Diagnostic and prognostic values of serum procalcitonin and C-reactive protein in patients of bacterial sepsis

Huang Xinwen; Wang Jinpeng; Li Hailin

doi:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2014.27.007

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• 重症医学 •

血清C–反应蛋白与降钙素原水平对细菌性脓毒症的诊断价值

中华医学杂志, 2014,94(27) : 2106-2109. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2014.27.007

摘要

目的

探讨血清C–反应蛋白(CRP)与降钙素原(PCT)水平对细菌性脓毒症的诊断价值。

方法

在2012年7月至2013年5月入住浙江省立同德医院急诊科的危重患者120例，其中脓毒症患者63例(脓毒症组)，局部感染患者57例(局部感染组)，另选同期30例健康者作为对照组。脓毒症患者根据预后情况分为生存组和死亡组，并根据细菌培养结果分为G^＋菌组和G^–菌组，分析各组的血清PCT和CRP水平。

结果

脓毒症组血清PCT和CRP水平以及APACHEⅡ评分和SOFA评分均显著地大于局部感染组和对照组 [(11.1±3.3) μg/L比(0.3±0.2) μg/L比(0.1±0.0) μg/L；(76.3±21.0) mg/L比(17.0±6.4) mg/L比(3.0±1.0) mg/L，(P<0.05)]；局部感染组血清PCT和CRP水平以及APACHEⅡ评分和SOFA评分均显著地大于对照组(P<0.05)；血清PCT诊断细菌性脓毒症的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值均明显大于血清CRP(P<0.05)；生存组在第1、5、10、15天的血清PCT和CRP值均显著地小于死亡组(P<0.05)，生存组血清PCT、CRP值有显著的时间效应(P<0.05)，但死亡组血清PCT、CRP值无显著的时间效应(P>0.05)。当PCT ≥10.0 μg/L时，G^–菌组的例数显著多于G^＋菌组(P<0.05)。

结论

血清PCT和CRP是诊断细菌性脓毒症和评估预后的可靠指标，在局部感染中也有一定的参考价值，且血清PCT敏感性和特异性高于血清CRP。

引用本文: 黄新文, 王晋鹏, 李海林. 血清C–反应蛋白与降钙素原水平对细菌性脓毒症的诊断价值 [J] . 中华医学杂志,2014,94 (27): 2106-2109. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2014.27.007

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如何及时地诊断脓毒症，早期进行综合干预治疗，是提高治疗成功率和降低患者死亡率的关键措施之一^[1]。由于细菌性脓毒症的早期诊断缺乏特异性指标，故寻找一些特异性指标来早期诊断细菌性脓毒症具有重要意义。降钙素原(PCT)是一个重要的炎症反应标志物，并且被认为对感染性疾病的诊断也具有重要的临床意义^[2]。C–反应蛋白(CRP)是一种急性反应蛋白，在感染、肿瘤、自体免疫性疾病和创伤等情况下，血清中CRP水平会明显上升^[3]。本研究旨在探讨PCT和CRP在细菌性脓毒症诊断、预后评估方面的临床价值。

对象与方法

1．对象：

选择在2012年7月至2013年5月入住浙江省立同德医院急诊科的危重患者的120例。根据2001年美国胸科医师协会/危重病医学会共识会议的脓毒症诊断标准^[4]将患者分为脓毒症组和局部感染组。脓毒症组63例，男37例，女26例，年龄25～78(58.3±6.4)岁，患者有明确的感染源或细菌培养呈阳性，并符合全身炎症反应综合征(SIRS)的标准。局部感染组57例，男36例，女21例，年龄24～78(58.7±4.2)岁，患者可能存在感染、外伤以及手术，但达不到SIRS的诊断标准。脓毒症组根据患者的预后分为生存组和死亡组，生存组：经重症医学病房(ICU)治疗后出院或转入其他科继续治疗者，共44例；死亡组：经ICU治疗无效，死亡的患者，共19例。根据细菌培养结果分为革兰氏阳性(G^＋)菌组29例和G^–菌组34例。另外选择同期30例健康者作为对照组，男17例，女13例，年龄23～77(57.1±4.8)岁。本研究获医院伦理委员会的批准，患者均签署知情同意书。所有入选病例均排除重大外伤、重大手术、心肌梗死、心源性休克以及胰腺炎等。各组的年龄、性别、文化程度等一般情况差异均无统计学意义(均P>0.05)。

