一、降钙素原(PCT)的临床应用价值
1、降钙素原的生化特性
降钙素原(Procalcitonin,PCT),即降钙素的前肽物质,是一种糖蛋白,由116个氨基酸组成。正常情况下,血中PCT水平较低。而在脓毒症和使用促炎细胞因子治疗的情况下,PCT大量合成并被释放到血液中,引起PCT水平的显著升高。
大量临床研究证实,对于细菌感染或脓毒症PCT是目前最好的生物学指标:1)在脓毒症情况下,3-6小时即可检测到PCT水平的升高,因而可用于细菌感染或脓毒症的早期诊断;2)PCT的半衰期为20-24小时,如果抗生素治疗有效,PCT水平可迅速下降,因而可用于抗生素治疗效果的监测;3)同时PCT水平还与疾病的严重程度相关,因而在病情评估和预后方面存在价值。
2、降钙素原在外科中的应用
手术是外科最常用的治疗手段之一。围手术期感染问题严重威胁患者的生命。血沉(ESR)、C反应蛋白(CRP)、白细胞计数(WBC)、细菌培养等常规实验室指标在诊断细菌感染方面具有很大的局限性。例如ESR、CRP特异性不高,在许多慢性病中也会升高;细菌培养是细菌感染的金标准,但是培养时间过长,操作要求过高,假阳性较多一直困扰着临床医生。作为细菌感染早期且特异的血清标志物,PCT的推广应用则很好地解决了这个问题。
手术前,手术禁忌症的排除是保证手术成功的前提之一。手术部位感染或脓毒症是大多数外科手术的禁忌症。因而需要在术前及早诊断细菌感染或脓毒症。PCT是细菌感染或脓毒症早期且特异性的标志物,所以建议在排除细菌感染时可检测患者血中的PCT水平。临床上,对于PCT>0.5 ng/ml的患者,应积极查找感染源,并进行对症治疗,当细菌感染控制后再进行手术。而PCT>0.5 ng/ml的患者细菌感染的风险较低,可进入手术。
手术后,特别是器官移植、心脏瓣膜置换术、心脏支架、骨科内置物手术后患者存在极高的细菌感染和脓毒症的风险。即使使用预防性抗生素也会出现预期外的感染。建议监测PCT水平以便及早发现感染。需要注意的是,在手术后PCT会出现升高,一般在术后1-2天达到峰值,峰值可达2 ng/ml。但高水平PCT持续时间较短。小型手术PCT水平一般低于0.5 ng/ml。术后PCT升高可能是并发感染或脓毒症所致。此时可通过连续检测PCT水平的变化趋势与脓毒症进行区分。术后PCT>0.5 ng/ml是出现并发症的预测因素。
器官移植后的急性排斥反应与感染的临床表现类似。使用PCT可以区分急性排斥反应与细菌感染。即使使用免疫抑制不会明显抑制PCT的产生。肝移植后几乎总是有PCT水平高。由于术后合并感染和脓毒症会导致死亡率急剧升高,所以应在术后第一天就开始监测PCT的水平。
心脏移植和心肺联合移植术后1-2天PCT升高到2 ng/ml,然后迅速下降属于术后反应。但是在任何情况下超过10 ng/ml均认为是合并严重感染或脓毒症。另外在移植前检查供体的PCT水平可为移植成功提供依据。供体的PCT水平较高会导致受体更容易发生并发症。诊断界值为2 ng/ml(敏感度36%,特异性89%)。
肾移植诱导PCT较少。术后感染和脓毒症的发生率也不高。因此不推荐常规监测PCT,仅在怀疑感染或脓毒症时检测。需要结合肾移植前的基础PCT水平判断术后PCT的临床意义。
即使术后没有出现感染,监测PCT也可以缩短预防性抗生素的时间,降低耐药发生的几率和相关的副反应。而对于出现感染的患者,应立即行抗生素治疗,同时可以检测PCT水平以便评估抗生素的治疗效果并根据治疗效果及时调整治疗方案。
二、床旁检测(POCT)项目背景
