几种炎症指标对细菌性血流感染预测诊断的比较分析与联合应用评价

刘静静 蔡兴龙 黄玲

(1 东南大学医学院，南京 210009；2 南京市第二医院检验科，南京 210003)

细菌性血流感染(bacterial blood stream infection,BBSI)是由血液中侵入细菌而引起的全身性炎症反应，病情进展迅速，延误最佳治疗时期常常可危及生命[1]。临床上诊断细菌性血流感染的重要手段是血培养，但其培养周期较长，费用较高，且阳性率往往受多种因素影响，给细菌性血流感染的早期诊断和治疗带来了困难[2-3]。近年来的研究表明，某些炎症标志物的血液结果与细菌性血流感染之间存在着显著的相关性，可作为监测机体感染的较可靠指标[4-5]。目前临床上较常用的几种炎症指标有降钙素原(PCT)、C反应蛋白(CRP)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞(WBC)、中性粒细胞/淋巴细胞比率(NLR)等。为此，本文将探讨PCT、CRP、IL-6、WBC和NLR对细菌性血流感染预测诊断的比较分析和联合应用评价，为临床抗生素药物的合理使用提供科学依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2018年10月—2019年10月南京市第二医院住院患者疑为菌血症患者236例。根据血培养结果分成两组：细菌性血流感染组93例，其中男性50例，女性43例，年龄(27～84)岁。即在血流中发现细菌，体温＞38℃或＜36℃，同时伴有下列情况之一：①有入侵门户或迁徙病灶；②有全身中毒症状而无明显感染灶；③有皮疹或出血点、肝脾肿大、血中性粒细胞增多伴核左移，且无其他原因可解释；④收缩压低于90 mmHg或下降超过40 mmHg；⑤血培养中分离出病原菌(若为皮肤定植菌，需双侧或多次培养阳性)，或检测到病原菌抗原物质，可诊断为血流感染[6]，其中包括了导管相关性血流感染，诊断标准符合中华医学会重症医学分会制定的《血管内导管相关感染的预防与治疗指南》[7]。血培养阴性组(血培养双侧双瓶培养5d均无报阳记录)143例，其中男性72例，女性71例，年龄(28～87)岁。

1.2 方法

血培养、病原菌鉴定及药敏试验采用BacT/ALERT 3D全自动血培养仪(Bio-Merieux公司)，SIEMENS MicroScan WalkAway 40 Plus全自动微生物分析系统(德灵公司)。血清PCT检测采用eCL8000全自动化学发光测定仪及其配套试剂盒(普门公司)。血清IL-6检测采用cobas®e 411全自电化学发光免疫测试仪及配套检测试剂盒(罗氏公司)。全血CRP检测采用Getein 1600免疫荧光分析仪以及配套试剂(基蛋公司)。WBC、中性粒细胞和淋巴细胞的计数检测使用Sysmex XN-1000全自动五分类血液分析仪及配套试剂，NLR值由中性粒细胞和淋巴细胞的计数相除得出。双侧双瓶抽取两套血培养，进行需氧和厌氧培养，当至少有一侧单瓶出现血培养阳性结果时，即可认为发生细菌性血流感染，但若血培养分离出凝固酶阴性葡萄球菌、棒状杆菌和丙酸杆菌等，则需同时在双侧或多次采血分离出同一种菌株，否则通常认为采血过程中皮肤定植菌的污染。同时记录血培养送检当天的PCT、CRP、IL-6、WBC和NLR结果。若患者一周内有两次及以上检测，出现不同结果，需与临床进行沟通，判断是否污染或发生新的混合感染，若为污染菌或混合感染，则排除病例，相同则只记录首次结果。

1.3 检测标准

比较两组受检者各项指标阳性率，白细胞计数(WBC)≥9.15×109个/L判定为阳性；CRP≥10.00 mg/L判定为阳性；PCT≥0.10 ng/mL判定为阳性；IL-6≥6.60 pg/mL判定为阳性；中性粒细胞计数参考范围：2.00～7.00×109个/L，淋巴细胞计数参考范围：0.80～4.00×109个/L，故且定NLR≥8.75为阳性。

