心臟術(shù)后監(jiān)測血清降鈣素原、C反應(yīng)蛋白、白細(xì)胞介素-6在感染評估中的臨床價值

苗強(qiáng) 陳勝南 張昊景 黃珊 張君龍 蔡蓓 牛倩

術(shù)后感染是心臟外科手術(shù)常見并發(fā)癥之一，如果不能早期診斷并采取有效治療，易發(fā)展為膿毒血癥，增加術(shù)后死亡風(fēng)險。研究表明，心臟術(shù)后發(fā)生感染病人的死亡率約為未發(fā)生感染病人的4倍[1]。心臟外科手術(shù)體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)時間長、創(chuàng)傷大，極易產(chǎn)生全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)，使得術(shù)后感染的診斷變得困難。血清降鈣素原(procalcitonin,PCT)是降鈣素的前體物質(zhì)，由甲狀腺C細(xì)胞產(chǎn)生，被廣泛用于膿毒癥的早期快速診斷及預(yù)后評估，同時在重癥病人抗生素治療及預(yù)后評估中有重要價值，在CPB后，即使出現(xiàn)非特異性全身炎癥反應(yīng)，PCT濃度的升高也被認(rèn)為是鑒別感染的可靠依據(jù)[2-3]。C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)與白細(xì)胞介素6(interleukin 6,IL-6)也作為感染輔助判斷的指標(biāo)，但不具有特異性。目前PCT、CRP和IL-6在感染的早期診斷中有廣泛應(yīng)用，但在心臟外科術(shù)后監(jiān)測中的價值尚無統(tǒng)一的定論[4-6]。本研究回顧性分析心臟外科術(shù)后病人PCT、CRP和IL-6的水平，探討其在心臟外科術(shù)后感染早期診斷及預(yù)后評估中的價值。

對象與方法

一、對象

2018年1月～2020年5月我院心臟外科手術(shù)病人139例，男性58例，女性81例。依據(jù)臨床診斷或病原微生物檢測結(jié)果按照疾病防控中心/國家醫(yī)院感染監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)(CDC/NHSN)診斷標(biāo)準(zhǔn)確定病人是否存在感染。最終納入術(shù)后感染病人24例(其中肺部感染14例，傷口感染7例，血行感染3例)，非感染病人115例。根據(jù)術(shù)后住院時間，將所有病人分為短期預(yù)后良好組(住院時間<15天)102例，預(yù)后不良組(住院時間≥15天)37例。病人主要的臨床診斷包括先天性心血管疾病18例，心臟瓣膜病76例，其他心臟疾病45例。本研究方案符合《赫爾辛基宣言》相關(guān)規(guī)定，并經(jīng)四川大學(xué)華西醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)在我院心臟外科行CPB心臟手術(shù)治療，住院時間>48小時；(2)臨床資料保存完整；(3)術(shù)后48小時內(nèi)各項實驗室指標(biāo)結(jié)果齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：臨床診斷存在惡性腫瘤以及肝腎功能不全；術(shù)前已合并有感染；住院時間不足48小時；臨床資料及實驗室指標(biāo)檢測結(jié)果不全。

二、方法

通過醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS)收集病人臨床資料，包括性別、年齡、住院時間、臨床診斷等。并通過實驗室信息管理系統(tǒng)(LIS)收集病人術(shù)后第1天和第2天的相關(guān)實驗室檢測指標(biāo)，主要包括血清PCT、CRP和IL-6。

三、統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行分析。計量資料采用中位數(shù)(四分位數(shù))表示，組間比較采用秩和檢驗；計數(shù)資料采用例(%)表示，比較采用卡方檢驗或Fisher確切概率法。診斷性試驗評價采用MedCalc?軟件利用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)進(jìn)行分析，P< 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

1.臨床基本資料比較見表1。心臟術(shù)后感染與非感染病人年齡、疾病類型分布比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，兩組性別、住院時間比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表1 感染組與非感染組一般臨床資料比較

2.兩組病人術(shù)后第1、2天PCT、CRP、IL-6水平比較見表2。感染組術(shù)后第1天IL-6水平高于非感染組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；兩組術(shù)后第1天PCT、CRP水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。感染組術(shù)后第2天PCT水平與術(shù)后第1天比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，且高于非感染組病人術(shù)后第2天PCT水平，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；感染組術(shù)后第2天CRP的水平與術(shù)后第1天比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，但與非感染組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.501)；兩組術(shù)后第2天IL-6的水平比較無明顯差異。

表2 感染組與非感染組病人術(shù)后第1、2天PCT、CRP、IL-6水平的比較

3.心臟術(shù)后第1、2天PCT、CRP和IL-6對感染的診斷效能評價：心臟外科術(shù)后第1、2天各指標(biāo)對術(shù)后感染早期診斷價值的評估見圖1和表3。術(shù)后第1天PCT、CRP和IL-6的AUC分別為0.561、0.511和0.637，最佳臨界值分別為2.16 ng/ml、72.6 mg/L和549.5 pg/ml。術(shù)后第1天三者聯(lián)合檢測的AUC為0.634，PCT、IL-6二者聯(lián)合檢測的AUC為0.627。術(shù)后第2天PCT 單獨(dú)預(yù)測感染的AUC為0.747，最佳臨界值為5.01 ng/ml時，靈敏度與特異性分別為85.71%和61.54%；術(shù)后第2天IL-6的AUC值為0.670，最佳臨界值為121.3 pg/ml時，靈敏度與特異性分別為100% 和46.15%。術(shù)后第2天三者聯(lián)合檢測的AUC為0.670，PCT和IL-6二者聯(lián)合檢測的AUC為0.703。