2．方法：

患者入选后，收集患者的性别、年龄，住院期间的生命体征(血压、体温、心率、呼吸频率)，血常规，血生化(钠、钾、尿素氮、血糖、肌酐等)，血气分析(动脉氧分压、动脉二氧化碳分压、pH值等)等临床资料。并且在入选后第1、5、10、15天分别抽取10 ml静脉血，在离心机上以2 000 r/min离心10 min后收集血清，分装后保持–20 ℃冰箱中待检，连续测量患者的血清PCT和CRP。另外，对照组30例进行同期实验。采用免疫发光分析法检测血清PCT水平，采用免疫速率散射比浊法检测血清CRP水平，血清PCT阳性阈值为0.50 μg/L，血清CRP阳性阈值为10.00 mg/L。同时在入选后第1天对各组进行急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分和序贯器官衰竭估计(SOFA)评分。

患者在诊断脓毒症后早期运用广谱抗生素、液体复苏、脏器支持治疗、控制血糖、预防应激性溃疡以及基础疾病等治疗。局部感染组患者给予对症的治疗，同时预防脓毒症的发生。

3．统计学处理：

使用SPSS 18.0软件进行统计学分析，计量资料用±s表示，两组之间比较采用t检验，多组之间比较采用单因素方差分析，并采用LSD t检验进行两两比较，重复测量数据采用重复测量双因素方差分析，并采用LSD t检验进行两两比较，计数数据采用χ²检验，检验统计学显著水平为P<0.05。

结果

1．脓毒症组和局部感染组的原发疾病分布：

脓毒症组和局部感染组的疾病分布差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。

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表1

脓毒症组和局部感染组的原发疾病分布(例)

表1

脓毒症组和局部感染组的原发疾病分布(例)

组别	例数	肺炎	严重创伤	脑血管意外	弥漫性腹膜炎	重症胆管炎	急性淋巴细胞白血病	肝脓肿
脓毒症组	63	23	17	9	7	4	2	1
局部感染组	57	21	16	8	7	3	1	1

2．各组之间血清PCT和CRP以及APACHEⅡ评分和SOFA评分比较：

脓毒症组血清PCT和CRP水平以及APACHEⅡ评分和SOFA评分与局部感染组和对照组比较均明显上升(P<0.05)；局部感染组血清PCT和CRP水平以及APACHEⅡ评分和SOFA评分与对照组比较也均明显上升(P<0.05)(表2)。

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表2

各组之间血清PCT和CRP以及APACHEⅡ评分和SOFA评分比较(±s)

表2

各组之间血清PCT和CRP以及APACHEⅡ评分和SOFA评分比较(±s)

组别	例数	PCT(μg/L)	CRP(mg/L)	APACHEⅡ评分(分)	SOFA评分(分)
脓毒症组	63	11.1±3.3^ab	76.3±21.0^ab	21.4±5.7^ab	6.8±1.7^a
局部感染组	57	0.3±0.2^b	17.0±6.4^b	16.2±4.4^b	0.8±0.1^b
对照组	30	0.1±0.0	3.0±1.0	2.7±0.5	0.5±0.1
F值		11.021	11.551	11.167	10.482
P值		0.018	0.007	0.013	0.032

注：与局部感染组比较，^aP<0.05；与对照组比较，^bP<0.05。PCT：降活素原；CRP：C–反应蛋白。下同

3．血清PCT和CRP诊断脓毒症结果分析：

采用血清PCT阈值>0.5 μg/L诊断120例患者中脓毒症的灵敏度为93.65%(59/63)，特异度为91.23%(52/57)，阳性预测值92.19%(59/64)，阴性预测值92.86%(52/56)。采用血清CRP阈值>10.00 mg/L诊断120例患者中脓毒症的灵敏度为88.89%(56/63)，特异度为84.21%(48/57)，阳性预测值86.13%(56/65)，阴性预测值87.27% (48/55)(表3，表4)。χ²检验显示血清PCT诊断脓毒症的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值均明显大于血清CRP(P<0.05)。

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表3

血清PCT和CRP诊断脓毒症阳性和阴性结果分析(例)

表3

血清PCT和CRP诊断脓毒症阳性和阴性结果分析(例)

组别	血清PCT		合计	血清CRP		合计
组别	阳性	阴性	合计	阳性	阴性	合计
脓毒症组	59	4	63	56	7	63
局部感染组	5	52	57	9	48	57
合计	64	56		65	55

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表4

血清PCT和CRP诊断脓毒症的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分析(%)

表4

血清PCT和CRP诊断脓毒症的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分析(%)

