基于外周血炎癥指標的列線圖模型早期診斷新生兒敗血癥的價值

何學聯， 何子翼， 劉月陽， 余炎芝， 張思穎

（1.重慶大學附屬涪陵醫院兒科，重慶 408000；2.重慶市婦幼保健院質量管理科，重慶 401120）

新生兒敗血癥是指新生兒在宮內、分娩過程中或出生后與外界環境接觸發生局部感染，進而迅速發展為全身性感染的嚴重感染性疾病，極易繼發感染性休克、多器官功能損傷、彌散性血管內凝血等危重癥狀，是導致新生兒死亡的主要原因之一[1]。隨著醫療技術水平的發展，我國敗血癥的整體發病率已被降低至0.1%～1.0%，但新生兒敗血癥的病死率仍高達13%～50%[2]。新生兒免疫功能尚不完善，易通過多種途徑受到感染，感染后敗血癥的發生率也較高。患兒在感染初期通常無明顯的臨床癥狀[3]，合并早產、難產等特殊情況時易出現漏診、誤診，當臨床確診時可能已經錯過最佳治療期[4]。因此，盡早對敗血癥作出診斷并給予相應治療是降低新生兒死亡率的關鍵。目前，臨床主要通過血培養來診斷新生兒敗血癥[5]，這也是公認的診斷金標準，但病原菌培養需要耗費較長時間才能獲得結果，且結果呈假陰性的情況較多，易受抗菌藥物干擾，不利于快速診斷[6]。C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）和降鈣素原（procalcitonin，PCT）是與感染和炎癥密切相關的指標，已被廣泛用于感染的診斷[7]。白細胞介素6（interleukin-6，IL-6）參與了機體的免疫調節與炎癥反應，對感染相關因素高度敏感[8]，因此IL-6可用于新生兒敗血癥的早期診斷[9]。本研究擬通過檢測敗血癥患兒血常規指標、CRP、PCT和IL-6水平，分析新生兒發生敗血癥的獨立危險因素，同時建立列線圖模型，以期能對新生兒敗血癥的早期診斷提供新的思路。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2017年7月—2021年1月在重慶大學附屬涪陵醫院和重慶市婦幼保健院分娩并確診為敗血癥的新生兒137例，其中男75例、女62例。診斷標準參照文獻[10]，出生3 d內存在異常臨床表現且符合以下任意1項：（1）血液非特異性項目≥2項陽性；（2）腦脊液檢查為化膿性腦膜炎改變；（3）血液中檢出致病菌DNA。隨機選取96例敗血癥患兒作為敗血癥組，其中男52例、女44例，體質量（3.10±0.73）kg，胎齡（38.24±1.76）周；另41例患兒納入模型驗證組，其中男23例、女18例，體質量（3.08±0.54）kg，胎齡（38.43±1.62）周。選取重慶大學附屬涪陵醫院和重慶市婦幼保健院同期分娩且需住院的114例非感染新生兒，其中男68例、女46例，包括早產兒39例、高膽紅素血癥53例、咽下綜合征22例。排除標準：（1）患有地中海貧血等先天性疾病；（2）采血前已接受抗菌藥物治療。隨機選取其中96例作為對照組，其中男57例、女39例，體質量（3.05±0.79）kg，胎齡（38.46±1.25）周；另18例納入模型驗證組，其中男11例、女7例，體質量（3.09±0.49）kg，胎齡（38.31±1.28）周。模型驗證組共59例，敗血癥患兒與非感染新生兒比例為7∶3。各組間性別、體質量和胎齡差異均無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 方法

收集所有患兒的臨床資料，包括性別、體質量、胎齡、住院天數、預后情況。在無菌環境下采集敗血癥患兒出生后24 h內且未經藥物治療的外周靜脈血5 mL，其中2 mL用于血培養，3 mL用于其他各項指標的測定。采集非感染新生兒外周靜脈血3 mL。采用XN-3000全自動血液分析儀（日本Sysmex公司）及配套試劑檢測血常規指標[白細胞（white blood cell，WBC）計數、血紅蛋白（hemoglobin，Hb）、血小板（platelet，PLT）計數、淋巴細胞百分比（lymphocyte percentage，LYMPH%）、中性粒細胞百分比（neutrophil percentage，NEUT%）、血細胞比容（hematocrit，HCT）]。采用PA990全自動生化分析儀（廣東普門公司）及配套試劑檢測CRP水平。采用cobas e411全自動電化學免疫分析儀（瑞士羅氏公司）及配套試劑（電化學發光法）檢測血清PCT、IL-6水平。完成檢測后，標記剩余的血液，離心后于-80 ℃冷凍保存。新生兒敗血癥各項指標的陽性判定標準為：血培養陽性；WBC計數≥20×109/L或WBC計數≤5×109/L；PLT計數≤100×109/L；CRP≥8 mg/L；PCT≥2 μg/L；IL-6≥86.16 pg/L。

