不同感染性指標在血流感染早期診斷中的應用價值

潘亞萍， 沈繼錄， 徐元宏， 王中新

·論著·

不同感染性指標在血流感染早期診斷中的應用價值

潘亞萍， 沈繼錄， 徐元宏， 王中新

目的 探討降鈣素原（PCT）、C反應蛋白（CRP）、白細胞（WBC）計數、中性粒細胞（NEU）絕對數、NEU比率在早期輔助診斷血流感染（BSI）中的臨床應用價值。方法 回顧性分析2013年1月－2015年5月安徽醫科大學第一附屬醫院的住院患者中送檢血培養并同時檢測PCT、CRP和血常規的患者1 835例。按血培養結果將患者分為血培養陽性組和血培養陰性組，比較兩組中PCT、CRP、WBC、NEU和NEU比率的水平變化，并繪制受試者工作特征（ROC）曲線評價各指標的診斷價值。結果 血培養陽性患者189例，革蘭陰性菌109株（57.7%），革蘭陽性菌60株（31.7%），念珠菌20株（10.6%）。血培養陽性組PCT、CRP、WBC、NEU和NUE比率的中位數分別為6.04 ng/mL、90.00 mg/L、10.00×109/L、8.22×109/ L、0.857 1；血培養陰性組PCT、CRP、WBC、NEU和NUE比率的中位數分別為0.31 ng/mL、38.52 mg/L、8.96×109/ L、6.33×109/L、0.769 8。血培養陽性組的各項結果均明顯高于血培養陰性組（P＜0.05）。革蘭陰性細菌組患者血清PCT 9.12（1.57～32.38）ng/mL明顯高于革蘭陽性細菌組2.62（1.00～12.90） ng/mL（P＜0.05）和念珠菌組1.40（0.67～12.88） ng/mL（P＜0.05），且腸桿菌科細菌患者的PCT值11.45（2.20～37.58） ng/mL明顯高于不發酵糖革蘭陰性桿菌1.93（0.70～13.37）ng/mL（P＜0.05）。細菌組的CRP 92.17（45.11～151.08） mg/L明顯高于念珠菌組56.65（23.32～101.05）mg/L（P＜0.05），且革蘭陽性細菌組CRP 93.93（46.67，147.86） mg/L高于念珠菌組（P＜0.05）。以血培養陽性為陽性標準繪制ROC曲線，PCT、CRP、WBC、NEU和NUE比率的AUC分別為0.793、0.662、0.555、0.591和0.665（P＜0.05），對BSI均有一定診斷價值，其中PCT、CRP 和NUE比率的診斷價值最大。結論 PCT、CRP可作為BSI的輔助診斷指標，PCT水平對BSI的早期診斷價值更高。早期檢測PCT和CRP可以及時幫助BSI患者判斷病原菌類型，及早治療改善預后。

血流感染； 降鈣素原； C反應蛋白； 中性粒細胞比率

血流感染（bloodstream infections，BSI）是一種嚴重的全身感染性疾病，病原微生物在循環血液中呈一過性、間歇性或持續性存在，對機體所有臟器造成嚴重損害，甚至導致死亡。

近年，BSI的患病率有所增加。全球每年約發生20萬例BSI，病死率為20 %～50 %，是最嚴重的感染性疾病之一［1］。及時正確的治療可以有效降低BSI患者的病死率［2-3］。血培養是診斷BSI的金標準，但其陽性率低，耗時長，往往延誤最佳的診治時機。因此，尋找早期且特異性高的感染性標志物對于早期輔助診斷和及時治療BSI 至關重要。本文主要探討降鈣素原（PCT）、C 反應蛋白（CRP）、白細胞計數（WBC）、中性粒細胞計數（neutrophil， NEU）、NEU比率在早期輔助診斷BSI中的應用價值。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料來源 回顧性分析2013年1月－2015年5月安徽醫科大學第一附屬醫院的住院患者中疑似BSI送檢血培養并同時檢測PCT、CRP和血常規的患者1 835例（剔除同一患者反復送檢）。按血培養結果分為血培養陽性組和血培養陰性組，亞組分析中將血培養陽性組又分為革蘭陽性細菌組、革蘭陰性細菌組和念珠菌組。每組記錄采血當日PCT、CRP、WBC、NEU、NEU比率檢測結果。

