血清PCT和Presepsin水平檢測在脊柱疾病術(shù)后早期感染中的應(yīng)用價值*

朱 超，安小紅

(1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院骨三科，陜西咸陽 712000；2.陜西省渭南市蒲城縣醫(yī)院檢驗科，陜西渭南 715500)

脊柱外科術(shù)后患者常常發(fā)生感染，其發(fā)生率約在0.7%～12.0%[1]。研究表明，外周循環(huán)中可溶性白細(xì)胞分化抗原14亞型(Presepsin，sCD14-ST)和降鈣素原(PCT)水平的差異性變化與炎癥的病變進(jìn)展有關(guān)，其在感染早期的診斷和預(yù)后評估方面優(yōu)于C反應(yīng)蛋白(CRP)、紅細(xì)胞沉降率及白細(xì)胞介素-6等指標(biāo)[2]。本研究回顧性分析490例接受脊柱手術(shù)患者的臨床資料，旨在探討脊柱術(shù)后感染發(fā)生的危險因素，并為其治療提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 研究對象 收集2017年12月～2018年12月期間在陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院和蒲城縣醫(yī)院實施脊柱開放手術(shù)的490例患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析，所有患者均經(jīng)影像學(xué)檢查確診。男性201例，女性289例，年齡42～73歲，平均年齡55.30±9.65歲。主要脊柱疾病類型為：退變性疾病307例，畸形86例，創(chuàng)傷83例，腫瘤14例。依據(jù)術(shù)后是否發(fā)生感染分為術(shù)前組(490例)、感染組(34例)和非感染組(456例)。術(shù)后感染診斷參照美國國家疾病預(yù)防控制中心(CDC)標(biāo)準(zhǔn)，從體溫變化、術(shù)區(qū)疼痛、切口改變、實驗室檢測及MRI檢查等5個方面進(jìn)行評估。排除標(biāo)準(zhǔn)：除脊柱腫瘤外的其它腫瘤；術(shù)前并發(fā)泌尿道或呼吸道感染；術(shù)前2周內(nèi)應(yīng)用過抗生素或者接受過手術(shù)治療。本研究經(jīng)陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院和蒲城縣醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，并得到所有研究對象的知情同意。

1.2 試劑和儀器 血清PCT和Presepsin水平采用電化學(xué)發(fā)光免疫分析法檢測(日立7600全自動生化分析儀)；CRP采用免疫散射比濁法檢測(深圳國賽Aristo特種蛋白儀)。

1.3 方法 收集患者的臨床資料，包括年齡、性別、住院時間、體溫、手術(shù)持續(xù)時間、置入植入物、是否患有糖尿病、實驗室檢查和影像學(xué)檢查等。所有病例均由同一手術(shù)組按照手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和術(shù)前討論計劃進(jìn)行手術(shù)。根據(jù)患者需要確定減壓或融合段的范圍。植入物選擇長期使用穩(wěn)定可靠的進(jìn)口或國產(chǎn)器械。術(shù)前1 h預(yù)防性靜脈滴注1g一代頭孢，手術(shù)暴露時間大于3 h追加一次抗生素劑量。所有患者于術(shù)前1天及術(shù)后第1天采集靜脈血4ml用于檢測血清PCT，CRP和Presepsin水平。

2結(jié)果

2.1 脊柱術(shù)后感染率及感染部位分布 見表1。490例脊柱外科術(shù)患者中34例發(fā)生術(shù)后感染，感染率為6.94%。其中表淺及深部切口感染19例，占55.88%；肺部感染11例，占32.35%；泌尿道感染2例，占5.88%；皮膚軟組織感染2例，占5.88%。

2.2 脊柱術(shù)后感染危險因素分析 單因素分析結(jié)果顯示，患者發(fā)生術(shù)后感染的相關(guān)危險因素包括：住院時間≥15天、手術(shù)持續(xù)時間≥3 h、置入植入物和并發(fā)糖尿病等因素，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。

表1 脊柱術(shù)后感染危險因素分析

2.3 脊柱疾病患者血清PCT，CRP和Presepsin水平比較 見表2。單因素方差分析顯示，感染組和未感染組PCT，CRP和Presepsin水平顯著高于術(shù)前組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；感染組PCT，CRP和Presepsin水平顯著高于未感染組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。血清PCT，CRP和Presepsin檢驗標(biāo)準(zhǔn)分別為0.28 ng/ml，5.3 mg/L和196.1 pg/ml。

