血流感染包括菌血症和败血症,是由于致病菌进入血液后生长繁殖并释放毒素和代谢产物,引起急性重症感染性疾病,其发病率和致死率都较高,危害极大。血培养一直以来是血流感染诊断的金标准,但培养耗时较长,至少需要24~48 h,由于采样误差的关系,即使一次培养结果阴性也不能排除感染的可能,因此需要一种快速简便的检测方法帮助临床评估患者是否发生血流感染。降钙素原(procalcitonin,PCT)是降钙素的前体,在健康人的外周血中含量很低,当细菌感染时,血浆中的PCT会明显升高。本研究旨在通过回顾性分析1 106例住院患者血培养结果和血浆PCT水平,为临床应用PCT诊断血流感染时提供参考。
1 资料与方法 1.1 一般资料选取杭州市第一人民医院2013年1月至2014年12月的住院患者在同一时间采血送检血培养和PCT检测的临床报告,数据来源于各种原因住院的患者(已确诊感染患者和疑似感染患者),包括急诊ICU患者;同一患者1周内有2次以上血培养及PCT检测结果,只收集第1次的血培养及PCT检测结果,经筛选甄别后共收集数据1 106例。
1.2 研究方法 1.2.1 血培养严格按照无菌操作采集患者静脉血10 mL,分别注入厌氧和需氧血培养瓶各5 mL,微生物室接收标本打印条形码、扫描登记、信息系统自动编号,将血培养瓶置入BacT/Alert3D480血培养仪。对仪器提示培养阳性结果的培养瓶,用无菌注射器抽取培养液,直接涂片,进行革兰染色,镜检,核实阳性的镜检结果以危急值的形式记录并在5 min内向临床医师报告。阳性培养液分别接种于血平板、中国蓝平板、厌氧血平板上,于35 ℃培养,或接种于沙保罗平板25 ℃培养。所培病原菌鉴定在法国梅里埃公司生产Vitek Ⅱ微生物全自动鉴定;该仪器未鉴定出的细菌用德国Bruker microflex LT时间飞行质谱仪进行二次鉴定。
1.2.2 PCT检测血浆PCT的测定采用电化学发光法,使用德国产的罗氏ROCHE E601全自动免疫发光分析仪检测,使用罗氏公司原厂生产的PCT检测试剂盒;实验按要求进行批间定标和室内质控,质控品为伯乐液相免疫与蛋白质控品。使用试剂盒推荐的PCT阳性临界值:0.5 μg/L计算PCT阳性率。
1.3 统计学方法采用SPSS 17.0统计软件进行统计分析。非正态分布数据用中位数(四分位数)[M(P25~P75)]表示。各组间PCT值的差异比较采用Mann-WhitneyU检验;统计结果P < 0.05视为差异有统计学意义;绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)评价血浆PCT水平鉴别血流感染致病菌种类的诊断性能,计算约登指数找出Cutoff值。
2 结果 2.1 一般情况比较共有1 106例配对结果纳入本次研究,其中男性704例,女性402例,年龄为8~97岁,年龄(57.30±16.57)岁;血培养结果阳性的有507例(53%的来源于ICU病区)。血培养阳性结果中G+菌296例,构成比为58.38%,G-菌141例构成比为27.81%,真菌17例,构成比为3.35%。G-菌感染患者血浆PCT阳性率为62.41%,G+菌感染患者血浆PCT阳性率为36.82%;真菌感染患者血浆PCT阳性率为47.06%;两种及两种以上细菌混合感染患者PCT阳性率最高,达到98.04%;血培养结果阴性样本599例,PCT阳性率4.34%,低于血培养阳性病例;血培养阳性组与血培养阴性组比较PCT水平差异有统计学意义(U=71 057.5,P=0.000),混合感染组与ESBL、MRSA阳性组的比较PCT水平差异无统计学意义(U=660.5,P=0.307),混合感染组与G+细菌感染组比较PCT水平差异有统计学意义(U=5 137.5,P=0.001)。见表 1。
组别 | 例数 | PCT μg/L, M(P25~P75) |
PCT阳性率 | |
例数 | (%) | |||
血培养阳性组 | 507 | 0.40(0.12~2.38) | 234 | 46.15 |
革兰阳性 | 296 | 0.26(0.09~1.18) | 109 | 36.82 |
革兰阴性 | 141 | 0.95(0.28~7.57) | 88 | 62.41 |
厌氧菌 | 2 | 0.15(0.08~0.22) | 0 | - |
混合细菌感染 | 51 | 0.73(0.17~4.11) | 50 | 98.04 |
真菌感染 | 17 | 0.41(0.18~1.06) | 8 | 47.06 |
ESBL阳性 | 32 | 1.09(0.21~20.96) | 20 | 62.5 |