1.1.2 儀器 BACTEC FX全自動血培養儀（BD，USA）；VITEK 2-Compact全自動微生物分析系統（BioMerieux， France）； Microscan Walk Away 96全自動微生物鑒定系統（SIEMENS，German）；mini-VIDAS全自動免疫熒光分析儀（BioMerieux，France）；Modular DPP（Roche， Switzerland）；XE2100全自動血液分析儀（Sysmex， Japan）。

1.1.3 試劑 PCT 采用VIDAS-BRAHMAS PCT檢測試劑盒（BioMerieux， France）；CRP采用德賽診斷CRP試劑盒（Diasys， German）。血清PCT采用免疫熒光法檢測，檢測范圍0.05～200.00 ng/ mL，＜0.05 ng/mL按0.05計算，＞200.00 ng/mL按200計算，PCT＞0.5 ng/mL為陽性標準。CRP檢測采用免疫比濁法，以CRP＞5.0 mg/L為陽性標準。NEU比率＞0.70為陽性標準。

1.2 方法

1.2.1 數據分析 采用SPSS 20.0軟件進行數據分析，非正態分布計量資料以中位數和四分位間距［ M （ P25，P75） ］表示，兩組間比較采用Mann-Whitney檢驗，3組及3組以上比較采用Kruskal-Wallis 檢驗。使用受試者工作特征（receiver operating characteristic， ROC）曲線曲線下面積（area under curve， AUC）評價各指標的診斷性能，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基本情況

2013年1月－2015年5月共收集1 835例住院患者疑似BSI送檢血培養并同時檢測PCT、CRP和血常規者。1 835例患者中男1 008例，女827例，年齡中位數為44歲。血培養陽性189例（單瓶凝固酶陰性葡萄球菌血培養陽性報警視為陰性），檢出率為10.3 %。其中革蘭陰性菌共109株，占57.7 %；革蘭陽性菌60株，占31.7 %，念珠菌20例，占10.6 %。血培養陽性和陰性兩組間，年齡和性別差異無統計學意義（P＞0.05）。不同科室之間血培養陽性檢出率有一定差異，其中ICU血培養陽性率最高（20.6 %），兒科陽性率最低（4.7 %），見表1。

表11 835例患者的臨床分布特征Table1 Demographic and clinical characteristics of 1 835 patients in the study

2.2 BSI對不同檢測結果的影響

血培養陽性患者的PCT、CRP、WBC、NEU和NUE 比率的結果均高于陰性患者（P＜0.05）。血培養陽性中革蘭陰性菌組、革蘭陽性菌組和念珠菌組患者的PCT中位數分別為9.12、2.62和1.40 ng/mL，革蘭陰性菌組患者的PCT結果明顯高于革蘭陽性菌組（Z=-2.034，P＜0.05）和念珠菌組（Z=-1.907，P＜0.05）。3組患者CRP的中位數分別為90.00、93.93和56.65 mg/ L，細菌組CRP結果明顯高于念珠菌組（Z=-2.157，P＜0.05），且革蘭陽性菌組CRP結果明顯高于念珠菌組（Z=-2.289，P＜0.05）。3組患者的WBC、NEU、NEU 比率結果比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表2。表3顯示不同病原菌感染者的PCT、CRP檢測結果有一定差異，其中腸桿菌科細菌感染患者的PCT為11.45（2.20～37.58） ng/ mL明顯高于不發酵糖革蘭陰性桿菌1.93（0.70～13.37） ng/mL，P＜0.05。