表2 脊柱疾病患者血清PCT，CRP和Presepsin水平比較

2.4 相關(guān)性分析 感染組PCT和Presepsin 水平呈正相關(guān)性(P<0.01)。兩指標(biāo)分別與CRP水平(P<0.01)和手術(shù)持續(xù)時間(P<0.01)也呈正相關(guān)性。見圖1～5。

圖1 PCT與Presepsin的相關(guān)性散點圖 圖2 PCT與CRP的相關(guān)性散點圖

圖3 CRP與Presepsin的相關(guān)性散點圖 圖4 Presepsin與OD的相關(guān)性散點圖

2.5 ROC曲線分析 見圖6。以未感染組為因變量，PCT的曲線下面積為0.817(95%CI：0.72～0.91，P=0.000)，Presepsin的曲線下面積為0.828(95%CI： 0.73～0.93，P=0.000)。PCT和Presepsin的最佳臨界值分別是0.59 ng/ml和259.27 pg/ml，對應(yīng)的靈敏度及特異度分別為69.5%，94.7%和78.9%，91.8%。以上結(jié)果提示PCT和Presepsin對于脊柱術(shù)后感染的診斷有臨床意義。

3討論盡管目前無菌技術(shù)的進(jìn)展較快，但外科術(shù)后感染仍是脊柱手術(shù)最常見的并發(fā)癥之一。有報道認(rèn)為外科術(shù)后感染可導(dǎo)致患者平均住院時間延長2周，且增加患者的醫(yī)療費用[3]。金黃色葡萄球菌在脊柱術(shù)后感染中最常見，其占微生物學(xué)診斷病例的33%～75%。目前細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)是診斷感染的金標(biāo)準(zhǔn)，然而其培養(yǎng)周期長，膿培養(yǎng)陽性率較低，標(biāo)本污染也會帶來假陽性結(jié)果[4]。在檢測圍手術(shù)期感染過程中，白細(xì)胞計數(shù)、紅細(xì)胞沉降率和CRP等生物標(biāo)志物可用于輔助診斷、治療監(jiān)測和風(fēng)險分層。然而，這些血液參數(shù)在區(qū)分細(xì)菌感染引起的炎癥和外科損傷反應(yīng)時缺乏較高的敏感性。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，PCT在診斷細(xì)菌感染方面有較高的特異度，包括敗血癥、上呼吸道感染、肺炎、胰腺炎、腎盂腎炎和燒傷等。PCT主要由甲狀腺和肺的內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生，其作為感染性標(biāo)記物已被廣泛應(yīng)用[5]。研究顯示，細(xì)菌內(nèi)毒素可誘導(dǎo)血液循環(huán)中PCT濃度增加。PCT濃度在細(xì)菌感染2～4 h后開始增加，6 h后達(dá)到峰值，半衰期為25～30 h，經(jīng)過治療或移除潛在觸發(fā)器后血液濃度會快速下降，而CRP則在細(xì)菌感染36 h后才達(dá)到最大值。因此PCT能更早地反映細(xì)菌感染。有報道認(rèn)為骨科手術(shù)后，檢測PCT水平優(yōu)于WBC和CRP，以區(qū)分膿毒癥、無菌炎癥和創(chuàng)傷性損傷等。然而，只有少數(shù)研究通過檢測原發(fā)性髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換術(shù)期間的PCT水平來研究其在圍手術(shù)期感染中的診斷價值[6]。PCT在膿毒癥的診斷中比CRP更敏感、更特異、更準(zhǔn)確[7]，其在某些關(guān)節(jié)手術(shù)中對細(xì)菌感染和傷口并發(fā)癥的診斷具有一定的臨床應(yīng)用價值。然而，有研究認(rèn)為PCT用于評估脊柱感染的敏感性低于CRP；與標(biāo)準(zhǔn)炎癥標(biāo)志物相比，增加PCT的實驗室檢測并未顯著改變脊柱術(shù)后感染的陽性率[8]。李修璨等[9]的研究則提出了相對的結(jié)論，他們回顧性分析101例行頸椎、胸椎或腰椎術(shù)后出現(xiàn)發(fā)熱患者的臨床資料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)感染組患者血清PCT水平顯著增加，提示血清PCT濃度對于脊柱術(shù)后感染的診斷有較高的應(yīng)用價值。本研究對脊柱術(shù)后患者的分析發(fā)現(xiàn)未感染組血清PCT水平高于術(shù)前組(P<0.01)，提示手術(shù)創(chuàng)傷可能誘導(dǎo)PCT分泌增加。然而進(jìn)一步的研究顯示術(shù)后感染組PCT水平顯著高于未感染組(P<0.01)，提示該標(biāo)志物對細(xì)菌感染的早期診斷具有臨床意義，這也與李修璨等[9]的觀點一致。

