一、降鈣素原(PCT)的臨床應用價值
1、降鈣素原的生化特性
降鈣素原(Procalcitonin,PCT),即降鈣素的前肽物質,是一種糖蛋白,由116個氨基酸組成。正常情況下,血中PCT水平較低。而在膿毒癥和使用促炎細胞因子治療的情況下,PCT大量合成并被釋放到血液中,引起PCT水平的顯著升高。
大量臨床研究證實,對于細菌感染或膿毒癥PCT是目前最好的生物學指標:1)在膿毒癥情況下,3-6小時即可檢測到PCT水平的升高,因而可用于細菌感染或膿毒癥的早期診斷;2)PCT的半衰期為20-24小時,如果抗生素治療有效,PCT水平可迅速下降,因而可用于抗生素治療效果的監測;3)同時PCT水平還與疾病的嚴重程度相關,因而在病情評估和預后方面存在價值。
2、降鈣素原在外科中的應用
手術是外科最常用的治療手段之一。圍手術期感染問題嚴重威脅患者的生命。血沉(ESR)、C反應蛋白(CRP)、白細胞計數(WBC)、細菌培養等常規實驗室指標在診斷細菌感染方面具有很大的局限性。例如ESR、CRP特異性不高,在許多慢性病中也會升高;細菌培養是細菌感染的金標準,但是培養時間過長,操作要求過高,假陽性較多一直困擾著臨床醫生。作為細菌感染早期且特異的血清標志物,PCT的推廣應用則很好地解決了這個問題。
手術前,手術禁忌癥的排除是保證手術成功的前提之一。手術部位感染或膿毒癥是大多數外科手術的禁忌癥。因而需要在術前及早診斷細菌感染或膿毒癥。PCT是細菌感染或膿毒癥早期且特異性的標志物,所以建議在排除細菌感染時可檢測患者血中的PCT水平。臨床上,對于PCT>0.5 ng/ml的患者,應積極查找感染源,并進行對癥治療,當細菌感染控制后再進行手術。而PCT>0.5 ng/ml的患者細菌感染的風險較低,可進入手術。
手術后,特別是器官移植、心臟瓣膜置換術、心臟支架、骨科內置物手術后患者存在極高的細菌感染和膿毒癥的風險。即使使用預防性抗生素也會出現預期外的感染。建議監測PCT水平以便及早發現感染。需要注意的是,在手術后PCT會出現升高,一般在術后1-2天達到峰值,峰值可達2 ng/ml。但高水平PCT持續時間較短。小型手術PCT水平一般低于0.5 ng/ml。術后PCT升高可能是并發感染或膿毒癥所致。此時可通過連續檢測PCT水平的變化趨勢與膿毒癥進行區分。術后PCT>0.5 ng/ml是出現并發癥的預測因素。
器官移植后的急性排斥反應與感染的臨床表現類似。使用PCT可以區分急性排斥反應與細菌感染。即使使用免疫抑制不會明顯抑制PCT的產生。肝移植后幾乎總是有PCT水平高。由于術后合并感染和膿毒癥會導致死亡率急劇升高,所以應在術后第一天就開始監測PCT的水平。
心臟移植和心肺聯合移植術后1-2天PCT升高到2 ng/ml,然后迅速下降屬于術后反應。但是在任何情況下超過10 ng/ml均認為是合并嚴重感染或膿毒癥。另外在移植前檢查供體的PCT水平可為移植成功提供依據。供體的PCT水平較高會導致受體更容易發生并發癥。診斷界值為2 ng/ml(敏感度36%,特異性89%)。
腎移植誘導PCT較少。術后感染和膿毒癥的發生率也不高。因此不推薦常規監測PCT,僅在懷疑感染或膿毒癥時檢測。需要結合腎移植前的基礎PCT水平判斷術后PCT的臨床意義。
即使術后沒有出現感染,監測PCT也可以縮短預防性抗生素的時間,降低耐藥發生的幾率和相關的副反應。而對于出現感染的患者,應立即行抗生素治療,同時可以檢測PCT水平以便評估抗生素的治療效果并根據治療效果及時調整治療方案。
二、床旁檢測(POCT)項目背景