1.4 统计分析

用SPSS 20.0统计学软件，计数资料以百分数和例数表示，计量资料用(x_±s)表示，两组间比较用t检验，使用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评价各指标的诊断性，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组PCT、CRP、IL-6、WBC、NLR水平比较

细菌性血流感染组中PCT、IL-6、NLR水平均明显高于血培养阴性组(P均＜0.05)；CRP、WBC与血培养阴性组比较差异无统计学意义(P均＞0.05)，见表1。

表1 两组血液炎症指标检测结果比较Tab.1 Comparison of two groups of blood inflammatory index test results

2.2 血培养结果

236例血培养标本中，血流感染组93例，其中革兰阴性菌58例(62.37%)，革兰阳性菌35例(37.63%)。检出较高的菌株前3 位依次为大肠埃希菌25 例(26.88%)，肺炎克雷伯菌14例(15.05%)和金黄色葡萄球菌11例(11.83%)。血流感染组革兰阴性菌感染同革兰阳性菌感染患者PCT等指标检测结果相比，革兰阴性菌感染患者PCT、IL-6水平都显著高于革兰阳性菌感染患者(P均＜0.05)，CRP、WBC、NLR与革兰阳性菌感染患者比较差异无统计学意义(P均＞0.05)(表2)。血培养阴性组，双侧双瓶培养5 d均无报阳记录。

表2 细菌性血流感染组革兰阴性菌感染与革兰阳性菌感染PCT等检测结果比较Tab.2 Comparison of PCT and other indicators of Gram negative bacteria infection and Gram positive bacteria infection in bacterial bloodstream infection group

2.3 PCT、CRP、IL-6、WBC、NLR对细菌性血流感染的诊断价值比较

诊断细菌性血流感染的ROC曲线，以血培养阳性为标准绘制ROC曲线，以敏感度为纵坐标，1-特异性为横坐标绘制ROC曲线，在特异性与敏感度均良好的情况下，5个指标诊断BBSI的ROC曲线下面积(AUC)均＞0.50(见图1)。PCT诊断BBSI效能最大，AUC为0.93(95%CI: 0.88～0.98)，WBC诊断BBSI的效能最小，AUC为0.56(95%CI: 0.46～0.67)；CRP、IL-6、NLR的AUC分别是0.85、0.86和0.67，对血流感染都有一定的诊断价值。

图1 血清PCT、CRP、IL-6、WBC和NLR诊断细菌性血流感染的ROC曲线Fig.1 ROC curve of serum PCT,CRP,IL-6,WBC and NLR in diagnosis of bacterial bloodstream infection

2.4 PCT、CRP、IL-6、WBC和NLR单独及联合检测对细菌性血流感染诊断的效能比较

各指标的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值、约登指数见表3。5种炎症指标中单一指标检测中CRP敏感度最高，达92.88%，但特异性较低(65.32%)。PCT的敏感度和特异性综合诊断效能最好，分别为89.68%和85.71%。血常规参数WBC和NLR的敏感度和特异性均不突出，其敏感度分别为59.47%和62.82%，特异性分别为60.43%和59.93%。联合检测中发现在(WBC+NLR)分别与PCT、CRP、IL-6指标联合下，特异性低(均未超过78%)。(PCT+CRP+IL-6) 3者联合检测，敏感度最高(98.03%)，特异性为85.48%，阳性预测值可达94.44%，约登指数最大(0.84)，对预测细菌性血流感染早期诊断具有重要意义。

表3 PCT、CRP、IL-6、WBC和NLR单独及联合检测诊断细菌性血流感染敏感度、特异性及阳性预测值和阴性预测值比较Tab.3 Comparison of sensitivity,specificity,positive predictive value and negative predictive value of PCT,CRP,IL-6,WBC and NLR in the diagnosis of bacterial bloodstream infection

