血清和胸腔积液降钙素原对肺炎旁胸腔积液病情评估和诊治的临床价值

叶飒 严建平 王宏 任卓超

血清和胸腔积液降钙素原对肺炎旁胸腔积液病情评估和诊治的临床价值

叶飒 严建平 王宏 任卓超

目的 评价血清降钙素原（S-PCT）和胸腔积液降钙素原（PF-PCT）水平在肺炎旁胸腔积液（PPPE）患者病情评估和诊治中的临床价值。 方法 80例PPPE患者分为两组：单纯性肺炎旁胸腔积液（UCPE）组42例、复杂性肺炎旁胸腔积液（CPE）组38例，另选定30例漏出液患者作为对照组。检测3组胸腔积液的pH值、葡萄糖、LDH，S-PCT和PF-PCT水平。结果 3组胸腔积液的pH值、葡萄糖、LDH均有统计学意义（均P＜0.05）。UCPE组、CPE组S-PCT和PF-PCT均较对照组明显升高（均P＜0.01），UCPE组、CPE组间S-PCT无统计学意义（P＞0.05），UCPE组、CPE组间PF-PCT有统计学意义（P＜0.05）；S-PCT与PF-PCT之间呈正相关性（r=0.70，P＜0.05）。S-PCT与PF-PCT在肺炎严重指数（PSI）评分分层的高风险者明显升高（P＜0.05），住院天数＞3周和发生并发症及死亡者的S-PCT及PF-PCT分别较住院天数＜3周和未发生并发症及死亡者的明显增高，均有统计学意义（均P＜0.05），胸膜增厚者和外科手术者PF-PCT/S-PCT分别较非胸膜增厚者和非外科手术者明显下降，均有统计学意义（均P＜0.05）；PF-PCT＞0.25ng/ml（临界值）时被认为对CPE有诊断意义，敏感度为80%，特异度为76%。 结论 S-PCT和PF-PCT对PPPE病情评估有临床意义；PF-PCT对CPE有诊断意义，可对临床治疗起到指导作用；PF-PCT/S-PCT可以预测胸膜增厚程度和外科手术率。

血清降钙素原 胸腔积液降钙素原 胸腔积液降钙素原/血清降钙素原 肺炎旁胸腔积液 单纯性肺炎旁胸腔积液 复杂性肺炎旁胸腔积液

肺炎旁胸腔积液（parapneumonic pleural effusion， PPPE）是肺炎常见的并发症，发生率为36%～57%，肺炎合并PPPE者病死率明显高于单纯肺炎患者。按照病情程度不同，PPPE分为单纯性肺炎旁胸腔积液（un-complicated parapneumonic effusion,UCPE），复杂性肺炎旁胸腔积液（complicated parapneumonic effusion，CPE）和脓胸（pleural empyema，PE）。目前PPPE的诊断主要通过胸水pH值、葡萄糖、乳酸脱氢酶（LDH）及胸腔积液革兰染色涂片和细菌培养等，以上的指标虽有较高的特异度，但敏感度普遍太低，且单一的参数无法对其治疗起到指导意义，因此临床亟需有一个可靠的指标来诊断PPPE，预测其病情严重程度并指导其治疗，以期尽可能减少并发症和降低病死率。

