感染相关炎症指标在多重耐药菌血流感染早期诊断中的应用分析
2020-03-22夏飞胡光煦廖亚玲许鑫陈敏杜鸣
夏飞,胡光煦,廖亚玲,许鑫,陈敏,杜鸣
血流感染(bloodstream infection,BSI)是指各种病原微生物和毒素侵入血液循环,引起全身感染、中毒和炎症反应,进一步可导致患者发生血压下降、凝血和纤溶系统改变,从而引起全身多器官功能障碍的一种严重全身感染性疾病[1]。由于血流感染影响因素复杂,一旦发生进展迅速,易播散至全身多脏器,全球每年约发生20万例BSI,且病死率为20%~50%[2],故尽早明确病原菌种类与选择合理抗菌药物治疗是控制血流感染的关键。近年来随着广谱抗菌药物的频繁使用,临床检出病原菌的耐药现象呈上升趋势。2017年我国细菌耐药监测网(CHINET)数据显示细菌对抗菌药物耐药形势仍较严重,细菌耐药多集中于耐碳青霉烯类革兰阴性杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、凝固酶阴性葡萄球菌(MRCNS)等,且血培养阳性菌株耐药率明显高于肺部检出菌[3]。目前,诊断血流感染的金标准为血培养,但其阳性率在15%左右,出现阳性结果也需3~5 d,故会对病情诊断与用药造成延误[4]。因此,临床常借助其他感染相关生化指标判断感染状态、感染程度及用药参考[5]。本研究通过分析我院血培养与感染指标的检测结果,为利用感染指标预测多重耐药菌血流感染及细菌种类提供可行方法。
1 对象与方法
1.1 研究对象 收集2016年3月—2018年2月本院发生多重耐药菌感染病例资料852例。入选标准:(1)患者住院期间开展血培养、血常规、C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、血清淀粉样蛋白A(SAA)送检时间不超过24 h。(2)同一患者在1个月内进行多次血培养检测,取第1次检测结果进行分析。(3)同一患者一次血培养结果出现多种细菌混合感染时,则排除。
1.2 研究方法 血培养采用美国BD Bactec TMFX血培养仪检测,细菌鉴定采用法国梅里埃VITEK−2 COMPACT全自动微生物鉴定分析仪;血清PCT检测采用罗氏公司全自动电化学发光免疫分析系统E170测定。CRP检测采用罗氏公司Modular P800全自动生化分析仪及配套CRP试剂盒(免疫比浊法)。SAA测定采用奥普生物医药有限公司的SAA定量试剂盒(胶体金法)及配套Qpad金标数码定量读数仪。白细胞分类计数采用美国贝克曼库尔特公司生产的Coulter LH750全自动血细胞分析仪及其配套试剂进行检测。
1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0软件进行统计分析。非正态分布资料采用M(P25,P75)描述,2组样本资料比较采用Kolmogorov-SmirnovZ检验,多组样本资料比较采用非参数检验Kruskal-Wallis H检验;根据是否发生血流感染、菌种感染类型绘制感染指标的受试者工作特征(ROC)曲线,并计算曲线下面积(AUC)确定最佳阈值。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 基本情况 2016年3月—2018年2月共收集852例发生多重耐药菌感染患者,其中526例患者同期进行血培养,检测PCT、CRP、SAA和血常规。其中男294例,中位年龄46岁;女232例,中位年龄48岁。血培养阳性108例(20.5%);共有革兰阳性菌感染42例(38.9%),革兰阴性菌感染66例(61.1%)。血培养阳性和阴性者间性别差异无统计学意义(χ2=0.343,P>0.05)。在血培养阳性结果科室分布中,以重症医学科检出率最高(39例,36.1%)。肾结石、肝胆结石、下呼吸道感染、胰腺炎、恶性肿瘤是血培养阳性患者的主要基础疾病。在临床常见操作中,深静脉置管患者血培养阳性率最高(42例,38.9%),见表1。
Tab.1 Characteristics of clinical data in 526 patients with multiple resistant bacteria表1 526例多重耐药感染患者的临床资料分布特征例(%)
2.2 血培养及感染相关炎症指标检验结果 多重耐药菌血培养阳性患者CRP、PCT、SAA、中性粒细胞(NEU)与血培养阴性患者比较,差异均有统计学意义(P<0.01),见表2。血培养阳性患者革兰阳性菌感染患者CRP、PCT、SAA、中性粒细胞(NEU)与革兰阴性菌感染患者的差异均有统计学意义(P<0.05),见表3。
2.3 感染指标鉴别多重耐药菌血流感染的ROC曲线分析 在5种临床常用感染指标中,CRP与PCT在鉴别多重耐药菌血流感染中差异有统计学意义(P<0.05),而SAA、WBC、NEU则无统计学意义(P>0.05),见表4。各感染指标ROC曲线见图1。
Fig.1 ROC value of infection related indicators for distinguishing BSI with multiple resistance bacteria图1 感染指标鉴别多重耐药菌血流感染的ROC曲线图
