主動(dòng)脈弓部置換術(shù)后監(jiān)測(cè)血漿降鈣素原對(duì)院內(nèi)感染的診斷價(jià)值

劉 紅，郭宏偉，張志嫻，黎 星，張海濤，孫曉剛

主動(dòng)脈疾病的開(kāi)放式手術(shù)目前仍是心血管外科領(lǐng)域中較為復(fù)雜的手術(shù)方式，尤其是對(duì)于主動(dòng)脈瘤累及主動(dòng)脈弓部的主動(dòng)脈夾層，手術(shù)時(shí)間較長(zhǎng)，過(guò)程復(fù)雜，常需要在深低溫停循環(huán)下進(jìn)行，患者術(shù)后發(fā)生院內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)較高。 但此類(lèi)患者由于術(shù)前疾病及術(shù)中操作過(guò)程的特點(diǎn)，術(shù)后全身性炎癥反應(yīng)較其他心臟外科手術(shù)患者更為顯著［1］，在臨床上需要和院內(nèi)感染（nosocomial infection， NI）進(jìn)行鑒別。 降鈣素原（procalcitonin，PCT）是一種炎性指標(biāo)，目前被公認(rèn)為是最敏感的膿毒血癥診斷指標(biāo)。 但在感染外的其他情況如手術(shù)、創(chuàng)傷后 PCT 也會(huì)異常升高［2］，心臟外科術(shù)后PCT 也會(huì)異常升高［3］，和體外循環(huán)（extracorporeal， ECC）所致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)和內(nèi)毒素血癥有關(guān)，在深低溫停循環(huán)主動(dòng)脈弓置換手術(shù)的患者更為嚴(yán)重，在此類(lèi)患者中監(jiān)測(cè)PCT 是否對(duì)院內(nèi)感染仍有診斷價(jià)值需要臨床研究探討，但目前有關(guān)此方面的研究比較欠缺。

1 資料與方法

回顧性分析阜外醫(yī)院深圳分院2020 年1 月1日至12 月31 日在深低溫停循環(huán)下行主動(dòng)脈弓部置換術(shù)患者的臨床資料154 例，將術(shù)后連續(xù)監(jiān)測(cè)6 日PCT 的患者納入研究，剔除22 例由于術(shù)后PCT 監(jiān)測(cè)不足6 日患者，最終132 例患者納入研究，男性111例（78.7%），年齡（49.2±12.9）歲，體重（72.1±15.2）kg。記錄術(shù)前診斷、術(shù)前血紅蛋白、急診手術(shù)、手術(shù)方式、ECC 時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、深停循環(huán)時(shí)間、術(shù)中最低溫度、返ICU 溫度、引流量、神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥、持續(xù)腎臟替代治療（continue renal replacement therapy，CRRT）、感染、臨床死亡、呼吸機(jī)時(shí)間及ICU 時(shí)間等臨床資料。 記錄術(shù)后1 日至術(shù)后6 日監(jiān)測(cè)的PCT 值，描記術(shù)后PCT 變化趨勢(shì)。 記錄 PCT 最大值（PCTmax），計(jì)算 PCT 平均值（PCTmean）。

所有患者手術(shù)都在全身麻醉下進(jìn)行。 經(jīng)腋動(dòng)脈和右心房插管建立ECC。 膀胱溫22 ～26℃時(shí)，停全身ECC，經(jīng)右腋動(dòng)脈進(jìn)行選擇性腦部灌注。 主動(dòng)脈根部的處理方式包括，Bentall 手術(shù)、Wheat＇s 手術(shù)、David 手術(shù)，其他聯(lián)合手術(shù)方式包括冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)、二尖瓣置換或成形手術(shù)等。

記錄系統(tǒng)內(nèi)上報(bào)的院內(nèi)感染病例，包括肺部感染、中心靜脈導(dǎo)管相關(guān)性感染、膿毒癥、泌尿系感染及手術(shù)切口感染。 肺部感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)為胸部X線(xiàn)片新發(fā)或進(jìn)展性的肺滲出，以及至少有2 項(xiàng)以上表現(xiàn)：①體溫≥38.5℃或＜36℃；②血白細(xì)胞≥12.3×109／L；③膿性支氣管分泌物；④氧合指數(shù)（PaO2／FiO2）下降15%或更多（需排除心源性肺水腫）。