1.3 統計學方法

采用SPSS 22.0軟件進行統計分析。呈正態分布的計量資料以±s表示，2個組之間比較采用t檢驗。計數資料以例或率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Logistic回歸分析評估新生兒敗血癥發生的危險因素。采用R 4.0.2軟件建立列線圖模型，采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線和決策曲線分別評價列線圖模型的診斷效能和臨床凈獲益率，采用校準曲線和偏差校正C-index評價列線圖模型的實用性。采用X-tile 3.6.1軟件獲取列線圖模型積分臨界值，采用Kaplan-Meier生存曲線和Log-rank時序檢驗評價不同風險組的敗血癥發生率。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 敗血癥組與對照組一般資料比較

敗血癥組與對照組之間WBC計數、PLT計數、Hb和NEUT%差異均有統計學意義（P＜0.05），LYMPH%和HCT差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 敗血癥組與對照組一般資料比較

2.2 敗血癥組與對照組CRP、PCT、IL-6水平比較

敗血癥組CRP、PCT和IL-6水平均顯著高于對照組（P＜0.05）。見表2。

表2 敗血癥組與對照組CRP、PCT、IL-6水平比較

2.3 敗血癥患兒病原菌分布情況及與患兒預后的關系

96例敗血癥患兒中革蘭陽性菌感染44例、革蘭陰性菌感染36例、真菌感染16例。見表3。

表3 敗血癥患兒病原菌感染情況

將敗血癥患兒根據預后情況分為好轉組（90例）和死亡組（6例），2個組之間革蘭陽性菌、革蘭陰性菌和真菌感染例數差異無統計學意義（χ2=1.832，P=0.400）。見表4。

表4 好轉組和死亡組病原菌感染情況 例

2.4 新生兒發生敗血癥的危險因素分析

Logistic回歸分析結果顯示，CRP、PCT和IL-6水平升高是新生兒發生敗血癥的危險因素[比值比（odds ratio，OR）值分別為2.943、2.862、2.915，95%可信區間（confidence interval，C I）分別為2.4 2 5～3.3 8 4、2.531～3.269、2.487～3.556，P＜0.05]。見表5。

表5 新生兒發生敗血癥的危險因素

2.5 基于外周血炎癥指標建立診斷新生兒敗血癥的列線圖模型

列線圖中各危險因素的長度對應該因素診斷新生敗血癥的效能。CRP、PCT、IL-6積分分別為74.24、83.65、81.89分，所有危險因素積分相加后的總分為239.78分，該分值對應的新生兒敗血癥發生率為71.86%。見圖1。

圖1 診斷新生兒敗血癥的列線圖模型

2.6 新生兒敗血癥列線圖診斷模型性能評價

以模型驗證組作為驗證集數據對列線圖模型診斷新生兒敗血癥的效能進行評價和驗證。ROC曲線分析結果顯示，列線圖模型診斷新生兒敗血癥的曲線下面積（95%CI）為0.831（0.765～0.924）（P＜0.001），敏感性為82.1%，特異性為80.4%，C-index值（95%CI）為0.934（0.872～0.985）（P＜0.001），列線圖模型的區分度較高。校準曲線顯示理想曲線與實際曲線較為貼近，提示該模型對新生兒敗血癥的診斷情況與實際情況相近。決策曲線的曲線下面積（95%CI）為0.792（0.686～0.857）（P＜0.001），模型曲線遠離極端曲線，提示該模型臨床凈獲益率較高，安全、可靠，實用性強。見圖2。

圖2 列線圖模型診斷新生兒敗血癥的ROC曲線、校準曲線和決策曲線

2.7 新生兒發生敗血癥的Kaplan-Meier生存曲線分析

根據列線圖模型積分的臨界值分為新生兒敗血癥發生率低風險（≤83.65分）、中風險（＞83.65～≤157.89分）和高風險（＞157.89分）3個組。低風險組新生兒敗血癥發生率為29.47%，中風險組為45.57%，高風險組為83.33%，各組間差異均有統計學意義（P＜0.05）。見圖3。