圖5 PCT與OD的相關(guān)性散點圖 圖6 PCT與Presepsin的ROC曲線

血清Presepsin是近年來提出的一種新型膿毒癥診斷標(biāo)記物，其介導(dǎo)脂多糖發(fā)揮病理生理學(xué)效應(yīng)，并通過激活巨噬細(xì)胞釋放炎癥因子引發(fā)炎性反應(yīng)。Presepsin是組織蛋白酶D水解sCD14形成的片斷，炎癥后2 h開始升高，3 h達(dá)到峰值。研究表明Presepsin在膿毒癥的早期診斷、治療評價和預(yù)后預(yù)測方面優(yōu)于PCT[7]。 OZDMIR等[10]對69例足月新生兒的研究發(fā)現(xiàn)敗血癥組患者治療前血清Presepsin水平明顯高于正常組。治療3天后血清中Presepsin 水平較治療前明顯下降。楊愛龍等[11]分析發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者的Presepsin水平較對照組明顯增高，建立ROC曲線分析顯示Presepsin對膿毒癥具有較高的診斷率，預(yù)后分析顯示死亡組患者外周血Presepsin水平顯著高于存活組。KOAKUTSU等[12]對118例接受選擇性脊柱手術(shù)的患者進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后感染患者血清Presepsin水平顯著增加，而無感染性并發(fā)癥的患者術(shù)后1周血Presepsin水平可恢復(fù)到術(shù)前水平。本研究的分析發(fā)現(xiàn)術(shù)前組、未感染組和感染組Presepsin水平依次增高(P<0.01)，提示手術(shù)創(chuàng)傷可能誘導(dǎo)Presepsin水平的非特異性增加，然而該標(biāo)志物對早期細(xì)菌感染的診斷也顯示出重要的臨床意義。

本研究對脊柱術(shù)后感染危險因素的分析顯示，住院時間≥15天、手術(shù)持續(xù)時間≥3 h、置入植入物和并發(fā)糖尿病等為患者發(fā)生感染的相關(guān)危險因素(P<0.05)。DAI等[13]對無敗血癥患者的研究顯示，氣管切開術(shù)可能誘導(dǎo)血清PCT快速釋放，手術(shù)持續(xù)時間和手術(shù)過程對PCT水平有顯著影響。盡管DAI等[13]研究分析了未感染患者的PCT和手術(shù)持續(xù)時間的關(guān)系，但筆者認(rèn)為過長的手術(shù)持續(xù)時間給機(jī)體組織帶來更嚴(yán)重的損傷，進(jìn)一步可能增加感染的風(fēng)險。本研究顯示脊柱術(shù)后感染患者血清PCT和Presepsin水平分別與CRP水平及手術(shù)持續(xù)時間具有顯著相關(guān)性(P<0.01)。以上提示PCT和Presepsin可能參與了脊柱術(shù)后感染的病理過程，且與其進(jìn)展密切相關(guān)。ROC曲線的分析顯示PCT和Presepsin對于脊柱術(shù)后感染的診斷有臨床意義，并且顯示出較高的靈敏度和特異度。

綜上所述，檢測血清PCT和Presepsin水平可應(yīng)用于脊柱術(shù)后感染的早期診斷。同時在臨床工作中，應(yīng)高度重視脊柱外科術(shù)的相關(guān)危險因素如長時間的住院、過長的手術(shù)時間、植入物的置入和并發(fā)糖尿病等。這樣才能早期發(fā)現(xiàn)術(shù)后感染，進(jìn)而做到早診斷和早治療。

雖然目前已有許多關(guān)于PCT和Presepsin的研究，但仍有許多問題有待解決。目前還沒有建立合適的動物模型進(jìn)行臨床觀察。同時，本研究是一個單中心、小樣本的研究，畢竟研究案例的數(shù)量相對較少，存在一定的局限性，因此開展大規(guī)模、多中心的臨床基礎(chǔ)研究具有重要的臨床意義。