降钙素原在经皮肾镜碎石术后脓毒症诊断中的作用

李贵忠， 满立波， 王 海， 何 峰

·论著·

降钙素原在经皮肾镜碎石术后脓毒症诊断中的作用

李贵忠， 满立波， 王 海， 何 峰

目的 评价降钙素原（PCT）在经皮肾镜碎石术后脓毒症诊断中的作用。方法 本组收集经皮肾镜碎石术后出现脓毒症的患者，检测并比较PCT与血白细胞计数、C反应蛋白（CRP）等传统感染指标在脓毒症早期诊断中的价值。结果 本组180例患者，脓毒症组55例，非脓毒症组125例，两组比较PCT [1.37( 0.1～25 ) μg/L对0.1( 0.1～0.48 ) μg/L，P ＜0.001]、肾积水（89 %对76 %，P = 0.044）、尿白细胞数[100( 0～4 240)个/HP对7.4( 0～2 398)个/HP，P＜0.001）]、尿培养阳性率（73 %对39 %，P＜0.001）、肾盂尿液培养阳性率（40 %对9 %，P＜0.001）、血白细胞计数[ 12.8( 2.15～33 )× 109/L对11( 4.16～26 )×109/ L，P = 0.023]和中性粒细胞比率[0.88( 0.43～0.99 )对0.72( 0.46～0.91 )，P＜0.001]差异具有统计学意义。多元回归分析脓毒症最相关的因素是PCT升高（P = 0.035）。53例行PCT检测， PCT与血白细胞计数（R = 0.4，P = 0.003）、中性粒细胞比率（R= 0.5，P = 0.001）和尿白细胞数（R= 0.4，P = 0.003）呈正相关。PCT 受试者工作特征曲线（ROC曲线）曲线下面积为0.899，P ＜0.001，以0.50 μg/L为界值，诊断脓毒症的灵敏度为64 %，特异度为100 %。血培养阳性组与阴性组比较PCT差异具有统计学意义（P = 0.012），两组CRP、血白细胞计数和中性粒细胞比率差异无统计学意义。血培养阳性组PCT ROC曲线的曲线下面积为0.80，P = 0.013，以10.00 μg/L为界值，灵敏度为71 %，特异度为91 %。结论 PCT可作为诊断经皮肾镜碎石术术后脓毒症的有效参考指标。相比CRP 或血白细胞计数，PCT 具有更好的诊断价值。

降钙素原； 脓毒症； 感染； 经皮肾镜碎石术； 血培养

经皮肾镜碎石术后10 %～35 %患者会出现全身炎性反应综合征（SIRS），0.4 %～3 %患者会发展成脓毒症，发生脓毒症后死亡率高达25 %～50 %[1]。脓毒症及其相关并发症已经成为重症监护病房（ICU）死亡的主要原因。因此，及早诊断和干预可明显改善脓毒症患者的预后，同时可避免抗生素的不合理使用。然而根据临床表现，早期鉴别感染与非感染性病因导致的SIRS非常困难。近年研究显示，降钙素原（PCT）与感染有较好的相关性，为全身性感染的早期诊断指标[2-3]。本研究旨在评价泌尿外科患者经皮肾镜碎石术术后PCT 与白细胞计数（血白细胞）、C反应蛋白（CRP）等传统感染指标在全身性感染诊断中的价值。本研究收集2013年1月至2015年4月180例行经皮肾镜碎石术患者，评价PCT在经皮肾镜碎石术后脓毒症中的作用，现报道如下。

1　材料与方法

1.1研究对象

本组收集病例180例，年龄平均55（15～88）岁，男性84例（47 %），所有患者均行泌尿系B型超声、双肾泌尿系CT平扫及结石三维重建，术前行血、尿常规以及生化检查。采集患者病史以及既往史，排除糖尿病、慢性肝肾功能不全、使用免疫抑制剂以及近2周内有急性感染史的患者。

