手術持續時間≥3 h、置入植入物和并發糖尿病等因素，差異均有統計學意義(均P<0.05)。

表1 脊柱術后感染危險因素分析

2.3 脊柱疾病患者血清PCT，CRP和Presepsin水平比較 見表2。單因素方差分析顯示，感染組和未感染組PCT，CRP和Presepsin水平顯著高于術前組，差異均有統計學意義(P<0.01)；感染組PCT，CRP和Presepsin水平顯著高于未感染組，差異均有統計學意義(P<0.01)。血清PCT，CRP和Presepsin檢驗標準分別為0.28 ng/ml，5.3 mg/L和196.1 pg/ml。

表2 脊柱疾病患者血清PCT，CRP和Presepsin水平比較

2.4 相關性分析 感染組PCT和Presepsin 水平呈正相關性(P<0.01)。兩指標分別與CRP水平(P<0.01)和手術持續時間(P<0.01)也呈正相關性。見圖1～5。

圖1 PCT與Presepsin的相關性散點圖 圖2 PCT與CRP的相關性散點圖

圖3 CRP與Presepsin的相關性散點圖 圖4 Presepsin與OD的相關性散點圖

2.5 ROC曲線分析 見圖6。以未感染組為因變量，PCT的曲線下面積為0.817(95%CI：0.72～0.91，P=0.000)，Presepsin的曲線下面積為0.828(95%CI： 0.73～0.93，P=0.000)。PCT和Presepsin的最佳臨界值分別是0.59 ng/ml和259.27 pg/ml，對應的靈敏度及特異度分別為69.5%，94.7%和78.9%，91.8%。以上結果提示PCT和Presepsin對于脊柱術后感染的診斷有臨床意義。

3討論盡管目前無菌技術的進展較快，但外科術后感染仍是脊柱手術最常見的并發癥之一。有報道認為外科術后感染可導致患者平均住院時間延長2周，且增加患者的醫療費用[3]。金黃色葡萄球菌在脊柱術后感染中最常見，其占微生物學診斷病例的33%～75%。目前細菌學培養是診斷感染的金標準，然而其培養周期長，膿培養陽性率較低，標本污染也會帶來假陽性結果[4]。在檢測圍手術期感染過程中，白細胞計數、紅細胞沉降率和CRP等生物標志物可用于輔助診斷、治療監測和風險分層。然而，這些血液參數在區分細菌感染引起的炎癥和外科損傷反應時缺乏較高的敏感性。近年來的研究發現，PCT在診斷細菌感染方面有較高的特異度，包括敗血癥、上呼吸道感染、肺炎、胰腺炎、腎盂腎炎和燒傷等。PCT主要由甲狀腺和肺的內分泌細胞產生，其作為感染性標記物已被廣泛應用[5]。研究顯示，細菌內毒素可誘導血液循環中PCT濃度增加。PCT濃度在細菌感染2～4 h后開始增加，6 h后達到峰值，半衰期為25～30 h，經過治療或移除潛在觸發器后血液濃度會快速下降，而CRP則在細菌感染36 h后才達到最大值。因此PCT能更早地反映細菌感染。有報道認為骨科手術后，檢測PCT水平優于WBC和CRP，以區分膿毒癥、無菌炎癥和創傷性損傷等。然而，只有少數研究通過檢測原發性髖關節和膝關節置換術期間的PCT水平來研究其在圍手術期感染中的診斷價值[6]。PCT在膿毒癥的診斷中比CRP更敏感、更特異、更準確[7]，其在某些關節手術中對細菌感染和傷口并發癥的診斷具有一定的臨床應用價值。然而，有研究認為PCT用于評估脊柱感染的敏感性低于CRP；與標準炎癥標志物相比，增加PCT的實驗室檢測并未顯著改變脊柱術后感染的陽性率[8]。李修璨等[9]的研究則提出了相對的結論，他們回顧性分析101例行頸椎、胸椎或腰椎術后出現發熱患者的臨床資料，結果發現感染組患者血清PCT水平顯著增加，提示血清PCT濃度對于脊柱術后感染的診斷有較高的應用價值。本研究對脊柱術后患者的分析發現未感染組血清PCT水平高于術前組(P<0.01)，提示手術創傷可能誘導PCT分泌增加。然而進一步的研究顯示術后感染組PCT水平顯著高于未感染組(P<0.01)，提示該標志物對細菌感染的早期診斷具有臨床意義，這也與李修璨等[9]的觀點一致。

圖5 PCT與OD的相關性散點圖 圖6 PCT與Presepsin的ROC曲線

血清Presepsin是近年來提出的一種新型膿毒癥診斷標記物，其介導脂多糖發揮病理生理學效應，并通過激活巨噬細胞釋放炎癥因子引發炎性反應。Presepsin是組織蛋白酶D水解sCD14形成的片斷，炎癥后2 h開始升高，3 h達到峰值。研究表明Presepsin在膿毒癥的早期診斷、治療評價和預后預測方面優于PCT[7]。 OZDMIR等[10]對69例足月新生兒的研究發現敗血癥組患者治療前血清Presepsin水平明顯高于正常組。治療3天后血清中Presepsin 水平較治療前明顯下降。楊愛龍等[11]分析發現膿毒癥患者的Presepsin水平較對照組明顯增高，建立ROC曲線分析顯示Presepsin對膿毒癥具有較高的診斷率，預后分析顯示死亡組患者外周血Presepsin水平顯著高于存活組。KOAKUTSU等[12]對118例接受選擇性脊柱手術的患者進行分析，結果發現術后感染患者血清Presepsin水平顯著增加，而無感染性并發癥的患者術后1周血Presepsin水平可恢復到術前水平。本研究的分析發現術前組、未感染組和感染組Presepsin水平依次增高(P<0.01)，提示手術創傷可能誘導Presepsin水平的非特異性增加，然而該標志物對早期細菌感染的診斷也顯示出重要的臨床意義。

本研究對脊柱術后感染危險因素的分析顯示，住院時間≥15天、手術持續時間≥3 h、置入植入物和并發糖尿病等為患者發生感染的相關危險因素(P<0.05)。DAI等[13]對無敗血癥患者的研究顯示，氣管切開術可能誘導血清PCT快速釋放，手術持續時間和手術過程對PCT水平有顯著影響。盡管DAI等[13]研究分析了未感染患者的PCT和手術持續時間的關系，但筆者認為過長的手術持續時間給機體組織帶來更嚴重的損傷，進一步可能增加感染的風險。本研究顯示脊柱術后感染患者血清PCT和Presepsin水平分別與CRP水平及手術持續時間具有顯著相關性(P<0.01)。以上提示PCT和Presepsin可能參與了脊柱術后感染的病理過程，且與其進展密切相關。ROC曲線的分析顯示PCT和Presepsin對于脊柱術后感染的診斷有臨床意義，并且顯示出較高的靈敏度和特異度。

綜上所述，檢測血清PCT和Presepsin水平可應用于脊柱術后感染的早期診斷。同時在臨床工作中，應高度重視脊柱外科術的相關危險因素如長時間的住院、過長的手術時間、植入物的置入和并發糖尿病等。這樣才能早期發現術后感染，進而做到早診斷和早治療。

雖然目前已有許多關于PCT和Presepsin的研究，但仍有許多問題有待解決。目前還沒有建立合適的動物模型進行臨床觀察。同時，本研究是一個單中心、小樣本的研究，畢竟研究案例的數量相對較少，存在一定的局限性，因此開展大規模、多中心的臨床基礎研究具有重要的臨床意義。