引用本文
侯伟伟, 肖倩茹, 江涟, 万海英. 血清降钙素原作为菌血症预示因子临床价值的研究. 检验医学, 2014, 29(8): 802-805[HOU Weiwei, XIAO Qianru, JIANG Lian, WAN Haiying.. Research on the clinical significance of serum procalcitonin in predicting bacteremia. Labratory Medicine, 2014, 29(8): 802-805]  
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血清降钙素原作为菌血症预示因子临床价值的研究
侯伟伟, 肖倩茹, 江涟, 万海英
上海市同济医院检验科,上海 200065
通讯作者:万海英,联系电话:021-66111422。

作者简介:侯伟伟,女,1983年生,硕士,技师,从事微生物检验工作。

摘要
目的

探讨血清降钙素原(PCT)与菌血症之间的关系,评价血清PCT在预测血培养确证的菌血症方面的诊断价值。

方法

采用回顾性研究,以同时进行血培养及PCT检测的1 690例患者为研究对象,对其结果进行分析。研究对象分为3组,即血培养阳性组(129例)、血培养阴性组(1 463例)和血培养污染组(98例),比较3组之间PCT浓度的差异,并将血培养阳性组分为革兰阴性菌组、革兰阳性菌组和假丝酵母菌组,从而进一步比较PCT浓度在阳性组内的差异。

结果

血培养阳性组PCT浓度高于血培养阴性组和血培养污染组[中位数(四分位数)分别为2.62(0.3712.80)、 0.17(0.070.62)和 0.20(0.090.72) ng/mL,P<0.000 1]。革兰阴性菌组、假丝酵母菌组和革兰阳性菌组PCT阳性率分别为74.5%、37.5%和66.7%,PCT浓度[中位数(四分位数)]分别为6.24(0.4316.09)、0.47(0.223.18)和1.09(0.244.05) ng/mL,革兰阴性菌组PCT浓度明显高于革兰阳性菌组和假丝酵母菌组(P<0.05)。

结论

除临床其他指标外,PCT作为一种可靠的检测指标,可用于排除血培养的污染和非感染性疾病情况,为菌血症提供早期的预示信息,从而改善和提高菌血症诊断的准确性,避免非必需的抗菌药物治疗,对临床诊疗具有很大的临床意义。

关键词: 降钙素原; 菌血症; 血培养
中图分类号:R446.1 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2014)08-0802-04
Research on the clinical significance of serum procalcitonin in predicting bacteremia
HOU Weiwei, XIAO Qianru, JIANG Lian, WAN Haiying
Department of Clinical Laboratory, Tongji Hospital, Shanghai 200065, China
Abstract
Objective

To investigate the relationship of serum procalcitonin (PCT) and bacteremia,and to evaluate the diagnosis significance of serum PCT to predict bacteremia determined by blood cultures.

Methods

A total of 1 690 patients undergoing blood cultures and PCT were concurrently enrolled for detecting bacteremia by retrospective analysis. The patients were classified into blood culture positive group(129 cases), blood culture negative group(1 463 cases) and contaminated blood culture group(98 cases). According to the difference of PCT concentration, the blood culture positive group was subclassified into 3 groups, gram-negative bacterium group, gram-positive bacterium group andCandida mycoderma group. The difference of PCT concentration in the blood culture positive group was further analyzed comparatively.

Results

The concentration of PCT in blood culture positive group was higher than those of blood culture negative group and contaminated blood culture group [medians(quartiles) were 2.62(0.37-12.80), 0.17(0.07-0.62) and 0.20(0.09-0.72) ng/mL,P<0.000 1]. In gram-negative bacterium group,Candida mycoderma group and gram-positive bacterium group, the positive rates of serum PCT were 74.5%, 37.5% and 66.7%, respectively, while the PCT concentrations [medians (quartiles) were 6.24(0.43-16.09), 0.47(0.22-3.18) and 1.09(0.24-4.05) ng/mL. PCT concentration in gram-negative bacterium group was higher than those in gram-positive bacterium group andCandida mycoderma group (P<0.05).

Conclusions

In addition to other clinical parameters, PCT is a reliable parameter for ruling out blood culture contamination and non-bacterial conditions. PCT is effective as a parameter for predicting early bacteremia, and is able to improve the accuracy of diagnosis and avoid the unnecessary antimicrobial usage. PCT has great clinical significance for the clinical diagnosis and treatment.