1.2手术方法

肾结石患者取截石位，行膀胱镜下F6输尿管导管同侧输尿管逆行插管。接着患者取俯卧位，在彩色B型超声引导下美国COOK公司穿刺套装行18G穿刺针穿刺并扩张建立标准通道。采用4代EMS超声碎石清石系统清除结石。患者术前1周行尿培养，如果尿培养阳性，则给予患者敏感抗生素最少术前72 h至术后72 h，麻醉前30 min再次给予广谱抗生素。出现SIRS的患者在症状全部消失后拔出肾造瘘管和导尿管，拔管后24 h停用抗生素。

1.3细菌培养及药敏试验

所有患者体温达38.5 ℃或出现寒战均即刻采集肘静脉血行血培养及药敏检查以及血常规、CRP、PCT和肝肾功能检查。脓毒症参照2001年美国胸科医师协会、欧洲危重病医学会联合制定的脓毒症诊断标准[4]。 血清PCT、血白细胞、CRP 检测由医院检验科完成。血清PCT 应用罗氏Cobas 6000 分析仪检测，CRP 应用免疫比浊法检测。

1.4统计学方法

采用SPSS 16.0 软件对数据进行统计学处理。计量资料以中位数（最小值～最大值）表示，计量资料采用两独立样本Mann-Whitney U 检验，计数资料采用χ2检验。多元回归采用Logistic回归分析。绘制受试者工作特征曲线（ROC 曲线），并计算ROC曲线的曲线下面积（AUC），最佳诊断临界值取灵敏度和特异度数值之和的最大值；计算灵敏度、特异度。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2　结果

本组180例患者，脓毒症55例， 53例行PCT检测，PCT值为0.33（0.1～25）μg/L，血白细胞计数11.99（2.15～33）×109/L，中性粒细胞比率0.85（0.43～0.99），CRP值为55（2～308）mg/mL。PCT与血白细胞（R=0.4，P = 0.003）、中性粒细胞比率（R=0.5，P = 0.001）和尿白细胞数（R=0.4，P = 0.003）呈正相关。

脓毒症组55例，非脓毒症组125例，两组比较年龄分别为59（15～86）岁对56（19～88）岁（P = 0.039）、肾积水89 %对76 %（P = 0.044）、尿白细胞数100（0～4 240）个/HP对7.4（0～2 398）个/HP（P＜0.001）、尿培养阳性率73 %对39 %（P＜0.001）、肾盂尿液培养阳性率40 %对9 %（P＜0.001）、PCT 1.37（0.1～25）μg/L对0.1（0.1～0.48）μg/L（P＜0.001）、血白细胞计数12.8（2.15～33）×109/L对11（4.16～26）×109/L（P = 0.023）和中性粒细胞比率0.88（0.43～0.99）对0.72（0.46～0.91）（P ＜0.001），差异具有统计学意义；两组比较CRP分 别 为49.5（2～308）mg/mL对65（3.4～190）mg/mL，血培养阳性结果分别为22 %（12/55）对1/7，差异无统计学意义（P ＞0.05）。多元回归分析脓毒症最相关的因素是PCT（P = 0.035）。

PCT ROC曲线AUC为0.899，P＜0.001，以0.50 μg/L为界值，诊断脓毒症的灵敏度为64 %，特异度为100 %。血白细胞 ROC曲线AUC为0.64，P = 0.023，以12.00×109/L为界值，灵敏度为59 %，特异度为62 %；以15.00×109/L为界值，诊断脓毒症的灵敏度为33 %，特异度为92 %。中性粒细胞比率ROC曲线AUC为0.82，P＜0.001，以0.70为界值，诊断脓毒症的敏感度为87 %，特异度为47 %；以0.80为界值，诊断脓毒症的灵敏度为82 %，特异度为93 %。

本组180例，其中血培养阳性13例，阴性45例，两组比较PCT分别为25（0.2～25）μg/L对0.53（0.1～25） μg/L（P = 0.012），差异有统计学意义，两组CRP分别为65.2（2～120）mg/mL对63.7（3～308）mg/mL，血白细胞12.16（2.15～26）×109/L对12（4.93～33）×109/L，中性粒细胞比率0.89（0.46～0.99）对0.88（0.53～0.96），差异无统计学意义（P＞0.05）。血培养阳性结果与PCT ROC曲线AUC为0.80，P = 0.013，以10.00 μg/L为界值，灵敏度为71 %，特异度为91 %。

