降钙素原在血流感染中的预测价值

黄 嫄，靳 丽，赵 雅，王 林，李秀娥

近年来,由于抗生素、激素和免疫抑制剂等药物的不适当使用以及临床侵入性操作的介入,导致血流感染的发生率和死亡率逐渐增高,因此血流感染的及时诊断和合理用药成为关键。血培养是诊断血流感染的金标准[1],但由于受采血部位、采血时间、采血量、采血份数、采血人员操作等诸多因素的影响,加上血培养所需时间较久,采血时可能带来污染,或者是抽血之前已经使用过抗菌药物等均会影响血培养的特异度和灵敏度[2-4]。因此,选择早期诊断指标来预测血流感染并进行早期治疗尤为重要[5-6]。降钙素原(procalcitonin,PCT)作为反应感染的间接指标,在脓毒血症的诊断、预后判断以及疗效观察等方面有重要的临床意义[7-9]。本研究拟通过比较PCT、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)水平及白细胞(white blood cell,WBC)、中性粒细胞(neutrophil,NEU)计数与血培养结果的关系,以探讨PCT在血流感染早期诊断中的预测价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2015年6月1日—2017年2月28日就诊于西安市第一医院的同时进行血培养和PCT检测、血细胞分析及CRP检测的患者210例作为研究对象。血培养阳性患者69例,其中男37例,女32例,年龄19～80岁。血培养阴性患者141例,其中男80例,女61例,年龄22～79岁。2组性别比例、年龄构成比较差异无统计学意义(P＞0.05)。血培养阳性组内又分为革兰阳性菌(gram positive,GP)菌血症(30例)、革兰阴性菌(gram negative,GN)菌血症(39例)2组。所有患者血培养送检时间与PCT、CRP及血细胞分析的送检时间相差＜24 h。排除标准：长期血液透析患者、术后3 d内患者、外伤患者。

1.2 方法

1.2.1 血培养 成人采血8～10 mL(无菌操作)立即注入血培养瓶后置于LABSTAR120全自动血培养仪(山东鑫科生物科技股份有限公司)进行培养；对于培养阳性检出的细菌,用MALDI-TOF MS质谱仪(德国布鲁克公司)进行菌株鉴定。

1.2.2 PCT检测 采用化学发光法使用Cobas E411全自动电化学发光分析仪(瑞士罗氏公司)及其配套试剂盒测定血清PCT水平。PCT正常参考范围为0～0.5 ng/mL,阳性标准为≥0.5 ng/mL。

1.2.3 CRP检测 采用免疫散射比浊法利用ASTEP全程CRP分析仪(深圳市国赛生物技术有限公司)及其配套试剂盒测定EDTA抗凝全血CRP水平。CRP正常参考范围为0～10 mg/L,阳性标准为≥10 mg/L。

1.2.4 WBC及NEU计数 采用BC-6900全自动血细胞分析仪(迈瑞医疗国际有限公司)进行血细胞分析。WBC正常参考范围为(3.5～9.5)×109/L,阳性标准为≥9.5×109/L；NEU正常参考范围为(1.8～6.3)×109/L,阳性标准为≥6.3×109/L。

1.3 统计学处理 应用SPSS 18.0软件。计量资料采用Shapiro-Wilk正态性检验结果显示不服从正态分布(P＝0.000),因而采用M(P25,P75)表示；采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分别评价PCT、CRP、WBC及NEU对血流感染的诊断价值；采用非参数Mann-Whitney检验分析各组PCT、CRP水平及WBC、NEU计数有无差异；采用χ2检验或 Fisher确切概率分析各组PCT、CRP、WBC及NEU阳性率有无差异。以P＜0.05为差异有统计学意义,所有检验均为双侧检验。

2 结果

2.1 检测结果 将血培养结果作为判断血流感染的标准,210例患者的PCT、CRP、WBC及NEU的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、约登指数见表1。PCT、CRP、WBC及NEU用于诊断血流感染的ROC曲线见图1,曲线下面积依次为 0.772、0.646、0.600 和 0.617。

表1 PCT、CRP、WBC、NEU对血流感染的诊断价值

图1 PCT、CRP、WBC及NEU在血流感染预测中的ROC曲线

2.2 血培养阳性组与阴性组PCT、CRP水平及WBC、NEU计数 69例血培养阳性患者的PCT、CRP、WBC以及NEU水平均高于141例血培养阴性患者组,Mann-Whitney检验结果显示,2组间PCT、CRP、WBC以及NEU结果比较差异均有统计学意义(P＜0.05),见表2。69例血培养阳性患者的PCT、CRP、WBC以及NEU的阳性率均高于141例血培养阴性患者,χ2检验结果显示,2组间PCT(χ2＝43.63,P＝0.000)、CRP(χ2＝7.51,P＝0.006)、WBC(χ2＝8.34,P＝0.004)以及 NEU(χ2＝6.76,P＝0.009)的阳性率差异比较均有统计学意义(P＜0.05),见表 3。

表2 2 组间 PCT、CRP、WBC、NEU结果M(P25,P75)

表3 2组间 PCT、CRP、WBC、NEU 阳性率[n(%)]

2.3 不同类型病原菌血流感染患者PCT、CRP水平及WBC、NEU计数 GN菌血症39例,占56.52%(39/69)；GP菌血症 30例,占 43.48%(30/69)。Mann-Whitney检验结果显示,GN组患者CRP水平显著高于GP组,2组间差异有统计学意义(P＜0.05),而PCT、WBC、NEU检测结果差异无统计学意义(P＞0.05),见表4。χ2检验结果显示,GN、GP2组间PCT、CRP水平及WBC、NEU计数阳性率差异无统计学意义(P＞0.05),见表5。

