多種炎癥指標(biāo)聯(lián)合檢測對不同病原菌致膿毒血癥的早期診斷價值

沈麗磊,陳國飛

蘇州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院檢驗科,江蘇蘇州 215101

膿毒血癥是一種由細(xì)菌感染所致的嚴(yán)重全身性炎癥反應(yīng)綜合征,是全球?qū)е滤劳鲋饕蛑籟1]。膿毒血癥會對患者的心、肺及腎臟等器官造成損害,嚴(yán)重者可致器官衰竭、組織損傷甚至死亡,因此其早期識別、早期診斷、早期治療非常關(guān)鍵[2]。血培養(yǎng)是目前診斷膿毒血癥感染的金標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)分離出的病原菌有利于進(jìn)一步的抗菌藥敏試驗及抗菌藥物的合理選擇,但同時也存在皮膚正常菌群污染及培養(yǎng)時間較長無法快速獲取檢測結(jié)果等問題,影響臨床的及時診療[3]。血清降鈣素原(PCT)是一種降鈣素前肽體,在炎癥和感染過程中升高,被認(rèn)為是感染早期診斷標(biāo)志物,C反應(yīng)蛋白(CRP)、血清淀粉樣蛋白A(SAA)是常用的感染性疾病診斷指標(biāo),臨床中應(yīng)用廣泛[4]。白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是主要的促炎細(xì)胞因子,通過對白細(xì)胞活化、細(xì)胞增殖、淋巴細(xì)胞、分化和凋亡等機制,在抗菌及抵御炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[5-6]。本研究擬明確炎癥指標(biāo)PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α與不同病原菌引起的血流感染致膿毒血癥的相關(guān)性,評價5種指標(biāo)及其聯(lián)合檢測在膿毒血癥患者中的診斷價值,為膿毒血癥的早期輔助診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021年1月至2022年11月本院重癥醫(yī)學(xué)科診治的血流感染致膿毒血癥患者140例作為研究對象,并根據(jù)血液培養(yǎng)結(jié)果將其分為革蘭陽性菌血流感染致膿毒血癥患者(革蘭陽性菌血流感染組)47例和革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥患者(革蘭陰性菌血流感染組) 93例。革蘭陽性菌血流感染組男性26例、女性21例,平均年齡(67.15±9.56)歲;革蘭陰性菌血流感染組男性58例、女性35例,平均年齡(66.83±8.77)歲。140例膿毒血癥患者符合文獻(xiàn)[7]診斷標(biāo)準(zhǔn)。選取同期在本院診斷為局部炎癥感染的患者70例作為局部感染組,其中男性42例、女性28例,平均年齡(64.37±8.79)歲。局部感染組患者均符合文獻(xiàn)[8]的診斷標(biāo)準(zhǔn)。另選取同期來本院就診的50例體檢健康者作為對照組,其中男性31例、女性19例,平均年齡(62.92±10.33)歲。所有入組研究對象的排除標(biāo)準(zhǔn):患有腫瘤、血液疾病,器官移植、臨床及實驗室數(shù)據(jù)缺失、免疫功能缺陷等。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有檢查均獲得研究對象及家屬知情同意。

1.2方法 膿毒血癥患者入院后進(jìn)行急性生理學(xué)與慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(APACHE-Ⅱ)并記錄分?jǐn)?shù),在收治當(dāng)天內(nèi)抽取血培養(yǎng),按照國家衛(wèi)生健康委員會頒布的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程至少連續(xù)進(jìn)行3次以上血培養(yǎng)。采用美國BD公司制造的BACTECTM 9120 全自動血培養(yǎng)儀進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),法國生物梅里埃公司VITEK-2 Compact全自動微生物分析儀鑒定菌種及配套細(xì)菌鑒定藥敏卡,參照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》第4版進(jìn)行病原菌的分離與培養(yǎng)[9]。所有研究對象均入院當(dāng)天檢測外周血PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α等指標(biāo),以肝素抗凝管采集患者靜脈血3 mL,3 000 r/min離心5 min,取上清血漿,用于PCT檢測;促凝管采集患者靜脈血5 mL,3 000 r/min離心10 min,取血清,用于IL-6、TNF-α檢測;以乙二胺四乙酸二鉀抗凝管采集各組研究對象靜脈全血2 mL,用于CRP、SAA及血常規(guī)檢測。采用德國羅氏診斷有限公司的Cobase411全自動化學(xué)發(fā)光儀及定量檢測試劑盒測定PCT;CRP采用深圳邁瑞CAL8000血常規(guī)自動流水線分析測定;SAA蛋白采用上海奧普Ottoman全自動特定蛋白即時檢測分析儀進(jìn)行檢測;IL-6、TNF-α采用LIAISON索靈(意大利)全自動化學(xué)發(fā)光分析儀進(jìn)行檢測。所有指標(biāo)均采用分析儀配套試劑、校準(zhǔn)品及質(zhì)控品,標(biāo)本檢測均嚴(yán)格按照試劑盒說明書及相應(yīng)儀器標(biāo)準(zhǔn)操作程序執(zhí)行,并進(jìn)行實驗室質(zhì)量控制。