表2 血培養結果與PCT、CRP、WBC、NEU、NEU 比率檢測結果Table2 Results of blood culture in terms of procalcitonin， C-reactive protein， WBC， neutrophils count and percentage

2.3 不同檢測結果在BSI早期診斷中的價值

以血培養陽性為陽性標準繪制ROC曲線（圖1），PCT、CRP、WBC、NEU和NUE 比率的AUC分別為0.793（95 % CI：0.758～0.827）、0.662（95 % CI： 0.617～0.706）、0.555（95 % CI：0.508～0.601）、0.591（95 % CI： 0.545～0.637）和0.665（95 % CI： 0.608～0.702），對BSI均有一定診斷價值（P ＜0.05），其中PCT的診斷性能最佳，其次為CRP和NUE 比率。表4中不同檢測結果的臨床診斷界值與血培養結果的分布顯示，單項檢測中PCT診斷BSI的特異度最高（59.8 %），CRP的靈敏度最高（89.9 %），PCT、CRP和NEU比率三者聯合檢測明顯提高了診斷BSI的特異度（71.6 %）和準確度（71.1 %）。ROC曲線上，PCT在臨界值為1.06 ng/mL時靈敏度（77.0 %）和特異度（70.1 %）均較高，CRP在臨界值為58.95 mg/L時的靈敏度（66.1 %）和特異度（61.5 %）均較高。在特異度分別為50 %、75 %、90 %時PCT和CRP的截斷（cut-off）值和靈敏度見表5，在相同的特異度時PCT的靈敏度均高于CRP。

表3 189例血培養陽性標本細菌種類分布及PCT和CRP的檢測結果Table3 Levels of procalcitonin and C-reactive protein in terms of pathogens from 189 cases of bloodstream infection

圖1 PCT、CRP、WBC、NEU 和 NUE 比率的ROC曲線Figure 1 ROC curve of procalcitonin （PCT）， C-reactive protein （CRP）， white blood cell count （WBC）， neutrophils count （NEU） and percentage of NEU for predicting bloodstream infection

3 討論

BSI是導致危重患者死亡的主要原因之一。近年來，隨著廣譜抗生素和激素的廣泛使用，BSI的患病率逐年增高。對于BSI患者而言，早期識別病原菌的種類，針對性地進行足量的抗感染治療，對預后至關重要。血培養雖為診斷BSI的金標準，但其檢測周期長、陽性率低，往往延誤了最佳的治療時機，血培養的假陽性率為0.6 %～6.0 %［4］，且多為定植菌的污染，很難去判定。因此，需要一些快速提示BSI及感染病原菌類型的實驗室指標，為早期準確抗感染治療提供可靠的依據。近年研究顯示，多種炎性因子如PCT、CRP、IL-6、內毒素等對評價感染的診斷和預后有一定的臨床意義［5-7］。

表4 PCT、CRP 和 NEU 比率的臨床截斷值Table4 Clinical cut-off values of procalcitonin， C-reactive protein and neutrophils percentage

表5 不同特異度時PCT和CRP的敏感度和臨床截斷值Table5 Sensitivity and cut-off values for procalcitonin and C-reactive protein in differentiating bloodstream infection from blood culture negative cases at fixed specificity

PCT由甲狀腺C細胞分泌產生，是無激素活性的降鈣素前體。在正常生理狀態下，健康人血液中濃度非常低（0.05 ng/mL），但在炎性刺激特別是細菌感染/膿毒癥狀態下，機體各個組織、多種細胞類型均可產生PCT并釋放入血液循環系統［8］。因此PCT成為感染早期輔助診斷的重要檢測指標。CRP為肝細胞合成的急性時相反應蛋白，是評價感染的常用炎性指標。WBC、NEU、NEU比率均為血常規檢測項目，是炎癥性疾病輔助診斷的最傳統指標，但用于診斷感染時特異性很低。

