降鈣素原對(duì)心臟術(shù)后細(xì)菌感染的診斷價(jià)值

李小芳 程國(guó)棟 朱春磊 張金明 陳乃穎

臨床研究

降鈣素原對(duì)心臟術(shù)后細(xì)菌感染的診斷價(jià)值

李小芳 程國(guó)棟 朱春磊 張金明 陳乃穎

目的 探討降鈣素原（PCT）對(duì)早期診斷體外循環(huán)（CPB）心臟直視術(shù)后細(xì)菌感染及判斷嚴(yán)重程度的價(jià)值。方法 隨機(jī)選取我院心臟外科2014年4月至2015年3月在CPB下行心臟直視手術(shù)的患者197例，測(cè)定患者手術(shù)當(dāng)天，術(shù)后第1、2、3天血PCT濃度。根據(jù)患者臨床表現(xiàn)及細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果將患者分為無(wú)細(xì)菌感染組和細(xì)菌感染組，觀察兩組患者PCT濃度的變化規(guī)律并進(jìn)行比較。結(jié)果 無(wú)細(xì)菌感染組PCT在術(shù)后第1天達(dá)到峰值為（1.50±1.26）ng/ml，第2、3天逐漸下降；細(xì)菌感染組PCT濃度高于無(wú)細(xì)菌感染組，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），且在術(shù)后早期持續(xù)升高或下降后再次升高出現(xiàn)第二個(gè)峰值（＞5.0 ng/ml）。7例全身細(xì)菌感染患者的PCT峰值均＞10 ng/ml。結(jié)論 PCT對(duì)體外循環(huán)心臟術(shù)后細(xì)菌感染有良好的診斷價(jià)值。如患者術(shù)后PCT＞5.0 ng/ml或術(shù)后早期持續(xù)升高或下降后再次升高，則高度提示患者發(fā)生細(xì)菌感染，感染嚴(yán)重程度與PCT增高程度呈正相關(guān)。

降鈣素原； 體外循環(huán)； 心臟術(shù)后； 細(xì)菌感染； 診斷

體外循環(huán)心內(nèi)直視手術(shù)后細(xì)菌感染是圍術(shù)期最常見(jiàn)的并發(fā)癥,但是如何準(zhǔn)確早期診斷感染仍是有待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的感染測(cè)定指標(biāo)如發(fā)熱、白細(xì)胞、血沉和C反應(yīng)蛋白（CRP）等診斷體外循環(huán)心臟手術(shù)后細(xì)菌非常困難。