膿毒癥的診斷參考國(guó)際指南提供的標(biāo)準(zhǔn)（危重病醫(yī)學(xué)／歐洲危重病協(xié)會(huì)／美國(guó)胸科醫(yī)師協(xié)會(huì)／美國(guó)胸科協(xié)會(huì)／外科感染協(xié)會(huì)國(guó)際膿毒癥定義會(huì)議）［4］。手術(shù)切口感染按照疾病防治中心標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)生在術(shù)后30 日內(nèi)的切口部位感染，伴有切口部位的膿性引流物或切口分泌物分離出微生物［5］。 尿路感染為入院后至少48 h 尿培養(yǎng)陽(yáng)性（＞104CFU／ml，細(xì)菌種類(lèi)不超過(guò)兩種）［6］。 靜脈導(dǎo)管感染定義為靜脈導(dǎo)管相關(guān)性的菌血癥，導(dǎo)管的定量或半定量培養(yǎng)陽(yáng)性，并且和血培養(yǎng)微生物一致［6］。

所有資料采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。應(yīng)用Student 檢驗(yàn)或Mann－Whitney U 檢驗(yàn)進(jìn)行計(jì)量資料組間比較，應(yīng)用χ2檢驗(yàn)或Fisher 精確檢驗(yàn)進(jìn)行計(jì)數(shù)資料組間比較。 將單因素分析差異P＜0.1 的變量引入多因素Logistic 回歸分析模型，采用進(jìn)入法以P＜0.05 篩選出獨(dú)立危險(xiǎn)因素。 應(yīng)用 Spearman 檢驗(yàn)進(jìn)行兩組連續(xù)性變量的相關(guān)性分析。 繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic curves，ROC）曲線(xiàn)和曲線(xiàn)下面積（area under the curve，AUC）進(jìn)行診斷性檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

患者術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后具體資料如表1 所示。發(fā)生術(shù)后 NI 的患者有 12 例（9.1%），均為肺部感染。 感染患者術(shù)后 1 日 PCT（PCT1）、PCTmax 及PCTmean 均顯著高于非感染患者；呼吸機(jī)時(shí)間、ICU時(shí)間顯著延長(zhǎng)；二次開(kāi)胸及CRRT 發(fā)生率顯著高于非感染患者；并且急診手術(shù)及全弓置換手術(shù)患者中NI 發(fā)生率更高。 多因素分析結(jié)果顯示 PCTmax（OR＝ 1.819，95%CI：0.973 ～3.401，P＝ 0.061）是術(shù)后NI 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

表1 患者一般資料

分別描記感染患者和非感染患者術(shù)后PCT 的變化趨勢(shì)（圖1）。 非感染患者的PCT1 最高，隨后逐日下降，而發(fā)生感染患者的 PCT 在術(shù)后2 ～5日較PCT1 仍有升高，12 例術(shù)后感染患者的PCT分別在術(shù)后 2 ～ 5 日達(dá)到峰值。 PCT1、PCTmax 及PCTmean 對(duì)術(shù)后感染診斷的ROC 曲線(xiàn)都有顯著性意義，PCT1（AUC）＝ 0.738（95%CI：0.570～0.907，P＝0.013），PCTmax（AUC） ＝ 0.866（95%CI：0.740 ～0.992，P＜0.001），PCTmean（AUC）＝ 0.841（95%CI：0.719～0.964，P＜0.001）。 見(jiàn)圖 2。

圖1 術(shù)后降鈣素原變化趨勢(shì)

圖2 降鈣素原診斷術(shù)后院內(nèi)感染曲線(xiàn)

將術(shù)前及術(shù)中各項(xiàng)因素和術(shù)后PCT1 進(jìn)行相關(guān)性分析，PCT1 和 ECC 時(shí)間具有顯著正相關(guān)性（Spearman 相關(guān)系數(shù)＝0.340，P＝0.006），而和主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、停循環(huán)時(shí)間及其他的術(shù)前、術(shù)中因素并無(wú)顯著性相關(guān)。 同樣PCTmax 和ECC 時(shí)間具有顯著正相關(guān)性（Spearman 相關(guān)系數(shù)＝0.275，P＝0.004）。分別繪制 PCT1、PCTmax 和 CPB 的散點(diǎn)圖，可以顯示出兩者的線(xiàn)性正相關(guān)（圖3）。