本研究的1 835例住院患者中，血培養陽性患者189例，陽性率僅為10.3 %，血培養的陽性率受采血時間、采血量等多種因素影響，采血前使用抗生素、感染菌為苛養菌或生長緩慢的病原菌［9］也會造成血培養的結果為假陰性。不同科室間血培養陽性檢出率有一定差異，其中ICU血培養陽性率最高為20.6 %，這一結果同LODES等［10］（20 %）和FITTING等［11］（23 %）的研究結果相一致。這可能是因為ICU患者病情嚴重，免疫力低下，更易受到病原菌的侵襲而導致BSI的發生。血培養陽性患者中，革蘭陰性菌和陽性菌所占比例分別為57.7 %、31.7 %；念珠菌占10.6 %，提示念珠菌已成為BSI的重要致病菌之一，實驗室應加強對BSI中念珠菌的檢測和鑒定。

不同病原菌感染的發病過程、病死率不同，革蘭陰性菌導致的膿毒癥較革蘭陽性菌膿毒癥的病理過程更加嚴重、病情進展更加迅速，病死率更高［12］，念珠菌感染的治療難度和病死率均比細菌高［13］。因此，盡早確定BSI病原菌的類型及時準確治療，對于改善預后極為重要。本研究中，革蘭陰性菌感染患者PCT結果明顯高于陽性菌和念珠菌，這一結果同國外學者的研究結果相一致［14-16］。這可能與革蘭陰性菌產生內毒素有關，DANDONA等［17］研究提示內毒素在誘導相應細胞分泌PCT 過程中起重要作用。革蘭陰性菌中，腸桿菌科細菌感染患者的PCT值明顯高于不發酵糖革蘭陰性桿菌的PCT值， LELI等［14］也得出了同樣的結果。本研究還發現細菌組的CRP值明顯高于念珠菌組，特別是革蘭陽性菌組患者CRP值明顯高于念珠菌組患者，且差異均具有統計學意義。這給臨床通過快速檢查確定病原菌種類提供了參考。

本研究中，PCT、CRP、WBC、NEU及NEU 比率水平在血培養陽性患者中明顯升高。ROC曲線分析結果顯示，血常規的3個參數（WBC、NEU、NEU比率）診斷價值均較低，AUC均為0.5～0.7，其中NEU比率的AUC最高，達0.665，其靈敏度、特異度均為3個參數中最高。CRP的ROC曲線AUC為0.662，診斷BSI的靈敏度和特異度分別為89.9 %和18.7 %，雖然其缺乏一定的特異性，但它是感染和炎癥非常靈敏的指標［18］。PCT診斷BSI具有較高的靈敏度（85.2 %）和特異度（59.8 %），其AUC值為0.793，對于早期診斷BSI有很大的價值，這一結果同JEONG等［15］（AUC=0.76）和KIM等［19］（AUC=0.77）研究結果基本一致。研究顯示，PCT診斷BSI的價值優于CRP和NEU 比率，這一結果和國內外研究結果一致。

本研究同時發現，14.8 %血培養陽性患者PCT值并未升高，這可能是因為藥物因素的影響，有文獻報道高濃度的頭孢他啶可減少大鼠PCT的產生［20］，牛磺酸可影響嬰幼兒體外循環下PCT的釋放［21］；也可能是污染菌造成血培養假陽性或者患者處于感染早期，PCT水平尚未發生變化。血培養陰性患者中仍有40.2 % PCT＞0.5 ng/mL，這主要是因為PCT水平受系統性炎性反應綜合征、創傷、神經內分泌腫瘤等多種因素的影響［22］。因此，當PCT和血培養結果不一致時，還應結合臨床癥狀及其他檢測進行判定。