2 結(jié) 果

2.1膿毒血癥患者感染情況比較 膿毒血癥患者血流感染的細(xì)菌以革蘭陰性桿菌多見。革蘭陰性菌血流感染組中以肺炎克雷伯菌(34例)為主,其次為大腸埃希菌(27例)、鮑曼不動桿菌(18例)、銅綠假單胞菌(9例)、洋蔥伯克霍爾德菌(5例)。革蘭陽性菌血流感染組中以金黃色葡萄球菌(21例)為主,其次為表皮葡萄球菌(16例)、糞腸球菌(10例),所有膿毒血癥入組患者未發(fā)現(xiàn)真菌血流感染。

2.24組炎癥指標(biāo)水平比較 革蘭陽性菌血流感染組、革蘭陰性菌血流感染組、局部感染組PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α水平均明顯高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);革蘭陽性菌血流感染組和革蘭陰性菌血流感染組PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α水平明顯高于局部感染組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);革蘭陰性菌血流感染組PCT、CRP、TNF-α水平高于革蘭陽性菌血流感染組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),但革蘭陰性菌血流感染組IL-6、SAA水平與革蘭陽性菌血流感染組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 4組炎癥指標(biāo)水平比較[M(P25,P75)]

2.3膿毒血癥患者炎癥指標(biāo)水平與APACHE-Ⅱ評分的相關(guān)性 革蘭陽性菌血流感染組患者PCT、CRP、IL-6水平與APACHE-Ⅱ評分分別呈正相關(guān)(r=0.427,P<0.001;r=0.328,P<0.010;r=0.283,P=0.026),但SAA、TNF-α水平與APACHE-Ⅱ無明顯相關(guān)性(r=0.203,P=0.078;r=0.228,P=0.063);革蘭陰性菌血流感染組患者PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α水平與APACHE-Ⅱ評分均呈正相關(guān)(r=0.438,P<0.001;r=0.403,P<0.001;r=0.252,P=0.039;r=0.332,P<0.010;r=0.272,P=0.029)。

2.4不同炎癥指標(biāo)對革蘭陽性菌血流感染致膿毒血癥的診斷價值 ROC曲線分析顯示,單項檢測對革蘭陽性菌血流感染致膿毒血癥的診斷效能最高的指標(biāo)是CRP,其單獨檢測的AUC為0.785 7,表明其對革蘭陽性菌血流感染致膿毒血癥有較好的診斷價值;而PCT、SAA、IL-6、TNF-α單獨檢測的AUC均不如CRP單獨檢測的AUC高。5種指標(biāo)(PCT+CRP+SAA+IL-6+TNF-α)聯(lián)合檢測的AUC為0.881 5,靈敏度與特異度分別為82.98%、84.29%,PPV為77.95%,NPV為88.09%,均明顯高于單一指標(biāo)。見表2、圖1。

圖1 不同炎癥指標(biāo)及其聯(lián)合檢測對革蘭陽性菌血流感染致膿毒血癥的診斷性能

表2 不同炎癥指標(biāo)對革蘭陽性菌血流感染致膿毒血癥的診斷價值

2.5不同炎癥指標(biāo)對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥的診斷價值 PCT對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥的診斷效能最高,其單獨檢測的AUC為0.887 3,其次為CRP,表明PCT、CRP對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥均有較好的診斷價值。表3中顯示SAA、IL-6、TNF-α單獨檢測的AUC均不如PCT、CRP單獨檢測的AUC。5種指標(biāo)(PCT+CRP+SAA+IL-6+TNF-α)聯(lián)合檢測的AUC為0.923 8,靈敏度與特異度分別為82.80%、90.00%,PPV為84.72%,NPV為88.66%,均明顯高于單一指標(biāo)。見圖2。

圖2 不同炎癥指標(biāo)及其聯(lián)合檢測對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥的診斷性能