MRSA阳性 | 28 | 1.24(0.32~25.91) | 19 | 67.86 |
血培养阴性组 | 599 | 0.11(0.06~0.21) | 26 | 4.34 |
注:PCT >0.5μg/L,判断为阳性结果 |
507例血培养阳性结果中,G-菌感染患者PCT水平为0.95 (0.28~7.57)μg/L,阳性率为62.41%(88/141);G+菌感染患者PCT水平为0.26(0.09~1.18)μg/L,阳性率为36.82%(109/296);真菌阳性结果中以白色念珠菌为主,其中5例为混合感染。G-菌感染者PCT水平高于G+菌组,两者比较差异有统计学意义(U=12 817.50,P=0.000);G-细菌感染组与真菌感染组比较PCT水平差异无统计学意义(U=901.00,P=0.095);G+菌组与真菌感染组比较PCT水平差异无统计学意义(U=2 398.50,P=0.060);G+细菌检出率前3位为:表皮葡萄球菌,头状葡萄球菌头状亚种,人葡萄球菌人亚种。G-细菌检出率前3位为:肺炎克雷伯菌,鲍曼不动杆菌,大肠埃希菌。G+菌组PCT水平前3位的细菌为:鹑鸡肠球菌,金黄色葡萄球菌金黄亚种,屎肠球菌。G-菌组PCT水平前3位的细菌为:鲍曼不动杆菌,大肠埃希菌,肺炎克雷伯菌。真菌感染组PCT水平前3位的真菌为:近平滑念珠菌,热带念珠菌,白色念珠菌,见表 2。
细菌名称 | 例数 | PCT值 M(P25~P75) μg/L |
PCT阳性 | |
例数 | 阳性率(%) | |||
革兰氏阳性菌 | ||||
表皮葡萄球菌 | 72 | 0.15(0.08~1.28) | 25 | 34.72 |
头状葡萄球菌头状亚种 | 56 | 0.14(0.08~0.51) | 15 | 26.79 |
人葡萄球菌人亚种 | 50 | 0.21(0.08~0.95) | 17 | 34.00 |
溶血葡萄球菌 | 34 | 0.35(0.12~1.22) | 14 | 41.18 |
金黄色葡萄球菌金黄亚种 | 26 | 0.83(0.22~6.15) | 15 | 57.69 |
屎肠球菌 | 12 | 0.42(0.12~4.21) | 6 | 50.00 |
草绿色链球菌, α-溶血 | 7 | 0.37(0.09~0.69) | 2 | 28.57 |
粪肠球菌 | 6 | 0.33(0.17~0.63) | 2 | 33.33 |
沃氏葡萄球菌 | 6 | 0.86(0.18~1.75) | 3 | 50.00 |
鹑鸡肠球菌 | 4 | 3.65(1.05~10.14) | 3 | 75.00 |
松鼠葡萄球菌松鼠亚种 | 4 | 0.24(0.07~0.46) | 0 | 0.00 |
芽胞杆菌属 | 3 | 0.09(0.05~0.09) | 0 | 0.00 |
耳葡萄球菌 | 3 | 0.39(0.19~1.14) | 1 | 33.33 |
革兰阴性菌 | ||||
肺炎克雷伯菌 | 39 | 0.88(0.38~9.26) | 25 | 64.10 |
鲍曼不动杆菌 | 34 | 2.21(0.46~6.71) | 25 | 73.53 |
大肠埃希菌 | 26 | 1.34(0.18~29.66) | 17 | 65.38 |
阴沟肠杆菌阴沟亚种 | 5 | 0.34(0.08~16.01) | 2 | 40.00 |
铜绿假单胞菌 | 5 | 0.68(0.05~44.81) | 3 | 60.00 |
洋葱伯克霍尔德菌 | 4 | 0.19(0.12~1.33) | 1 | 25.00 |
粘质沙雷菌粘质亚种 | 4 | 4.01(0.25~9.57) | 2 | 50.00 |
厌氧菌 | ||||
棒状双歧杆菌 | 1 | 0.22 | 0 | - |
腐生葡萄球菌腐生亚种 | 1 | 0.08 | 0 | - |
真菌 | ||||
白色念珠菌 | 5 | 0.41(0.23~0.83) | 2 | 40.00 |
近平滑念珠菌 | 4 | 0.85(0.19~3.09) | 3 | 75.00 |
热带念珠菌 | 4 | 0.53(0.21~9.05) | 2 | 50.00 |
光滑念珠菌 | 3 | 0.35(0.15~90.09) | 1 | 33.33 |
混合细菌感染 | 51 | 0.73(0.17~4.11) | 50 | 98.04 |
