血清降鈣素原水平在血流感染中的臨床價值

鄧林鋒，劉曉峰，陳雪禮，溫洪周，劉丹(九江市第一人民醫(yī)院檢驗科，江西九江332000)

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血清降鈣素原水平在血流感染中的臨床價值

鄧林鋒，劉曉峰，陳雪禮，溫洪周，劉丹
(九江市第一人民醫(yī)院檢驗科，江西九江332000)

摘要：目的探討血清降鈣素原（PCT）水平在血流感染患者中的臨床價值。方法回顧性分析我院568例同時送檢PCT檢測和血培養(yǎng)的結(jié)果，其中有效研究對象538例；比較PCT水平與血培養(yǎng)結(jié)果的關(guān)系，同時比較PCT在革蘭陰性菌、革蘭陽性菌及真菌之間的差異；選取多次行PCT檢測的血培養(yǎng)陽性患者，并依據(jù)3周內(nèi)轉(zhuǎn)歸分為好轉(zhuǎn)組、遷延組及死亡組，比較不同轉(zhuǎn)歸患者PCT差異。各組間PCT差異比較采用秩和檢驗；預(yù)后分析中采用Fisher’s精確概率法。結(jié)果血培養(yǎng)陽性患者PCT值[3.39（0.69~6.52）μg/L]明顯高于血培養(yǎng)陰性患者[0.31（0.09~1.48）μg/L]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；G-菌、G+菌及真菌感染患者PCT分別為4.39（1.80~10.85）μg/L、1.98（0.42~4.05）μg/L及0.62（0.39~3.98）μg/L，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；根據(jù)受試者工作特征曲線（ROC），PCT臨界值設(shè)定為3.315μg/L時，區(qū)分G-菌與真菌血流感染的靈敏度為67.9%，特異度為75. 0%；設(shè)定為4.1μg/L時，PCT區(qū)分G+菌與G-菌血流感染的靈敏度為57.7%，特異度為76.5%；46例多次PCT檢測血培養(yǎng)陽性患者中，PCT呈下降趨勢時患者預(yù)后較好。結(jié)論血清PCT水平的檢測有助于快速排除和診斷血流感染，同時有助于區(qū)分G-菌、G+菌及真菌所致的感染；動態(tài)監(jiān)測PCT變化趨勢有助于患者預(yù)后的判斷。

關(guān)鍵詞：降鈣素原；血培養(yǎng)；革蘭陰性菌；革蘭陽性菌；真菌；血流感染

由于激素和抗生素的廣泛應(yīng)用及有創(chuàng)診療技術(shù)的開展，血流感染發(fā)病率逐年上升，對感染的早期識別、及時合理的使用抗生素，可縮短住院時間，減少住院費用，降低血流感染的病死率[1]。血培養(yǎng)是診斷血流感染的金標(biāo)準(zhǔn)，但耗時較長，陽性率偏低，容易延誤診斷及治療。降鈣素原（Procalcitonin，PCT）是由甲狀腺的髓質(zhì)細(xì)胞分泌，不釋放入外周血中，在健康人血液中PCT的濃度小于0.1μg/L，當(dāng)有細(xì)菌感染時，血清中的PCT會明顯升高[2]。有研究表明降鈣素原與血培養(yǎng)結(jié)果有著相關(guān)性，血培養(yǎng)陽性患者的PCT水平明顯升高[3]；同時降鈣素原在區(qū)分革蘭陽性菌感染（G+菌）及革蘭陰性菌（G-菌）感染及感染嚴(yán)重性有一定的價值[4]。本研究回顧性分析血培養(yǎng)陽性和陰性及G+菌、G-菌及真菌感染患者體內(nèi)PCT水平差異，并分析PCT對患者預(yù)后判斷的作用。