降钙素原（procalcitonin，PCT）是降钙素的前体物质，是一种炎症介质，近年来逐渐成为鉴别严重细菌感染的新型标志物，具有高敏感度、高特异度，它在细菌感染合并严重全身系统反应时显著升高，而在病毒或局灶感染时水平正常或轻度升高。目前国内已有文献阐述血清降钙素原（serum procalcitonin，S-PCT）在社区获得性肺炎（CAP）中的诊断价值和意义[1-2]，而胸腔积液降钙素原（pleural fluid procalcitonin，PF-PCT）对PPPE病情评估及诊断治疗的临床价值国内尚鲜有报道。为此，我们研究了S-PCT和PF-PCT对PPPE病情评估和诊治的临床价值，现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料 2010-5—2012-10就诊于我院呼吸内科的PPPE患者共80例，入选标准：（1）符合2006年中华医学会呼吸病学分会制定的《社区获得性肺炎诊断和治疗指南》中的肺炎诊断标准[3]；（2）卧位胸部X线平片上的厚度＞10mm；（3）年龄≥18岁；（4）入院前未用药；（5）无重大脏器功能不全和精神异常；（6）非孕妇或哺乳期妇女。排除标准：（1）其他原因引起的胸腔积液；排除慢性阻塞性肺疾病、支气管扩张、肺间质纤维化等肺部基础疾病；（2）首次胸腔穿刺为稠厚、脓性胸腔积液即诊断脓胸者；（3）肿瘤患者（尤其小细胞肺癌、甲状腺肿瘤及神经内分泌肿瘤等）。根据《协和呼吸病学》所述将PPPE患者分为UCPE组（胸水游离，pH＞7.2，葡萄糖＞2.24 mmol/L，LDH＜1000IU/L，胸腔积液涂片和培养均为阴性），CPE组（胸水分隔，pH＜7.2，葡萄糖＜2.24mmol/L，LDH＞1 000 IU/L，胸腔积液涂片或培养为阳性）[4]。另择30例漏出液患者作为对照组，其中充血性心力衰竭12例，慢性肾衰竭10例，肝硬化8例，均无合并肺炎。UCPE组42例，男30例，女12例，年龄35～71（48.70±16.08）岁；CPE组38例，男28例，女10例，年龄38～74（50.60±18.16）岁；对照组30例，男16例，女14例，年龄40～72（54.20± 20.13）岁。3组患者性别、年龄的差异均无统计学意义（均P＞0.05）。该研究经过浙江省人民医院医学伦理会评审通过，所有入选者均签署知情同意书。

1.2 方法 所有入选PPPE患者在入院第1天均予肺炎严重指数（pneumonia severity index，PSI）评估肺炎严重程度，并进行危险度分级，评分≤70的为Ⅰ和Ⅱ级，71～90为Ⅲ级，91～130为Ⅳ级，＞130为Ⅴ级。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级为低风险，Ⅳ级和Ⅴ级为高风险。所有患者在入院第1天给予抗生素治疗前获取血液标本，在B超引导下行胸腔穿刺术，获取胸腔积液标本。取胸腔积液标本和血清标本各5ml，用离心机3 000r/min离心5min，采用ELISA法检测血清和胸腔积液标本中PCT的浓度。PCT试剂盒购自英国Abcam公司。完全按试剂盒说明操作。对PPPE患者按各种预测因子分类后的S-PCT及PF-PCT进行比较。

1.3 胸膜增厚诊断标准[5]胸膜增厚以恢复期后X线胸片、胸部CT及胸部B超检查胸膜增厚≥4mm为判定标准。

1.4 统计学处理 采用SPSS19.0统计软件，计量资料以表示；多组间比较采用方差分析，两两比较采用q检验；两组间比较采用t检验；S-PCT与PF-PCT关系采用直线相关分析；采用ROC曲线检测敏感度、特异度。

2 结果

2.1 3组胸腔积液检测项目比较 见表1。由表1可见，UCPE组、CPE组pH值和葡萄糖均较对照组下降，CPE组较UCPE组下降（均P＜0.05）；LDH值UCPE组、CPE组均较对照组升高，CPE组均较UCPE组升高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表1 3组胸腔积液检测项目比较

2.2 3组S-PCT、PF-PCT水平比较 见表2。

表2 3组S-PCT、PF-PCT水平比较

由表2可见，UCPE组、CPE组S-PCT较对照组明显升高，差异有统计学意义（均P＜0.05），UCPE组、CPE组间无统计学意义（P＞0.05）；UCPE组、CPE组PF-PCT较对照组明显升高，差异均有统计学意义（均P＜0.05），CPE组较UCPE组有所升高（P＜0.05）；S-PCT与PF-PCT呈正相关性（r=0.70，P＜0.05）。

2.3 PPPE患者按各种预测因子分类后的S-PCT及PF-PCT比较 见表3。

表3 PPPE患者按各种预测因子分类后的S-PCT及PF-PCT比较

由表3可见，以PSI分层的高风险S-PCT和PF-PCT值较低分险明显增高，均有统计学意义（均P＜0.05），但PF-PCT/S-PCT比较无统计学意义（P＞0.05）；住院时间＞3周和发生并发症及死亡的S-PCT及PF-PCT分别较住院时间＜3周和未发生并发症及死亡的明显增高，均有统计学意义（均P＜0.05），但两者PF-PCT/SPCT分别无统计学意义（均P＞0.05）；胸膜增厚者和外科手术者PF-PCT/S-PCT分别较非胸膜增厚者和非外科手术者明显下降，均有统计学意义（均P＜0.05），但两者S-PCT及PF-PCT比较分别无统计学意义（均P＞0.05）。2.4 ROC曲线检测结果 PF-PCT＞0.25ng/ml（临界值）时被认为对CPE有诊断意义，敏感度为80%，特异度为76%；PF-PCT/S-PCT可以预测PPPE胸膜增厚程度和外科手术率，其比值越低，胸膜增厚越明显，外科手术率越高。