1995年3月,美国实验室标准化委员会(NCCLS)发表了AST2-P文件,首次提出了即时检验(Point-Of-Care Testing, POCT)的概念,是指在患者身边进行的医学检验。二十世纪以来,随着计算机科学、物理学、免疫学、分子生物学等技术在医学领域的广泛应用,即时检测技术有了突破性的进展。一个小小的设备、一片简单的纸条,就可以把复杂的操作变为简单,把庞大的设备变为小巧,把耗时几小时甚至几天的报告变成当即出结果,虽然简单、快速但结果仍然正确,这就是POCT的优势之处。正如信息技术一样,POCT就是检验高新技术的缩影。
传统的检验实现自动化以后在质量和速度上都有了很大的进步,但是由于分析前、分析后有许多复杂的步骤,难于满足临床“在最短的时间内得到准确的检验结果”的要求。从医生开具检验单到拿到报告,必须经过十多个步骤,急诊检验最快要半个小时到一个小时,日常检验要一天或数天后才能拿到报告,而且样品在离开病人现场后的传送中发生差错的机会也逐步增加,因为POCT是现场分析,大大减少了样品转送流程(见图1),既缩短了报告时间,也降低了发生差错的机会,可以说是实现了个性化的服务。
图1 传统检验流程和POCT检验流程。带有浅蓝色阴影的为POCT检验流程。
在国外,POCT已成为检验医学的重要组成部分,美国多到80%的实验室工作在POCT设备上完成,中央实验室主要用于处理和分析即时POCT设备不能检测的标本。POCT具有小巧、便携、容易使用和快速报告结果等优点,不仅提高了检验速度和方便程度,并使患者得到及早的、人性化的诊疗方案,在临床上得到了较大的发展和应用。
在我国,POCT尚未广泛应用于临床,仅有小部分在急诊和重症医学领域开展。POCT简便快速准确的特点,可以帮助医生做出准确及时的诊断,为最终的成功治疗赢得充分的时间,从而最大可能挽救急危重症患者的生命以及最大限度地减轻患者的伤残。就能为临床医师的及时诊断与处理提供即时的实验室数据这点而言,POCT适应各临床科室及时诊治患者的需求,因此,在我国开展急危重症POCT项目,也是外科、呼吸科、心内科等临床科室的需求。
三、运用POCT开展PCT检测的必要性分析
1、快速诊断的需要
脓毒症是进行性的高死亡率的急危重症,如果脓毒症患者未被正确诊断,不能接受有效的抗生素治疗,患者的死亡风险逐渐上升,每推迟一小时,死亡率将增加7.6%。
但目前临床上脓毒症的快速诊断具有较大的难度,因为其临床症状为全身炎症反应综合症的表现,无特异性,而病原学的检查如血培养,至少需要48-72小时,超过40%的假阴性,因此PCT作为细菌感染特异性最好的指标,在国外被推荐用于脓毒症早期诊断,提倡在脓毒症疑似患者就诊时即检测PCT,根据PCT水平进行脓毒症的诊断及风险分析,尽快开始有效治疗。
而PCT作为国内一个较新的检测指标,目前很多医院尚未开展,已开展的医院也仅在中心实验室进行检测。除上述已提及的标本运转过程中易出差错,更重要的是,早上送检的标本,下午才会发回报告给医生,意味着从医生开单检测到得到报告的时间多在6小时以上,不利于临床及时诊断及治疗,且很多中心实验室本项目不提供急诊检测,对于病情突然变化的患者来说,在夜晚等特殊时段,无法进行检测而延误了对病情的判断和及时准确的治疗。因此,在急诊科、ICU、呼吸科等科室,开展PCT的床边检测非常必要。
2、合理应用抗生素的需要
根据患者的病情及时调整治疗方案,是合理应用抗生素的前提。监测PCT的水平可指导抗生素的使用,评估抗生素的疗效。但目前中心实验室检测周期过长的现状,缺乏临床所需求的时效性。早上的检测项目下午才能反馈结果,而当天的治疗多在上午已经完成,这种滞后性的检测与临床医生治疗决策的时效性相冲突,不利于临床及时调整或停止抗生素治疗。
另外,缩短检验周转期也是影响住院天数的重要因素,缩短住院时间和合理应用抗生素均将减少住院费用,因此,开展PCT的床边检测项目,具有较大的社会和经济效益。