诊断指标	阈值(μg/L)	敏感度	特异度	阳性预测值	阴性预测值
血清PCT	0.50	93.7	91.2	92.2	92.9
血清CRP	10.00	88.9	84.2	86.1	87.3
χ²值		9.434	9.357	9.567	9.037
P值		0.031	0.033	0.028	0.039

4．脓毒症生存组和死亡组不同治疗时间血清PCT和CRP比较：

生存组在第1、5、10、15天的血清PCT和CRP值均显著地小于死亡组(P<0.05)，并且血清PCT和CRP值有明显的时间效应(P<0.05)，第5、10、15天的血清PCT和CRP值均显著地小于第1天(P<0.05)，但是死亡组血清PCT和CRP值均无明显的时间效应(P>0.05)(表5)。

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表5

脓毒症生存组和死亡组的不同治疗时间血清PCT和CRP比较(±s)

表5

脓毒症生存组和死亡组的不同治疗时间血清PCT和CRP比较(±s)

诊断指标		第1天	第5天	第10天	第15天
血清PCT(μg/L)
	生存组	4.0±1.4^a	2.3±1.3^ab	1.7±1.0^ab	1.4±0.8^ab
	死亡组	15.5±5.3	16.9±4.5	18.8±5.2	17.4±6.4
血清CRP(mg/L)
	生存组	57.5±12.3^ab	37.6±11.5^ab	19.8±9.2^ab	12.4±7.3^ab
	死亡组	118.0±17.8	124.5±16.3	110.9±18.6	106.8±16.7

注：与死亡组比较，^aP<0.05；与第1天比较，^bP<0.05

5．脓毒症G^＋菌组和G^–菌组血清PCT值比较：

在PCT<8.0 μg/L和8.0～10.0 μg/L这2个等级中，脓毒症G^＋菌组和G^–菌组的PCT值比较差异无统计学意义(P>0.05)，在PCT ≥10.0 μg/L这个等级中，G^–菌组的例数显著多于G^＋菌组(P<0.05)(表6)。

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表6

脓毒症G^＋菌组和G^–菌组血清PCT值比较(μg/L)

表6

脓毒症G^＋菌组和G^–菌组血清PCT值比较(μg/L)

组别	例数	<8.0	8.0～10.0	≥10.0
G^＋菌组	29	3	11	15
G^–菌组	43	2	9	32
χ²值		0.869	2.495	3.936
P值		>0.05	>0.05	<0.05

讨论

尽管目前采用各种药物以及各自先进的治疗措施进行治疗，但常常由于得不到及时的诊断，脓毒症患者的死亡率仍较高^[2]。有资料表明，若在细菌性脓毒症的早期选择合适的抗生素治疗，能使脓毒症休克的发生率降低50%，患者的死亡率也随之降低^[5]。

脓毒症患者的肾、肝、肌肉组织和脂肪组织等实质器官，在炎症细胞因子的作用下，会产生大量的PCT并分泌入血，导致患者血清PCT值大幅度上升，并且与病情发展呈正相关，因此，可通过检测患者血清PCT值进行诊断、评估以及预测感染性疾病^[6]。大量的研究试图从不同方面阐述PCT与脓毒症等感染性疾病的关系^[7]。

CRP是肝脏合成的一种急性期蛋白，对机体体液免疫的发动有重要意义，在机体产生特异性抗体之前，能促进中性粒细胞和带核–巨嚼细胞释放溶酶体酶和吞噬细菌，发挥抗炎作用^[8,9]。目前CRP已被广泛应用于感染性疾病的早期诊断^[10]。但是，除细菌感染外的其他非感染因素也会导致患者血清CRP水平的非特异性上升，因此血清CRP在诊断细菌感染所致的细菌性脓毒症的临床价值受到一定的限制^[11]。

本研究数据显示脓毒症组的血清PCT和CRP水平较局部感染组和对照组显著升高。这与杜斌等^[12]研究结果相类似，提示PCT和CRP参与了细菌性脓毒症的发生和发展，其水平对于早期诊断细菌性脓毒症具有重要的临床意义。另外，我们采用血清PCT和CRP诊断阳性阈值比较它们诊断细菌性脓毒症的价值。结果显示采用血清PCT阈值>0.5 μg/L诊断细菌性脓毒症的灵敏度为93.7%，特异度为91.2%，阳性预测值92.2%，阴性预测值92.9%。灵敏度和特异度均显著高于血清CRP，提示与血清CRP相比较，血清PCT诊断细菌性脓毒症有更好的灵敏度、准确率和特异度。我们认为，这与血清PCT半衰期较长，体外稳定性好有很大关系，因此血清PCT更适合于临床检测。

