于永亮 蔡澄涵 姜鳳全

摘要：降鈣素原（PCT）是一類無激素活性的降鈣素前體物質(zhì)，可以通過神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞釋放，并在蛋白酶的影響下形成活性成分，目前已普遍應(yīng)用于臨床手術(shù)術(shù)后感染評(píng)估。正常情況下，PCT僅會(huì)少量進(jìn)入血液，可用于鑒別診斷感染的病原微生物的類型及感染的程度，同時(shí)可以更好地監(jiān)測患者的感染病情變化，并指導(dǎo)抗生素的使用。近年來越來越多的外科醫(yī)生也將PCT用于手術(shù)后的感染評(píng)估。本文將圍繞PCT的生物學(xué)特性、方法及其在外科手術(shù)后的應(yīng)用進(jìn)行綜述，旨在為PCT在外科術(shù)后應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：降鈣素原；外科手術(shù)；術(shù)后感染

中圖分類號(hào)：R446? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2024.11.040

文章編號(hào)：1006-1959（2024）11-0189-04

Detection of Procalcitonin and its Application in the Judgment of Infection After Surgery

Abstract：Procalcitonin （PCT） is a class of non hormonal active calcitonin precursors that can be released by neuroendocrine cells and form active components under the influence of proteases. Currently， it has been widely used in the evaluation of postoperative infection in clinical surgery. Under normal circumstances， PCT only enters the blood in a small amount. PCT can be used to identify and diagnose the type and degree of infection of pathogenic microorganisms. It can also help doctors better monitor the changes in patients' infection conditions and guide the use of antibiotics. In recent years， more and more surgeons have also used PCT for postoperative infection evaluation. This article will focus on the biological characteristics， methods and application of procalcitonin PCT after surgery， aiming to provide reference for the application of PCT after surgery.

Key words：Procalcitonin;Surgery;Postoperative infection

感染一直是臨床中一個(gè)嚴(yán)峻的問題和挑戰(zhàn)，需要對(duì)其實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。盡管目前有許多方法可以檢測感染性狀況，但缺少靈敏且特異的指標(biāo)。血細(xì)胞分析方法可以反映患者微生物感染狀況，但在外傷和應(yīng)激時(shí)也會(huì)提高。血菌培養(yǎng)只能在大量菌株入血時(shí)才能獲得陽性結(jié)論。急性時(shí)相反應(yīng)蛋白（C-reactive protein， CRP）在重度細(xì)菌感染中會(huì)明顯地升高，但在術(shù)后、病毒感染、部分微生物傳播和非感染性條件下也會(huì)升高。TNF-a、IL-1、IL-6等細(xì)胞因子在病原微生物感染人體后，血漿中的含量也會(huì)有所升高，但由于持續(xù)時(shí)限較短，不能定期實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測[1]。相比之下，降鈣素原（procalcitonin， PCT）可以彌補(bǔ)這些缺陷，近年來在臨床感染性疾病診斷和預(yù)后判斷中應(yīng)用越來越廣泛，可以更準(zhǔn)確地反映感染的發(fā)生嚴(yán)重程度，從而更好地預(yù)防和治療感染性疾病。PCT是一類無激素作用活力的前肽化學(xué)物質(zhì)，它可以用作人類細(xì)菌性疾病感染的血清標(biāo)志物，當(dāng)患者存在膿毒癥時(shí)，血漿PCT水平顯著升高，被認(rèn)為是微生物感染和膿毒癥的特異性和早期標(biāo)志物[2]。因此，PCT可以被認(rèn)為是一項(xiàng)重要的監(jiān)測指標(biāo)，可以幫助醫(yī)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)和治療感染性疾病。在2001年，被國際膿毒癥大會(huì)采用成為膿毒癥診斷指標(biāo)之一[3]。PCT技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅可以用于感染性疾病的篩查和鑒別，而且還可以用于系統(tǒng)性炎性反應(yīng)綜合征和膿毒癥等病變的診斷，具有重要的臨床意義。隨著PCT在外科術(shù)后應(yīng)用的不斷深入，人們對(duì)其生物學(xué)特性、檢測方法以及研究進(jìn)展的關(guān)注度也在不斷提高。本文將對(duì)PCT的實(shí)驗(yàn)室檢測及在不同主要部位外科術(shù)后感染評(píng)估中的價(jià)值進(jìn)行綜述。