3 讨论

肺炎伴PPPE是呼吸科的常见疾病，如果胸腔积液培养阳性，便有侵入性操作的指征，但因为培养时间过长，往往会使治疗错过最佳的良机，因此若不对PPPE患者早期进行积极正确的治疗，可使病死率增加，因此，临床上需要有一种高灵敏度和高特异度的生物学指标早期预测PPPE的病情严重程度并指导治疗以期减少并发症及病死率。我们的研究正是基于这个背景展开。

PPPE一般发生在肺炎发生后48～72h，根据发展过程分为干性胸膜炎期、渗出期、纤维脓性期和机化期。干性胸膜炎期无胸腔积液产生；渗出期的胸腔积液一般为游离，pH值正常，葡萄糖＞2.24mmol/L，LDH活性＜1 000U/L，无菌，称为UCPE期，此期应用抗生素，大部分病情可好转，积液可自行吸收，一般不需要行胸腔闭式引流；纤维脓性期胸膜腔内有蛋白沉积以及纤维膜形成，胸膜腔出现分隔，常伴有细菌的侵入，胸腔积液革兰染色以及细菌培养多呈阳性，pH值＜7.2，葡萄糖＜2.24mmol/L，LDH常＞1 000 U/L，称为CPE期，此期除了应用强有力的抗生素外，还需积极早期行胸腔闭式引流以引流胸腔积液。否则随着病情发展，成纤维细胞的形成，胸膜间的纤维膜转变成厚而无弹性的胸膜，肺的气体交换功能将严重受损，可出现永久性的肺功能受损。可见，在PPPE发展的4期中最重要的转折点在渗出期和纤维脓性期，因此我们将UCPE组和CPE组列为实验组，本研究结果显示3组患者pH值、葡萄糖、LDH均有统计学意义差异，UCPE组和CPE组的pH值及葡萄糖较对照组下降，CPE组下降尤为显著；两组LDH较对照组升高，CPE组的LDH上升较UCPE组更显著。

PCT是降钙素的前体物质，是由116个氨基酸残基组成，相对分子量为13 kD的糖蛋白，是炎症刺激后由不同器官（包括肺）的神经内分泌细胞产生的，小细胞肺癌患者血中PCT水平升高，提示肺脏的神经内分泌细胞可能分泌PCT，因此我们的实验中剔除了肺及其他部位的神经内分泌肿瘤患者。PCT是一种无激素活性的蛋白质，健康人体内含量极低（＜0.1ng/ml），在全身细菌或真菌感染时显著升高，但病毒或局部感染时可正常或轻微升高，作为新的炎症检测标志物，PCT具有早期、高敏感度、高特异度的特点，检测快速简便，有利于临床开展应用。国内外有较多文献研究S-PCT在CAP中的作用，Müller等[6]研究表明，S-PCT有助于增加CAP患者肺炎的诊断精确性，对CAP的严重程度和预后有预测作用。相比较而言，PF-PCT在伴PPPE的CAP中的研究却鲜有报道。在2005年，Cakir等[7]曾报道PF-PCT在结核性和非结核性胸膜炎中的浓度具有明显的统计学差异，这项研究证明在胸腔积液中测定PCT水平是胸腔感染的一个标记物，较血清而言是一个高敏感度和高特异度的指标，因此我们的实验试图大胆研究在伴有PPPE的CAP患者中S-PCT和PF-PCT的作用，观察在鉴别CPE时PF-PCT是否比S-PCT更具临床意义。实验表明，UCPE组和CPE组S-PCT及PF-PCT均较对照组升高，这与Lin等[8]的研究结果一致，说明S-PCT、PF-PCT在诊断PPPE区别于非PPPE有着重大意义，并且两者具有正相关关系。因为PPPE患者的胸膜和毛细血管通透性增加，我们推断PF-PCT可能来源于血液循环中的S-PCT，因此两者具有很好的相关性。实验中UCPE组和CPE组之间S-PCT无统计学差异，而CPE组较UCPE组PF-PCT明显升高并具有统计学差异，且两者数值均低于0.5ng/ml，这与Ko等[9]的研究结果一致，对于这个结果，我们推断S-PCT是一个系统严重感染性的指标,而PPPE是局灶感染性指标，但是胸腔积液的感染考虑还是局灶性感染，因此在鉴别UCPE和CPE上PF-PCT较S-PCT更具诊断意义，当然这尚需进一步的研究探索来证实。另外，实验入选的PPPE患者以PSI评估分组中高风险组和低分险组S-PCT、PF-PCT分别有统计学意义，这表明S-PCT、PF-PCT与PPPE的严重程度密切相关，两者浓度越高，病情越严重；同样S-PCT、PF-PCT在住院时间及并发症发生率和病死率上均有预测作用，两者浓度越高，则住院时间越长，并发症发生率和病死率越高，而S-PCT、PF-PCT在胸膜增厚，外科手术率上并无预测作用。相反，PF-PCT/S-PCT在PPPE的病情严重程度，住院时间及并发症发生率和病死率上并无预测作用，但能预测胸膜增厚程度和外科手术率，其比值越低，胸膜增厚程度越明显，外科手术率越高。关于这个结果，我们推测可能在纤维脓性期向机化期发展的过程中，一些介质释放促进胸膜纤维组织的沉积增加使胸膜增厚，S-PCT从胸膜滤过减少，PF-PCT减少，从而PF-PCT/S-PCT明显下降，因此PF-PCT/ S-PCT是PPPE胸膜增厚，需要外科手术治疗良好的预测指标，但在评估病情严重程度、住院时间、并发症发生率及病死率上并无明显的预测作用。