表4 2 组间 PCT、CRP、WBC、NEU Mann-Whitney检验结果(P25,P75)

表5 2组间 PCT、CRP、WBC、NEU 阳性率[n(%)]

3 讨论

临床上普遍认为外周血WBC和NEU是初步确定细菌感染的常规指标。WBC是外周血的有核细胞总和,包括NEU、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞等。其中,NEU主要通过吞噬方式杀灭细菌,是机体抵抗细菌入侵的主要防线。临床上外周血WBC和NEU升高往往意味着患者因细菌感染而导致炎症、组织损伤等症状。CRP是由肝脏产生的急性时相反应蛋白,机体细菌感染后会明显升高,但除细菌感染外,病毒感染、组织坏死、手术等都可引起CRP的升高,对感染缺乏特异性。PCT是无激素活性的降钙素前体物质,在酶的作用下可以分解为成熟的降钙素、氨基PCT以及钙抑肽,其由116个氨基酸组成的糖蛋白,分子量约13 kDa。吴修宇等[10]、杨欣悦等[11]研究发现,在细菌感染特别是有全身性表现的严重感染患者血中其水平明显升高。正常生理状态下,甲状腺C细胞和肺部神经内分泌细胞分泌产生PCT,在健康人血液中含量极低(＜0.1 ng/mL),几乎检测不到[12]。但在细菌感染时,肝脏的巨噬细胞、单核细胞,肺、肠道组织的淋巴细胞等可合成分泌PCT,PCT在全身性感染后3～4 h内即可升高,12 h达高峰,且半衰期较长(20～30 h),因此成为早期感染检测的重要指标。PCT检测与血培养比较,优点是耗时少、操作简便以及准确度与血培养比较接近[13]。

本研究选取了210例患者,血培养阳性患者69例,阳性率为32.86%。通过ROC曲线评价PCT、CRP、WBC及NEU 4项指标用于判断血流感染的诊断价值,结果显示,PCT的ROC曲线下面积及约登指数均高于其他3个指标,提示PCT对血流感染的诊断效能优于CRP、WBC及NEU,因此血清PCT检测结果对于预测血流感染有较好的诊断价值。PCT的灵敏度、特异度分别为72.46%(50/69)、75.18%(106/141),阳性预测值、阴性预测值分别为58.82%(50/85)、84.8%(106/125)。 王欢等[14]报道,PCT在0.5 ng/mL时对血培养诊断的敏感性、特异性分别为78.3%、77.3%,阳性预测值和阴性预测值分别为52.0%、91.9%,与本研究结果相似。本研究中血培养阳性患者PCT的阴性率为27.54%(19/69),其原因可能有以下3点：①体内存在着一些对PCT的分泌起到促进或抑制作用的影响因素；②PCT在感染初期不升高或轻微升高；③血培养存在污染而导致结果出现假阳性。有文献[15-16]报道,凝固酶阴性葡萄球菌可能引起血培养假阳性,判断时应结合患者自身症状。本研究血培养阳性结果中有4株耐甲氧西林凝固酶阴性葡萄球菌、2株耐甲氧西林溶血葡萄球菌的患者血清PCT检测结果为阴性。本研究显示PCT的阳性预测值和阴性预测值分别为58.82%、84.8%,说明PCT对血流感染诊断的阴性预测能力较强,即PCT＜0.5 ng/mL时,排除血流感染的把握较大。而PCT对血培养阳性预测值偏低的原因有2点：①因血培养存在假阴性结果的可能,培养阴性不能绝对排除血流感染；②在非细菌感染情况下,如胰腺炎、肝肾疾病、持久的循环休克和多器官紊乱等情况,以及病毒、肿瘤、寄生虫感染、自身免疫性疾病等非感染因素引起的PCT升高。

本研究结果显示,血培养阳性患者的 PCT、CRP、WBC及NEU水平及阳性率均显著高于(P＜0.05)血培养阴性患者；吴际贞等[17]对45例脓毒血症患者及45例一般感染患者的PCT、CRP及WBC阳性率进行比较,结果表明仅PCT及CRP的阳性率在2组患者中存在显著性差异(P＜0.05)。本研究结果与吴际贞等[17]的研究结果不完全一致,原因有待探究,但2个研究存在如下差异：①样本含量不同；②吴际贞等[17]的研究未纳入NEU指标,无从得知其在2组间有无显著性差异；③吴际贞等[17]仅针对2组间3项指标的阳性率进行了χ2检验,未对PCT、CRP水平及WBC计数数值进行比较。

本研究还发现,GN菌血流感染者CRP水平高于GP菌血流感染者,且有显著差异(P＜0.05),这与Abe等[18]的研究结果一致,即GN菌血流感染患者(n＝176)血清CRP水平较GP菌血流感染者(n＝407)明显升高(P＜0.001)。但与王芊和华川[19]的研究结果不一致,后者对49例血流感染患者进行PCT、CRP水平比较,结果显示GN组PCT水平显著高于GP组(P＜0.05),而CRP水平无显著性差异(P＝0.292)。原因有待探究,但2个研究存在如下差异：①样本含量不同；②统计方法不同,王芊和华川[19]采用t检验比较2组间各指标均值有无差异；③王芊和华川[19]未对PCT、CRP及WBC的阳性率进行比较。

综上所述,PCT检测具有检测时间短、操作方便、灵敏性与特异性高等特点,与血培养联合应用,可弥补后者耗时长、容易受标本采集时机及抗生素应用等影响的不足,对血流感染的早期诊断具有较好的预测价值,在病原尚未明确时指导临床及早进行经验治疗,对于抗生素的合理使用有重要意义。