圖1 術(shù)后第1、2天各指標(biāo)的ROC曲線

表3 病人術(shù)后第1、2天PCT、CRP、IL-6診斷效能評價指標(biāo)

4.心臟術(shù)后短期預(yù)后良好組與預(yù)后不良組病人術(shù)后第1、2天PCT、CRP、IL-6水平的比較見表4。預(yù)后不良組病人術(shù)后第1天PCT、CRP水平均高于短期預(yù)后良好組；兩組間術(shù)后第1天IL-6水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。兩組病人PCT、CRP、IL-6的水平在術(shù)后第2天無明顯差異(P>0.05)。

表4 短期預(yù)后良好組與預(yù)后不良組術(shù)后第1、2天PCT、CRP、IL-6水平的比較

討論

體外循環(huán)、低體溫、主動脈阻斷和體內(nèi)多種管道處理等手術(shù)操作增加了心臟手術(shù)病人術(shù)后早期發(fā)生院內(nèi)感染的幾率[6]。早期發(fā)現(xiàn)感染并給予有效的抗生素治療是減少術(shù)后并發(fā)癥、縮短住院時間提高心臟手術(shù)病人預(yù)后的決定因素。心臟外科術(shù)后感染與普通外科術(shù)后感染不同，其感染的種類多，交叉感染的機(jī)會大，且術(shù)后病人無論是否并發(fā)感染都會發(fā)生炎癥反應(yīng)導(dǎo)致相關(guān)炎癥指標(biāo)升高，因此加大了臨床醫(yī)生對于心臟術(shù)后感染識別的難度，如何利用感染標(biāo)志物早期識別高危病人，并給予適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施改善病人預(yù)后是心臟外科醫(yī)生所面臨重要臨床問題。PCT是近年來預(yù)測感染的常用指標(biāo)之一。Assicot等[7]提出，當(dāng)病人出現(xiàn)全身系統(tǒng)感染時，肺及腸道組織的內(nèi)分泌細(xì)胞在炎癥因子如IL-6、腫瘤壞死因子等以及細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素的刺激下會合成、分泌大量PCT，使得血清PCT水平升高，且其濃度與感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。相比于WBC、CRP和IL-6等傳統(tǒng)的炎癥指標(biāo)，PCT具有更高的靈敏度和特異性。但據(jù)目前研究表明PCT在心臟術(shù)后早期預(yù)測感染及評估預(yù)后的應(yīng)用上仍有一定的局限[5]。因此將PCT與傳統(tǒng)的炎癥指標(biāo)聯(lián)合，評估心臟術(shù)后不同時間點(diǎn)血清PCT、CRP和IL-6在感染早期預(yù)測及預(yù)后評估中的價值有重要臨床意義。

在本研究中，我們對139例心臟外科手術(shù)后感染與非感染病人術(shù)后第1天PCT、CRP和IL-6的水平進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)術(shù)后第1天PCT和CRP在感染與非感染病人間無明顯差異，而感染病人IL-6的水平明顯高于非感染病人，這與余巧敏等[8]研究結(jié)果基本一致。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能由于IL-6是固有免疫系統(tǒng)對損傷和感染反應(yīng)最快的細(xì)胞因子，常作為預(yù)警作用，而PCT和CRP可由IL-6誘導(dǎo)產(chǎn)生，因此其升高往往滯后于IL-6。預(yù)后不良組術(shù)后第1天PCT水平明顯高于預(yù)后良好組(P=0.001)，表明術(shù)后第1天PCT的水平可作為評估心臟術(shù)后病人短期預(yù)后情況的指標(biāo)。Brocca等[9]研究也發(fā)現(xiàn)PCT和IL-6水平升高與心臟手術(shù)的術(shù)后并發(fā)癥有關(guān)。

本研究進(jìn)一步對術(shù)后第2天各指標(biāo)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)術(shù)后第2天PCT的水平在感染與非感染組間存在差異，同時發(fā)現(xiàn)感染組病人第2天的PCT水平明顯高于第1天，表明術(shù)后第2天PCT水平能夠早期識別心臟術(shù)后感染。通過ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)在心臟外科術(shù)后第2天單獨(dú)檢測PCT的AUC最大，提示PCT診斷心臟外科術(shù)后感染的能力優(yōu)于IL-6和CRP及相應(yīng)的聯(lián)合檢測。本研究還發(fā)現(xiàn)CRP對心臟外科手術(shù)后早期感染的預(yù)測價值不大，這與以前的研究結(jié)果是基本一致的[9-10]。

本研究為單中心回顧性研究且樣本量較小，手術(shù)相關(guān)的部分記錄缺失，結(jié)果可能存在一定偏倚。因此檢測PCT和IL-6對預(yù)測心臟術(shù)后感染及評估病人預(yù)后的臨床價值有待大樣本研究進(jìn)一步證實。

綜上所述，心臟術(shù)后病人第1天IL-6水平及第2天PCT水平在感染的預(yù)測與評估中有較高臨床價值，術(shù)后第1天PCT水平明顯升高亦可提示病人短期預(yù)后不良。PCT和IL-6的檢測可作為心臟術(shù)后病人預(yù)測感染和有效評估早期病情嚴(yán)重程度的重要參考指標(biāo)。