研究表明，约5%的PPPE发展为严重的胸膜腔感染，尤其是CPE和PE，治疗困难，否则极易引起纤维蛋白沉积，可导致胸膜粘连增厚和分隔，影响预后，这也表明在临床上早期评估PPPE的严重程度特别是对CPE的早期诊断将对治疗PPPE起到非常重大的作用。但目前的检查（如肺部CT、B超、胸腔积液检查及培养）均不能早期评估病情严重程度和预测胸膜增厚，我们的研究表明：PF-PCT＞0.25ng/ml时认为对CPE有诊断意义，建议在抗感染治疗基础上尽快予胸腔闭式引流或胸腔内注入纤溶剂或胸腔镜治疗，敏感度为80%，特异度为76%；PF-PCT/S-PCT可以预测PPPE胸膜增厚程度和外科手术率（胸腔镜及开胸手术）。因此S-PCT、PF-PCT、PF-PCT/S-PCT对PPPE病情的早期评估，可用于指导临床诊治，从而起到减少并发症、降低病死率的作用。

[1]Tasabehji W R,Al-Quobaili F A,Al-Daher N A.Usefulness of procalcitonin and some inflammatory parameters in septic patients[J]. SaudiMed J,2008,29(4):520-525.

[2]CharlesPE,LadoireS,AhoS,et al.Serumprocalcitoninelevationin critically ill patients at the onset of bacteremia caused by either Gram negative or Gram positive bacteria[J].BMC Infect Dis,2008, 37(8):38-39.

[3]中华医学会呼吸病学分会.社区获得性肺炎诊断和治疗指南[J].中华结核和呼吸杂志,2006,29(10):651-655．

[4]蔡柏蔷,李龙芸.协和呼吸病学[M].2版.北京:中国协和医科大学出版社, 2011:1003-1013.

[5]周雁玲,蔡曙耘.多层螺旋CT肋骨段内缘胸膜线影在判断少量胸腔积液和胸膜增厚中的临床价值[J].新疆医科大学学报,2010,33(9): 1142-1144.

[6]Müller B,Harbarth S,Stolz D,et al.Diagnostic and prognostic accuracy of clinical and laboratory parameters in community-acquired pneumonia[J].BMCInfectDis,2007,7:10.

[7]Cakir E,Deniz O,Ozcan O,et al.Pleural fluid and serum procalcitonin as diagnostic tools in tuberculous pleurisy[J].Clin Biochem, 2005,38:234-238.

[8]Lin M C,Chen Y C,Wu J T,et al.Diagnostic and prognostic values of pleural fluid procalcitonin in parapneumonic pleural effusions [J].Chest,2009,136(1):205-211.

[9]Ko Y C,Wu W P,Hsu C S,et al.Serum and pleural fluid procalcitonin in predicting bacterial infection in patients with parapneumonic effusion[J].J Korean Med Sci,2009,24(3):398-402.

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）

（本文编辑：沈昱平）

310014 杭州，浙江省人民医院呼吸科