基于外周血炎癥指標(biāo)的列線圖模型早期診斷新生兒敗血癥的價(jià)值

何學(xué)聯(lián)， 何子翼， 劉月陽， 余炎芝， 張思穎

（1.重慶大學(xué)附屬涪陵醫(yī)院兒科，重慶 408000；2.重慶市婦幼保健院質(zhì)量管理科，重慶 401120）

新生兒敗血癥是指新生兒在宮內(nèi)、分娩過程中或出生后與外界環(huán)境接觸發(fā)生局部感染，進(jìn)而迅速發(fā)展為全身性感染的嚴(yán)重感染性疾病，極易繼發(fā)感染性休克、多器官功能損傷、彌散性血管內(nèi)凝血等危重癥狀，是導(dǎo)致新生兒死亡的主要原因之一[1]。隨著醫(yī)療技術(shù)水平的發(fā)展，我國敗血癥的整體發(fā)病率已被降低至0.1%～1.0%，但新生兒敗血癥的病死率仍高達(dá)13%～50%[2]。新生兒免疫功能尚不完善，易通過多種途徑受到感染，感染后敗血癥的發(fā)生率也較高?；純涸诟腥境跗谕ǔo明顯的臨床癥狀[3]，合并早產(chǎn)、難產(chǎn)等特殊情況時(shí)易出現(xiàn)漏診、誤診，當(dāng)臨床確診時(shí)可能已經(jīng)錯(cuò)過最佳治療期[4]。因此，盡早對(duì)敗血癥作出診斷并給予相應(yīng)治療是降低新生兒死亡率的關(guān)鍵。目前，臨床主要通過血培養(yǎng)來診斷新生兒敗血癥[5]，這也是公認(rèn)的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但病原菌培養(yǎng)需要耗費(fèi)較長時(shí)間才能獲得結(jié)果，且結(jié)果呈假陰性的情況較多，易受抗菌藥物干擾，不利于快速診斷[6]。C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）和降鈣素原（procalcitonin，PCT）是與感染和炎癥密切相關(guān)的指標(biāo)，已被廣泛用于感染的診斷[7]。白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）參與了機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)與炎癥反應(yīng)，對(duì)感染相關(guān)因素高度敏感[8]，因此IL-6可用于新生兒敗血癥的早期診斷[9]。本研究擬通過檢測(cè)敗血癥患兒血常規(guī)指標(biāo)、CRP、PCT和IL-6水平，分析新生兒發(fā)生敗血癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，同時(shí)建立列線圖模型，以期能對(duì)新生兒敗血癥的早期診斷提供新的思路。

1 材料和方法

1.1 研究對(duì)象

選取2017年7月—2021年1月在重慶大學(xué)附屬涪陵醫(yī)院和重慶市婦幼保健院分娩并確診為敗血癥的新生兒137例，其中男75例、女62例。診斷標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[10]，出生3 d內(nèi)存在異常臨床表現(xiàn)且符合以下任意1項(xiàng)：（1）血液非特異性項(xiàng)目≥2項(xiàng)陽性；（2）腦脊液檢查為化膿性腦膜炎改變；（3）血液中檢出致病菌DNA。隨機(jī)選取96例敗血癥患兒作為敗血癥組，其中男52例、女44例，體質(zhì)量（3.10±0.73）kg，胎齡（38.24±1.76）周；另41例患兒納入模型驗(yàn)證組，其中男23例、女18例，體質(zhì)量（3.08±0.54）kg，胎齡（38.43±1.62）周。選取重慶大學(xué)附屬涪陵醫(yī)院和重慶市婦幼保健院同期分娩且需住院的114例非感染新生兒，其中男68例、女46例，包括早產(chǎn)兒39例、高膽紅素血癥53例、咽下綜合征22例。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患有地中海貧血等先天性疾??；（2）采血前已接受抗菌藥物治療。隨機(jī)選取其中96例作為對(duì)照組，其中男57例、女39例，體質(zhì)量（3.05±0.79）kg，胎齡（38.46±1.25）周；另18例納入模型驗(yàn)證組，其中男11例、女7例，體質(zhì)量（3.09±0.49）kg，胎齡（38.31±1.28）周。模型驗(yàn)證組共59例，敗血癥患兒與非感染新生兒比例為7∶3。各組間性別、體質(zhì)量和胎齡差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 方法

