范文兵 周銀鎖

細(xì)菌性腦膜炎是嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的疾病，致殘率和病死率非常的高，及時(shí)有效的治療措施是減低風(fēng)險(xiǎn)危害的最好方法［1］。傳統(tǒng)的檢測(cè)鑒別方法包括細(xì)胞計(jì)數(shù)和分類(lèi)，腦脊液生化檢查，革蘭氏染色，細(xì)菌培養(yǎng)等，但均存在敏感性差，特異性不強(qiáng)，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題［2］。如何早期快速確切地診斷細(xì)菌性腦膜炎，是有效準(zhǔn)確治療細(xì)菌性腦膜炎的關(guān)鍵。研究表明D-乳酸和降鈣素原（procalcitonin，PCT）在人體細(xì)菌性感染性疾病中有很高的診斷價(jià)值［3-4］。因此，本研究通過(guò)分析D-乳酸和降鈣素原對(duì)細(xì)菌性腦膜炎診斷的敏感性和特異性，探討早期利用D-乳酸聯(lián)合降鈣素原診斷細(xì)菌性腦膜炎的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2016年3月至2017年6月在內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院確診為腦膜炎患者68例的腦脊液標(biāo)本。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有研究對(duì)象均行胸片影像學(xué)檢查、結(jié)核菌素試驗(yàn)、腦脊液常規(guī)檢查、腦脊液生化檢查、細(xì)胞培養(yǎng)等；②年齡＞18歲；③初次發(fā)病患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他顱內(nèi)感染性疾?。虎谟酗B內(nèi)手術(shù)史；③合并其他部位感染；④合并其他血液性疾病、免疫系統(tǒng)疾病或腫瘤等重大疾病。通過(guò)生化檢查和臨床診斷，根據(jù)不同感染類(lèi)別分為3組，即病毒性腦膜炎（viral meningitis，VM）組17例；結(jié)核性腦膜炎（tuberculosis meningitis，TM）組20例；細(xì)菌性腦膜炎（bacterial meningitis，BM）組31例。同時(shí)，選擇無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和疾病，無(wú)血液性疾病和無(wú)感染癥狀需要外科手術(shù)腰麻的患者的腦脊液標(biāo)本28例作為對(duì)照組。本研究經(jīng)患者知情同意，并經(jīng)本院倫理委員會(huì)審核通過(guò)（倫理號(hào)：20160113）。

1.2 方法

1.2.1 試劑和儀器

總蛋白檢測(cè)試劑盒（上海樊克生物科技有限公司）；C反應(yīng)蛋白試劑盒（上海康郎生物科技有限公司）；降鈣素原測(cè)定試劑盒（南京澳林生物科技有限公司）；D-乳酸檢測(cè)分析試劑盒（日本Sigma公司）；離心機(jī)（上海安亭離心機(jī)廠）；AU640全自動(dòng)生化分析儀（日本奧林巴斯公司）；顯微鏡（日本奧林巴斯公司）。

1.2.2 腦脊液相關(guān)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)室檢查

采用腰椎穿刺術(shù)采集患者腦脊液標(biāo)本，放入無(wú)菌專(zhuān)用試管內(nèi)，送檢。送至實(shí)驗(yàn)室后立即離心（3 000 r/min，15 min），收集上清液，采用AU640全自動(dòng)生化分析儀，2 h內(nèi)測(cè)定腦脊液總蛋白、氯離子和葡萄糖濃度。其中，腦脊液總蛋白檢測(cè)采用鄰苯三酚紅鉬法［5］。氯離子檢測(cè)采用的是離子選擇間接法［5］。葡萄糖檢測(cè)采用葡萄糖激酶法［5］。采用免疫比濁法［6］測(cè)定C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）水平，完全按照C反應(yīng)蛋白測(cè)定試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。采用免疫透射比濁法［7］測(cè)定降鈣素原（PCT）水平，完全按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。CRP和PCT均采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定。D-乳酸檢測(cè)采用比色法［5］。紅細(xì)胞和白細(xì)胞的數(shù)量檢測(cè)是由檢驗(yàn)科專(zhuān)職人員按照第四版全國(guó)臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程［8］進(jìn)行鏡檢。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用的是SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析，采用F檢驗(yàn)是否服從正態(tài)分布。計(jì)量資料采取（x±s）表示，正態(tài)分布計(jì)量資料采取t檢驗(yàn)和單因素方差分析；非正態(tài)計(jì)量資料采取Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)和Mann-Whitney檢驗(yàn)。受試者工作特征曲線（receiver operator characteristic curve，ROC）采用的是MedCalC15.1軟件分析。逐步概率化處理采用二元Logistic分析。P＜0.05表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 各組臨床資料和腦脊液相關(guān)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果