对不同菌种血流感染患者的ROC曲线分析,当Cutoff值为0.24 μg/L时,血浆PCT水平区分G-与G+菌所致血流感染的灵敏度为79.40 %,特异度为48.40 %,ROC曲线下面积为0.69;当Cutoff值为1.28 μg/L时,血浆PCT水平区分G-菌与真菌所致血流感染的灵敏度为45.40 %,特异度为75.00 %,ROC曲线下面积为0.58;G+菌与真菌的ROC曲线下面积为0.63, 单一感染与混合感染的ROC曲线下面积为0.59,见表 3。
项目 | Cutoff值 (μg/L) |
AUC (95% CI) | 敏感度 (%) |
特异度 (%) |
G-与G+ | 0.24 | 0.69(0.64~0.74) | 79.40 | 48.40 |
G-与真菌 | 1.28 | 0.58(0.45~0.70) | 45.40 | 75.00 |
G+与真菌 | 0.16 | 0.63(0.52~0.74) | 90.00 | 37.10 |
单一感染与混合感染 | 0.21 | 0.59(0.48~0.70) | 90.00 | 37.10 |
一般情况下, 人血浆PCT含量极低,约0.002 5 μg/L,当发生系统性炎症反应综合征、脓毒症、创伤及急慢性肺炎时血浆PCT会显著升高[1-3],因此PCT成为早期感染诊断的重要检测指标,且感染不同病原体时,血浆PCT的水平也不同[4]。
本研究结果表明血培养阳性组的PCT值明显高于血培养阴性组,提示PCT水平可以用于预测患者是否发生血流感染。以血浆PCT>0.5 μg/L为临界值,G-细菌感染的PCT阳性率为62.41%,G+细菌为36.82%,真菌感染47.06%,混合感染时PCT阳性率高达98.04%,混合感染的PCT阳性率明显高于单一类型感染(U=5 137.5,P=0.001),说明PCT水平与感染病原体种数存在相关性,合并多种病原体感染的患者可能原本病情较重,51例混合感染患者样本82.3%(42/51)来自ICU病房, 病情重而复杂,易发生系统性炎症反应综合征、脓毒症等重症感染性疾病。使用同样的PCT临界值,王凯飞等[5]的研究报道为PCT阳性率在G-细菌为86.6%,G+细菌为72.0%,真菌感染75.7%,混合感染为75.0%,细菌和真菌感染患者的PCT阳性率均明显高于本次研究的结果,可能与数据纳入范围有关,由于本次研究的部分患者在采集血培养之前临床已经凭经验使用广谱抗生素; 与其研究结果一致的是,G-细菌感染时的PCT水平高于G+细菌(U=12 817.50,P=0.000),这可能与革兰阴性细菌的内毒素有关[6]。真菌血流感染易侵犯深部组织,可引起深部真菌感染(deep fungal infection,DFI),DFI的确诊患者病死率可高达32.3%[7],Petrikkos等[8]发现,当PCT水平低于5 μg/L时,联合半乳糖甘露糖检测将提高DFI诊断水平。
机体在系统性炎症反应综合征、创伤、神经内分泌肿瘤等疾病时也可导致PCT水平升高[9-10],这也是一些血培养阴性者PCT出现阳性结果的原因。本次研究中血培养阴性T阳性率有4.34%,提示临床在使用PCT检测的阳性结果来诊断感染时,应考虑以上干扰因素。另外,由于血培养的阳性敏感率与血培养次数、采血量和采血时间等因素相关,血培养阴性并不能完全排除血流感染,当血培养阴性而PCT结果阳性时,可以结合临床症状及其他经典检测指标如:白细胞计数、中性粒细胞百分比,CRP等项目综合判断。
本研究中血流感染G-菌患者PCT阳性率最高的是鲍曼不动杆菌,该菌具有较高的耐药性和克隆传播的能力,已公认成为我国院内感染的主要致病菌之一,也是导致社区获得性肺炎(CAP)的主要致病菌。在本研究中,血培养检测出鲍曼不动杆菌的患者的PCT水平M(P25~P75)为2.21(0.46~6.71) μg/L,明显高于其他G-菌。血流感染真菌患者PCT阳性率最高的是白色念珠菌,与其他研究报道[5]不一致,这可能与地区细菌流行病学差异有关。从血浆PCT水平鉴别诊断性能评价结果可以看出,血流感染时,血浆PCT水平鉴别病原体种类的AUC面积均低于70%,因此,当临床上怀疑患者发生血流感染时,PCT水平阳性结果不适用于预测病原体种类。
当PCT低于0.25 μg/L可以排除血流感染[11]。本研究中当Cutoff值为0.25 μg/L时,诊断血流感染特异度为81.64 %,但灵敏度仅为60.4 %,这可能与数据入选标准有关,本次入选的数据53%来源于ICU病区,可能已经接受过抗生素治疗。临床为排除血流感染可以结合临床其他指标判断并再次进行血培养,而当患者PCT高于0.5 μg/L,即使血培养为阴性,也应考虑血流感染的可能。
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