降钙素原对心脏术后细菌感染的诊断价值

李小芳 程国栋 朱春磊 张金明 陈乃颖

临床研究

降钙素原对心脏术后细菌感染的诊断价值

李小芳 程国栋 朱春磊 张金明 陈乃颖

目的 探讨降钙素原（PCT）对早期诊断体外循环（CPB）心脏直视术后细菌感染及判断严重程度的价值。方法 随机选取我院心脏外科2014年4月至2015年3月在CPB下行心脏直视手术的患者197例，测定患者手术当天，术后第1、2、3天血PCT浓度。根据患者临床表现及细菌培养结果将患者分为无细菌感染组和细菌感染组，观察两组患者PCT浓度的变化规律并进行比较。结果 无细菌感染组PCT在术后第1天达到峰值为（1.50±1.26）ng/ml，第2、3天逐渐下降；细菌感染组PCT浓度高于无细菌感染组，两组比较差异有统计学意义（P＜0.01），且在术后早期持续升高或下降后再次升高出现第二个峰值（＞5.0 ng/ml）。7例全身细菌感染患者的PCT峰值均＞10 ng/ml。结论 PCT对体外循环心脏术后细菌感染有良好的诊断价值。如患者术后PCT＞5.0 ng/ml或术后早期持续升高或下降后再次升高，则高度提示患者发生细菌感染，感染严重程度与PCT增高程度呈正相关。

降钙素原； 体外循环； 心脏术后； 细菌感染； 诊断

体外循环心内直视手术后细菌感染是围术期最常见的并发症,但是如何准确早期诊断感染仍是有待解决的问题。传统的感染测定指标如发热、白细胞、血沉和C反应蛋白（CRP）等诊断体外循环心脏手术后细菌非常困难。

近年来的各项研究表明，血清降钙素原（PCT）是细菌感染的良好标记物[1]，但因其在体外循环心脏术后有一定升高，对PCT在体外循环心脏术后非感染性全身炎症反应（SIRS）变化规律的研究尚少，对诊断心脏术后细菌感染确切的临界值及对感染严重程度的判断更需进一步研究。本研究通过随机选取体外循环心脏术后患者，测定术后早期PCT浓度，了解PCT在非细菌感染及不同程度细菌感染患者中的浓度及变化规律，评价降钙素原对体外循环心脏术后细菌感染的诊断价值，达到早期诊断、及时有效治疗的目的。

1 对象与方法

1.1 研究对象 随机选取我院心脏外科2014年4月至2015年3月择期在体外循环（CPB）下行心脏直视手术的患者，男性112例，女性85例，年龄1个月至72岁；其中先天性心脏病92例、风湿性心脏病64例、冠心病35例、心脏黏液瘤6例。手术均在气管插管全身麻醉降温至33℃～35℃、主动脉阻断心脏停跳下进行，肝素抗凝维持全血凝固活化时间（ACT）480 s以上，血液浓缩器技术全程超滤。所有患者均排除术前感染，并在麻醉诱导后切皮前30 min及术中（手术开始后3 h）给予抗生素预防感染；风心病、复杂先心病、冠心病使用头孢三代抗生素，一般患者使用头孢一、二代抗生素。剔除术后早期出现非感染性严重并发症（如低心排血量、多脏器功能不全、ARDS、急性肾损伤）的患者。术后均使用呼吸机转入心外ICU监护治疗。

1.2 方法

1.2.1 标本采集 测定所有患者手术当天（PCT-0）和术后第 1天（PCT-1）、第 2天（PCT-2）、第 3天（PCT-3）的血清PCT；术后当天为术后2 h内采血，其余则为清晨6点采血。所有患者术后当天均行气管内吸引物及血细菌培养，手术当天及术后第1、2、3天均行床边X线胸片及心脏、胸腔超声检查；对高度怀疑细菌感染的患者如术后出现体温升高，伤口红肿、热痛、出现分泌物，或痰多且黄色黏稠等情况，则根据病情多次行血、静脉导管、中段尿、伤口分泌物或痰、胸腔引流液等细菌培养。记录所有患者的相关资料及检测报告。根据临床表现及细菌培养结果将患者分为无细菌感染组及细菌感染组。细菌感染按原卫生部2001年1月3日下发的《医院感染诊断标准（试行）》进行诊断；全身细菌感染根据2001年危重病医学会/欧洲危重病医学会/美国胸科医师协会/美国胸科学会/外科感染学会关于全身性感染定义国际会议共识进行诊断。