1　對象與方法

1.1對象本研究選取2013年8月至2014年9月在本院同時進行血培養(yǎng)及PCT檢測的患者568例，剔除25例為污染菌（結(jié)合臨床表現(xiàn)及相關(guān)血流感染的其他實驗室檢查，如外周血白細(xì)胞數(shù)、中性粒細(xì)胞比值、血沉、CRP及血培養(yǎng)陽性時間等綜合判斷）及混合感染5例，余538例進行統(tǒng)計學(xué)分析。若同一患者住院期間有2次及以上送檢，記錄第一次血培養(yǎng)結(jié)果及每次PCT檢測結(jié)果；若血培養(yǎng)陽性患者此次住院期間有≥3次連續(xù)PCT檢測（每次PCT檢測間隔小于1周），則對每次檢測的PCT數(shù)值與患者預(yù)后進行記錄。

1.2研究方法

1.2.1試劑與儀器羅氏全自動電化學(xué)發(fā)光儀（型號：Cobas e 601）與專用原裝試劑盒；血培養(yǎng)儀為美國BD公司BD BACTEC 9120血培養(yǎng)儀及配套血培養(yǎng)瓶。

1.2.2 PCT檢測采用羅氏全自動電化學(xué)發(fā)光儀（Cobas e 601）與專用原裝試劑進行檢測，試劑盒推薦PCT臨界值為0.05μg/L，若PCT≥0.05μg/L即為陽性，檢測過程按要求進行定標(biāo)和質(zhì)控試驗。

1.2.3血培養(yǎng)成人采血8~10ml，標(biāo)本采集后立即注入血培養(yǎng)瓶并送實驗室，實驗室接收標(biāo)本、編號及登記后，將血培養(yǎng)瓶置于BD BACTEC 9120血培養(yǎng)儀中，儀器發(fā)出陽性警報時，立即用無菌注射器抽取培養(yǎng)瓶內(nèi)培養(yǎng)液接種于血平板上于37℃過夜培養(yǎng)，第二天進行菌落分純，將分純后的菌落進行革蘭染色及菌株鑒定、藥敏試驗。

1.3統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，總體PCT值采用M（P25~P75）表示；PCT對患者預(yù)后判斷的分析中，由于例數(shù)較少，PCT值采用M（范圍）表示；兩組間PCT值差異比較采用Wilcoxon秩和檢驗；多組間PCT值差異比較采用Kraskal-Wallis秩和檢驗；根據(jù)G+組、G-組及真菌類別，繪制PCT的ROC，判斷其鑒別G+組、G-組及真菌的診斷性能，并確定臨界值；預(yù)后分析中采用Fisher’s精確概率法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1血培養(yǎng)陽性與陰性患者PCT的比較568例中有25例判定為污染菌，5例為混合感染；納入分析的538例患者中，血培養(yǎng)陰性為389例，陽性149例（詳細(xì)資料見表1）。149例血培養(yǎng)陽性患者中有115例PCT陽性，陽性比例為77.18%，PCT值為3.39（0.69~6.52）μg/L；389例血培養(yǎng)陰性患者中有246例PCT陰性，陰性比例為63.24%，PCT值為0.31（0.09~1.48）μg/L。將血培養(yǎng)陽性與陰性組所有PCT值進行Wilcoxon秩和檢驗（Z=-10.902，P=0.000），差異有統(tǒng)計學(xué)意義，即血培養(yǎng)陽性組PCT檢測結(jié)果明顯高于血培養(yǎng)陰性組。

