感染和炎症指标详解

2023-06-11 检验科之窗 检验科之窗 发表于上海

感染相关的诊断和治疗手段是所有临床医生应具备的基本功之一。但感染性疾病发病特征通常不明显,单靠疾病症状、体征以及影像学不足以满足早期诊断。

感染性疾病在临床上是最为常见的疾病,可以发生在人体任何部位,是医院各个科室的常客,并且经常伴有各类并发症。而针对大多数的感染性疾病,配合准确的诊断并在短时间内得到良好的治疗,预后效果一般良好,因此感染相关的诊断和治疗手段是所有临床医生应具备的基本功之一。但感染性疾病发病特征通常不明显,单靠疾病症状、体征以及影像学不足以满足早期诊断。

【两个概念】

感染:病原微生物侵入机体,与宿主免疫系统相互作用所呈现的病理生理变化。

炎症:具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的复杂防御反应。

通俗来说,感染,就是有病原体侵入机体导致生病了。而炎症,就是我们通常所说的“发炎”,主要表现为红、肿、热、痛及功能障碍。

感染可能引起炎症,医生在在怀疑有感染性炎症存在时,一般会让查感染及炎症指标。那么,感染及炎症指标一般有哪些,各有什么作用和优缺点呢?

白细胞

血常规中白细胞计数(WBC)及分类比例(DC)对于临床鉴别感染来说是最基本、最常用的指标,升高和降低的幅度也被检验医师和临床医师用作诊断疾病的手段。

血常规由于个体差异,影响指标的因素极多,且患者不同的疾病、甚至是不同的生理状态会引发血常规发生改变,其在感染方面诊断特异性差,容易出现误诊情况。

白细胞升高

 ①白细胞升高合并中性粒细胞比例升高,常提示急性细菌性感染,特别是革兰阳性球菌(如金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎链球菌等)感染。少数病毒感染,如流行性乙型脑炎和流行性出血热也可有上述表现。此外,血液与实体肿瘤、血管炎、成人Still病及肾上腺皮质激素的使用等多种非感染原因,也可引起白细胞及中性粒细胞升高。其生理性增高见于新生儿、月经期、妊娠、分娩及情绪变化等。

 ②白细胞总数升高合并淋巴细胞比例升高常提示急性病毒感染,如传染性单核细胞增多症,若长期持续升高,需注意与血液系统疾病,如白血病等进行鉴别。

  ③白细胞升高合并嗜酸粒细胞比例升高常提示寄生虫感染,也可见于结核、变态反应、肿瘤及药物等原因。

白细胞减少

①病毒、非典型病原体(如支原体、衣原体、立克次体等)及某些原虫(如疟原虫、黑热病原虫)感染可致白细胞减少。

  ②在细菌感染中白细胞减少常见于沙门菌感染、结核和布鲁菌病;白细胞正常或减少同时合并嗜酸粒细胞下降常提示沙门菌感染。应当注意的是,除上述情况外,某些细菌引起的严重感染(如脓毒症)时,白细胞总数也可显著减少,常提示病情危重。

中性粒细胞

影响白细胞总数的最主要原因,在发生炎症反应时数量升高,尤其在化脓性感染中增高明显,病毒性感染时可降低,也可见于血液系统疾病,可作为化脓性感染的较敏感指标,但特异性较差。

中性粒细胞碱性磷酸酶(NAP)积分:

NAP是一种细胞内水解酶,主要存在于成熟中性粒细胞中。NAP积分也可以作为鉴别细菌性感染和病毒及支原体等非典型病原体感染的指标之一。

①在细菌感染时NAP积分增高明显;

②而病毒及支原体等非典型病原体感染时变化不明显或稍增高;

③而NAP积分在类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮及强直性脊柱炎等自身免疫性疾病中与正常对照无明显差异。

红细胞沉降率

红细胞沉降率 简称血沉,指红细胞在一定条件下的沉降速率,在急性炎症、活动性结核、风湿病活动期、组织严重破坏、贫血及恶性肿瘤等疾病时,血沉加快,可用于了解疾病和观察疾病的发展和变化,但特异性较差,需要结合其他检查结果及临床资料分析。