1.2.2 实验方法 抽取4 ml静脉血，30 min内进行离心，离心半径6 cm，以2500 r/min离心10 min，取上层血浆，置-80℃冰箱保存。血清PCT检测采用荧光免疫分析法，采用我院检验科配备德国产VIDAS BRAHMS PCT检验仪进行全自动定量检测。PCT正常参考范围：＜0.05 ng/ml。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件对数据进行统计分析。计量资料以±s表示，两组样本组间均数比较采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床结果 无细菌感染组166例；细菌感染组 31例，其中局部细菌感染24例（呼吸系统感染20例、伤口感染2例、泌尿系统感染1例、胸骨后感染1例），全身细菌感染7例。

2.2 PCT检测结果 两组患者年龄、体外循环时间及主动脉阻断时间比较未见统计学差异。无细菌感染组PCT较正常参考值升高，且在术后第1天达到峰值（一般＜2.0 ng/ml），第 2、3 天逐渐下降；细菌感染组PCT较无细菌感染组明显升高，且术后早期持续升高或下降后再次升高出现第二个峰值（一般＞5.0 ng/ml）。7例全身细菌感染患者的PCT均＞10 ng/ml。见表 1。

表1 两组患者基本资料及血PCT检测结果比较（±s）

表1 两组患者基本资料及血PCT检测结果比较（±s）

PCT-3（ng/ml）无菌组 166 33.99±22.61 99.33±38.46 60.57±29.49 0.50±0.71 1.50±1.26 0.95±0.73 0.47±0.38细菌组 31 26.15±24.33 117.62±57.80 73.71±42.68 2.61±6.55 7.94±8.20 7.74±6.65 4.20±3.86 t值 -1.75 2.23 2.11 4.07 9.63 12.90 12.26 P 值 0.16 0.07 0.13 0．00 0．00 0．00 0．00组别 例数 年龄（岁）体外循环时间（min）主动脉阻断时间（min）PCT-0（ng/ml）PCT-1（ng/ml）PCT-2（ng/ml）

2.3 PCT对细菌感染的诊断价值 体外循环心脏术后早期PCT＜2.0 ng/ml诊断无细菌感染的敏感度为93.37%，特异性为99.36%；PCT＞5.0 ng/ml诊断细菌感染的敏感度为83.87%，特异性为89.66%。见表2。

表2 PCT诊断细菌感染的敏感度及特异性

3 讨论

生理情况下，甲状腺C细胞分泌PCT，PCT被特异性蛋白酶剪切后产生有激素活性的降钙素。在正常情况下，机体循环中PCT浓度很低，甚至测不到，通常＜0.05 ng/ml[2]。目前的研究表明，内毒素和细胞因子可以刺激、诱导PCT的翻译，体内前炎症细胞因子诱导PCT的产生在实验动物模型和临床研究均有报道[3]。PCT对内毒素和细胞因子反应迅速，2～6 h内即可升高，下降程度取决于其在血浆中衰减速度及与新生成PCT间的平衡，半衰期为24～30 h[4]。

细菌感染和脓毒血症时，内毒素或细胞因子抑制PCT分解成降钙素，大量PCT分泌入血，患者血清PCT值可升至1000 ng/ml或更高[5]。细菌感染引起PCT升高并不是由甲状腺C细胞过度分泌形成，而是由其他组织器官（如外周血，肝脏中巨噬细胞、单核细胞，肺脏的 Kultschizky细胞，肠道、肾脏中神经内分泌细胞等）对细菌感染发生反应而导致PCT过度合成及释放[6]。0.5 ng/ml被认为是感染性疾病诊断的分界值[7]。