見(jiàn)表 1，D-乳酸、PCT、CRP、紅白細(xì)胞計(jì)數(shù)、腦脊液生化三項(xiàng)指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。通過(guò)F檢驗(yàn)，所列資料均為非正態(tài)分布。通過(guò)Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)D-乳酸、PCT、CRP、紅白細(xì)胞計(jì)數(shù)、腦脊液總蛋白、氯離子和葡萄糖在BM組與對(duì)照組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（u=25.0、32.5、60.5、76.0、90.0、10.5、46.5、40；P＜0.05）。而 D-乳酸、PCT、CRP、紅白細(xì)胞計(jì)數(shù)、腦脊液總蛋白和葡萄糖在BM組與VM組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（u=110.0、100.5、95.5、185.0、177.5、150.0、80.5；P＜0.05）。在 BM 組與 TM 組的比較中，D-乳酸、PCT、CRP、白細(xì)胞計(jì)數(shù)是有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（u=51.5、45.0、60.0、54.5；P＜0.05）。

2.2 ROC曲線分析細(xì)菌性腦膜炎各診斷指標(biāo)的曲線下面積（area under the curve，AUC）

見(jiàn)圖1和表2，在這些診斷指標(biāo)中，D-乳酸的AUC面積最大，可達(dá) 0.907，其次是 PCT，為0.878。而CRP、紅白細(xì)胞計(jì)數(shù)、氯離子、腦脊液總蛋白和葡萄糖的AUC面積分別為0.826、0.788、0.836、0.630、0.644、0.845。將AUC面積最大的D-乳酸和PCT進(jìn)行二元Logistic逐步概率化處理［9］，組成名為聯(lián)合診斷1的AUC面積可以達(dá)到0.933。此外，將這8個(gè)項(xiàng)目組成的聯(lián)合診斷2的AUC面積可達(dá)0.957。

表1 實(shí)驗(yàn)分組的臨床資料和腦脊液相關(guān)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果（±s）Table 1 Clinical data and laboratory examination results of cerebrospinal fluid related indexes in experimental groups（±s）

表1 實(shí)驗(yàn)分組的臨床資料和腦脊液相關(guān)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果（±s）Table 1 Clinical data and laboratory examination results of cerebrospinal fluid related indexes in experimental groups（±s）

指標(biāo)年齡（歲）性別（男/女）葡萄糖（mmol/L）氯離子（mmol/L）總蛋白（mg/L）白細(xì)胞(/μL)紅細(xì)胞(/μL)CRP（mg/L）PCT（μg/L）D-乳酸（mmol/L）對(duì)照組42.5±10.6 16/12 4.1±1.3 119.8±8.9 294.9±31.6 2±1.8 7±5.8 0.239±0.092 0.048±0.075 3.77±1.97 VM組44.6±8.9 8/9 3.3±1.2 113.7±7.3 367.9±42.5 10.3±7.6 136.3±98.6 0.411±0.185 0.052±0.024 10.23±5.26 TM組38.5±8.7 12/8 2.9±1.0 115.3±6.9 2035.3±837.6 685.6±427.6 191.6±133.3 0.627±0.312 0.057±0.033 32.59±14.3 BM組45.8±11.3 17/14 2.66±0.9 111.1±7.2 2465.6±1021 812.9±471.3 211.2±173.2 0.678±0.252 0.165±0.183 43.58±14.3 F值9.6 15.3 68.3 85.9 12.3 42.6 52.6 62.7 P值0.006 0.002＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

圖1 細(xì)菌性腦膜炎相關(guān)診斷指標(biāo)ROC曲線Figure 1 ROC curve of diagnostic index related to bacterial meningitis

表2 腦脊液各診斷指標(biāo)AUC面積Table 2 AUC of cerebrospinal fluid diagnostic indexes

2.3 細(xì)菌性腦膜炎各診斷指標(biāo)的診斷界值、敏感性和特異性

見(jiàn)表3，在這些診斷指標(biāo)中，D-乳酸cutoff值為37.9 mmol/L，敏感性為91.7%，其敏感性在所有指標(biāo)中最高。而PCT的cutoff值為0.168 μg/L，敏感性和特異性分別為85.6%和98.6%，其特異性在所有指標(biāo)中最高。將D-乳酸和PCT進(jìn)行二元Logistic逐步概率化處理，組成名為聯(lián)合診斷1的敏感性和特異性分別為85.1%和99.5%。此外，將這8個(gè)項(xiàng)目組成的聯(lián)合診斷2的敏感性和特異性分別為83.9%和100%。

表3 腦脊液各診斷指標(biāo)的cutoff值、敏感性和特異性Table 3 Cutoff value，sensitivity and specificity of cerebrospinal fluid diagnostic indicators

3 討論

腦膜炎依據(jù)微生物感染類(lèi)型可主要分為病毒性腦膜炎、結(jié)核性腦膜炎和細(xì)菌性腦膜炎。其中，細(xì)菌性腦膜炎是中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重的感染性疾病，預(yù)后較差［10］。許多細(xì)菌均可引起本病，其中腦膜炎球菌所致者最多，其余依次為流感桿菌、肺炎球菌、厭氧菌等。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷手段包括腦脊液常規(guī)檢測(cè)、腦脊液生化檢查以及腦脊液涂片和培養(yǎng)等。腦脊液常規(guī)和生化檢查靈敏度較高，但是特異性較差，難以有效鑒別感染類(lèi)型。而腦脊液涂片和培養(yǎng)特異性雖可以，但是檢出率太低，假陰性率可達(dá)70%，且需要3 d時(shí)間，非常耗時(shí)［11］。所以，有效的鑒別細(xì)菌性腦膜炎是治療的關(guān)鍵。