为炎症反应的非特异性指标,对鉴别感染,评价感染严重程度和预后的临床意义均不大

C反应蛋白

C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是一种与肺炎链球菌非特异性菌体的多糖成分C-多糖发生凝集反应并于急性感染时出现的蛋白质(急性时相蛋白),当机体处于应激状态下,IL-6、IL-1、TNF-ɑ等炎性因子可诱导肝细胞合成CRP。在正常患者血清中,CRP含量极微,通常不超过5 mg/L,并在人体内长期保持稳定,因此微量的CRP变化就可以提示人体生理状况改变。

CRP的参考值

 用酶联免疫吸附法测定血清CRP,

 正常成人和儿童为0.068-8.2 mg/L;

 若为10-99mg/L提示局灶性或浅表性感染;

 ≥100 mg/L提示败血症或侵袭性感染,敏感性高达100%。

CRP在细菌感染发生后6~8 h即开始升高,24~48 h达到高峰,在感染消除后其含量急骤下降,一周内可恢复正常。

革兰阴性感染:可发生最高水平的CRP,有时高达500 mg/L。

革兰阳性菌感染和寄生虫感染:通常引起中等程度的反应,典型的是在100 mg/L左右。

01:可反应机体炎症的严重程度

不同浓度水平的CRP可反应炎症的严重程度。

CRP含量在10-50mg/L时,一般提示轻度炎症,包括:局部细菌感染(如支气管炎、扁桃体炎、膀胱炎)、手术及意外创伤、深静脉血栓、心肌梗死、非活动性结缔组织病、恶性肿瘤和大多数病毒感染;

CRP含量在50-100mg/L时,提示存在较严重的疾病,必要时需静脉注射抗生素治疗;

CRP含量>100 mg/L时,应高度警惕严重的疾病并常伴有细菌感染存在。

02  :可用于检测结缔组织病

结缔组织病为多系统受累的自身免疫性疾病。有研究表明,在SLE、系统性硬化病、皮肌炎等某些结缔组织病中,血清CRP水平仅轻度升高或反而不高。值得一提的是,在SLE疾病活动及感染时CRP均可升高,但升高的水平有所不同。感染时CRP升高往往非常明显,而在SLE非常活动期患者中CRP也仅轻度升高(一般<60 mg/L)。然而,无论是否合并感染,SLE合并浆膜炎时,CRP可呈中度以上升高(平均76 mg/L)。因此CRP水平对于鉴别SLE的疾病活动有重要意义。

03:可预测恶性肿瘤的预后

有研究表明术前CRP/白蛋白值≥0.025是胃癌患者行根治性切除术的预后指标。CRP/白蛋白值≥0.037同肝癌进展和肝脏储备功能下降密切相关,可作为肝癌预后的一项预测指标。术前CRP/白蛋白值≥0.0271与结肠癌患者术后预后不良相关,相较于改良的格拉斯哥预后评分系统,CRP/白蛋白值对结肠癌患者术后生存期的预测效果可能更佳。CRP/白蛋白值>0.03是胰腺癌患者行切除术预后不良的一个指标。CRP浓度水平同中性粒细胞/淋巴细胞值也可作为胰腺癌的预后指标。

04:可预测心血管疾病危险

  动脉硬化斑块主要成分是纤维帽和脂质,并有大量炎细胞浸润,刺激肝脏产生CRP,导致CRP持续轻度升高,故可用于预测动脉粥样硬化的发生。急性心肌梗死时在心肌损伤及坏死区域出现严重严重反应,导致hs-CRP水平升高,在与梗死有关的冠状动脉完全堵塞时CRP更高。CRP大于10 mg/L比小于10 mg/L者危险性大得多,故CRP可作为缺血性中风预后的预报指标。