表3 不同炎癥指標(biāo)對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥的診斷價值

3 討 論

膿毒血癥是一種由機體對感染反應(yīng)失調(diào)引起的復(fù)雜疾病,且與急性器官功能障礙和高死亡風(fēng)險相關(guān)[7]。早期精準(zhǔn)使用抗菌藥物,盡快清除感染病灶是治療膿毒血癥的關(guān)鍵?？咕幬锝o藥延遲與住院時間延長、器官功能障礙嚴(yán)重程度及臨床結(jié)局不良有關(guān)[10]。不同病原菌感染導(dǎo)致的膿毒血癥發(fā)病過程及病死率并不相同,革蘭陰性菌導(dǎo)致的膿毒癥較革蘭陽性菌膿毒癥的病理過程更加嚴(yán)重、病情進(jìn)展更加迅速,病死率更高[11]。盡管傳統(tǒng)的血培養(yǎng)結(jié)果是膿毒癥患者病原學(xué)診斷的金標(biāo)準(zhǔn),但因其陽性率低且耗時較長,往往延誤最佳治療時機。因此,感染所致的膿毒癥患者治療初期識別不同病原菌的類型及明確診斷對于改善預(yù)后極為重要。越來越多的研究顯示,PCT、CRP、內(nèi)毒素等對評價感染的診斷及嚴(yán)重程度和預(yù)后均有一定臨床價值[12]。本研究結(jié)果顯示,膿毒血癥血流感染的細(xì)菌以革蘭陰性桿菌多見。革蘭陽性菌血流感染組和革蘭陰性菌血流感染組PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α水平明顯高于局部感染組,且革蘭陽性菌血流感染組患者PCT、CRP、IL-6水平與APACHE-Ⅱ評分分別呈正相關(guān),革蘭陰性菌血流感染組患者PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α水平與APACHE-Ⅱ評分均呈正相關(guān)。說明血清炎癥指標(biāo)與血液不同細(xì)菌感染導(dǎo)致的膿毒血癥關(guān)系密切,其表達(dá)水平能夠較好地判斷病情嚴(yán)重程度,炎癥指標(biāo)聯(lián)合檢測能提高膿毒血癥的早期輔助診斷價值。PCT是一種非固醇類抗炎物質(zhì),在調(diào)控細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用[13]。既往研究顯示,當(dāng)人體發(fā)生感染時,外周血PCT水平會有不同程度升高,在血流感染致膿毒血癥時PCT水平會顯著升高[14]。本研究發(fā)現(xiàn),PCT對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥的診斷效能最高,AUC為0.887 3,此結(jié)果也與陳靜波等[15]報道的結(jié)果一致。CRP是一種急性反應(yīng)期蛋白,是臨床常用的評價感染的常用炎癥指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示,革蘭陽性菌血流感染組、革蘭陰性菌血流感染組、局部感染組CRP水平均明顯高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);革蘭陽性菌血流感染組和革蘭陰性菌血流感染組CRP水平明顯高于局部感染組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。有研究報道,膿毒血癥患者血漿PCT陽性率明顯高于血培養(yǎng)PCT陽性率,當(dāng)膿毒血癥患者外周血PCT水平升高時,血培養(yǎng)PCT陽性率也隨之增高[16]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),PCT鑒別革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥比CRP有更好效力,這與文獻(xiàn)[17]研究結(jié)果相一致,其原因可能是革蘭陰性菌細(xì)胞壁含有脂多糖,細(xì)菌死亡釋放后,誘導(dǎo)免疫細(xì)胞產(chǎn)生的IL-6、TNF-α等,促進(jìn)PCT從各類細(xì)胞釋放出來。顧敏等[18]研究發(fā)現(xiàn),革蘭陰性菌血流感染組血漿PCT水平明顯高于革蘭陽性菌血流感染組,當(dāng)最佳臨界值為5.61 μg/L時,其靈敏度為73.70%,特異度為81.80%,其認(rèn)為血中PCT水平的高低有助于區(qū)分是革蘭陰性菌、革蘭陽性菌感染。對于這一點,本結(jié)果也初步證實了血漿PCT水平在革蘭陰性菌血流感染組中明顯高于革蘭陽性菌血流感染組,但仍需大樣本量實驗進(jìn)一步來驗證其可靠性。SAA 大多產(chǎn)生于肝臟,正常情況下,血漿中的SAA水平非常少,但當(dāng)機體受到衣原體、病毒、細(xì)菌、支原體等抗原的刺激后,肝臟細(xì)胞就會分泌出大量的SAA,因此其可以成為反映炎癥控制、機體感染的一個指標(biāo)[13]。