圖3 新生兒發生敗血癥的Kaplan-Meier生存曲線

3 討論

新生兒敗血癥多由血漿凝固酶陰性革蘭陽性菌感染引起，少數為革蘭陰性菌感染，極少數為真菌感染[11]。這些病原微生物進入新生兒體內后會迅速大量繁殖并向血液中釋放毒素，導致患兒從局部感染發展為全身性感染，繼而引發敗血癥。新生兒敗血癥的早期癥狀有進食少或拒絕進食、嗜睡、哭聲低、精神萎靡、持續發熱等，這些癥狀均為非特異性癥狀，不易判斷，診治不及時可能會導致患兒出現臟器功能損傷、中樞神經系統損傷等后遺癥[12]，甚至死亡。有研究表明，新生兒敗血癥的治療時間提前1 h能夠降低患兒10%的死亡風險[13]。因此，尋找高敏感性、高特異性并能對病情發展程度作出判斷的早期診斷指標一直是新生兒敗血癥診治方面的研究重點。

本研究結果顯示，敗血癥組外周血炎癥指標CRP、PCT和IL-6水平均明顯高于對照組（P＜0.05）。CRP是一種非特異性炎癥標志物，在機體受到感染時其水平會明顯升高。一般情況下，血液中的CRP水平會在新生兒受到感染后的6～12 h升高，2 d后達到高峰，通過一定治療后，CRP水平會恢復正常[14]。CRP水平變化在細菌感染時非常明顯，但在病毒感染時其水平變化程度較小或無明顯變化，且CRP水平在機體內出現組織損傷、溶血或缺氧缺血性腦病等非炎癥情況時也會上升[15]。因此，采用CRP作為新生兒敗血癥的診斷指標時通常會聯合其他指標結果來提升診斷的準確性。PCT是由116個氨基酸殘基組成的肽類物質，是降鈣素的前體[16]。在機體出現全身性感染時，血清PCT水平會迅速升高，在感染后3～6 h即可測得，6～12 h達到高峰，2～3 d后恢復至正常水平，PCT水平不受機體免疫狀態的影響，僅與機體感染嚴重程度呈正相關，穩定性較好，特異性也較高[17]。谷磊等[18]回顧分析了156例細菌感染敗血癥新生兒和245例呼吸窘迫綜合征或窒息新生兒的臨床資料，發現PCT與高敏CRP聯合檢測診斷效能更高。IL-6是一種糖蛋白細胞因子，具有造血、免疫調節等多種生物學功能[19]。當機體受到感染后，入侵的病原體與其產物和人Toll樣受體發生相互作用，刺激核轉錄因子-κB與其他多種激酶，導致炎癥因子被大量生成和釋放。IL-6與相應受體結合后會刺激宿主細胞啟動下游信號通路，激活巨噬細胞、淋巴細胞、單核細胞等免疫相關細胞，啟動炎癥反應[20]。新生兒受到感染并出現缺氧、缺血時，組織損傷與器官衰竭發病的一個關鍵因素就是炎癥細胞因子[21]。有研究結果顯示，IL-6能夠對機體內感染作出即時反應，其血清水平在感染發生2 h內即可到達峰值[22]。LIU等[23]對比分析了66例早發性新生兒敗血癥患兒與63例健康新生兒出生后4～6 h和出生后12～24 h的血液檢測結果，發現出生6 h內的血清IL-6水平對新生兒敗血癥有早期診斷價值，并確定了IL-6診斷早發性敗血癥的最佳臨界值（86.16 pg/L）。SUN等[24]發現，血清IL-6診斷新生兒敗血癥的特異性與敏感性均高于CRP。血清IL-6水平在新生兒感染初期的診斷中具有較高敏感性，但其峰值在血液中維持時間較短，24 h后敏感性會降低，且IL-6檢測成本較高，單獨使用IL-6作為新生兒敗血癥的診斷指標存在一定的局限性[25]。有研究發現，IL-6與CRP、PCT等其他診斷標志物聯合使用能夠明顯提升診斷的敏感性、特異性與準確性[26]。

本研究分析了新生兒發生敗血癥的獨立危險因素，并根據分析結果構建了列線圖模型。ROC曲線、決策曲線和校準曲線評價結果顯示該列線圖模型的準確度較高，區分度較好，臨床凈獲益率較高。通過X-tile軟件獲取列線圖模型積分臨界值，并繪制了新生兒發生敗血癥的生存曲線，Log-rank檢驗結果顯示該模型效能良好，具有較高的預測價值。

本研究尚存在一些不足之處：（1）采用回顧性分析的方式進行研究，資料收集時間跨度較大，可能存在偏移因素；（2）資料來源單一，樣本量較小，研究結果有一定局限性；（3）缺乏不同時期敗血癥患兒體內炎癥指標變化的縱向分析。

綜上所述，基于CRP、PCT和IL-6構建的列線圖模型對新生兒敗血癥早期診斷的價值較高，對于提升新生兒敗血癥診斷效能，指導臨床治療，降低新生兒死亡率有著重要的意義。