Keyword: Procalcitonin; Bacteremia; Blood culture
引言

近年来,随着免疫抑制剂及广谱抗菌药物的应用,血流感染发病率逐年增加,而其所致的菌血症的病死率也不断提高,因此及时的诊断和治疗非常必要[ 1]。众所周知,血培养是诊断血流感染的金标准。然而,血培养本身存在的许多问题,如污染率高和检测周期过长等,影响了临床血流感染的诊断和治疗。Kocoglu等[ 2]的研究表明BacT/Alert 3Dx系统提供的结果中,假阴性占了2.6%,而假阳性占了0.6%~6.0%,其大部分的原因为污染。如何快速而准确地诊断血流感染,成为世界范围内的一个焦点和难题。理想的检验指标在检测血流感染时必须同时具备敏感性和特异性,其结果不仅可以迅速获得,而且可反映感染的严重程度和预后[ 1]。近年来,血清学指标降钙素原(procalcitonin,PCT)已用来预测菌血症,因其准确性优于白细胞(white blood cell,WBC)计数和C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)而被临床广泛应用。其中与细菌感染的诊断与鉴别相关的报道较多,而其在排除血流感染中血培养污染方面的临床价值报道不多。因此,我们通过分析血清PCT与菌血症之间的关系,即PCT区分血流感染中血培养污染方面进行了研究,从而评价其对血培养确证的菌血症的临床预示作用。

材料和方法
一、对象及病例筛选

收集同济医院同时进行血培养和PCT检测的患者1 690例,血培养送检时间和PCT送检时间相差不超过1 d。为评价PCT在预示血培养结果方面的诊断价值,根据血培养5 d内的结果,将患者分为血培养阳性组(129例)、血培养阴性组(1 463例)和血培养污染组(98例)。根据血培养病原菌结果,将血培养阳性组分为革兰阳性菌组(94例)、革兰阴性菌组(27例)和假丝酵母菌组(8例)。若同一患者1周内有2次及以上送检,只记录和统计第1次血培养及PCT检测结果。

二、 PCT检测

血清PCT定量检测采用COBAS e 411全自动电化学发光免疫分析仪。试剂盒推荐PCT≥0.5 μg/L为PCT阳性。按要求进行定标和质控试验。

三、血培养检测

采集一套血培养(包括1瓶厌氧瓶和1瓶需氧瓶),成人采集血量8~10 mL,儿童采集血量3~5 mL。血培养瓶置于BacT/Alert 3D血培养仪(法国生物梅里埃公司)中。仪器报警阳性时,抽取少量瓶中培养液,革兰染色直接镜检,报告临床,并接种到血平板和麦康凯,置35 ℃ 含CO2的孵箱中培养过夜。细菌鉴定使用Vitek 2 Compact微生物全自动鉴定仪(法国生物梅里埃公司)。BacT/Alert 3D血培养仪孵育5 d后细菌仍未生长则判定为血培养阴性。根据文献[2]的标准,血培养如果细菌鉴定为类白喉杆菌、微球菌属、棒状杆菌、除Bacillus anthracis外的芽孢杆菌、丙酸杆菌属、草绿色链球菌和梭菌属,或凝固酶阴性葡萄球菌、表皮葡萄球菌、缓征链球菌仅1瓶生长,则均考虑为血培养污染。

四、统计学方法

采用SAS 9.2软件进行统计分析。PCT呈偏态分布,用中位数(四分位数)[ M( P25 P75)]表示,组间比较采用Kruskal-Wallis检验。 P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、临床资料流行病学特征

研究对象共1 690例,其中血培养阳性组129例(7.6%)、血培养阴性组1 463例(86.6%)、血培养污染组98例(5.8%)。患者流行病学特征见表1。血培养阳性组男性患者比例(51.2%)略低于血培阴性组(54.8%),但差异无统计学意义( P=0.42)。血培养阳性组和血培养阴性组年龄差异有统计学意义( P=0.04)。血培养阳性组PCT值高于血培养阴性组和血培养污染组( P<0.000 1)。血培养阳性组内革兰阴性菌组(94例)、革兰阳性菌组(27例)和假丝酵母菌组(8例)所占比例分别为72.9%、20.9%和6.2%。

表1 根据血培养结果分类的患者病例特征
二、PCT检测结果

各组PCT检测结果见表2。血培养阳性组中91例PCT为阳性,真阳性率为70.5%;血培养阴性菌组中1 255例PCT为阴性,真阴性率为85.8%。血培养污染组中有61例PCT为阴性,阴性率为62.2%。

革兰阴性菌组中有70例PCT为阳性,阳性率为74.5%;革兰阳性菌组中有18例PCT为阳性,阳性率为66.7%;假丝酵母菌组中有3例PCT为阳性,阳性率为37.5%。革兰阴性菌组PCT值高于革兰阳性菌组和假丝酵母菌组( P<0.05)。革兰阴性菌组和革兰阳性菌组PCT中位数均≥0.5 ng/mL,而假丝酵母菌组和血培养阴性组PCT中位数则≤0.5 ng/mL。

表2 血培养阳性各组、血培养阴性组及血培养污染组PCT检测结果[ M( P25 P75)]
三、 血培养阳性组不同细菌的PCT检测结果

革兰阴性菌组病原菌包括大肠埃希菌、不动杆菌属、肺炎克雷伯菌、肠杆菌属、铜绿假单胞菌及其他。革兰阳性菌组病原菌主要为肠球菌属、链球菌属和葡萄球菌属。假丝酵母菌组病原菌为隐球菌属和念珠菌属。其中,革兰阴性杆菌组中的其他细菌组和假丝酵母菌组中的隐球菌组PCT中位数≤0.5 ng/mL。见表3。