表1　538例血培養(yǎng)檢測結(jié)果與PCT檢測結(jié)果

2.2血培養(yǎng)陽性患者PCT檢測結(jié)果血培養(yǎng)陽性共有149例，其中革蘭陽性菌感染51例，革蘭陰性菌感染78例，真菌感染20例。革蘭陽性菌感染組PCT值為1.98（0.42~4.05）μg/L，其中PCT陽性35例，陽性比例為68.63%；革蘭陰性菌感染組PCT值為4.39（1.80~10.85）μg/L，其中PCT陽性68例，陽性比例為87.18%；真菌感染組PCT值為0.62（0.39~3.98）μg/L，其中PCT陽性12例，陽性比例為60%；見表1。將G+組、G-組及真菌組PCT值進行Kraskal-Wallis秩和檢驗（H=23.227，P= 0.000），三組間PCT值差異有統(tǒng)計學(xué)意義；將G-組分別與G+組和真菌組PCT值進行Wilcoxon秩和檢驗（Z=-3.902 P=0.000；Z=-3.764 P=0.000），差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，即革蘭陰性菌感染組的PCT水平明顯高于革蘭陽性菌感染組和真菌感染組；將所有細(xì)菌感染組（G-組+G+組）與真菌組PCT值進行秩和檢驗（Z=-2.869 P=0.004），差異有統(tǒng)計學(xué)意義，即細(xì)菌感染組PCT值明顯高于真菌感染組；而將G+組與真菌組PCT值進行Wilcoxon秩和檢驗（Z=-1.208 P=0.227），差異無統(tǒng)計學(xué)意義，即革蘭陽性菌感染組PCT水平與真菌組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.3不同菌種PCT水平的ROC曲線分析當(dāng)臨界值為3.315μg/L時，血清PCT水平區(qū)分G-菌與真菌血流感染的靈敏度為67.9%，特異度為75.0%，ROC曲線下面積為0.744；當(dāng)臨界值為4.1μg/L時，血清PCT水平區(qū)分G+菌與G-菌血流感染的靈敏度為57.7%，特異度為76.5%，ROC曲線下面積為0.704；G+菌與真菌的ROC曲線下面積為0.592（P> 0.05）。見表2及圖1~3。

2.4 PCT水平與變化趨勢在患者預(yù)后判斷中的作用采用Fisher確切概率法進行分析，PCT呈下降趨勢變化者的死亡率要明顯低于PCT升高趨勢組及無規(guī)律組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（Fisher檢驗值= 19.013，P=0.000；Fisher檢驗值=6.594，P=0.024）；而PCT無規(guī)律組死亡率要低于PCT升高趨勢組，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Fisher檢驗值=5.725，P= 0.058）。分別將好轉(zhuǎn)組、遷延組及死亡組每例患者PCT的平均值進行Wilcoxon秩和檢驗，好轉(zhuǎn)組中每例患者PCT平均值明顯低于遷延組及死亡組（Z=-2.342，P=0.019；Z=-4.189，P=0.000），差異均有統(tǒng)計學(xué)意義；而遷延組中每例患者PCT平均值明顯低于死亡組（Z=-3.012，P=0.003），差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表3。

圖1　G-菌與真菌PCT水平的ROC

圖2　G-菌與G+菌PCT水平的ROC

圖3　G+菌與真菌PCT水平的ROC

表2　不同菌種（G-菌、G+菌及真菌）PCT水平診斷性能

表3　46例多次PCT檢測血培養(yǎng)陽性患者PCT檢測結(jié)果（例）

3　討論

PCT是由114~116個氨基酸組成的一種糖蛋白，是一種新型炎癥指標(biāo)，除甲狀腺外，各種器官尤其是肝臟的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞均能產(chǎn)生PCT[5]。脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）和其他多種炎癥因子均能誘導(dǎo)生成大量PCT，其升高程度不僅依賴于引起炎癥的病原體，還能顯示炎癥反應(yīng)程度；與其他細(xì)胞因子相比，LPS可在短時間內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生大量PCT。研究表明[6]，健康志愿者在靜脈注射一定量內(nèi)毒素后顯示，注射后3~4h后PCT水平迅速升高，6~8h達(dá)到高峰并持續(xù)24h以上。PCT的升高不受機體免疫抑制狀態(tài)的影響，嚴(yán)重細(xì)菌感染時，即使處于免疫抑制狀態(tài)或尚無臨床表現(xiàn)，血漿PCT水平仍明顯升高，且其升高程度與感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[5]。

