陳琳 房先順 陳琴

血清降鈣素原用于診斷兒童革蘭陰性菌引起血流感染中的作用研究

陳琳1房先順2陳琴1

目的評價血清降鈣素原用于診斷兒童革蘭陰性菌導致的血流感染的可行性，并探索其診斷標準。方法對2015年1月至2016年6月我院收治的兒童血流感染患者進行血培養(yǎng)和血清降鈣素原(PCT)檢測，并對各病原菌進行鑒定，根據(jù)鑒定結果，統(tǒng)計分析各菌群類型感染下患者的PCT濃度、各層次PCT濃度患者比重，并通過受試者工作特征曲線(ROC)分析利用PCT診斷革蘭氏陰性菌血流感染的特異性、敏感度和臨界值。結果在血培養(yǎng)陽性的366例血流感染患者中(男178例，女188例)分離到革蘭陽性菌169株，革蘭陰性菌167株和真菌30株，其中革蘭陽性金黃色葡萄球菌菌株最多(87株)，血清降鈣素原最高者為革蘭陰性鮑氏不動桿菌，濃度為8.524(1.085-38.357)ng/mL。組間比較結果表明，革蘭陰性菌血流感染患者的PCT明顯高于革蘭陽性菌組、真菌感染組和血培養(yǎng)陰性組(P<0.01)；不同PCT層次比較結果發(fā)現(xiàn)，革蘭陰性菌組(χ2=31.546)、革蘭陽性菌組(χ2=23.482)血流感染患者的PCT在不同層次上具有差異(P<0.01)，真菌組差異不明顯(χ2=0.786，P>0.05)，不同PCT層次革蘭陰性菌血流感染患者的比例與革蘭陽性菌組比較有明顯差異(χ2=27.648，P<0.01)。鑒別革蘭陰性菌的ROC曲線下面積為0.832，95%可信區(qū)間為0.697-0.896，P<0.001，用于鑒別革蘭陰性菌血流感染與血培養(yǎng)陰性的臨界值為1.12 ng/mL，此時具有較好的特異性(81.9%)、敏感性(67.5%)和約登指數(shù)(41.1%)；而革蘭陽性菌的ROC曲線下面積為0.602，其95%可信區(qū)間為0.504-0.673，P<0.001，但是其特異性和敏感度相對較低。結論相對于其他病原菌引起的血流感染，血清降鈣素原水平更適用于診斷革蘭陰性菌引起的血流感染，其特異性高，診斷時間短，可作為臨床診斷血流感染的參考方法。

血清降鈣素原；病原菌；血流感染；革蘭染色； ROC曲線

血流感染(BSI)是指由于病原微生物入侵血流而引起的嚴重全身感染性疾病，由于免疫抑制劑、抗菌藥物和激素的廣泛使用，使得血流感染的發(fā)病率持續(xù)上升，患者死亡率較高。目前，血培養(yǎng)是診斷BSI的最佳方法，但是血培養(yǎng)具有耗時較長、陽性結果易受外界因素影響的缺點[1-2]。血清降鈣素原(PCT)作為細菌感染標志物逐漸在臨床中被用于感染性疾病的診斷，具有準確率高，耗時短，且血清PCT濃度與血培養(yǎng)結果相一致的優(yōu)勢[3]。

本研究旨在通過檢測患有血流感染兒童的PCT水平，探討PCT用于診斷血流感染的可行性，并對感染類型和革蘭氏陰性菌血流感染的臨界值進行確認。

資料與方法

一、研究對象

選擇2015年1月至2016年6月我院收治的進行血培養(yǎng)和PCT檢測的兒童患者，年齡小于18周歲。其中，血培養(yǎng)為陰性的BSI兒童患者有108例，男56例，女52例；血培養(yǎng)為陽性的BSI患者366例，男178例，女188例。

排除標準：外傷患者；近期進行過手術患者；近期使用過抗生素患者。

二、方法

1 檢測儀器

BACTEC 9050型全自動血液培養(yǎng)儀(美國BD公司)，Phoenix100全自動細菌鑒定/藥敏分析儀(美國BD公司)，HLP2003血平板(上海哈靈生物科技有限公司)，HLP2013麥康凱平板(上海哈靈生物科技有限公司)，Mini-VIDAS-Blue全自動熒光免疫分析儀(法國生物梅里埃公司)。

2 細菌檢測：嚴格按照無菌操作方式進行兩次不同靜脈處取血，每次約2mL，混勻后注入培養(yǎng)瓶，采用BACTEC 9050型全自動血液培養(yǎng)儀進行培養(yǎng)；陽性警報后，取培養(yǎng)液涂片，進行革蘭氏染色。同時另取培養(yǎng)液接種于血平板、厭氧血平板中進行培養(yǎng)(35℃、5%CO2)。培養(yǎng)18-24h后，采用Phoenix100全自動細菌鑒定/藥敏分析儀對細菌進行鑒定試驗。不同類型培養(yǎng)瓶培養(yǎng)的同種菌株按一株計算。