心脏手术是一种高度无菌的手术。体外循环后PCT升高的具体原因目前尚不完全明确。轻度的PCT升高可能与体外循环诱发的细菌移位引起内毒素的释放和各类细胞因子水平的升高有关[8]。然而体外循环亦有其他多种可能引起PCT产生的因素如严重的组织创伤、体外转流时间过长、灌注异常或其他原本存在的危险因素等[9]。从目前研究来看,PCT确实会在体外循环后早期非感染性SIRS中一定程度升高[10]。

在本研究中发现，由体外循环诱发的非感染性全身炎症反应综合征导致的PCT升高在术后第1天达到峰值，一般＜2.0 ng/ml，第2、3天逐渐下降。因此0.5 ng/ml作为细菌感染性疾病诊断的分界值在体外循环后并不适用，PCT轻度升高并不能说明存在细菌感染。如PCT＞5 ng/ml，或在术后持续升高，或者下降后再次升高，且无非感染性严重并发症（如低心排血量、多脏器功能不全、ARDS、急性肾损伤）存在，则高度提示细菌感染的可能。PCT越高，感染越严重，如PCT＞10 ng/ml，则强烈提示全身细菌感染的存在。

体外循环心脏术常规在术前及术中预防性使用一次抗生素，但因患者经体外循环、低体温、主动脉阻断、体内多种管道处理后，术后早期发生院内感染的概率大，且一旦发生感染后果严重[11]；如所有患者术后常规预防性使用抗生素则易导致耐药菌的生长，所以急需一种早期判断细菌感染的标记物来指导抗生素的使用。本研究中，体外循环心脏术后PCT＜2 ng/ml认为是体外循环诱发的非感染性全身炎症反应；如PCT＞5 ng/ml且排除其他非感染性严重并发症，因而对体外循环心脏术后早期细菌感染有良好的诊断价值。与以往指标相比,PCT具有检测简便、敏感度高、特异性强等特点。在术后早期为患者监测PCT，可准确判断有无细菌感染的发生，既可以为无细菌感染者避免不必要的抗生素使用，减少细菌耐药，亦可以为细菌感染者在临床感染征象之前诊断细菌感染的存在，进行针对性治疗。但PCT不能进行细菌学分类的诊断，临床工作中应结合其他指标如病原学培养等对病情进行综合判断评估。

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Diagnostic value of procalcitonin in bacterial infection after cardiac surgery

LI Xiao-fang，CHENG Guo-dong，ZHU Chun-lei，et al.Department of Cardiology，the People′s Hospital of Gaozhou，Gaozhou 525200，China

ObjectiveTo explore the the value of Procalcitonin（PCT）in early diagnosis of bacteria infection，and judge the severity of patients who got cardiac surgery under Cardiopulmonary bypass（CPB）.MethodsThe research objects were randomly selected from the patients with cardiac operation under CPB in April 2014 to March 2015 in our hospital.The blood concentration of PCT of postoperative patients was determined in the day after surgery，1 day after surgery，2 days after surgery and 3 days after surgery.According to the clinical presentation and bacterial culture results，the cases were divided into non bacterial infection and bacterial infection groups.The variation law of two groups of PCT concentration were observed and compared.ResultsPCT concentrations in non bacterial infection group were up to peak（1.50±1.26）ng/ml in 1 day after surgery，then decreased gradually in 2 or 3 days.PCT concentrations in bacterial infection group were higher than the other group（P＜0.01），and continued to rise or fall to rise again appearing the second peak in early postoperative days（peak concentration＞5.0 ng/ml）.7 cases of patients with systemic bacterial infection of PCT were ＞10 ng/ml.ConclusionPCT shows a good diagnostic value in early diagnosis of postoperative bacterial infection of cardiac surgery under CPB.Postoperative patients with PCT＞5.0 ng/ml or continue to rise，or fall to rise again，highly suggest a bacterial infection，the degree of infection was positively associated with PCT levels.

Procalcitonin； Cardiopulmonary bypass； After cardiac surgery； Bacterial infection；Diagnosis

525200 广东省高州市，高州市人民医院心外科ICU

10．3969/j．issn．1672－5301．2015．08．020

R654.2

A

1672-5301（2015）08-0750－04

2015-04-10）