1 PCT的生物學(xué)特性

PCT由N末端降鈣素和C末端三環(huán)節(jié)構(gòu)成，其中包括116個(gè)氨基酸殘基，分子量為13 600[4]。PCT在細(xì)菌感染引起的全身性炎癥反應(yīng)早期2～3 h即可在血液中檢測到，6 h達(dá)到高峰，半衰期為24 h[2，5]。由于其在感染早期快速升高的特性，使得它比CRP和IL-6等傳統(tǒng)的炎癥標(biāo)志物在感染性疾病早期的診斷價(jià)值更高，因此可以作為病原微生物，特別是細(xì)菌感染的早期篩查標(biāo)志物。PCT在人體內(nèi)的重要分布區(qū)域是肝臟，但也有一些區(qū)域，如外周血單核細(xì)胞、脾、肺或小腸的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞。內(nèi)毒物和微生物感染可以誘導(dǎo)PCT的形成[6]。PCT濃度在健康人體內(nèi)非常低，幾乎不可能被檢測到。但是，當(dāng)發(fā)生全身性微生物感染時(shí)，特別是敗血癥和革蘭氏陰性菌感染中，血液中PCT濃度會(huì)顯著增加，并且時(shí)間較長[7]。在病毒感染、惡性腫瘤、自我免疫性疾病和局部感染病人中，PCT濃度通常保持在正常范疇內(nèi)或略有上升。由于感染性疾病的加重，PCT濃度也會(huì)顯著上升，但是在接受高效抗生素治療后，PCT濃度會(huì)很快降低，這與患者的預(yù)后有關(guān)[6，8，9]。

2 PCT的實(shí)驗(yàn)室檢測方法及特點(diǎn)

PCT無生物活性，受干擾程度較少，有較高的敏感性和特異性，廣泛地用于感染的診斷。PCT檢測方法多樣，總體來看包括定量分析、半定量分析和定性分析3大類，根據(jù)其檢測原理具體可以分為放射免疫法、酶聯(lián)免疫熒光法、膠體金比色法、免疫化學(xué)發(fā)光法、電化學(xué)發(fā)光法和免疫層析法等[10]。免疫層析法是PCT較早的檢測方法，是一種定性的檢測方法，完全手工操作，操作簡單無需檢測儀器，不受場地和環(huán)境的限制，但它是一種定性的檢測方法，較適合床旁檢測，因其不能提供具體數(shù)值臨床上應(yīng)用受限。膠體金比色法也是一種手工操作方法，無需儀器，屬于半定量檢測方法，雖然其檢測不能確定PCT的具體數(shù)值，但可根據(jù)條帶顏色肉眼比對(duì)、判斷PCT水平范圍，對(duì)于感染的程度判斷提供一定的參考價(jià)值。該法操作雖簡便但是不適合大批量樣本檢測，僅適合床旁檢測。該方法下正常人血清PCT在0.1 μg/L以下，文獻(xiàn)報(bào)道陽性閾值為≥0.5 μg/L[11，12]。放射免疫法檢測的敏感性較高，但其耗時(shí)長且試劑對(duì)環(huán)境和操作人員有一定影響，因此臨床應(yīng)用受限[13]，已逐步被酶聯(lián)免疫熒光法和化學(xué)發(fā)光法所取代。酶聯(lián)免疫法檢測的特異性高，成本低，可大批量檢測，但敏感性略低，加之其最低檢出限為 10 μg/L，該方法下健康人群不易檢出。酶聯(lián)免疫熒光法檢測不僅特異性高，且敏感性也大大提高，最低檢出限為0.05 μg/L，有半自動(dòng)化和自動(dòng)化檢測分析儀，檢測通量隨著檢測技術(shù)的改進(jìn)也有所提高。電化學(xué)發(fā)光法是近年來發(fā)展較快的一種發(fā)光分析方法，是完全的定量檢測方法。該方法精密度好，敏感性高，最低可檢出0.02 μg/L的PCT，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)大批量檢測，檢測時(shí)間也相對(duì)較短。有研究顯示[14]，正常水平和高水平PCT的批內(nèi)不精密度為1.16%、0.86%，批間不精密度為2.54%、2.17%，分析測量范圍為0.03～96.12 ng/ml，均符合廠商聲明標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，酶聯(lián)免疫熒光法和電化學(xué)發(fā)光法已成為PCT檢測的主要手段，因其具有高度特異性、精確度和敏感性以及快速檢測等優(yōu)勢，得到了廣泛的應(yīng)用。