3 PCT檢測：無菌操作采集靜脈血2mL，常規(guī)離心后取血清，采用Mini-VIDAS-Blue熒光免疫定量分析儀檢測血清PCT，以PCT≥0.5ng/mL作為陽性結果的判斷標準

三、統(tǒng)計學方法

采用SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。計量資料采用中位數(shù)(M)與四分位數(shù)間距 (P25-P75)表示，組間比較采用Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗；計數(shù)資料以例數(shù)和百分比表示，采用χ2檢驗；PCT的診斷意義采用受試者工作特征曲線(ROC)進行評價；P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、菌株類型與PCT檢測結果

血培養(yǎng)陽性結果篩選出366例血流感染兒童，根據(jù)病原菌鑒定和革蘭氏染色結果，366例血流感染兒童中共分離到革蘭氏陽性菌169株，革蘭氏陰性菌167株和真菌30株；其中革蘭陽性菌的葡萄球菌屬最多(87株)，革蘭陰性菌中肺炎克雷伯菌屬最高(52株)，真菌中白色假絲酵母菌最高(21株)，與文獻報道結果一致[4-5]。

革蘭陽性菌與革蘭陰性菌血流感染患者的PCT水平不同，革蘭陰性菌血流感染患者的PCT整體高于革蘭陽性菌血流感染患者，最高者為鮑氏不動桿菌8.524(1.085-38.357)ng/mL。(見表1)。

表1 血流感染兒童菌株類型及PCT含量結果[M(P25-P75)]

二、不同病原菌間PCT檢測結果

檢測結果顯示，366例血流感染兒童患者中革蘭陽性菌(GP) 型BSI患者169例，革蘭陰性菌(GN) 型BSI患者167例，真菌型BSI患者30例，血培養(yǎng)表現(xiàn)為陰性的兒童108例，各類型間PCT測定結果的中位數(shù)具有統(tǒng)計學差異(H=12.349，P=0.001)。

兩組間比較結果表明，革蘭陰性菌組BSI患者的PCT明顯高于革蘭陽性菌組、真菌感染組和血培養(yǎng)陰性組(P<0.01)，(見表2)。

表2 不同感染類型患兒血清PCT測定結果[M(P25-P75)]

三、不同類型血流感染患兒的PCT水平比較

根據(jù)PCT結果，將其分為五個層次，并統(tǒng)計各感染類型所占比例，卡方檢驗結果顯示，GN與GP血流感染患者的PCT在各層次上均有差異(χ2=31.546、23.482，P<0.01)，且GN組不同PCT濃度的人數(shù)分布與GP組相比有顯著差異(χ2=27.648，P<0.01)，(見表3)。

表3 不同感染類型患者PCT濃度層次占比(%)

四、PCT鑒別GN血流感染的臨界值

繪制PCT用于鑒別GN BSI與血培養(yǎng)陰性組的ROC曲線，得到曲線下面積為0.832，95%可信區(qū)間為0.697-0.896，P<0.001；且PCT用于鑒別GN BSI與血培養(yǎng)陰性的臨界值為1.12ng/mL，表明具有較好的特異性(81.9%)和敏感性(67.5%)，ROC曲線(見圖1)。

五、PCT診斷GN BSI的效能分析

根據(jù)實驗結果，分別以PCT不同檢測值作為臨界值，對PCT診斷GN BSI的效能進行分析，當PCT濃度為1.12時，曲線下面積最大，靈敏度為67.5%，特異性為81.9%，約登指數(shù)為41.1%，整體相對較好，(見表4)。

圖1 PCT診斷GN BSI的ROC曲線

表4 PCT診斷GN BSI的性能分析(%)

六、PCT鑒別GP血流感染的臨界值

繪制PCT用于鑒別GP BSI與血培養(yǎng)陰性組的ROC曲線，得到曲線下面積為0.602，其95%可信區(qū)間為0.504-0.673，P=0.004，但是其特異性和敏感度相對較低，(見圖2)。

圖2 PCT診斷GP BSI的ROC曲線

討 論

血培養(yǎng)作為診斷患者是否發(fā)生血流感染的金標準，具有耗時較長、陽性反應率低的缺點，臨床急需尋求快速診斷BSI的方法。PCT是一種沒有激素活性的糖蛋白，在發(fā)生病原菌感染后，外周血中PCT的濃度顯著性升高，而且PCT的檢測迅速，可作為全身性炎癥反應的標志物[6-8]。

本研究結果顯示，BSI患者PCT的濃度顯著高于血培養(yǎng)陰性患者，即病原菌引起的血流感染會導致血液內PCT含量的顯著性升高。研究發(fā)現(xiàn)，PCT在正常情況下含量小于0.1ng/mL，受病原菌感染后，病原菌內毒素會刺激機體分泌白細胞介素-1、白細胞介素-6、腫瘤壞死因子α等炎性因子，炎性因子會誘導PCT濃度升高[9-10]。