3　讨论

脓毒症是由微生物及其产物广泛激活机体防御机制引起的综合反应，包括细胞因子释放、免疫细胞激活、内皮细胞活化及血浆蛋白级联系统激活等，同时多种信号转导机制及神经-内分泌网络调控上述过程[5]。尿脓毒症即由于尿路感染引起的脓毒症。当尿路感染出现临床感染症状并且伴有全身炎性反应征象即可诊断尿脓毒症。约5 %的脓毒症为尿源性，经皮肾镜碎石术术后脓毒症的危险因素包括慢性肾功能不全、贫血、性别及既往尿路感染病史、解剖异常、结石复杂情况、手术时间等；死亡率可高达20 %，与存活组患者相比，死亡组中患者平均年龄偏大、经历更频繁的手术、距离感染肾切除时间长、血化验中具有更低的血小板[6]。因此，及早诊断和干预可明显改善脓毒症患者的预后。然而，脓毒症时常规实验室检查如白细胞计数、CRP缺乏诊断的准确性和特异性；炎性细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL-1、IL-6）只是短暂或间歇性升高，无法提供诊断和治疗的准确依据[7-8]。血白细胞以12.00×109/L为界值，诊断脓毒症的灵敏度为59 %，特异度为62 %；以15.00×109/L为界值，诊断脓毒症的灵敏度为33 %，特异度为92 %。发热与中性粒细胞比率，以0.70为界值，诊断脓毒症的灵敏度为87 %，特异度为47 %；以0.80为界值，诊断脓毒症的灵敏度为82 %，特异度为93 %。

CRP是一种临床上最常使用的生物标志物。它的特异性低，不能区分细菌感染和非感染性原因引起的炎症，诊断细菌感染的灵敏度和特异度分别为68 %～92 %和40 %～67 %[9]。在手术后、烧伤、心肌梗死、风湿性疾病等情况下也可增加[10]。可能需要数天的时间CRP增加到峰值水平，开始下降也可能需要1～2个星期，它的峰值水平并不能反映脓毒症的严重程度，因此，CRP诊断价值有限[8]。本组研究表明脓毒症与非脓毒症两组比较CRP和血培养阳性结果差异无统计学意义（P＞0.05）。

PCT 是降钙素的前体，主要由甲状腺C 细胞、外周单核细胞分泌，在健康人群中其水平很低，几乎检测不到。而在感染时，作为细菌细胞壁成分之一的脂多糖或机体释放的炎性因子如TNF-α或IL-6等，诱导全身组织、细胞降钙素-I 基因表达，导致PCT 持续释放[5，9]。一些研究表明PCT可以帮助鉴别感染性与非感染性疾病，PCT 较传统指标如体温、血白细胞、CRP、细胞因子（IL-6、IL-8）等更可靠。比如，真菌和病毒引起的感染、动脉瘤性蛛网膜下腔出血、严重的创伤、一些自身免疫性疾病、或者长时间的心源性休克以及局部感染，PCT 并不会明显升高，有助于排除严重感染的可能。PCT在诊断脓毒症、严重脓毒症或脓毒性休克时具有较高的阳性预测值（PCT ＞0.5 μg/L）。相反，正常或非常低的PCT在排除严重SIRS或血流感染（PCT＜0.5 μg/L）方面具有较高的阴性预测价值[7-9]。2008年，美国危重病医学协会和美国感染性疾病学会建议将PCT作为诊断细菌感染的辅助指标[11]。2012年出版的拯救血流感染患者行动：严重脓毒症和脓毒性休克处理国际指南表明，PCT可用于血流感染的诊断和脓毒症患者终止抗生素治疗的指征[12]。在一项系统回顾和荟萃分析研究中，PCT比CRP具有更高的特异性，特异度分别为81 % [95 % CI为：67 %～90 % ]和67 % [95 % CI为：56 %～77 %]；该研究PCT的界值是1.1 μg/L（范围： 0.5～2.0 μg/L）。而PCT在血清中半衰期较短（约25～30 h），具有对细菌感染的特异性，当感染或炎性反应消除时其血清浓度会逐渐下降[13]。另一项荟萃分析表明PCT是一个早期诊断脓毒症患者有用的标志物，灵敏度和特异度分别为77 %（95 % CI为72 %～81 %）和79 %（95 % CI为：74 %～84 %）[14]。本组多元回归分析表明，经皮肾镜碎石术术后尿脓毒症最相关的炎性标志物是PCT；PCT ROC曲线AUC为0.899，P＜0.001，以0.50 μg/L为界值，诊断脓毒症的灵敏度为64 %，特异度为100 %。