本研究將主要的細(xì)菌性腦膜炎診斷指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BM組D-乳酸、PCT水平顯著高于其他3組。說(shuō)明D-乳酸、PCT在細(xì)菌性腦膜炎中表達(dá)顯著升高。李幽然等［12］研究發(fā)現(xiàn)D-乳酸水平與PCT水平在細(xì)菌性腦膜炎患者中表達(dá)明顯增高，研究結(jié)果與本研究結(jié)果一致。商懷玉等［13］得出相同結(jié)果。分析原因，當(dāng)機(jī)體收到嚴(yán)重細(xì)菌感染時(shí)，機(jī)體內(nèi)除甲狀腺C細(xì)胞以外的細(xì)胞如肝臟的巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞，肺部、腸道組織的淋巴細(xì)胞等，會(huì)收到細(xì)菌內(nèi)毒素的誘導(dǎo)合成分泌PCT，所以細(xì)菌腦膜炎PCT水平升高。乳酸是糖代謝的中間產(chǎn)物，當(dāng)細(xì)菌性腦膜炎時(shí)，感染的病原體和被破壞的細(xì)胞均能釋放出酶分解葡萄糖，腦脊液中的葡萄糖被消耗產(chǎn)生乳酸，所以細(xì)菌腦膜炎D-乳酸水平升高。但更深入具體的發(fā)生機(jī)制，還有待深入的探討研究。

本研究通過(guò)ROC曲線分析各指標(biāo)的診斷價(jià)值，發(fā)現(xiàn)D-乳酸ROC曲線下面積在各診斷指標(biāo)中最高，達(dá)到0.907，說(shuō)明其診斷價(jià)值最高。其次是降鈣素原，AUC面積達(dá)0.878。說(shuō)明這兩個(gè)指標(biāo)在診斷細(xì)菌性腦膜炎中有可信價(jià)值。Li等［14］研究發(fā)現(xiàn)腦脊液中D-乳酸對(duì)細(xì)菌性腦膜炎有較高的診斷價(jià)值。張國(guó)新等［15］研究發(fā)現(xiàn)，降鈣素原對(duì)細(xì)菌性腦膜炎有較高的診斷價(jià)值。聯(lián)合診斷1和2的AUC面積可以達(dá)到更高，分別為0.933和0.957，進(jìn)一步說(shuō)明多指標(biāo)聯(lián)合診斷的重要性。進(jìn)一步分析細(xì)菌性腦膜炎各診斷指標(biāo)的敏感性和特異性，發(fā)現(xiàn)D-乳酸敏感性為91.7%，特異性為89.9%，敏感性最高。PCT對(duì)細(xì)菌性腦膜炎診斷敏感性和特異性分別為85.6%和98.6%，特異性在所有指標(biāo)中最高。進(jìn)一步說(shuō)明二者聯(lián)合診斷的重要性，敏感性和特異性達(dá)到99.5%和100%。陳嘉蕾［16］研究發(fā)現(xiàn)腦脊液乳酸聯(lián)合降鈣素原是顱內(nèi)感染的有效輔助診斷指標(biāo)。此研究結(jié)果與本文一致。分析原因，D-乳酸作為L(zhǎng)-乳酸的同分異構(gòu)體，是細(xì)菌發(fā)酵的產(chǎn)物，而人體細(xì)胞產(chǎn)生的僅是L-乳酸［17-18］。大部分細(xì)菌可以產(chǎn)生D-乳酸脫氫酶，催化丙酮酸和D-乳酸之間快速的轉(zhuǎn)化，所以D-乳酸對(duì)細(xì)菌性感染有較高的敏感性及診斷價(jià)值。降鈣素由甲狀腺C細(xì)胞產(chǎn)生，是降鈣素相關(guān)多肽A基因的產(chǎn)物［19］。目前普遍認(rèn)為，在免疫反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)菌內(nèi)毒素和細(xì)胞因子阻止了降鈣素合成過(guò)程的最后一步，從而造成降鈣素前體PCT的大量蓄積，而在病毒性感染中水平變化不大，所以PCT對(duì)于診斷細(xì)菌腦膜炎的診斷價(jià)值、特異性、敏感性均較高。

因此，細(xì)菌性腦膜炎中D-乳酸和降鈣素原的含量是增加的，結(jié)合上述的ROC曲線下面積，敏感性和特異性的分析，將D-乳酸和降鈣素原作為細(xì)菌性腦膜炎早期診斷指標(biāo)是非常有必要和有可行性的。當(dāng)然，如果可以結(jié)合上述的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室診斷指標(biāo)聯(lián)合診斷效果會(huì)更好。