超敏C反应蛋白

hsCRP实际上是临床实验室采用了超敏感检测技术,能准确地检测低浓度CRP,是区分低水平炎症状态的较CRP更灵敏指标。

hs-CRP用于心血管疾病危险性评估标准:

hs-CRP<1mg/L为低度危险,

1-3mg/L为中度危险,

3mg/L以上为高度危险。

研究表明,hs-CRP≥2.0mg/L是中国人发生心血管疾病的有效预测因子。

血清淀粉样蛋白A

血清淀粉样蛋白A 是一种主要由肝细胞分泌的急性相蛋白,是组织淀粉样蛋白A的前体物质,正常情况下机体内SAA含量极低。

SAA是病毒感染早期最灵敏的指标之一,在病毒感染和细菌感染中均可升高,特别是在呼吸道病毒感染和手足口病毒感染疾病初期,SAA均有明显升高,而CRP一般不升高或略有升高,因此,SAA联合CRP和血常规检测可用于早期鉴别病毒感染和细菌感染,动态观察疗效并指导用药。

败血症和脓毒症这类感染早期症状不典型、病情发展迅速并严重危及生命安全的疾病,其早期的快速诊断尤其重要。CRP和PCT在疾病确诊和抗生素用药上虽有着很好指导作用,但在疾病早发的治疗的黄金时期却缺乏很好的灵敏性。而近年来对重度感染相关疾病研究上发现SAA表现出它优异的灵敏性。

血清淀粉样蛋白A(SAA),凭着其在病毒的感染诊断上有着较高的特异性和灵敏性赢得了越来越多临床医生的青睐。

白细胞介素-6

白细胞介素6(IL-6)是一种多功能细胞因子,可产生活化T淋巴细胞。外周血单核细胞、巨噬细胞、血管内皮细胞及平滑肌细胞,参与炎症免疫过程。IL-6可诱导肝脏产生急性蛋白和血浆纤维蛋白质,促进血栓形成,同时IL-6可促进心机表达粘附因子,增强白细胞和心肌细胞的粘附作用,加重心肌细胞的损伤。

IL-6诱导肝脏CRP的产生和释放,是炎症、脓毒症的早期敏感性“警示”指标物,同时随着疾病的进展IL-6水平逐渐升高。且IL-6值越高,提示革兰氏阴性杆菌感染的可能性越大。

相比之下,IL-6对细菌感染性疾病的特异性较高;

PCT对细菌感染性病的敏感性较高,诊断准确性较高。

降钙素原

降钙素原是血清降钙素(CT)的前肽物质,在正常生理情况下,由甲状腺C细胞分泌产生。正常情况下血清含量极低,<0.1μg/L,当严重细菌、真菌、寄生虫感染以及脓毒症和多脏器功能衰竭时它在血浆中的水平升高,反映了炎症反应的活跃程度,是公认的细菌感染生物标志物。自身免疫、过敏和病毒感染时PCT不会升高。

PCT的参考值

健康人的血浆PCT质量浓度低于0.05ng/ml。

老年人、慢性疾病患者、以及不足10%的健康人血浆PCT质量浓度高于0.05ng/ml,最高可达0.1ng/ml,但一般不超过0.3ng/ml。

脓毒症患者PCT的诊断界值为超过0.5ng/ml,

严重脓毒症和脓毒症休克患者PCT质量浓度波动在5-500ng/ml之间。

极少数严重感染患者血浆PCT水平超过1000ng/ml。

PCT与CRP 

PCT在细菌感染特别是脓毒血症方面的敏感性和特异性均高达95%以上,尤其是严重脓毒血症和脓毒血症性休克的诊断特异性高达100% ,PCT在血浆中出现最早,在全身细菌感染患者血浆中浓度的升高比CRP及其它炎性因子出现都早:

2小时即可检测到,6小时急剧上升,8-24小时维持高水平。而CRP在8-12小时后才缓慢升高。

PCT在血浆中存在时间短,半衰期为22-29小时,在体内外稳定性好,不易被降解,而且PCT的检测不受临床用药的影响(OKT3除外),与机体感染的严重程度呈正相关。

因此,动态观察血浆中PCT浓度的变化能更好地判断预后和疗效观察。而CRP相对而言半衰期较长,恢复至正常水平所需的时间较长,不适于预后和疗效的观察。

在脓毒症的诊断、病情监测及预后评估中,PCT相比其它炎症因子,拥有更高效能

如果怀疑脓毒症,应立刻检查PCT。当PCT浓度升至2-10 ng/ml时,很可能为脓毒症、严重脓毒症或脓毒性休克,具有高度器官功能障碍的风险;当PCT浓度超过10ng/ml时,高度提示为严重细菌性脓毒症或脓毒性休克,并常伴有器官功能衰竭,具有高度死亡风险。PCT<0.05 ng/ml的患者细菌感染的可能性非常小,也几乎不会发生血流感染。、