血培养是诊断脓毒症病原体的最可靠的方法，但目前国内多数医院血培养阳性率＜15 %，且需要3～5 d 以上才能得出结果，因此降低了及时对症应用抗生素的可能。研究发现，当血清PCT＞2.0 μg/L 时，患者血中分离培养出细菌菌株的比例显著增加[8]。国内也有文献报道PCT 是细菌性脓毒症诊断的一个较好指标，其灵敏度和特异度均高于其他炎性指标，对革兰阴性菌和革兰阳性菌脓毒症有一定鉴别作用[2]。但是也有研究显示，PCT不能有效鉴别感染性和非感染性疾病[15]，在一些早产儿、新生儿或进行大手术的患者体内虽然没有发生炎性反应，但其体内存在激活促炎反应，导致机体内的 PCT 水平上升。本研究结果显示，PCT 可以有效鉴别经皮肾镜碎石术术后感染性疾病的发生，且其灵敏度和特异度均明显高于传统指标。PCT可预测血培养阳性结果，PCT ROC曲线AUC为0.80，P = 0.013，以10.00 μg/L为界值，灵敏度为71 %，特异度为91 %。PCT可以用于指导抗生素的应用，以减少不恰当使用。

总之，PCT 可作为诊断经皮肾镜碎石术术后感染的有效参考指标。相比CRP 或血白细胞，PCT 具有更好的诊断价值。PCT诊断感染的临界值是0.50 μg/L。当PCT大于10.00 μg/L时，血培养细菌阳性率高。

[1] 李虹.中国泌尿外科诊疗指南[M]. 北京：人民卫生出版社，2014： 211.

[2] 赵栋，周建新，原口刚，等. 降钙素原在心脏术后感染性与非感染性全身炎症反应综合征的鉴别诊断价值[J].中华危重病急救医学， 2014 ，26（7）：478-483.

[3] SUGIMOTO K， SHIMIZU N， MATSUMURA N， et al. Procalcitonin as a useful marker to decide upon intervention for urinary tract infection[J]. Infect Drug Resist， 2013， 6： 83-86.

[4] LEVY MM， FINK MP， MARSHALL JC， et al. 2001 SCCM/ ESICM/ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definitions Conference[J]. Crit Care Med， 2003，31（4）：1250-1256.

[5] 石岩. B严重脓毒症发病机制新认识[J].中国实用外科杂志，2012，32（11）：956-958.

[6] ESWARA JR， SHARIF-TABRIZI A， SACCO D. Positive stone culture is associated with a higher rate of sepsis after endourological procedures[J]. Urolithiasis，2013 ，41（5）：411-414.

[7] BLOOS F， REINHART K. Rapid diagnosis of sepsis[J]. Virulence， 2014， 5（1）：154-160.

[8] MEISNER M. Update on procalcitonin measurements[J]. Ann Lab Med， 2014， 34（4）：263-273.

[9] CHO SY， CHOI JH. Biomarkers of sepsis[J]. Infect Chemother，2014， 46（1）：1-12.

[10] VINCENT JL， DONADELLO K， SCHMIT X. Biomarkers in the critically ill patient：C-reactive protein[J]. Crit Care Clin，2011， 27（2）：241-251.

[11] O'GRADY NP， BARIE PS， BARTLETT JG， et al. Guidelines for evaluation of new fever in critically ill adult patients： 2008 update from the American College of Critical Care Medicine and the Infectious Diseases Society of America[J]. Crit Care Med，2008， 36（4）：1330-1349.