近年來(lái)的各項(xiàng)研究表明，血清降鈣素原（PCT）是細(xì)菌感染的良好標(biāo)記物[1]，但因其在體外循環(huán)心臟術(shù)后有一定升高，對(duì)PCT在體外循環(huán)心臟術(shù)后非感染性全身炎癥反應(yīng)（SIRS）變化規(guī)律的研究尚少，對(duì)診斷心臟術(shù)后細(xì)菌感染確切的臨界值及對(duì)感染嚴(yán)重程度的判斷更需進(jìn)一步研究。本研究通過(guò)隨機(jī)選取體外循環(huán)心臟術(shù)后患者，測(cè)定術(shù)后早期PCT濃度，了解PCT在非細(xì)菌感染及不同程度細(xì)菌感染患者中的濃度及變化規(guī)律，評(píng)價(jià)降鈣素原對(duì)體外循環(huán)心臟術(shù)后細(xì)菌感染的診斷價(jià)值，達(dá)到早期診斷、及時(shí)有效治療的目的。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 隨機(jī)選取我院心臟外科2014年4月至2015年3月?lián)衿谠隗w外循環(huán)（CPB）下行心臟直視手術(shù)的患者，男性112例，女性85例，年齡1個(gè)月至72歲；其中先天性心臟病92例、風(fēng)濕性心臟病64例、冠心病35例、心臟黏液瘤6例。手術(shù)均在氣管插管全身麻醉降溫至33℃～35℃、主動(dòng)脈阻斷心臟停跳下進(jìn)行，肝素抗凝維持全血凝固活化時(shí)間（ACT）480 s以上，血液濃縮器技術(shù)全程超濾。所有患者均排除術(shù)前感染，并在麻醉誘導(dǎo)后切皮前30 min及術(shù)中（手術(shù)開始后3 h）給予抗生素預(yù)防感染；風(fēng)心病、復(fù)雜先心病、冠心病使用頭孢三代抗生素，一般患者使用頭孢一、二代抗生素。剔除術(shù)后早期出現(xiàn)非感染性嚴(yán)重并發(fā)癥（如低心排血量、多臟器功能不全、ARDS、急性腎損傷）的患者。術(shù)后均使用呼吸機(jī)轉(zhuǎn)入心外ICU監(jiān)護(hù)治療。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本采集 測(cè)定所有患者手術(shù)當(dāng)天（PCT-0）和術(shù)后第 1天（PCT-1）、第 2天（PCT-2）、第 3天（PCT-3）的血清PCT；術(shù)后當(dāng)天為術(shù)后2 h內(nèi)采血，其余則為清晨6點(diǎn)采血。所有患者術(shù)后當(dāng)天均行氣管內(nèi)吸引物及血細(xì)菌培養(yǎng)，手術(shù)當(dāng)天及術(shù)后第1、2、3天均行床邊X線胸片及心臟、胸腔超聲檢查；對(duì)高度懷疑細(xì)菌感染的患者如術(shù)后出現(xiàn)體溫升高，傷口紅腫、熱痛、出現(xiàn)分泌物，或痰多且黃色黏稠等情況，則根據(jù)病情多次行血、靜脈導(dǎo)管、中段尿、傷口分泌物或痰、胸腔引流液等細(xì)菌培養(yǎng)。記錄所有患者的相關(guān)資料及檢測(cè)報(bào)告。根據(jù)臨床表現(xiàn)及細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果將患者分為無(wú)細(xì)菌感染組及細(xì)菌感染組。細(xì)菌感染按原衛(wèi)生部2001年1月3日下發(fā)的《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)（試行）》進(jìn)行診斷；全身細(xì)菌感染根據(jù)2001年危重病醫(yī)學(xué)會(huì)/歐洲危重病醫(yī)學(xué)會(huì)/美國(guó)胸科醫(yī)師協(xié)會(huì)/美國(guó)胸科學(xué)會(huì)/外科感染學(xué)會(huì)關(guān)于全身性感染定義國(guó)際會(huì)議共識(shí)進(jìn)行診斷。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法 抽取4 ml靜脈血，30 min內(nèi)進(jìn)行離心，離心半徑6 cm，以2500 r/min離心10 min，取上層血漿，置-80℃冰箱保存。血清PCT檢測(cè)采用熒光免疫分析法，采用我院檢驗(yàn)科配備德國(guó)產(chǎn)VIDAS BRAHMS PCT檢驗(yàn)儀進(jìn)行全自動(dòng)定量檢測(cè)。PCT正常參考范圍：＜0.05 ng/ml。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以±s表示，兩組樣本組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床結(jié)果 無(wú)細(xì)菌感染組166例；細(xì)菌感染組 31例，其中局部細(xì)菌感染24例（呼吸系統(tǒng)感染20例、傷口感染2例、泌尿系統(tǒng)感染1例、胸骨后感染1例），全身細(xì)菌感染7例。

2.2 PCT檢測(cè)結(jié)果 兩組患者年齡、體外循環(huán)時(shí)間及主動(dòng)脈阻斷時(shí)間比較未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。無(wú)細(xì)菌感染組PCT較正常參考值升高，且在術(shù)后第1天達(dá)到峰值（一般＜2.0 ng/ml），第 2、3 天逐漸下降；細(xì)菌感染組PCT較無(wú)細(xì)菌感染組明顯升高，且術(shù)后早期持續(xù)升高或下降后再次升高出現(xiàn)第二個(gè)峰值（一般＞5.0 ng/ml）。7例全身細(xì)菌感染患者的PCT均＞10 ng/ml。見(jiàn)表 1。

表1 兩組患者基本資料及血PCT檢測(cè)結(jié)果比較（±s）

表1 兩組患者基本資料及血PCT檢測(cè)結(jié)果比較（±s）

PCT-3（ng/ml）無(wú)菌組 166 33.99±22.61 99.33±38.46 60.57±29.49 0.50±0.71 1.50±1.26 0.95±0.73 0.47±0.38細(xì)菌組 31 26.15±24.33 117.62±57.80 73.71±42.68 2.61±6.55 7.94±8.20 7.74±6.65 4.20±3.86 t值 -1.75 2.23 2.11 4.07 9.63 12.90 12.26 P 值 0.16 0.07 0.13 0．00 0．00 0．00 0．00組別 例數(shù) 年齡（歲）體外循環(huán)時(shí)間（min）主動(dòng)脈阻斷時(shí)間（min）PCT-0（ng/ml）PCT-1（ng/ml）PCT-2（ng/ml）

2.3 PCT對(duì)細(xì)菌感染的診斷價(jià)值 體外循環(huán)心臟術(shù)后早期PCT＜2.0 ng/ml診斷無(wú)細(xì)菌感染的敏感度為93.37%，特異性為99.36%；PCT＞5.0 ng/ml診斷細(xì)菌感染的敏感度為83.87%，特異性為89.66%。見(jiàn)表2。