3 讨论

细菌性血流感染是由细菌(革兰阳性菌或革兰阴性菌)侵入机体血液所引起的全身感染[8-9]。血培养是诊断细菌性血流感染的“金标准”，但耗时较长，易错过最佳治疗时期而延误病情[10-11]。所以，探寻敏感度高且特异性高的炎症指标对于早期发现和及时治疗细菌性血流感染显得尤为重要。

目前临床上，血常规检查中WBC和NLR是最常用于判断机体有无细菌性感染的经典指标。但机体在外伤、手术等应激状态下，也会出现白细胞增多和粒淋比增高的现象[12-13]。本研究中WBC和NLR单一指标观察与(WBC+NLR)联合观察对比发现，联合观察中敏感度(72.67%)升高，但特异性(51.94%)下降，说明依据(WBC+NLR)联合指标，漏诊率降低，但误诊率提高；(WBC+NLR)联合观察的约登指数仅为0.25，作为诊断细菌性血流感染早期指标效能低。

PCT作为细菌性感染的重要指标，在健康人群中，PCT含量极低，当机体发生细菌感染时，血清水平会迅速升高。本研究中PCT敏感度达89.68%，特异性达85.71%，AUC最大；CRP是一种非特异性炎症指标，当机体发生感染或组织损伤时，CRP水平迅速升高，所以检测中出现CRP敏感度最高(92.88%)，特异性最低(65.32%)，易造成误诊率高。此外，在血培养中发现革兰阴性菌感染患者PCT和IL-6水平均高于革兰阳性菌感染患者，可对细菌性感染类型进行初步预测。

在血常规指标(WBC+NLR)与PCT、CRP、IL-6分别联合检测中，相比PCT、CRP、IL-6单一指标观察，敏感度均有增加，但特异性均有所降低，联合检测的约登指数均未超过0.68。同时，(WBC+NLR)与(PCT+CRP)、(PCT+IL-6)、(CRP+IL-6)分别联合检测亦未能获得较佳的诊断效果，除敏感度和阳性预测值略有上升，特异性和阴性预测值都出现降低，约登指数在0.5～0.7，提示(WBC+NLR)与其他指标不管是单一联合检测还是两种联合检测，都易造成误诊率高，假阳性结果增多，诊断效果不理想，可能原因是与两者临床特性有关。临床上各种生理性和病理性因素影响下，WBC、NLR水平都会出现增高，与其他特异指标联合检测时，易使结果可靠性降低。

(PCT、CRP和IL-6) 3者两两联合检测相较于其单一检测，其诊断效能未能表现出显著优势。(PCT+CRP+IL-6) 3者联合检测的诊断效能最佳，其敏感度最高(98.03%)、特异性达(85.48%)、阳性预测值最高(94.44%)、约登指数最大(0.84)。该诊断效果可能与PCT、CRP和IL-6的特性有关。PCT是降钙素的前体，当机体受到外界细菌感染时，快速合成PCT，在6 h可达到最高峰，不易受其他因素影响[14-15]。IL-6作为一种重要的炎性因子，机体发生感染时，一般2～3 h达到高峰[16-17]。CRP为一种常用的急性时相反应蛋白，在机体应激状态下，12～18 h出现升高[18-19]。联合检测下PCT和IL-6则进一步去除非细菌性感染造成指标的上升，提高了联合检测的特异性，具有较高的阴性排除价值，约登指数高，检测可靠性高，诊断细菌性血流感染价值高。

综上，在预测细菌性血流感染时，单一指标检测中PCT诊断效能(AUC最高0.93)优于其他几种炎症指标，联合检测中(PCT+CRP+IL-6) 3者联合效能最佳(敏感度最高98.03%，约登指数最大0.84)。因此，预测细菌性血流感染早期诊断不能仅依据单一指标检测水平的变化，应进行多种指标的联合检测。(PCT+CRP+IL-6)联合检测可增加对细菌性血流感染早期预测诊断的准确性，对临床诊断和治疗具有重要意义。