2.4 血流感染多重耐药菌CRP与PCT检查结果 血培养阳性菌主要包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)23株,大肠埃希菌39株,肺炎克雷伯菌20株。革兰阳性菌组内CRP和PCT水平差异均有统计学意义(P<0.01),MRSA菌血流感染患者CRP水平高于其余细菌,其PCT水平较其余细菌分布更加集中。革兰阴性菌组内CRP和PCT的水平差异亦有统计学意义(P<0.01),其中大肠埃希菌血流感染患者CRP和PCT水平均高于其余细菌感染者,见表5。
Tab.2 Infection related indicators between positive/negative results of blood culture表2 感染相关指标在不同血培养结果的组间比较 [M(P25,P75)]
Tab.3 Infection related indicators between Gram-positive/negative bacteria from BSI cases表3 血培养阳性病例中革兰阳、阴性菌不同感染指标比较 [M(P25,P75)]
Tab.4 ROC value of infection related indicators for distinguishing BSI with multiple resistance bacteria表4 感染指标鉴别多重耐药菌血流感染的ROC分析
Tab.5 Comparison of CRP and PCT between Grampositive/negative bacteria from BSI cases表5 多重耐药菌血流感染患者CRP和PCT检测结果[M(P25,P75)]
2.5 临床主要革兰阳性菌与革兰阴性菌的ROC曲线分析 在鉴别大肠埃希菌与革兰阳性菌血流感染中,PCT的AUC为0.833,鉴别临界值4.224µg/L,特异度0.94,敏感度0.61。CRP的AUC值为0.692,鉴别临界值145.94 mg/L,特异度0.85,敏感度0.48,见图2。
3 讨论
血培养是诊断血流感染的直接手段,其阳性结果作为金标准在及时诊断和治疗中发挥关键性的指导作用。然而,由于影响血培养结果因素众多,常导致血培养阳性结果较低,因此如何及时地判断血流感染与尽早应用抗生素治疗是血流相关标志物应用的方向。
Fig.2 ROC value of CRP and PCR for distinguishing BSI with Gram−positive/negative bacteria图2 CRP和PCR鉴别革兰阳性、阴性菌血流感染效能的ROC曲线分析
WBC和NEU为临床传统检测项目,但在炎症、应激甚至生理条件下均存在较大波动,因此其特异度很低。本研究结果显示WBC和NEU在鉴别多重耐药菌血流感染方面差异无统计学意义。相较前两者,CRP、PCT、SAA在多重耐药菌血流感染阳性组中均有明显升高,这可能与此三者在体内产生机制相关[6−10],即外界信号传递至体内靶细胞或靶器官并促进其合成与分泌,而WBC和NEU水平除受细胞增殖因素影响外,还存在体内分布的时间或局部差异。
近年来,基于CRP、PCT、SAA产生机制的差异,PCT的升高更能反映细菌引起的血流感染[11]。CRP也有鉴别细菌引起血流感染的价值[6,12]。本研究中,PCT和CRP鉴别多重耐药菌血流感染AUC分别为0.728和0.788,CRP鉴别价值更高。有研究显示,CRP鉴别一般血流感染时AUC为0.662[1]。因此,这表明CRP更适用于鉴别多重耐药菌引起的血流感染,此时CRP临界值为29.25 mg/L。值得关注的是,SAA在多重耐药菌血流感染阳性组中显著升高,但AUC不及PCT或CRP。尽管SAA与CRP均主要在肝脏合成,但本研究显示SAA升高幅度较CRP大,分布范围更广,故其鉴别多重耐药菌血流感染的能力会降低。
本研究进一步显示,在引起血流感染的多重耐药革兰阳性、阴性菌组中,革兰阴性菌较革兰阳性菌更能促进CRP和PCT水平升高;其中,多重耐药大肠埃希菌较其余革兰阴性菌的CRP和PCT水平更高,同时多重耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)的CRP水平较其余革兰阳性菌水平更高,这提示当患者CRP、PCT异常升高时,如考虑血流感染,应首先考虑超广谱β内酰胺酶阳性大肠埃希菌和MRSA引起的血流感染。本研究还发现,PCT鉴别多重耐药革兰阴性菌致血流感染比CRP有更好效力。这与国内外多项研究结果相一致,其原因可能是革兰阴性菌细胞壁含有脂多糖,细菌死亡释放后,诱导免疫细胞产生内生白细胞介素(IL)−6、肿瘤坏死因子(TNF)−α等,促进PCT从各类细胞释放出来[13−14]。
综上所述,CRP和PCT在多重耐药菌引起的血流感染中显著升高,且对血流感染也有着较高的辅助诊断价值。相比于CRP和PCT,SAA增加更为显著,但其分布更加分散,故其鉴别性能较CRP和PCT低。这提示对于有多重耐药菌感染危险因素的患者,如长期住院、反复使用抗菌药物、ICU住院因素等,早期检测CRP和PCT可及时协助血流感染诊断与判断病原菌类型,指导抗生素的经验性使用,这有助于提高多重耐药菌血流感染早期治疗的有效性,降低病死率,更能提升临床抗菌药物使用的合理性。