1995年3月,美國實驗室標準化委員會(NCCLS)發表了AST2-P文件,首次提出了即時檢驗(Point-Of-Care Testing, POCT)的概念,是指在患者身邊進行的醫學檢驗。二十世紀以來,隨著計算機科學、物理學、免疫學、分子生物學等技術在醫學領域的廣泛應用,即時檢測技術有了突破性的進展。一個小小的設備、一片簡單的紙條,就可以把復雜的操作變為簡單,把龐大的設備變為小巧,把耗時幾小時甚至幾天的報告變成當即出結果,雖然簡單、快速但結果仍然正確,這就是POCT的優勢之處。正如信息技術一樣,POCT就是檢驗高新技術的縮影。
傳統的檢驗實現自動化以后在質量和速度上都有了很大的進步,但是由于分析前、分析后有許多復雜的步驟,難于滿足臨床“在最短的時間內得到準確的檢驗結果”的要求。從醫生開具檢驗單到拿到報告,必須經過十多個步驟,急診檢驗最快要半個小時到一個小時,日常檢驗要一天或數天后才能拿到報告,而且樣品在離開病人現場后的傳送中發生差錯的機會也逐步增加,因為POCT是現場分析,大大減少了樣品轉送流程(見圖1),既縮短了報告時間,也降低了發生差錯的機會,可以說是實現了個性化的服務。
圖1 傳統檢驗流程和POCT檢驗流程。帶有淺藍色陰影的為POCT檢驗流程。
在國外,POCT已成為檢驗醫學的重要組成部分,美國多到80%的實驗室工作在POCT設備上完成,中央實驗室主要用于處理和分析即時POCT設備不能檢測的標本。POCT具有小巧、便攜、容易使用和快速報告結果等優點,不僅提高了檢驗速度和方便程度,并使患者得到及早的、人性化的診療方案,在臨床上得到了較大的發展和應用。
在我國,POCT尚未廣泛應用于臨床,僅有小部分在急診和重癥醫學領域開展。POCT簡便快速準確的特點,可以幫助醫生做出準確及時的診斷,為最終的成功治療贏得充分的時間,從而最大可能挽救急危重癥患者的生命以及最大限度地減輕患者的傷殘。就能為臨床醫師的及時診斷與處理提供即時的實驗室數據這點而言,POCT適應各臨床科室及時診治患者的需求,因此,在我國開展急危重癥POCT項目,也是外科、呼吸科、心內科等臨床科室的需求。
三、運用POCT開展PCT檢測的必要性分析
1、快速診斷的需要
膿毒癥是進行性的高死亡率的急危重癥,如果膿毒癥患者未被正確診斷,不能接受有效的抗生素治療,患者的死亡風險逐漸上升,每推遲一小時,死亡率將增加7.6%。
但目前臨床上膿毒癥的快速診斷具有較大的難度,因為其臨床癥狀為全身炎癥反應綜合癥的表現,無特異性,而病原學的檢查如血培養,至少需要48-72小時,超過40%的假陰性,因此PCT作為細菌感染特異性最好的指標,在國外被推薦用于膿毒癥早期診斷,提倡在膿毒癥疑似患者就診時即檢測PCT,根據PCT水平進行膿毒癥的診斷及風險分析,盡快開始有效治療。
而PCT作為國內一個較新的檢測指標,目前很多醫院尚未開展,已開展的醫院也僅在中心實驗室進行檢測。除上述已提及的標本運轉過程中易出差錯,更重要的是,早上送檢的標本,下午才會發回報告給醫生,意味著從醫生開單檢測到得到報告的時間多在6小時以上,不利于臨床及時診斷及治療,且很多中心實驗室本項目不提供急診檢測,對于病情突然變化的患者來說,在夜晚等特殊時段,無法進行檢測而延誤了對病情的判斷和及時準確的治療。因此,在急診科、ICU、呼吸科等科室,開展PCT的床邊檢測非常必要。
2、合理應用抗生素的需要
根據患者的病情及時調整治療方案,是合理應用抗生素的前提。監測PCT的水平可指導抗生素的使用,評估抗生素的療效。但目前中心實驗室檢測周期過長的現狀,缺乏臨床所需求的時效性。早上的檢測項目下午才能反饋結果,而當天的治療多在上午已經完成,這種滯后性的檢測與臨床醫生治療決策的時效性相沖突,不利于臨床及時調整或停止抗生素治療。
另外,縮短檢驗周轉期也是影響住院天數的重要因素,縮短住院時間和合理應用抗生素均將減少住院費用,因此,開展PCT的床邊檢測項目,具有較大的社會和經濟效益。