3 PCT在不同部位術(shù)后感染判斷的應(yīng)用

3.1神經(jīng)外科術(shù)后顱內(nèi)感染? 神經(jīng)外科手術(shù)后顱內(nèi)感染發(fā)生率約為3%～30%[15]，是神經(jīng)外科手術(shù)常見并發(fā)癥之一，引起術(shù)后恢復(fù)不良。神經(jīng)外科手術(shù)由于腦部其特殊性手術(shù)復(fù)雜，需精細(xì)操作，手術(shù)時(shí)間較長，開顱后創(chuàng)口長時(shí)間暴露，因手術(shù)過程導(dǎo)致顱內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)增加。神經(jīng)外科術(shù)后并發(fā)顱內(nèi)感染的患者病死率高達(dá)約20%以上[16]。目前，顱內(nèi)感染的早期表現(xiàn)不明顯，早期診斷較困難且存在一定的誤差[17]。顱內(nèi)感染的確鑿證據(jù)就是從腦脊液中查到明確的致病菌，但因菌培養(yǎng)陽性率低、耗時(shí)長，對(duì)顱內(nèi)感染的早期診治存在一定局限。尋找敏感的輔助檢查指標(biāo)對(duì)于顱內(nèi)感染病原菌的及時(shí)診斷和鑒別有重要作用，可幫助指導(dǎo)顱內(nèi)感染患者的早期診斷并指導(dǎo)治療。PCT在細(xì)菌感染早期即可出現(xiàn)，能反映機(jī)體炎癥反應(yīng)程度，對(duì)于感染早期的病原菌診斷具有指導(dǎo)意義。高晨琛等[18]對(duì)神經(jīng)外科術(shù)后顱內(nèi)感染患者81例和術(shù)后未發(fā)生顱內(nèi)感染者73例患者進(jìn)行腦脊液PCT水平的對(duì)比研究，結(jié)果顯示顱內(nèi)感染組腦脊液共培養(yǎng)分離病原菌81株，其中革蘭陽性菌47株占58.02%，革蘭陰性菌34株占41.98%，感染組患者腦脊液PCT明顯高于無感染組。顱內(nèi)感染革蘭陽性菌患者腦脊液PCT低于革蘭陰性菌感染患者。受試者工作特征（ROC）曲線結(jié)果示顯示：腦脊液PCT指導(dǎo)鑒別是否并發(fā)顱內(nèi)感染具有較高效能，且鑒別神經(jīng)外科術(shù)后患者革蘭陽性菌與革蘭陰性菌顱內(nèi)感染也均有較高效能，其約登指數(shù)為0.624，對(duì)應(yīng)Cut-off值為1.85 μg/L，曲線下面積（AUC）為0.807，敏感度、特異性分別為82.98%、79.14%。

