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202例儿童肺炎静脉血C-反应蛋白和降钙素原的变化特点及意义

  肺炎是导致5岁以下儿童住院率和死亡率最高的疾病,特别是在包括我国在内的发展中国家[1,2],占据着大量的医疗资源。我国是抗生素使用大国,不合理的抗生素使用会导致药物浪费、无效治疗、延迟愈合以及耐药性的产生[3],增加医院获得性感染的机率,增加国家和个体的医疗负担。已有一些策略来应对抗生素滥用,包括医院抗生素管理策略和一些炎性生物标志物的应用。越来越多的证据支持应用感染标志物PCT来提高细菌感染诊断率、指导抗生素治疗及帮助监测病情,从而降低抗生素的滥用率[4]。本文旨在通过测量不同种类病原体感染的儿童肺炎全血中的C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)和降钙素原(procalcitonin,PCT)的水平来探索其在不同病原感染时的表达规律,以此作为抗生素应用与否或应用抗生素种类的依据之一。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  1.1.1 资料收集  本研究入选的202个病例均为2015年1月~2017年9月期间在首都医科大学昌平教学医院儿科住院患儿,所有患儿经体格检查、查问病史、影像学检查符合肺炎诊断标准[5]。
  1.1.2 分组入选标准  (1)细菌感染性肺炎入选标准:临床有感染中毒症状,应用头孢类药物、雾化吸入、气道管理综合治疗治愈者。(2)肺炎支原体感染性肺炎入选标准:临床上有肺炎癥状和(或)相关体征,血清学检查提示仅肺炎支原体抗体阳性,应用大环内酯类抗生素、雾化吸入、气道管理治疗治愈者。(3)病毒感染性肺炎入选标准:临床有肺炎症状和(或)相关体征,呼吸道病原谱血清学检查有呼吸道合胞病毒或流感病毒感染,治疗上未予抗生素,仅依靠雾化吸入、气道管理综合治疗治愈者。(4)因许多儿童肺炎患者是肺炎支原体感染同时合并病毒感染,故将此类患者单列一组,肺炎支原体+病毒感染性肺炎入选标准:临床上有肺炎症状和(或)相关体征,血清学检查提示肺炎支原体抗体阳性,呼吸道合胞病毒或流感病毒(包括流感A型、B型、副流感)抗体阳性,应用大环内酯类抗生素、奥司他韦、干扰素雾化吸入、气道管理综合治疗治愈者。
  1.1.3 剔除标准  (1)血清学检查提示肺炎支原体、肺炎衣原体抗体同时阳性的剔除;(2)临床上考虑肺炎支原体感染可能性大,应用大环内酯类抗生素有效,但血清学检查肺炎支原体抗体呈阴性的剔除;(3)肺炎支原体抗体阳性,但同时考虑合并细菌感染不能除外,同时应用头孢类抗生素和大环内酯类抗生素的剔除;(4)临床考虑为病毒感染性肺炎,但合并细菌感染不能除外,应用抗生素治疗的病例剔除;(5)重症肺炎剔除;(6)伴有惊厥的病例剔除;(7)有心、肝、肾重要脏器疾病者。
  1.1.4 分组  按上述入选及剔除标准,将患者分为四组:细菌感染性肺炎(21例),肺炎支原体感染性肺炎(89例),病毒感染性肺炎(27例),肺炎支原体感染合并病毒感染性肺炎(65例)。
  1.2 方法
  1.2.1 样本采集  均于患者入院24 h内抽取空腹静脉血,分离胶试管2 mL备测呼吸道病原谱,EDTA抗凝管2 mL备测CRP、PCT。标本采集前均征得患者家属知情同意。
  1.2.2 CRP检测  采用高敏感干化学微粒增强型压积校正免疫速率法,使用加样器将全血标本加入到含缓冲液的检测管中,CRP试剂帽盖在检测管上,通过QuikRead go仪器检测读取结果。试剂为Orion Diagnostica Oy生产的CRP测定试剂盒。
  1.2.3 PCT检测  采用免疫荧光层析法,吸取75 μL全血标本,将样本加入缓冲液中,充分混匀1 min,用移液器从上述溶液中吸取75 μL加入测试卡的加样孔中,反应15 min,并在倒计时1 min内将测试卡插入仪器中,系统继续倒计时,适用仪器自动进行测试并读取测试结果。试剂为广州万孚生物技术股份有限公司生产的免疫荧光检测仪和配套使用的PCT定量检测试剂盒。
  1.2.4 呼吸道病原谱的检测  采用间接免疫荧光法,操作流程如下:加稀释后的样本30 μL到反应区→温育30 min→清洗(流水冲洗1 s,小杯中浸泡5 min)→加标记抗体25 μL到反应区→温育30 min→清洗(流水冲洗1 s,小杯中浸泡5 min)→封片→荧光显微镜下镜检进行结果判读。试剂盒为欧蒙医学实验诊断股份公司生产的呼吸道病原体谱抗体IgM检测试剂盒。