表2 PCT診斷細(xì)菌感染的敏感度及特異性

3 討論

生理情況下，甲狀腺C細(xì)胞分泌PCT，PCT被特異性蛋白酶剪切后產(chǎn)生有激素活性的降鈣素。在正常情況下，機(jī)體循環(huán)中PCT濃度很低，甚至測(cè)不到，通常＜0.05 ng/ml[2]。目前的研究表明，內(nèi)毒素和細(xì)胞因子可以刺激、誘導(dǎo)PCT的翻譯，體內(nèi)前炎癥細(xì)胞因子誘導(dǎo)PCT的產(chǎn)生在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型和臨床研究均有報(bào)道[3]。PCT對(duì)內(nèi)毒素和細(xì)胞因子反應(yīng)迅速，2～6 h內(nèi)即可升高，下降程度取決于其在血漿中衰減速度及與新生成PCT間的平衡，半衰期為24～30 h[4]。

細(xì)菌感染和膿毒血癥時(shí)，內(nèi)毒素或細(xì)胞因子抑制PCT分解成降鈣素，大量PCT分泌入血，患者血清PCT值可升至1000 ng/ml或更高[5]。細(xì)菌感染引起PCT升高并不是由甲狀腺C細(xì)胞過(guò)度分泌形成，而是由其他組織器官（如外周血，肝臟中巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞，肺臟的 Kultschizky細(xì)胞，腸道、腎臟中神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞等）對(duì)細(xì)菌感染發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致PCT過(guò)度合成及釋放[6]。0.5 ng/ml被認(rèn)為是感染性疾病診斷的分界值[7]。

心臟手術(shù)是一種高度無(wú)菌的手術(shù)。體外循環(huán)后PCT升高的具體原因目前尚不完全明確。輕度的PCT升高可能與體外循環(huán)誘發(fā)的細(xì)菌移位引起內(nèi)毒素的釋放和各類細(xì)胞因子水平的升高有關(guān)[8]。然而體外循環(huán)亦有其他多種可能引起PCT產(chǎn)生的因素如嚴(yán)重的組織創(chuàng)傷、體外轉(zhuǎn)流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、灌注異?；蚱渌敬嬖诘奈ｋU(xiǎn)因素等[9]。從目前研究來(lái)看,PCT確實(shí)會(huì)在體外循環(huán)后早期非感染性SIRS中一定程度升高[10]。

在本研究中發(fā)現(xiàn)，由體外循環(huán)誘發(fā)的非感染性全身炎癥反應(yīng)綜合征導(dǎo)致的PCT升高在術(shù)后第1天達(dá)到峰值，一般＜2.0 ng/ml，第2、3天逐漸下降。因此0.5 ng/ml作為細(xì)菌感染性疾病診斷的分界值在體外循環(huán)后并不適用，PCT輕度升高并不能說(shuō)明存在細(xì)菌感染。如PCT＞5 ng/ml，或在術(shù)后持續(xù)升高，或者下降后再次升高，且無(wú)非感染性嚴(yán)重并發(fā)癥（如低心排血量、多臟器功能不全、ARDS、急性腎損傷）存在，則高度提示細(xì)菌感染的可能。PCT越高，感染越嚴(yán)重，如PCT＞10 ng/ml，則強(qiáng)烈提示全身細(xì)菌感染的存在。

體外循環(huán)心臟術(shù)常規(guī)在術(shù)前及術(shù)中預(yù)防性使用一次抗生素，但因患者經(jīng)體外循環(huán)、低體溫、主動(dòng)脈阻斷、體內(nèi)多種管道處理后，術(shù)后早期發(fā)生院內(nèi)感染的概率大，且一旦發(fā)生感染后果嚴(yán)重[11]；如所有患者術(shù)后常規(guī)預(yù)防性使用抗生素則易導(dǎo)致耐藥菌的生長(zhǎng)，所以急需一種早期判斷細(xì)菌感染的標(biāo)記物來(lái)指導(dǎo)抗生素的使用。本研究中，體外循環(huán)心臟術(shù)后PCT＜2 ng/ml認(rèn)為是體外循環(huán)誘發(fā)的非感染性全身炎癥反應(yīng)；如PCT＞5 ng/ml且排除其他非感染性嚴(yán)重并發(fā)癥，因而對(duì)體外循環(huán)心臟術(shù)后早期細(xì)菌感染有良好的診斷價(jià)值。與以往指標(biāo)相比,PCT具有檢測(cè)簡(jiǎn)便、敏感度高、特異性強(qiáng)等特點(diǎn)。在術(shù)后早期為患者監(jiān)測(cè)PCT，可準(zhǔn)確判斷有無(wú)細(xì)菌感染的發(fā)生，既可以為無(wú)細(xì)菌感染者避免不必要的抗生素使用，減少細(xì)菌耐藥，亦可以為細(xì)菌感染者在臨床感染征象之前診斷細(xì)菌感染的存在，進(jìn)行針對(duì)性治療。但PCT不能進(jìn)行細(xì)菌學(xué)分類的診斷，臨床工作中應(yīng)結(jié)合其他指標(biāo)如病原學(xué)培養(yǎng)等對(duì)病情進(jìn)行綜合判斷評(píng)估。

［1]Bell K，Wattie M，Byth K，et al.Procalcitonin：a marker of bacteraemia in SIRS.Anaesthesia and Intensive Care，2003，31：629-636.