本研究結果顯示，GN BSI患者的PCT濃度明顯高于GP BSI患者、真菌BSI患者和血培養(yǎng)陰性患者，說明革蘭陰性菌更容易引起PCT的升高，革蘭陰性桿菌的細胞壁主要由脂多糖組成，而PCT作為一種糖蛋白，其上的陽離子氨基酸能夠很好地與脂多糖結合，因此，革蘭氏陰性菌能夠刺激PCT的產生，而革蘭氏陽性菌和真菌的肽聚糖細胞壁則不能夠與PCT結合，不能顯著刺激PCT濃度的增加[11-12]。

采用PCT評價不同群體血流感染程度的臨界值需要參考不同的水平，本文將其分成5個層次，更適用于衡量兒童患者的感染程度，PCT大于0.5時即認為其存在血流感染的可能。GN BSI患者與GP BSI患者在不同PCT層次間的人數(shù)分布具有顯著性差異，革蘭陰性菌血流感染兒童患者血清的PCT濃度明顯高于革蘭陽性菌血流感染的兒童患者。PCT濃度水平越高，革蘭陰性菌感染所占比例越高，當PCT大于10ng/mL以上時，革蘭陰性菌感染占比明顯較高。

應用PCT鑒別GN BSI患者與血培養(yǎng)陰性患者的的ROC曲線顯示，其曲線下面積為0.832，明顯高于鑒定GP BSI患者的面積0.602，說明PCT更適用于鑒定GN血流感染。在PCT濃度為1.12 ng/mL的最佳臨界點，ROC曲線的特異性達81.9%，敏感度則為67.5%，與PCT在5ng/mL時的特異性和陽性預測率相比偏低，可能跟患者的疾病類型、假陽性結果的影響、PCT的影響因素復雜等原因有關，但PCT對革蘭氏陰性菌的診斷具有較高的特異性，PCT濃度的高低與機體炎癥程度相一致[13]，感染程度越高，PCT的濃度越高，且PCT的檢測不受時間的限制，可作為兒童革蘭氏陰性菌引起的血流感染的診斷方法之一，但其臨界值等衡量感染程度的參考標準需進一步研究。

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Effectofserumprocalcitoninindiagnosisofbloodstreaminfectioncausedbygram-negativebacteriainchildren

CHENLin,FANGXian-shun,CHENQin

DepartmentofPediatrics,LonghuaDistrictPeople’sHospital,District518109,China

ObjectiveTo evaluate the feasibility of serum procalcitonin in diagnosis of bloodstream infection caused by gram-negative bacteria in children and to explore the standard of diagnosis.MethodsThe blood culture test and PCT level were detected on the hospitalized children from January 2015 to June 2016 in our hospital. The pathogens were identified. According to the results, the PCT level and the proportion in different levels were analyzed. With the help of ROC curve, the specificity, susceptibility and the critical value of PCT in diagnosis of bloodstream infection caused by gram-negative bacteria were calculated.Results167 strains of gram-negative bacteria, 169 strains of gram positive bacteria and 30 strains of fungi were isolated from the 366 patients with positive blood culture. The staphylococcus aureus in gram-positive bacteria had the most bacteria (87) while acinetobacter baumannii in gram-negative bacteria got the highest FCT level [8.524 (1.085-38.357) ng/mL]. The PCT level in the bloodstream infection group of gram-negative bacteria (GN) was significantly different from the Gram-positive bacteria group (GP), the fungi group and the blood culture negative group (P<0.01). The proportion of PCT in different levels in the GN group (χ2=31.546,P<0.01) and the GP group (χ2=23.482,P<0.01) was significantly different, but the fungi group was not (χ2=0.786,P>0.05). The proportion of patients between the GN group and the GP group was significantly different (χ2=27.648,P<0.01). The area under the curve of the GN group was 0.832, and the 95% confidence interval was 0.697-0.896 (P<0.01). The critical value in diagnosis of bloodstream infection caused by gram-negative bacteria was 1.12 ng/mL, and it had preferable specificity (81.9%), susceptibility (67.5%) and Youden index (41.1%). The area under the curve of the GP group was 0.602, and the 95% confidence interval was 0.504-0.673 (P<0.01). However, the specificity and susceptibility was lower.ConclusionThe level of serum PCT apply to be used in the diagnosis of GN bloodstream infection, which has high specificity and short diagnosis time. PCT can be a method that is used to diagnose the bloodstream infection caused by GN.

serum procalcitonin; pathogenic bacteria; bloodstream infection; blood culture; ROC curve

2017-03-14]

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.11.017

1. 518109 廣東 深圳，深圳市龍華區(qū)人民醫(yī)院 1.兒科 2. 浪口社康中心