  1.3 统计学方法
  采用SAS 9.4统计学软件进行统计学分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,运用Dwass-Steel-Critchlow-Fligner方法对组间CRP、PCT进行两两比较。运用Spearman方法对CRP、PCT进行相关性分析。P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 四组肺炎PCT、CRP的表达
  可见细菌感染性肺炎PCT、CRP均值均最高,支原体+病毒感染性肺炎、支原体感染性肺炎次之,病毒感染性肺炎PCT、CRP表达均最低。见表1。
  2.2 CRP成对双侧多重比较分析Dwass-Steel-Critchlow-Fligner方法
  对四组儿童肺炎全血CRP进行组间两两比较,结果显示:病毒感染性肺炎组CRP水平偏低,同其他三组比较,均有显著统计学差异(P<0.05);其他三组间比较,CRP水平无显著统计学差异。见表2。
  2.3 PCT成对双侧多重比较分析Dwass-Steel-Critchlow-Fligner 方法
  对四组儿童肺炎全血PCT水平进行组间两两比较,结果显示:细菌感染性肺炎PCT水平偏高,同其他三组比较,PCT升高水平有显著统计学差异(P<0.05);其他三组间比较,PCT水平无显著统计学差异。见表3。   2.4 相关性分析
  对CRP和PCT进行整体相关性分析,n=202,Spearman 相关系数r=0.34211,P<0.001,四组儿童肺炎全血CRP与PCT表达整体具有相关性。
  3 讨论
  肺炎是导致儿童住院率最高的疾病之一,也是引起5岁以下儿童死亡的主要原因,占据着巨大的医疗资源。儿童因其机体的发育特殊性,在不同的阶段抗生素应用受到不同的限制,如氨基糖甙类药物由于其对软骨发育的影响,除非在一些特殊情况下(免疫功能缺陷、重症感染),在儿科此类药物是基本禁用的;另外,大环内酯类药物、抗病毒药物在新生儿及小婴儿中的限制应用,使得选择安全、有效的抗感染药物成为儿科医生的首要企盼。临床上需要一些生物标志物用来甄别感染类别,以决定是否应用抗生素及应用抗生素的种类。白细胞、C-反应蛋白、血沉作为传统的炎性标志物,其反应的滞后性、非特异性使其不能很好地适应临床需求[6]。降钙素原(PCT)是降钙素(CT)的前体(无激素活性),被认为是降钙素调节激素和最有前景的炎症指标,在细菌感染时升高,其升高较C-反应蛋白、血沉快,且在炎症减轻时很快降低[7]。首次将其同感染性疾病联系起来是1983年,在一个葡萄球菌感染中毒综合征的患者血清中发现PCT水平显著升高。PCT作为一个新型的炎性指标具有较好的生物动力学:感染后2 h内升高,8~24 h维持一个平台期,其在健康个体中可以检测到非常低的水平。PCT可由全身许多种细胞产生,甲状腺C细胞、肺脏神经内分泌细胞、胃肠道神经内分泌细胞,這些细胞的分泌组成了健康个体血清中PCT的主要来源,在急性感染的个体能升高1000倍。目前测量PCT的最大意义在于其可以作为一个炎性标志物降低滥用抗生素率。PCT在细菌感染和非细菌感染下表达水平不同,其升高水平同感染的严重程度有关,显示其能够区别细菌感染和非细菌感染,同传统炎症指标CRP比较具有较高的敏感性,并且易于检测[8,9]。
  本研究入选的202例肺炎患者中,支原体感染性肺炎例数最多,89例,占44.1%,细菌感染性肺炎例数最少,21例,占10.4%,推测这与临床上痰培养结果影响因素较多,对细菌感染缺乏有针对性的临床检查手段有关。一些考虑细菌感染存在但不能除外合并支原体感染联合应用头孢类和大环内酯类抗生素的病例未入组。研究显示,CRP同PCT整体具有相关性,即PCT升高的情况下CRP也会升高,那么PCT对于甄别儿童肺炎病原体类别有优势吗?我们的研究显示,四组肺炎就CRP整体水平而言,病毒感染性肺炎组水平偏低,同其他三组比较,均有显著统计学差异(P<0.05);而其他三组间比较,CRP表达水平无显著统计学差异。提示CRP在鉴别是否为病毒感染性肺炎是有价值的,病毒性肺炎时CRP一般不会升高,但CRP在鉴别细菌感染、支原体感染时意义不大,即CRP升高,并不能区别出是细菌感染或是支原体感染。这时,我们需要参考PCT的水平。我们的研究显示,四组肺炎就PCT整体水平而言,细菌感染性肺炎PCT表达水平偏高,同其他三组比较均有显著统计学差异(P<0.05);而其他三组间比较,PCT水平无显著统计学差异。