收集所有患兒的臨床資料，包括性別、體質(zhì)量、胎齡、住院天數(shù)、預(yù)后情況。在無菌環(huán)境下采集敗血癥患兒出生后24 h內(nèi)且未經(jīng)藥物治療的外周靜脈血5 mL，其中2 mL用于血培養(yǎng)，3 mL用于其他各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。采集非感染新生兒外周靜脈血3 mL。采用XN-3000全自動(dòng)血液分析儀（日本Sysmex公司）及配套試劑檢測(cè)血常規(guī)指標(biāo)[白細(xì)胞（white blood cell，WBC）計(jì)數(shù)、血紅蛋白（hemoglobin，Hb）、血小板（platelet，PLT）計(jì)數(shù)、淋巴細(xì)胞百分比（lymphocyte percentage，LYMPH%）、中性粒細(xì)胞百分比（neutrophil percentage，NEUT%）、血細(xì)胞比容（hematocrit，HCT）]。采用PA990全自動(dòng)生化分析儀（廣東普門公司）及配套試劑檢測(cè)CRP水平。采用cobas e411全自動(dòng)電化學(xué)免疫分析儀（瑞士羅氏公司）及配套試劑（電化學(xué)發(fā)光法）檢測(cè)血清PCT、IL-6水平。完成檢測(cè)后，標(biāo)記剩余的血液，離心后于-80 ℃冷凍保存。新生兒敗血癥各項(xiàng)指標(biāo)的陽性判定標(biāo)準(zhǔn)為：血培養(yǎng)陽性；WBC計(jì)數(shù)≥20×109/L或WBC計(jì)數(shù)≤5×109/L；PLT計(jì)數(shù)≤100×109/L；CRP≥8 mg/L；PCT≥2 μg/L；IL-6≥86.16 pg/L。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，2個(gè)組之間比較采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例或率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Logistic回歸分析評(píng)估新生兒敗血癥發(fā)生的危險(xiǎn)因素。采用R 4.0.2軟件建立列線圖模型，采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線和決策曲線分別評(píng)價(jià)列線圖模型的診斷效能和臨床凈獲益率，采用校準(zhǔn)曲線和偏差校正C-index評(píng)價(jià)列線圖模型的實(shí)用性。采用X-tile 3.6.1軟件獲取列線圖模型積分臨界值，采用Kaplan-Meier生存曲線和Log-rank時(shí)序檢驗(yàn)評(píng)價(jià)不同風(fēng)險(xiǎn)組的敗血癥發(fā)生率。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 敗血癥組與對(duì)照組一般資料比較

敗血癥組與對(duì)照組之間WBC計(jì)數(shù)、PLT計(jì)數(shù)、Hb和NEUT%差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），LYMPH%和HCT差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 敗血癥組與對(duì)照組一般資料比較

2.2 敗血癥組與對(duì)照組CRP、PCT、IL-6水平比較

敗血癥組CRP、PCT和IL-6水平均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。見表2。

表2 敗血癥組與對(duì)照組CRP、PCT、IL-6水平比較

2.3 敗血癥患兒病原菌分布情況及與患兒預(yù)后的關(guān)系

96例敗血癥患兒中革蘭陽性菌感染44例、革蘭陰性菌感染36例、真菌感染16例。見表3。

表3 敗血癥患兒病原菌感染情況

將敗血癥患兒根據(jù)預(yù)后情況分為好轉(zhuǎn)組（90例）和死亡組（6例），2個(gè)組之間革蘭陽性菌、革蘭陰性菌和真菌感染例數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=1.832，P=0.400）。見表4。

表4 好轉(zhuǎn)組和死亡組病原菌感染情況 例

2.4 新生兒發(fā)生敗血癥的危險(xiǎn)因素分析

Logistic回歸分析結(jié)果顯示，CRP、PCT和IL-6水平升高是新生兒發(fā)生敗血癥的危險(xiǎn)因素[比值比（odds ratio，OR）值分別為2.943、2.862、2.915，95%可信區(qū)間（confidence interval，C I）分別為2.4 2 5～3.3 8 4、2.531～3.269、2.487～3.556，P＜0.05]。見表5。