表3 血培养阳性各组不同细菌的PCT检测结果 [ M( P25 P75)]
讨论

PCT是一种无激素活性的降钙素的前肽物质,由甲状腺C细胞产生[ 3]。生理情况下,健康人群血清PCT浓度极低(<0.1 ng/mL)。细菌感染的患者PCT浓度会有所增加[ 4]。由于其半衰期(25~30 h)相对较短,所以细菌感染2~3 h PCT即可升高。对于预测早期的全身性细菌感染,PCT是一个非常有用的指标参数,并可提高诊断的准确性[ 5, 6, 7]。

本研究1 690例患者中,血培养阳性患者129例,阳性率为7.6%。其中细菌感染为93.8%、真菌感染为6.2%。大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌是最常见的革兰阴性菌。根据临床资料分析的结果,年龄、性别和PCT 3个因素中,年龄和PCT浓度与血培养阳性结果存在一定联系。本研究结果表明老年患者更易于出现全身性的细菌感染。而Jeong 等[ 1]指出老年女性患者更易于出现全身性细菌感染。

本研究结果显示血培养阳性组PCT值明显高于血培养阴性组和血培养污染组( P<0.000 1)。血培养阳性组中有91例PCT为阳性,真阳性率为70.5%,表明PCT在区分菌血症患者血流感染中的血培养污染方面是一个可信的指标,可作为早期预测菌血症的敏感的指示因子,指导早期抗菌药物的治疗。当然,PCT检测亦存在一定的限制,即假阳性和假阴性结果。本研究,血培养阴性菌组中有1 255例PCT为阴性,阴性率为85.8%。而血培养污染组中有61例PCT为阴性,阴性率为62.2%。血培养阴性菌组中14.2%的患者和血培养污染组中37.8%的患者PCT为阳性。正如文献报道,在非细菌感染情况下,如严重创伤、胰腺炎、肝肾疾病、持久的循环休克和多器官紊乱等情况,以及病毒或寄生虫感染的情况下,PCT也可诱导产生,呈现非特异性的升高。只是在细菌感染时,PCT浓度增加的程度更明显。另一方面,血培养污染及阴性结果也不能绝对排除血流感染,也许存在血培养假阴性结果的可能[ 8, 9, 10, 11]。因此,血培养结果与PCT结果存在异议时,应进一步分析影响因素,并结合临床情况综合评价。

在血培养阳性组内,革兰阴性菌组PCT浓度高于革兰阳性菌组和假丝酵母菌组( P<0.05)。革兰阴性菌组、假丝酵母菌组和革兰阳性菌组PCT阳性率分别为74.5%、37.5%和66.7%。可能的原因为PCT主要对细菌感染释放的内毒素或炎性因子,如白细胞介素1β(interleukin 1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)和白细胞介素6(interleukin 6,IL-6)有所反应[ 12];尽管对假丝酵母菌有所反应,但刺激反应后PCT水平的变化并不是很明显。因此感染细菌种类不同,其对PCT的诱导作用亦不同,这也是PCT优于其它传统指标的特性。本研究结果显示革兰阴性菌组PCT浓度高于革兰阳性菌组和假丝酵母菌组,与Charles 等[ 13]的研究结果相似,但是与Kim等[ 14]的研究结果不同,可能与其研究对象较少有关。假丝酵母菌组中,2例隐球菌感染患者的PCT值均<0.5 ng/mL,这也提示PCT与血流假丝酵母菌感染之间的相关性还有待进一步证实。另外,不同的革兰阴性菌PCT浓度也不尽相同,由高到低依次为铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、不动杆菌属和肠杆菌属。由于细菌菌种不同,其耐药谱存在差异,选用抗菌药物亦不同。不同的抗菌药物诱导内毒素释放的水平有所不同,如β-内酰胺类抗菌药物(头孢他啶、头孢噻肟、氨苄西林等)能诱导细菌释放大量内毒素,这也可能是导致PCT浓度差异的原因之一。而且本研究例数有限,故此结果仍需大样本例数的研究进一步证实。

综上所述, PCT可作为一种精确而快速的参数用于菌血症的早期预测。大量研究表明,PCT在区分血流感染和血流污染方面表现出较好的诊断性能,特别是结合其它的临床实验室和微生物参数指标可更准确、有效地诊断菌血症,从而避免因污染所致的非必需的抗菌药物治疗,降低微生物选择性耐药的产生,改善和提高诊疗技术。虽然PCT检测的临床意义重大,但详细的病史、全面的体格检查及其它实验室指标的检测仍不能忽略。

The authors have declared that no competing interests exist.

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