［2]楊濱，康梅.降鈣素原在細(xì)菌感染性疾病診斷及治療中的應(yīng)用.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2009，36：596-597.

［3]Whang KT，Vath SD，Becker KL，et al.Procalcitonin and proinflammatory cytokine interactions in sepsis.Shock（Augusta，Ga.），2000，14：73-78.

［4]陳綱，陳張根，賈兵，等.降鈣素原測(cè)定在小嬰兒心內(nèi)直視手術(shù)圍術(shù)期的意義.復(fù)旦學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2008，35：72-74，84.

［5]簡(jiǎn)勁峰，封加濤，彭峰，等.降鈣素原在監(jiān)測(cè)高齡患者體外循環(huán)心臟術(shù)后早期并發(fā)癥的應(yīng)用研究.嶺南心血管病雜志，2012，18：493-495.

［6]張燕搏.降鈣素原在心外科術(shù)后重癥監(jiān)護(hù)中的價(jià)值.實(shí)用診斷與治療雜志，2011，25：729-731.

［7]Mokart D，Merlin M，Sannini A，et al.Procalcitonin，interleukin 6 and systemic inflammatory response syndrome（SIRS）：early markers of postoperative sepsis after major surgery.British J Anaesthesia，2005，94：767-773.

［8]王常田.降鈣素元在體外循環(huán)炎性反應(yīng)中的研究.研究生學(xué)報(bào)，2004，17：1037-1040.

［9]李亞民，郭海濱，鄒國(guó)錦.降鈣素原在監(jiān)測(cè)小兒心臟手術(shù)后早期并發(fā)癥發(fā)生中的臨床意義.中國(guó)胸心血管外科臨床雜志，2008，15：399-400.

［10]Hammer S，Loeff M，Reichenspumer H，et al.Effect of cardiopulmonary bypass on myocardial function，damage and inflammation after cardiac surgery in new born and children.Thorak Cardiovasc Surg，2001，49：349-354.

［11]劉蘇，陳淑敏，李曉恒，等.10年心臟手術(shù)后感染調(diào)查分析.中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2003，13：433-435.

Diagnostic value of procalcitonin in bacterial infection after cardiac surgery

LI Xiao-fang，CHENG Guo-dong，ZHU Chun-lei，et al.Department of Cardiology，the People′s Hospital of Gaozhou，Gaozhou 525200，China

ObjectiveTo explore the the value of Procalcitonin（PCT）in early diagnosis of bacteria infection，and judge the severity of patients who got cardiac surgery under Cardiopulmonary bypass（CPB）.MethodsThe research objects were randomly selected from the patients with cardiac operation under CPB in April 2014 to March 2015 in our hospital.The blood concentration of PCT of postoperative patients was determined in the day after surgery，1 day after surgery，2 days after surgery and 3 days after surgery.According to the clinical presentation and bacterial culture results，the cases were divided into non bacterial infection and bacterial infection groups.The variation law of two groups of PCT concentration were observed and compared.ResultsPCT concentrations in non bacterial infection group were up to peak（1.50±1.26）ng/ml in 1 day after surgery，then decreased gradually in 2 or 3 days.PCT concentrations in bacterial infection group were higher than the other group（P＜0.01），and continued to rise or fall to rise again appearing the second peak in early postoperative days（peak concentration＞5.0 ng/ml）.7 cases of patients with systemic bacterial infection of PCT were ＞10 ng/ml.ConclusionPCT shows a good diagnostic value in early diagnosis of postoperative bacterial infection of cardiac surgery under CPB.Postoperative patients with PCT＞5.0 ng/ml or continue to rise，or fall to rise again，highly suggest a bacterial infection，the degree of infection was positively associated with PCT levels.

Procalcitonin； Cardiopulmonary bypass； After cardiac surgery； Bacterial infection；Diagnosis

525200 廣東省高州市，高州市人民醫(yī)院心外科ICU

10．3969/j．issn．1672－5301．2015．08．020

R654.2

A

1672-5301（2015）08-0750－04

2015-04-10）