本研究結(jié)果顯示,革蘭陽性菌血流感染組和革蘭陰性菌血流感染組SAA水平明顯高于局部感染組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。白細(xì)胞介素是體內(nèi)由免疫細(xì)胞釋放的重要促炎細(xì)胞因子,起著調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)及召集免疫細(xì)胞到感染部位,激活補體途徑后表現(xiàn)為炎癥反應(yīng)[19]。IL-6是細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中的重要成員,在急性炎癥反應(yīng)中處于中心地位,可介導(dǎo)肝臟的急性期反應(yīng),刺激CRP和纖維蛋白原的生成。本研究中,IL-6水平與膿毒血癥患者的APACHE-Ⅱ評分呈正相關(guān),說明其有一定鑒別診斷價值,而此前的研究也證實了多種感染性疾病可導(dǎo)致血清IL-6水平升高,而且IL-6水平與患者預(yù)后密切相關(guān)[20]。TNF-α水平在革蘭陰性菌血流感染組中與APACHE-Ⅱ呈正相關(guān),同樣表明TNF-α水平是較好的炎癥反應(yīng)指標(biāo),對膿毒血癥鑒別診斷具有一定價值。研究表明,TNF-α在感染性疾病早期起著釋放其他細(xì)胞因子的作用,并在感染性休克中發(fā)揮直接的功能作用,因此在全身炎癥反應(yīng)中處于中心地位,其血漿水平與膿毒血癥病死率相關(guān)[21]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),TNF-α單獨檢測對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥的診斷的AUC為0.819 2,說明TNF-α單獨檢測對膿毒血癥也有較好的臨床應(yīng)用價值。而徐瑞山等[22]研究發(fā)現(xiàn)重癥膿毒癥患者外周血免疫因子的表達(dá)存在明顯異常,外周血IL-6和IL-18水平對膿毒癥的預(yù)后有較高的診斷效能,但外周血中TNF-α并非一個較好的膿毒血癥診斷指標(biāo)。這可能是該研究針對的是重癥膿毒血癥的預(yù)后及死亡風(fēng)險預(yù)估,而本研究更傾向于炎癥指標(biāo)對于膿毒血癥的早期診斷,尤其是不同病原菌引起的血流感染的診斷價值?？傊?利用外周血早期檢測各類炎癥因子等指標(biāo)對診斷血流感染致膿毒血癥具有快速鑒別診斷、高靈敏度等特點,尤其是連續(xù)監(jiān)測膿毒癥患者體內(nèi)血中PCT、 CRP等指標(biāo)的變化還可幫助了解細(xì)菌感染的嚴(yán)重程度,為判斷臨床預(yù)后和指導(dǎo)抗菌藥物的治療提供重要的實驗依據(jù)。本研究結(jié)果證明,當(dāng)5種指標(biāo)聯(lián)合檢測時,其對革蘭陽性菌血流感染致膿毒血癥診斷的AUC為0.881 5,對革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥診斷的AUC為0.923 8,均大于各指標(biāo)單獨檢測的AUC,表明5種指標(biāo)聯(lián)合檢測可為革蘭陽性菌血流感染或者革蘭陰性菌血流感染致膿毒血癥提供可靠的診斷依據(jù)。外周血中各類炎癥因子體外檢測方便快捷,可克服血培養(yǎng)檢測結(jié)果滯后、易污染等缺點[23]。然而,這些炎癥指標(biāo)在外周血中的表達(dá)水平高低并不能確定血流感染的病原菌類型。在選擇抗菌藥物治療時,血培養(yǎng)檢測及藥敏試驗的價值是不可完全替代的。因此,臨床上需將多種炎癥因子的定量檢測與多次血培養(yǎng)動態(tài)檢測相結(jié)合,才能極大地提高細(xì)菌性血流感染致膿毒癥患者臨床診斷的準(zhǔn)確性,同時縮短診斷時間,提高早期診斷效率。

綜上所述,外周血中PCT、CRP、SAA、IL-6、TNF-α檢測對膿毒血癥診斷均有著較好的價值,各炎癥指標(biāo)與不同細(xì)菌感染導(dǎo)致的膿毒血癥關(guān)系密切,其表達(dá)水平能夠較好地判斷其病情嚴(yán)重程度。值得注意的是,由于樣本量較少,后續(xù)仍需進(jìn)一步收集更多樣本及前瞻性設(shè)計研究以更好評估各指標(biāo)的在膿毒血癥診斷中的價值。盡管如此,早期多種外周血炎癥指標(biāo)聯(lián)合檢測仍具有重要的臨床意義,可以及時輔助血流感染的膿毒癥患者判斷病原菌類型,在血培養(yǎng)回報前盡早指導(dǎo)經(jīng)驗性使用抗菌藥物的種類,從而提高血流感染膿毒癥患者早期治療的有效性,降低其病死率。