[12] DELLINGER RP， LEVY MM， RHODES A， et al. Surviving sepsis campaign： international guidelines for management of severe sepsis and septic shock： 2012[J]. Crit Care Med，2013，41（2）：580-637.

[13] SIMON L， GAUVIN F， AMRE DK， et al. Serum procalcitonin and C-reactive protein levels as markers of bacterial infection：a systematic review and meta-analysis[J]. Clin Infect Dis， 2004，39（2）：206-217.

[14] WACKER C， PRKNO A， BRUNKHORST FM， et al. Procalcitonin as a diagnostic marker for sepsis： a systematic review and meta-analysis[J]. Lancet Infect Dis， 2013， 13（5）：426-435.

[15] TANG BM， ESLICK GD， CRAIG JC， et al. Accuracy of procalcitonin for sepsis diagnosis in critically ill patients：systematic review and meta-analysis[J]. Lancet Infect Dis，2007， 7（3）：210-217.

Utility of procalcitonin in the diagnosis of sepsis after percutaneous nephrolithotomy

LI Guizhong, MAN Libo, WANG Hai, HE Feng. （Department of Urology, Beijing Jishuitan Hospital, Beijing 100035, China）

procalcitonin; sepsis; infection; percutaneous nephrolithotomy; blood culture

R515.1

A

1009-7708 ( 2016 ) 06-0730-04

10.16718/j.1009-7708.2016.06.009Abstract: Objective To assess the value of procalcitonin (PCT) level in early detection of sepsis following percutaneous nephrolithotomy compared to C-reactive protein (CRP) level and white blood cell (WBC) count. Methods This prospective observational study included 180 patients undergoing percutaneous nephrolithotomy. White blood cell count, CRP, and PCT were measured at acute onset of sepsis. Diagnostic accuracy of PCT values was analyzed by the receiver operating characteristics (ROC) curve. Results The 180 patients in this study included 55 with sepsis and 125 without sepsis. Statistically signifi cant difference was found between the patients with and those without sepsis in terms of PCT [1.37( 0.1-25 ) μg/L vs 0.1( 0.1-0.48 ) μg/L, P＜0.001], hydronephrosis (89% vs 76%, P = 0.044), urine leukocyte count [100( 0-4 240 )/HP vs 7.4( 0-2 398 )/HP, P＜0.001], positive urine culture (73% vs 39%, P＜0.001), positive pelvic urine culture (40% vs 9%, P＜0.001), white blood cell count [12.8( 2.15-33 )×109/ L vs 11( 4.16-26 )×109/L, P = 0.023] and neutrophil percentage [0.88( 0.43-0.99 ) vs 0.72( 0.46-0.91 ), P＜0.001]. Multivariate logistic regression showed that a signifi cant correlation was found between PCT and sepsis ( P = 0.035). PCT was measured in 53 patients. PCT level was positively correlated with WBC count ( R= 0.4, P = 0.003), neutrophil percentage ( R = 0.5, P = 0.001) and urine leukocyte count ( R = 0.4, P = 0.003). ROC curve analysis showed that the area under ROC curve for PCT was 0.899 ( P＜0.001). The sensitivity of PCT in diagnosing sepsis was 64% and specifi city was 100% if the cut-off value was set as 0.50 μg/L. PCT was signifi cantly different between the patients with positive blood culture and those with negative blood culture ( P = 0.012). CRP, WBC count and neutrophil percentage did not show signifi cantdifference between the patients with sepsis and those without. In the patients with positive blood culture, the area under ROC curve for PCT was 0.80 ( P = 0.013). In these patients, the best cut-off value of PCT was 10.00 μg/L for diagnosis of sepsis, which provided a sensitivity of 71% and specificity of 91%. Conclusions PCT is a useful marker for diagnosis of sepsis after percutaneous nephrolithotomy, which is better than WBC and CRP.

北京积水潭医院泌尿外科，北京 100035。

李贵忠（1974—），男，医学博士，副主任医师，主要从事泌尿系结石和感染诊治。

满立波，E-mail: merrychristmasm@hotmail.com。

2015-09-02

2016-06-02