3.2腹部術(shù)后感染? 由于腹部手術(shù)時(shí)，手術(shù)部位的特殊性（腸道內(nèi)寄生著多種細(xì)菌）加上部分腹部手術(shù)的原發(fā)疾病是由于感染所致，這樣腹部手術(shù)時(shí)易造成細(xì)菌移位甚至入血，為微生物侵入機(jī)體提供了機(jī)會(huì)；同時(shí)大手術(shù)時(shí)機(jī)體免疫力降低，術(shù)后腸道功能減退，容易合并細(xì)菌感染。PCT檢測對(duì)腹腔感染的診斷[19]、預(yù)后等方面有較高的臨床價(jià)值[20]。患有腹腔感染（intra-abdominal infections， IAI）的患者可能會(huì)出現(xiàn)膿毒癥的癥狀，并且可能會(huì)導(dǎo)致多器官功能障礙[21]。因此，早期發(fā)現(xiàn)IAI的存在將有助于更有效地診斷和治療這種疾病，從而提高治療效果。研究結(jié)果顯示，監(jiān)測血清PCT水平可能有助于早期診斷和治療疾病。王蘇夢等[22]的研究表明，血清PCT含量與腹腔感染患者多疾病之間存在相當(dāng)高度的關(guān)聯(lián)性。PCT可能是用于預(yù)測術(shù)后IAI的一個(gè)有效技術(shù)指標(biāo)，但是需要考慮PCT的閾值及術(shù)后第幾天其準(zhǔn)確性，以確保其可靠性和可行性。PCT在腹部術(shù)后感染中對(duì)細(xì)菌感染的靈敏度和特異度較高，相比于傳統(tǒng)的影像和病原學(xué)檢查更容易被常規(guī)監(jiān)測，因此PCT在術(shù)后感染的早期診斷、嚴(yán)重程度評(píng)估和治療監(jiān)測中的應(yīng)用越來越普遍。大型手術(shù)創(chuàng)傷可能會(huì)導(dǎo)致PCT水平短暫升高，如不合并感染，通常在術(shù)后第2、3天開始逐漸下降，在評(píng)估檢測結(jié)果時(shí)應(yīng)特別注意[23]。動(dòng)態(tài)監(jiān)測PCT水平有助于判斷病情，并采取適當(dāng)?shù)闹委煷胧﹣砀纳苹颊叩慕】禒顩r。術(shù)后持續(xù)升高或下降后再次升高，需進(jìn)一步明確是否合并感染。

3.3胸外科術(shù)后感染? 胸外科手術(shù)作為一種創(chuàng)傷性治療手段，多用于治療各種病癥如肺部腫瘤、食管癌、心臟病、縱隔疾病和胸外傷等常見疾病。然而，開胸手術(shù)不僅會(huì)對(duì)患者造成不同程度的損傷，還可能誘發(fā)多種相關(guān)的并發(fā)癥，其中感染最常見，并且是導(dǎo)致該手術(shù)患者死亡的一項(xiàng)重要因素。周彥君[24]將321例胸外科手術(shù)患者依據(jù)是否感染分為兩組，對(duì)比組間白細(xì)胞計(jì)數(shù)（WBC）、PCT、CRP各指標(biāo)情況，結(jié)果顯示未感染組WBC、PCT、CRP 在術(shù)畢均明顯上升，且在術(shù)后第1天最高，然后三項(xiàng)指標(biāo)水平開始降低；而感染組在術(shù)畢后其三項(xiàng)指標(biāo)水平均明顯上升，術(shù)后第3天其水平為最高，感染組在相同時(shí)間段WBC、PCT、CRP水平均明顯高于非感染組。感染組中不同感染程度的患者血清PCT水平隨病癥嚴(yán)重程度升高。診斷術(shù)后感染的敏感性、特異性、陽性及陰性預(yù)測值血清PCT均優(yōu)于WBC與CRP。胸外科術(shù)后并發(fā)感染可導(dǎo)致WBC、PCT、CRP水平提升，且PCT對(duì)術(shù)后感染的判斷較其他兩項(xiàng)在敏感性、特異性、陽性及陰性預(yù)測值更理想，臨床可將其作為診斷胸外科術(shù)后早期感染的重要依據(jù)。