PCT可用于指导抗生素治疗

PCT由于其细菌感染时升高,而病毒感染时不升高或仅轻度升高的特性,被广泛用于辅助判断发热是否为细菌感染引起,以及是否需要使用抗生素。一般认为,若PCT在治疗开始的72h内每天较前一天下降30%以上,认为治疗有效,可继续使用原抗生素方案;如果治疗最初几天内PCT水平不降,提示该治疗方案效果不佳,应结合临床情况调整治疗方案。

若患者PCT<0.1ng/ml,不建议使用抗生素;

若PCT>0.5ng/ml提示存在严重细菌感染或脓毒症,需要开始抗生素治疗;

在急诊,PCT>0.25ng/ml也可意味着感染,若有其他支持感染证据,则可以开始抗生素治疗。

动态监测PCT水平可以判断病情进展情况,故对于接受抗生素治疗、需要暂停或终止抗生素治疗、监测感染灶的患者,每天均应监测PCT变化。如果在治疗开始72h内每天较前一天下降30%以上,认为治疗有效,若PCT水平持续升高提示感染加重或治疗失败,PCT水平降低可以视为感染好转和治疗成功。

PCT浓度的升高不受机体的免疫抑制状态的影响

 当机体处于严重的细菌感染或脓毒血症时,即使患者处于免疫抑制状态或尚无明显的临床表现,血浆中PCT的浓度可见明显升高,且其增高程度与感染的严重呈正相关,而CRP虽是常用的全身炎症反应的早期指标之一,但当机体处于免疫抑制状态时,血浆中的CRP浓度不升高。

PCT可用于鉴别发热原因及病原体

PCT在鉴别发热患者的病因及病原体方面亦有一定的意义。当各类病原体感染时,PCT与之的相关性为:细菌>真菌;寄生虫>支原体;衣原体、结核杆菌>病毒。即使较严重的支原体、衣原体、结核杆菌、病毒感染,PCT水平多数仅达到或低于局部细菌感染水平,部分还处于正常水平。

PCT与感染程度、炎症活动度的相关性为:全身细菌、真菌感染>系统性感染>非感染性MODS;SIRS>局部细菌感染>器官移植;严重创伤及大手术>病毒等非细菌感染>非细菌炎症(如风湿病、急性水肿型胰腺炎等)、恶性肿瘤。

上述的比较不是绝对的,只是相对而言,不同资料有差异,但体现了PCT对细菌感染程度有最强相关性,与炎症活动的相关性较弱,这是其与CRP等炎症标志物的差别,也是其优点、临床应用的基础所在。

PCT可反映胰腺炎患者病情严重程度

急性胰腺炎是引起SIRS的重要非感染性疾病,高水平PCT提示病情严重、出现器官功能障碍及预后不良指征。如果胰腺炎患者PCT>1ng/ml,则高度提示感染性坏死性可能。

急性胰腺炎是引起SIRS的重要非感染性疾病,高水平PCT提示病情严重、出现器官功能障碍及预后不良指征。如果胰腺炎患者PCT>1ng/ml,则高度提示感染性坏死性可能。

外科大手术和严重创伤所致细菌感染并发症监测

外科手术和创伤后PCT可升高,一般在术后1、2天达高峰,峰值可达2ng/ml。若术后或创伤后并发细菌感染,血清PCT持续升高或保持高水平,若感染或脓毒症得到有效控制,PCT则很快下降至正常。

PCT辅助抗菌药物的合理应用,主要体现在三个方面:

PCT对细菌感染辅助诊断的特异度较好,有助于抗菌药物使用指征的判断;

PCT水平的动态变化能够体现治疗效果,以指导抗感染方案的调整。正在接受抗菌药物治疗的患者,在影像学检查排除需要进一步外科干预的情况后,PCT水平升高不降,往往提示抗感染治疗失败,如抗菌药物种类选择不当或出现耐药菌等,需及时调整用药方案;