提示若CRP、PCT水平均升高,须考虑细菌感染性肺炎,应用抗生素时,我们会选择细菌敏感的头孢类药物;若仅CRP升高明显,而PCT升高不明显,我们考虑支原体感染可能性大,我们会选择治疗支原体感染的大环内酯类抗生素;若CRP、PCT均不升高,我们考虑病毒感染可能性大,用药时就不应用抗生素,仅予抗病毒、雾化吸入、气道管理治疗即可,从而避免抗生素的滥用。在Mona Bafadhel等[10]的研究中,PCT指导的治疗中,降低了50%有下呼吸道感染症状的住院患者的抗生素使用率,而未使用抗生素治疗的患者并未增加不良事件的发生。在Philipp Schuetz等[11]的大规模、多中心的临床Meta分析研究中提示:应用PCT指导上呼吸道感染患者的最初和持续治疗是有效的,可降低抗生素的暴露,而不会增加死亡风险和治疗失败率。临床上往往情况复杂,肺炎可能是多种病原体同时感染,我们尚须参考病原学检查结果来指导用药。我们在临床中以PCT为指导的抗生素治疗参考值是:PCT<100 pg/mL强烈建议不用抗生素;PCT 100~250 pg/mL不用抗生素;PCT>250 pg/mL推荐使用抗生素。同Kenneth L所用标准一致[8]。
  在脓毒症状态下,血清PCT浓度通常显著升高,可能呈十倍、百倍、千倍升高,革兰阴性菌释放内毒素脂多糖(LPS)或革兰氏阳性菌释放的脂膜酸(LTA),通过toll样受体(TLRs)同免疫细胞反应,激发前炎症细胞因子反应,诱导系统实质细胞高分泌PCT,然后通过反馈方式,血细胞产生同样的细胞因子进一步增加局部PCT水平。此外,在一些神经内分泌肿瘤中,在肺炎、急性吸入性损伤、重症感染和炎症如胰腺炎、阑尾炎、烧伤、中暑、多创伤、广泛手术中也可见升高[8]。有研究表明,在炎症反应过程中,PCT不能触发肿瘤坏死因子(TNF)及白细胞介素(IL-6)的表达,但内毒素、TNF、IL-6、IL-1等炎症因子可诱导PCT的产生和释放。因此认为PCT是一种次级炎症介质,对炎症反应过程具有放大效应,但不能启动炎症反应[12]。
  本研究中,将伴有惊厥的病例剔除,其原因在于,在一些缺乏细菌感染证据状况下PCT也可明显升高,可见于大量细胞死亡状态时,如创伤、手术状态时,在这种情况中,PCT值通常下降迅速[13]。临床中我们观察到某些病毒感染导致热性惊厥的患者PCT会有不同程度的升高,不施与抗生素治疗PCT也可以较快下降,推测同惊厥发生时神经细胞、肌肉细胞受到不同程度损伤有关。因此,在临床用药时,我们须综合判断,才能做到用药精准,而不至于滥用抗生素。此外,低PCT水平结果可能出现在感染早期或局部感染,在后续的测量中会升高[13]。实际上,PCT是一个已被广泛认识了的生物标志物,其应用范围已超越急性时相,血清PCT水平同冠状动脉事件的发生率和健康个体的死亡率相关,高水平的PCT同直肠癌之间有独立相关性[14]。   本研究中,单纯细菌感染性肺炎仅21例,占10.4%,考虑同抗生素的广泛使用有关。支原体感染性肺炎组89例,占44.1%,同王雪峰等[1]研究数据43.6%相似。支原体合并病毒感染性肺炎占32.2%,如此高的合并感染比率,使得其成为单独一组。支原体感染致病机制复杂,可能同以下因素有关:①支原体侵入呼吸道后,借滑行运动定位于纤毛之间,通过黏附细胞器上的P1黏附素黏附于上皮细胞表面,抵抗黏膜纤毛的清除和吞噬细胞的吞噬;②支原体黏附于宿主细胞后其合成的过氧化氢可引起呼吸道上皮细胞的氧化应激反应,并分泌社区获得性肺炎呼吸窘迫综合征(CARDS)毒素等对呼吸道上皮造成损伤;③支原体感染除引起呼吸系统症状外,同时也引起其他系统的表现,提示免疫因素包括固有免疫及适应性免疫的多个环节在支原体感染的致病中起重要的作用。支原体对呼吸道黏膜上皮完整性的破坏可能为其他病原的继发感染创造条件[15]。本研究中,病毒感染性肺炎,即表现为毛细支气管炎的病例27例,占13.4%,明显低于王雪峰等[1]的36%,推测可能同近年来雾化吸入治疗的广泛推广,此类患者多在门诊治愈,未被收入病房有关。
  综上所述,CRP、PCT在儿童细菌感染、支原体感染性肺炎时均升高,但PCT对于细菌感染性肺炎具有更高的敏感性,而病毒感染性肺炎CRP、PCT不升高或仅轻度升高,临床可结合相应的病原学检查综合考虑感染类型,选择适当治疗,以减少抗生素的滥用率,保证医疗安全。

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