綜上所述，PCT、CRP、WBC、NEU和NUE比率對BSI均有一定的輔助診斷價值，其中血清PCT水平對BSI的早期輔助診斷價值更高。早期檢測PCT和CRP可以及時幫助BSI患者判斷病原菌類型，在血培養結果出來前指導經驗性使用抗生素，提高BSI患者早期治療的有效性，降低其病死率，更能減少臨床抗生素的不合理使用。

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Utility of procalcitonin， C-reactive protein， white blood cell count， neutrophils count and percentage in early diagnosis of bloodstream infection

PAN Yaping， SHEN Jilu， XU Yuanhong， WANG Zhongxin.
（Department of Laboratory Medicine， the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University， Hefei 230032， China）

Objective To evaluate the utility of procalcitonin （PCT）， C-reactive protein （CRP）， white blood cell count （WBC），neutrophils （NEU） and percentage of neutrophils in predicting the bloodstream infections （BSIs） which were confrmed by blood culture （BC）. Methods A retrospective analysis was made on 1 835 inpatients with concurrent laboratory test results of PCT， CRP，routine blood tests and blood culture from January 2013 to May 2015 in the First Affliated Hospital of Anhui Medical University. The patients were assigned to positive blood culture group or negative blood culture group. PCT， CRP， WBC， NEU and NEU percentage levels were compared between the two groups. Each parameter was evaluated for its performance in predicting bacterial BSI in terms of receiver operating characteristic （ROC） curve. Results A total of 189 patients showed positive BCs， including 109（57.7%） gram-negative cases， 60 （31.7%） gram-positive cases and 20 （10.6%） fungal cases. In BC-positive group， the median value of PCT， CRP， WBC， NEU and NEU percentage was 6.04 ng/mL， 90.00 mg/L， 10.00×109/L， 8.22×109/L and 0.857 1，respectively. in BC-negative group， the median value of PCT，CRP， WBC， NEU and NEU percentage was 0.31 ng/mL， 38.52 mg/L， 8.96×109/L， 6.33×109/L and 0.769 8， respectively. ThePCT， CRP， WBC， NEU and NEU percentage of BC-positive group were all signifcantly higher than those of BC-negative group （P＜0.05）. The PCT concentration of gram-negative cases ［9.12 （1.57-32.38） ng/mL］ was signifcantly higher than that of gram-positive cases ［2.62 （1.00-12.90） ng/mL， P＜0.05］ and fungal cases ［1.40 （0.67-12.88） ng/mL， P＜0.05］. The PCT value for predicting Enterobacteriaceae bacteria ［11.45 （2.20- 37.58） ng/mL］ was significantly higher than that for non-fermentative bacteria ［1.93（0.70-13.37） ng/mL， P＜0.05］. The CRP concentration of bacteria group ［92.17 （45.11-151.08） mg/L］ was signifcantly higher than that of fungal ［56.65 （23.32-101.05）］ mg/L， P＜0.05］. The area under the receiver operating characteristic curves （ROC-AUCs） of PCT， CRP， WBC， NEU and NEU percentage for discriminating BC positive from BC negative cases were 0.793， 0.662， 0.555， 0.591 and 0.665， respectively. PCT， CRP and NEU percentage were relatively more useful in early diagnosis of bloodstream infection. Conclusions Both PCT and CRP can be used to support the diagnosis of BSI. PCT level has shown higher utility in early diagnosis of BSI. Early assay of PCT and CRP is helpful for BSI patients to know the pathogen， receive timely treatment and improve outcome.

bloodstream infection； procalcitonin； C-reactive protein； percentage of neutrophils

R515.3

A

1009-7708 （ 2016） 05-0571-07

10.16718/j.1009-7708.2016.05.008

2015-09-22

2015-11-11

國家自然科學基金項目（81171618）。

安徽醫科大學第一附屬醫院檢驗科，合肥 230032。

潘亞萍（1990—），女，碩士研究生，主要從事臨床細菌學檢驗、細菌耐藥性監測和耐藥機制研究。

沈繼錄，E-mail：shenjilu@126.com。