3.4外科術(shù)后并發(fā)膿毒癥? 外科手術(shù)后，由于細(xì)菌感染和膿毒癥的發(fā)生，或許會(huì)造成重大的后遺癥，甚至導(dǎo)致患者死亡的重要原因[25]。膿毒癥是一種由致病性微生物入侵血流引發(fā)的全身炎癥反應(yīng)綜合征，它會(huì)產(chǎn)生多種有毒因素，并隨血流在全身擴(kuò)散，從而使得患者出現(xiàn)器官功能衰竭[26]，以至可以危及生命。每年全球至少有1800萬例膿毒癥病例，死亡率高達(dá)30%～50%。膿毒癥或許會(huì)引起多疾病或低血壓，這種情況被稱為膿毒性休克，它可以影響到人體的所有臟器，重大程度危及生命安全，甚至于可以引起死亡后果并具有很高的病死率。所以，找到早期、高度特殊的感染性標(biāo)記針對(duì)膿毒癥的早期診斷和適時(shí)防治必不可少。2001年國際膿毒癥大會(huì)將PCT列為膿毒癥確診的重要依據(jù)。Yu H等[27]研究結(jié)果進(jìn)一步證明，PCT能夠有效提高膿毒癥的早期診斷準(zhǔn)確性，從而為臨床提出有力支持。PCT技術(shù)已被普遍用作膿毒癥的確診、抗菌藥物指示和預(yù)后評(píng)價(jià)，其結(jié)果表明，全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒癥、重度膿毒癥和膿毒癥休克患者的PCT水平呈正相關(guān)性，且能夠提供有效的預(yù)測[28]。PCT的動(dòng)態(tài)監(jiān)測對(duì)指導(dǎo)抗菌藥物使用及病情預(yù)后評(píng)估有幫助。APACHEⅡ評(píng)分系統(tǒng)可應(yīng)用于評(píng)估危重癥患者的病情和預(yù)后，但過于復(fù)雜而不便于臨床應(yīng)用。許曉蘭等[29]的研究對(duì)膿毒癥抗菌藥物使用時(shí)間及預(yù)后指標(biāo)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)PCT組不降低抗菌藥物使用時(shí)間，可能與其PCT截點(diǎn)選擇為下降超過峰值90%或PCT絕對(duì)值≤0.10 μg/L太低有關(guān)。過低的截點(diǎn)，膿毒癥患者感染已控制，常規(guī)抗菌藥物療程已達(dá)到，甚至可能已過度使用抗菌藥物。

4總結(jié)

PCT作為一種新型的炎癥指標(biāo)，在外科手術(shù)后被廣泛應(yīng)用，在診斷外科術(shù)后細(xì)菌性感染與非細(xì)菌性感染，鑒別在腹腔感染，胸外科術(shù)后合并感染、外科術(shù)后并發(fā)膿毒癥中的應(yīng)用等方面具有重要作用。目前，PCT檢測已成為常用的監(jiān)測指標(biāo)，可以用來監(jiān)測感染性疾病的發(fā)生和發(fā)展，并且在臨床診斷中得到了廣泛的應(yīng)用。如果PCT長時(shí)間維持高水平，通常預(yù)示著患者的預(yù)后不佳。PCT技術(shù)的準(zhǔn)確性和中截值全部取決于所用的敏感性檢測方法。因此，PCT無法徹底取代詳盡的病史和醫(yī)學(xué)臨床檢驗(yàn)，病菌感染性的確診仍必須結(jié)合醫(yī)學(xué)臨床觀察、詳盡的病史、系統(tǒng)的體格檢查、影像學(xué)檢查以及細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)等多種因素，才能得出最佳的診斷結(jié)果。該指標(biāo)在外科手術(shù)中的其他方面的作用還需要進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)。

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