本研究的538例患者，149例患者血培養(yǎng)陽性，其中細(xì)菌感染（G-菌和G+菌）129例（占86.56%），真菌感染20例（占13.44%）。血培養(yǎng)陽性患者血清中有77.18%的患者PCT高于臨界值，血培養(yǎng)陽性患者PCT水平明顯高于血培養(yǎng)陰性患者，這與國內(nèi)相關(guān)研究結(jié)果基本相同[7，8]。該結(jié)果提示對于懷疑血流感染的患者需盡快完善PCT檢測，可以幫助早期診斷，改善預(yù)后。有22.82%血培養(yǎng)陽性患者PCT陰性，考慮藥物等因素所致。因此在PCT水平不高，而臨床上仍不能排除血流感染時。應(yīng)結(jié)合血沉、C反應(yīng)蛋白、白細(xì)胞計數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)等綜合判斷。血培養(yǎng)陰性患者中有36.76%患者PCT陽性，這主要是因為PCT水平受創(chuàng)傷、神經(jīng)內(nèi)分泌瘤等多種因素影響[9]，這提示我們對于采用PCT陽性來診斷感染時，在保證儀器性能符合要求的同時，需排除以上干擾因素。當(dāng)然，血培養(yǎng)陽性率受采血時間、采血量及血培養(yǎng)次數(shù)影響，所以對于血培養(yǎng)陰性而PCT陽性患者，臨床不能排除血流感染時，需根據(jù)患者臨床癥狀及其他檢測結(jié)果綜合判定。

對血培養(yǎng)陽性菌種類型患者的血清PCT水平進行分析，結(jié)果顯示G-菌感染者的血清學(xué)PCT水平明顯高于G+菌及真菌感染者，這表明G-菌感染后誘導(dǎo)PCT水平明顯高于G+菌及真菌。這是由于G-菌、G+菌及真菌是通過不同的信號途徑釋放各種細(xì)胞因子，從而導(dǎo)致血清中PCT水平的升高。G-菌與G+菌及真菌細(xì)胞壁構(gòu)成不同，G-菌的細(xì)胞壁的重要組成部分內(nèi)毒素可以在無細(xì)胞因子的情況下體外直接誘導(dǎo)人培養(yǎng)細(xì)胞產(chǎn)生高水平PCT，而G+菌和真菌的細(xì)胞壁無此作用[10]。

在對G-菌與G+菌血清PCT水平的ROC進行分析中，當(dāng)臨界值設(shè)定為4.1μg/L時，血清PCT水平區(qū)分G-菌與G+菌所致的感染靈敏度為57.7%，特異度為76.5%。這與國內(nèi)相關(guān)報告有一定差異，這可能與研究對象的不同有關(guān)，同時本研究樣本偏少，可能存在一定的偏倚。因此我們需要針對不同的研究對象，進行大樣本的臨床研究，建立相應(yīng)的參考值。對G-菌與真菌血清PCT水平的ROC分析，當(dāng)臨界值設(shè)定為3.315μg/L時，血清PCT水平區(qū)分G-菌與真菌所致的感染的靈敏度為67.9%，特異度為75.0%。這表示PCT水平在區(qū)分G-菌和真菌有著重要意義，在臨床中對于經(jīng)合理的抗生素治療后PCT水平仍未見恢復(fù)正常的患者，需警惕合并真菌感染。本研究中，對G+菌與真菌感染后血清PCT水平進行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P= 0.227）；且在進一步ROC分析時，曲線下面積只有0.592（P=0.227）。提示血清PCT水平在鑒別G+菌與真菌血流感染中臨床意義不肯定，這可能與G+菌與真菌誘導(dǎo)PCT水平升高的機制相似有關(guān)，與此同時，本研究中真菌感染患者樣本很少，對結(jié)果可能產(chǎn)生一定的偏倚，仍需增加樣本量進行統(tǒng)計分析。

有研究[11，12]表明，PCT水平與感染所致的炎癥反應(yīng)的嚴(yán)重程度有關(guān)，并隨著炎癥的控制和病情的緩解可降至正常水平，因而動態(tài)監(jiān)測血清PCT水平的變化，能更好的預(yù)測血流感染的預(yù)后和療效觀察。Karlsson[13]等認(rèn)為PCT濃度的下降與預(yù)后無相關(guān)性，但PCT降低50%以上，則提示預(yù)后良好。本研究表明，PCT呈下降趨勢變化者的死亡率要明顯低于PCT升高趨勢組及無規(guī)律組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。好轉(zhuǎn)組中每例患者PCT平均值明顯低于遷延組及死亡組，而遷延組中每例患者PCT平均值明顯低于死亡組。表明在血流感染患者的治療中，動態(tài)監(jiān)測PCT水平，獲取PCT的變化趨勢或求多次檢測的平均值，有助于患者預(yù)后的判斷，這與國內(nèi)的相關(guān)研究結(jié)果類似[14，15]，但此項研究屬于回顧性研究，需大樣本的前瞻性研究進一步論證。