表5 新生兒發(fā)生敗血癥的危險(xiǎn)因素

2.5 基于外周血炎癥指標(biāo)建立診斷新生兒敗血癥的列線圖模型

列線圖中各危險(xiǎn)因素的長度對(duì)應(yīng)該因素診斷新生敗血癥的效能。CRP、PCT、IL-6積分分別為74.24、83.65、81.89分，所有危險(xiǎn)因素積分相加后的總分為239.78分，該分值對(duì)應(yīng)的新生兒敗血癥發(fā)生率為71.86%。見圖1。

圖1 診斷新生兒敗血癥的列線圖模型

2.6 新生兒敗血癥列線圖診斷模型性能評(píng)價(jià)

以模型驗(yàn)證組作為驗(yàn)證集數(shù)據(jù)對(duì)列線圖模型診斷新生兒敗血癥的效能進(jìn)行評(píng)價(jià)和驗(yàn)證。ROC曲線分析結(jié)果顯示，列線圖模型診斷新生兒敗血癥的曲線下面積（95%CI）為0.831（0.765～0.924）（P＜0.001），敏感性為82.1%，特異性為80.4%，C-index值（95%CI）為0.934（0.872～0.985）（P＜0.001），列線圖模型的區(qū)分度較高。校準(zhǔn)曲線顯示理想曲線與實(shí)際曲線較為貼近，提示該模型對(duì)新生兒敗血癥的診斷情況與實(shí)際情況相近。決策曲線的曲線下面積（95%CI）為0.792（0.686～0.857）（P＜0.001），模型曲線遠(yuǎn)離極端曲線，提示該模型臨床凈獲益率較高，安全、可靠，實(shí)用性強(qiáng)。見圖2。

圖2 列線圖模型診斷新生兒敗血癥的ROC曲線、校準(zhǔn)曲線和決策曲線

2.7 新生兒發(fā)生敗血癥的Kaplan-Meier生存曲線分析

根據(jù)列線圖模型積分的臨界值分為新生兒敗血癥發(fā)生率低風(fēng)險(xiǎn)（≤83.65分）、中風(fēng)險(xiǎn)（＞83.65～≤157.89分）和高風(fēng)險(xiǎn)（＞157.89分）3個(gè)組。低風(fēng)險(xiǎn)組新生兒敗血癥發(fā)生率為29.47%，中風(fēng)險(xiǎn)組為45.57%，高風(fēng)險(xiǎn)組為83.33%，各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見圖3。

圖3 新生兒發(fā)生敗血癥的Kaplan-Meier生存曲線

3 討論

新生兒敗血癥多由血漿凝固酶陰性革蘭陽性菌感染引起，少數(shù)為革蘭陰性菌感染，極少數(shù)為真菌感染[11]。這些病原微生物進(jìn)入新生兒體內(nèi)后會(huì)迅速大量繁殖并向血液中釋放毒素，導(dǎo)致患兒從局部感染發(fā)展為全身性感染，繼而引發(fā)敗血癥。新生兒敗血癥的早期癥狀有進(jìn)食少或拒絕進(jìn)食、嗜睡、哭聲低、精神萎靡、持續(xù)發(fā)熱等，這些癥狀均為非特異性癥狀，不易判斷，診治不及時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致患兒出現(xiàn)臟器功能損傷、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷等后遺癥[12]，甚至死亡。有研究表明，新生兒敗血癥的治療時(shí)間提前1 h能夠降低患兒10%的死亡風(fēng)險(xiǎn)[13]。因此，尋找高敏感性、高特異性并能對(duì)病情發(fā)展程度作出判斷的早期診斷指標(biāo)一直是新生兒敗血癥診治方面的研究重點(diǎn)。