本研究中，在脓毒症生存组和死亡组在入院第1天的血清PCT和CRP水平就存在显著的差别。在动态监测的第5、10、15天，发现死亡组的血清PCT和CRP水平均较生存组明显上升。生存组入院后血清PCT和CRP呈现出显著地下降趋势，临床上患者的感染得到有效地控制、循环、呼吸等脏器功能逐渐稳定。而死亡组血清PCT和CRP经治疗后无显著变化，临床上患者的感染无法得到有效地控制，出现肾衰竭等器官支持不利或严重的脓毒症休克以致循环难以维持，导致患者死亡。此外，我们发现当PCT≥10.0 μg/L时，G^–菌组的例数显著多于G^＋菌组。这就提示，血清PCT水平在区分G^＋菌和G^–菌感染上有一定的价值，能为患者早期抗菌药物的使用提供重要参考。我们认为，血清PCT的上升与一些炎症细胞因子(如白细胞介素–6和肿瘤坏死因子等)以及细菌内毒素密切相关。而近年来关于PCT的大量实验也表明，全身细菌感染时，血清PCT水平明显上升，而局部细菌感染或病毒感染时(即使严重病毒感染)，血清PCT水平也正常或仅有轻度上升，而且与中性粒细胞比例、白细胞计数不同，在类风湿等自身免疫性疾病中，血清PCT无明显上升^[13]。

综上所述，血清PCT和CRP是预测和诊断细菌性脓毒症的可靠指标，血清PCT和CRP的动态变化可作为评价患者治疗效果以及判断患者预后的可靠指标，在局部感染中也有一定的参考价值，且血清PCT敏感性和特异性高于血清CRP。

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贡献者信息

黄新文

310012　杭州，浙江省立同德医院急诊科

王晋鹏

310012　杭州，浙江省立同德医院急诊科

李海林

310012　杭州，浙江省立同德医院急诊科

通信作者

黄新文

310012　杭州，浙江省立同德医院急诊科

Email：hxw741008@163.com

关键词

脓毒症; 细菌感染; C反应蛋白质; 降钙素;

历史

出版日期：2014-07-15

收稿日期：2014-04-11

本文编辑

秦学军

Diagnostic and prognostic values of serum procalcitonin and C-reactive protein in patients of bacterial sepsis

Huang Xinwen, Wang Jinpeng, Li Hailin

Published 2014-07-15

Cite as Natl Med J China, 2014,94(27): 2106-2109. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2014.27.007

Abstract

Objective

To explore the diagnostic and prognostic values of serum procalcitonin (PCT) and C-reactive protein (CRP) in patients of bacterial sepsis.

Methods

From July 2012 to May 2013, a total of 120 critically ill patients at our intensive care unit (ICU) were recruited. They included septic (sepsis group, n=63) local infection (local infection group, n=57) and healthy people (control group, n=30). The serum levels of PCT and CRP were measured. Septic patients were divided into survival and death groups according to the prognosis. They were also divided into gram-positive and gram-negative bacteria groups according to the results of bacterial cultivation.

Results

The serum levels of PCT and CRP, as well as acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ (APACHEⅡ) scores and sepsis related organ failure assessment (SOFA) scores in the sepsis group were significantly higher than those in the local infection and control groups (P<0.05). And those in the local infection group were higher than those in the control group (P<0.05). The sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value for serum PCT in diagnosing bacterial sepsis were significantly larger than those for serum CRP (P<0.05). The serum levels of PCT and CRP in survival group were less than those in death group at Day 1, 5, 10 and 15 (P<0.05). Moreover, there were significant time effects on the serum levels of PCT and CRP in the survival group (P<0.05), but not in the death group (P>0.05). When PCT was ≥10.0 μg/L, the patients of gram-negative bacteria were more than those of gram-positive bacteria (P<0.05).

Conclusion

The serum levels of PCT and CRP are reliable in the diagnostic and prognostic evaluations of bacterial sepsis. Both also have certain reference value for local infection. Moreover the sensitivity and specificity of serum PCT were better those of serum CRP.

Key words:

Sepsis; Bacterial infections; C-reactive protein; Procalcitonin

Contributor Information

Huang Xinwen

Department of Emergency Medicine, Tongde Hospital of Zhejiang Province, Hangzhou 310012, China

Wang Jinpeng

Li Hailin

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