綜上所述，血清PCT水平在血流感染的診斷及菌種判斷中有一定的臨床應(yīng)用價值，但對G+菌與真菌引起的血流感染的鑒別意義尚不肯定，動態(tài)監(jiān)測PCT水平有助于血流感染患者預(yù)后的判斷。然而本研究病例數(shù)量過少，為回顧性研究，收集的病例局限在同一個醫(yī)院，PCT采血時間與起病時間的關(guān)系、患者入院前的治療經(jīng)過等混雜因素未能得到完全的控制，可能對研究結(jié)果產(chǎn)生一定的偏倚。在今后的研究中，需采用大樣本、多中心的、前瞻性的隨機對照試驗進一步論證此分析結(jié)果。

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Clinical value of serum procalcitonin level in the diagnosis of bloodstream infection

DENG Linfeng，LIU Xiaofeng，CHEN Xueli，WEN Hongzhou，LIU Dan.Department of Laboratory Medicine，the First People’s Hospital of Jiujiang，Jiujiang Jiangxi 332000，China.

Abstract：Objective To evaluate the clinical value of serum procalcitonin levels in bloodstream infection.M ethods 568 patientswho had both PCT detection and blood culturewere collected from our hospital，538 of them were involved in this study.The relationship between serum PCT level and blood culture result was investigated.The PCT levels in patients with gram-negative bacterial bloodstream infection，gram-positive bacterial bloodstream infection and fungal bloodstream infection were compared.The bloodstream infection patientswho had several PCT detection results were divided into three groups：better group，delay group and death group according to the infection outcome in threeweeks.PCT levels between the three groupswere compared and the correlation with prognosis of bloodstream infection were analyzed.Rank sum testand Fisher’s testwere used to analyze PCT values and prognosis among all the groups.Results In patients with positive blood culture result，themedian of PCT[3.39（0.69~6.52）μg/L] was significantly higher than that[0.31（0.09~1.48）μg/L]in patientswith negative blood culture result(P<0.05).Themedian of PCT in gram-negative bacterial infection，gram-positive bacterial infection and fungal infection were 4.39（1.80~10.85）μg/L，1.98（0. 42~4.05）μg/L and 0.62（0.39~3.98）μg/L respectively，the differences among them were statistically significant(P<0.05).According to receiver operating characteristic curve，if 3.315μg/L was taken as a critical value，the sensitivity of PCT in diagnosis of gramnegative bacterial infection and fungal infection was 67.9%，and the specificity was 75.0%.And if 4.1μg/L was taken as a critical value，the sensitivity of PCT in diagnosis of gram-negative bacterial infection and gram-positive bacterial infection was 57.7%，and the specificity was 76.5%.In the 46 patientswho detected PCT repeatedly，the prognosis of whom with decreasing PCT levelwas better than the others.Conclusions Serum PCT level is proved to be an effectivemarker for rapid diagnosis of bloodstream infection，and is valuable to discriminate gram-negative bacterial infection，gram-positive bacterial infection and fungal infection.Dynamicmonitoring of PCT level has a certain reference value for the prognosis of bloodstream infection patients.

Key words：Procalcitonin；Blood culture；Gram-negative bacteria；Gram-positive bacteria；Fungi；Bloodstream infection

(收稿日期2015-09-11；修回日期2015-11-12)

作者簡介：鄧林鋒，女，1984年1月生，檢驗師，學(xué)士學(xué)位，目前從事臨床檢驗。

DOI：10.3969/j.issn.1674-1129.2016.01.012

中圖分類號：R446.5，R446.62

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-1129(2016)01-0034-04