本研究結(jié)果顯示，敗血癥組外周血炎癥指標(biāo)CRP、PCT和IL-6水平均明顯高于對(duì)照組（P＜0.05）。CRP是一種非特異性炎癥標(biāo)志物，在機(jī)體受到感染時(shí)其水平會(huì)明顯升高。一般情況下，血液中的CRP水平會(huì)在新生兒受到感染后的6～12 h升高，2 d后達(dá)到高峰，通過一定治療后，CRP水平會(huì)恢復(fù)正常[14]。CRP水平變化在細(xì)菌感染時(shí)非常明顯，但在病毒感染時(shí)其水平變化程度較小或無明顯變化，且CRP水平在機(jī)體內(nèi)出現(xiàn)組織損傷、溶血或缺氧缺血性腦病等非炎癥情況時(shí)也會(huì)上升[15]。因此，采用CRP作為新生兒敗血癥的診斷指標(biāo)時(shí)通常會(huì)聯(lián)合其他指標(biāo)結(jié)果來提升診斷的準(zhǔn)確性。PCT是由116個(gè)氨基酸殘基組成的肽類物質(zhì)，是降鈣素的前體[16]。在機(jī)體出現(xiàn)全身性感染時(shí)，血清PCT水平會(huì)迅速升高，在感染后3～6 h即可測(cè)得，6～12 h達(dá)到高峰，2～3 d后恢復(fù)至正常水平，PCT水平不受機(jī)體免疫狀態(tài)的影響，僅與機(jī)體感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，穩(wěn)定性較好，特異性也較高[17]。谷磊等[18]回顧分析了156例細(xì)菌感染敗血癥新生兒和245例呼吸窘迫綜合征或窒息新生兒的臨床資料，發(fā)現(xiàn)PCT與高敏CRP聯(lián)合檢測(cè)診斷效能更高。IL-6是一種糖蛋白細(xì)胞因子，具有造血、免疫調(diào)節(jié)等多種生物學(xué)功能[19]。當(dāng)機(jī)體受到感染后，入侵的病原體與其產(chǎn)物和人Toll樣受體發(fā)生相互作用，刺激核轉(zhuǎn)錄因子-κB與其他多種激酶，導(dǎo)致炎癥因子被大量生成和釋放。IL-6與相應(yīng)受體結(jié)合后會(huì)刺激宿主細(xì)胞啟動(dòng)下游信號(hào)通路，激活巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等免疫相關(guān)細(xì)胞，啟動(dòng)炎癥反應(yīng)[20]。新生兒受到感染并出現(xiàn)缺氧、缺血時(shí)，組織損傷與器官衰竭發(fā)病的一個(gè)關(guān)鍵因素就是炎癥細(xì)胞因子[21]。有研究結(jié)果顯示，IL-6能夠?qū)C(jī)體內(nèi)感染作出即時(shí)反應(yīng)，其血清水平在感染發(fā)生2 h內(nèi)即可到達(dá)峰值[22]。LIU等[23]對(duì)比分析了66例早發(fā)性新生兒敗血癥患兒與63例健康新生兒出生后4～6 h和出生后12～24 h的血液檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)出生6 h內(nèi)的血清IL-6水平對(duì)新生兒敗血癥有早期診斷價(jià)值，并確定了IL-6診斷早發(fā)性敗血癥的最佳臨界值（86.16 pg/L）。SUN等[24]發(fā)現(xiàn)，血清IL-6診斷新生兒敗血癥的特異性與敏感性均高于CRP。血清IL-6水平在新生兒感染初期的診斷中具有較高敏感性，但其峰值在血液中維持時(shí)間較短，24 h后敏感性會(huì)降低，且IL-6檢測(cè)成本較高，單獨(dú)使用IL-6作為新生兒敗血癥的診斷指標(biāo)存在一定的局限性[25]。有研究發(fā)現(xiàn)，IL-6與CRP、PCT等其他診斷標(biāo)志物聯(lián)合使用能夠明顯提升診斷的敏感性、特異性與準(zhǔn)確性[26]。

本研究分析了新生兒發(fā)生敗血癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，并根據(jù)分析結(jié)果構(gòu)建了列線圖模型。ROC曲線、決策曲線和校準(zhǔn)曲線評(píng)價(jià)結(jié)果顯示該列線圖模型的準(zhǔn)確度較高，區(qū)分度較好，臨床凈獲益率較高。通過X-tile軟件獲取列線圖模型積分臨界值，并繪制了新生兒發(fā)生敗血癥的生存曲線，Log-rank檢驗(yàn)結(jié)果顯示該模型效能良好，具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值。

本研究尚存在一些不足之處：（1）采用回顧性分析的方式進(jìn)行研究，資料收集時(shí)間跨度較大，可能存在偏移因素；（2）資料來源單一，樣本量較小，研究結(jié)果有一定局限性；（3）缺乏不同時(shí)期敗血癥患兒體內(nèi)炎癥指標(biāo)變化的縱向分析。

綜上所述，基于CRP、PCT和IL-6構(gòu)建的列線圖模型對(duì)新生兒敗血癥早期診斷的價(jià)值較高，對(duì)于提升新生兒敗血癥診斷效能，指導(dǎo)臨床治療，降低新生兒死亡率有著重要的意義。