PCT动态监测为抗菌药物停药指征的判断提供有价值的参考信息。这在重症感染患者(如脓毒症)中的研究较为深入。多项研究结果显示,根据PCT定量检测结果指导抗菌药物停药,能够缩短抗菌药物的治疗时间,减少抗菌药物相关不良反应的发生,减轻医疗负担,且不影响治疗结局,并适用于外科重症感染患者。

PCT的检测结果可受到某些药物的干扰:

如OKT3、单克隆抗体、多克隆抗体及白细胞介素(IL)等,这些药物可引起内源性细胞因子的急剧改变而导致PCT增高;其他一些药物如万古霉素、亚胺培南、头孢噻肟、去甲肾上腺素、多巴胺、多巴酚丁胺、肝素和呋塞米等,只有在大于常规治疗剂量时才有可能引起PCT的增高。常见可以影响CRP、末梢血白细胞等炎症指标的药物如肾上腺皮质激素和非甾体类药物,并不会引起PCT浓度的变化。

G试验

G试验是一种真菌检测试验,主要对真菌的细胞壁成分进行检测,适用于除隐球菌和结核菌外的所有深部真菌感染的早期诊断,尤其是念珠菌和曲霉菌,具有较高的敏感性,但不能确定菌种。

GM试验 

GM试验 检测半乳甘露聚糖,主要适于侵袭性曲霉菌感染的早期诊断。GM释放量与菌量成正比,因此GM试验可以反映感染程度,连续检测GM可作为治疗疗效的监测。

对于恶性血液疾病及骨髓造血干细胞移植患者的侵袭性曲霉感染的诊断具有重要价值,但是否同样适用于非粒细胞缺乏患者,尤其是对合并肺部基础疾病患者早期诊断的价值仍有较大争议。

GM试验可出现假阳性及假阴性现象:

①假阳性可见于静脉用哌拉西林-他唑巴坦,使用免疫球蛋白、血液制品,高剂量肾上腺皮质激素,透析,化疗导致严重黏膜炎的患者以及儿童和新生儿等。

②假阴性的产生与血中存在高滴度抗体、血液中真菌数量较少和抗原释放水平低有关。另外,预防性使用抗真菌药物可降低GM试验值导致出现阴性结果。

内毒素鲎试验

内毒素鲎试验检测内毒素血症的一种试验,有助于早期判断感染的细菌的革兰属性,以及是否存在内毒素血症,内毒素鲎试验阳性一般为革兰氏阴性菌感染,但其特异性较差。

各种抗体测定

多种病原体抗体的测定,用于判断该病原体的感染情况,其中IgM抗体阳性为近期感染的标志,IgG抗体则出现于恢复期,可持久存在。

通过急性感染案例研究表明,CRP和PCT在病毒引起的感染诊断上临床指导意义不明显,血常规和CRP一般只能做排除细菌感染和推测病毒感染可能,当体症不明显或者个体差异较大的患者容易出现漏诊误诊。而PCT在重症疾病中才发挥其高度特异性,且在局部感染并不突出其诊断的优势。

通过急性感染案例研究表明,CRP和PCT在病毒引起的感染诊断上临床指导意义不明显,血常规和CRP一般只能做排除细菌感染和推测病毒感染可能,当体症不明显或者个体差异较大的患者容易出现漏诊误诊。而PCT在重症疾病中才发挥其高度特异性,且在局部感染并不突出其诊断的优势。

CRP、SAA、PCT三种炎症指标在不同感染性疾病的诊断和监控中发挥各自特点,CRP、SAA在急性感染疾病中联合检测能有效判断细菌性感染和病毒性感染,PCT在重度感染中与疾病发生发展有重要的提示作用,同时在早期重度感染中表现出优异灵敏性的SAA也潜在极大的诊断价值。

炎症指标联合检测的意义

单个指标检测存在一定的局限性,在实际工作中,医生可能需要结合多个指标的结果、多次检验的结果以及临床资料综合分析,对病情及严重程度作出准确的判断并制定治疗。

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