圖3 PCT1、PCTmax 與體外循環(huán)時(shí)間相關(guān)性

3 討 論

PCT 主要在甲狀腺C 細(xì)胞內(nèi)由前降鈣原通過(guò)蛋白水解酶裂解而成，其他體細(xì)胞在細(xì)菌感染時(shí)也合成PCT，內(nèi)毒素、細(xì)胞因子等可刺激 PCT 釋放入血［7］，在健康人的血清中 PCT 的濃度很低（＜0.1 μg／L），PCT 在全身炎癥反應(yīng)特別是細(xì)菌感染引起的炎癥反應(yīng)下會(huì)異常升高，血清 PCT 濃度≤0.2 μg／L 可以排除膿毒癥及系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)。 PCT 診斷膿毒癥的臨界值為血漿濃度≥0.5 μg／L［8］，但心血管外科手術(shù)患者術(shù)后PCT 都會(huì)異常升高［3］，不能以此臨界值作為膿毒癥的診斷依據(jù)。 心血管外科手術(shù)多需要ECC 輔助，ECC 過(guò)程中血液流經(jīng)非生理性管路，在人工膜肺中進(jìn)行氣體交換，導(dǎo)致白細(xì)胞和血小板激活，繼而引發(fā)炎癥反應(yīng)［9］。 并且圍術(shù)期低體溫、補(bǔ)體系統(tǒng)激活、免疫功能失調(diào)及缺血再灌注損傷都進(jìn)一步加劇全身炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致心血管外科術(shù)后PCT 會(huì)顯著升高。 既往有研究表明PCT 濃度和ECC 引起系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)導(dǎo)致肺損傷之間具有相關(guān)性［10］。 主動(dòng)脈手術(shù)較其他心血管外科手術(shù)過(guò)程更為復(fù)雜，涉及到深低溫停循環(huán)、ECC 時(shí)間長(zhǎng)、大量失血、輸血等因素，術(shù)后全身炎癥反應(yīng)更加嚴(yán)重，術(shù)后PCT 顯著升高，且此類(lèi)患者術(shù)后更易出現(xiàn)NI，因此探討監(jiān)測(cè)PCT在此類(lèi)患者中是否仍有對(duì)NI 的診斷意義是很有臨床價(jià)值的。

本研究中12 例患者發(fā)生NI，發(fā)生率為9.1%，基本和文獻(xiàn)所報(bào)發(fā)生率相符合［11］，但高于本單位其他心血管外科手術(shù)后的感染發(fā)生率。 急診手術(shù)、全弓手術(shù)及二次開(kāi)胸的患者發(fā)生NI 的概率均較高，發(fā)生NI 的患者手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)。 發(fā)生 NI 的患者 PCT1、PCTmax 及PCTmean 均顯著增高，呼吸機(jī)時(shí)間、ICU時(shí)間顯著延長(zhǎng)，更多需要行CRRT 治療，死亡率較高。

本研究還顯示，即使在非感染患者，術(shù)后1 日的PCT 也顯著升高，在發(fā)生術(shù)后 NI 的患者，PCT 升高更加顯著。 也驗(yàn)證了行深低溫停循環(huán)主動(dòng)脈手術(shù)的患者全身炎癥反應(yīng)更加嚴(yán)重。 隨著術(shù)后恢復(fù)，在非感染患者升高的PCT 會(huì)逐漸下降，但在發(fā)生NI 的患者會(huì)保持較高水平或適當(dāng)回落后再升高。 ROC 曲線(xiàn)顯示術(shù)后6 日內(nèi)的 PCTmax 對(duì)預(yù)測(cè)感染的 AUC 最大，P 值最顯著，提示患者術(shù)后的PCTmax 可以作為診斷感染的指標(biāo)。 因此術(shù)后動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)PCT 是十分必要的，如果PCT 持續(xù)下降，提示感染的風(fēng)險(xiǎn)很低，但對(duì)于PCT1 持續(xù)高值，或者短期回落后又顯著升高，會(huì)提示存在NI。 PCT 的持續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)評(píng)估患者的預(yù)后和治療效果亦有很大的作用，PCT 水平的動(dòng)態(tài)變化比PCT 的絕對(duì)值對(duì)膿毒癥的預(yù)后更有價(jià)值，盡管PCT 的峰值很高，但不斷下降的 PCT 提示預(yù)后良好［12］。

分析PCT 和術(shù)前術(shù)中因素的相關(guān)性，ECC 時(shí)間和PCT1 和PCTmax 均顯著相關(guān)，并呈線(xiàn)性關(guān)系。 分析主要原因有兩方面，ECC 時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)加劇全身炎癥反應(yīng)，是導(dǎo)致PCT 增高的主要原因，再有長(zhǎng)時(shí)間的ECC 會(huì)導(dǎo)致腸道細(xì)菌移位［13］，出現(xiàn)菌血癥，而使PCT 異常升高，并進(jìn)一步導(dǎo)致肺損傷及肺部感染。ECC 時(shí)間和術(shù)后PCT 的顯著相關(guān)性提示術(shù)后肺部感染的發(fā)生可能和ECC 引起的腸道細(xì)菌移位有很大的相關(guān)性。 PCT 和停循環(huán)時(shí)間并無(wú)相關(guān)性，可能和目前全弓手術(shù)技術(shù)較成熟，目前停循環(huán)時(shí)間都較短，基本控制在40 min 以?xún)?nèi)有關(guān)。

本項(xiàng)研究結(jié)果提示PCT 對(duì)深低溫停循環(huán)主動(dòng)脈弓部手術(shù)術(shù)后患者的感染仍有診斷意義，需動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)PCT 變化。 但由于病例數(shù)仍較少，難以得出PCT 診斷術(shù)后感染的臨界值，期待有進(jìn)一步的大樣本研究。