降钙素原(PCT)检测在诊断感染及抗生素应用中的课件

把握医学核心科技打造一流诊断试剂

降钙素原（PCT）检测在诊断感染及抗生素应用中的作用降钙素原检测的意义抗生素规范使用的需要保证医疗安全的需要

国内抗生素使用背景

抗生素使用情况世界卫生组织推荐的抗生素院内使用率为30%

我国住院患者的抗生素使用率高达80%

广谱抗生素和联合使用的占到58%

术后预防性用药高达93.4%

外科手术则高达95%

中国真正需要使用抗生素的病人不到20%，80%以上属于滥用抗生素。医学界流传着一句话：“美国枪支容易买得到，抗生素很难买得到，而中国恰好相反。”用这句话来形容抗生素的重要性和在中国的滥用程度再恰当不过了。降钙素原（PCT）——生化与临床诊断

序言目录降钙素原的生成1降钙素原在临床科室的应用2降钙素原与抗生素管理3优势与局限性4脓毒症的诊断与监测3目录降钙素原的生成1降钙素原在临床科室的应用2降钙素原与抗生素管理3优势与局限性4脓毒症的诊断与监测3降钙素原PCT血清降钙素(CT)的前肽物质分子量：14.5kDa由116个氨基酸组成的糖蛋白质无激素活性11号染色体上的单拷贝基因转录甲状腺滤泡细胞降钙素原前体内源多肽酶降钙素原PCT分解细胞内特殊蛋白酶降钙素正常情况下在细菌感染/脓毒血症状态下，PCT在各个组织、器官大量形成并释放进入血液循环系统PCTMüllerB.etal.,JCEM2001PCT（降钙素）脓毒血症及促炎症细胞因子可诱导全身各种组织多种类型细胞表达和释放PCT正常情况下,主要局限于甲状腺和肺的神经内分泌细胞表达并裂解成降钙素目录降钙素原的生成1降钙素原在临床科室的应用2降钙素原与抗生素管理4优势与局限性5脓毒症的诊断与监测3降钙素原的诊断价值对于细菌感染/脓毒血症，目前PCT是最好的生物学指标细菌感染快速升高早期诊断细菌感染时高的灵敏度和特异性血PCT浓度与病程发展呈正相关指导抗生素的应用诊断准确性疾病严重程度及预后评估治疗决策的支持细菌感染早期诊断

细菌感染后2-3hPCT开始增加，6-8h快速、大幅升高，非常适用于早期诊断

BrunkhorstF.Metal,IntensCareMed1998,24:888-892大多数感冒是病毒性感染，几乎占到80％～90％，不足10％的为细菌性感染所致。其中婴幼儿细菌感染的机会比大年龄组的儿童高些，且往往在病毒性感冒3～5天后合并细菌感染。病毒性感冒有一定的群体性，如家庭中有同样的患者；细菌性的多为散发性。

鉴别诊断区别用药：病毒感染—抗病毒药物细菌感染/合并细菌感染：抗生素治疗发热原因待查病毒感染、自身免疫性疾病、肿瘤等无/轻度升高ARDS细菌性vs非感染脑膜炎细菌性vs病毒性急性胰腺炎胆源性vs酒精性移植术后细菌感染vs排异反应对嗜中性白细胞减少症的患者，PCT可以很好的鉴别出细菌感染引起的发热发热,细菌感染发热,病毒感染发热,无感染无发热,无感染P<0.001细菌

/病毒感染:PCT>2ng/ml敏感性:96.5%特异性:97%无感染发热/未发热:PCT<0.3ng/ml

2CRP和IL-6没有这种临床效果HatzistilianouM.etal.,,ClinInvestMed•Vol30,no2,April2007PCT对某些恶性疾病患者的发热是否

由于细菌感染引起的早期诊断SchüttrumpfS.etal.,CID2006,43:468-473感染引起

药物引起

肿瘤引起感染组非感染组药物组肿瘤组CRP含量（ng/mL)PCT含量（ng/mL)感染组非感染组药物组肿瘤组Gendreletal-ClinicalInfectiousDiseases-1997

在儿科患者中，PCT区分细菌性脑膜炎和病毒性脑膜炎PCT<0.5ng/ml（病毒感染）与CRP相比，PCT有着更好的浓度落差PCT对严重的下呼吸道感染的诊断及疗效监测

时间:07/0107/0807/15PCT血清浓度：<0.05ng/ml

-----9.78ng/ml-----------<0.05ng/ml痰培养：肺炎克雷伯菌

在感染疾病严重程度的发展过程中，PCT随着严重程度的不同（局部感染、脓毒血症、严重脓毒血症、脓毒性休克），呈现由低到高的浓度变化血PCT浓度与病程发展呈正相关可对感染程度及器官机能障碍的严重性进行准确的判断细菌感染严重程度判断术后抗生素的使用指导原则：外科手术一类切口(清洁无污染的手术)，如果严格按照手术操作规程，且器械都严格消毒的情况下，原则上不使用抗生素的，对于年纪大、免疫力弱或涉及重要脏器及有植入物的患者可使用，但时间不超过24小时;二类切口(半污染的手术)，如呼吸道、子宫、消化道手术等，使用抗生素时间不超过48小时;三类切口(有污染的手术)，根据病情需要而定。挑战：医护人员的院内感染，手术器械消毒不彻底，病人自身菌群失调，均易导致术后感染

PCTCRP判断大手术后细菌感染的敏感性和特异性由于细菌感染常发生于大手术后的1周，此时CRP水平因应急明显升高，故不能反映疾病的严重度和细菌的感染。PCT水平在评估大手术后的疾病严重度、进展和预后优于CRP，诊断感染和脓毒血症的特异性优于CRP。HensleerT,etal.Shock2003;20(5):420-426

5所大学附属医院的7个（5个内科，2个外科）重症监护室

1所综合医院的内外科重症监护室共计630名的疑似细菌感染的患者。存活率的卡普兰迈尔估计HR=危险比。降钙素组和对照组患者间没有显著差异(对数秩检验)

本研究的结果表明，对于疑似感染的患者，无论是在转入重症监护室时还是在住院期间，降钙素指导的抗生素治疗显著地降低了抗生素用量并且在疗效上非劣于标准疗法。

对于降钙素组的患者，在研究开始的第28天后，降钙素组中的患者不使用抗生素的平均天数的绝对差值为2.7天，与使用抗生素组相比相对减少了23%第1-28天接受抗生素治疗的患者对比腹膜炎患者，持续升高的PCT水平，提示差的预后，患者病情加重而死亡严重外伤导致脓毒血症患者，PCT呈下降趋势预示着成功的治疗效果，感染控制、存活连续的监测PCT血中浓度

可以更好地评估患者的预后PCT浓度的变化可协助预测ICU病房中脓毒症患者存在的死亡风险☆报警值：所有数值>1.0ng/ml，从第一天高于

1.0ng/ml时开始计算☆非报警值：从第一天高于1.0ng/ml时开始减少，并以后数值均<1.0ng/ml☆共472病人(343PCT>1.0ng)中位数生存者死亡者PCT2.7ng/ml16.0ng/mlCRP154.0mg/L173.5mg/LWBC14.0109/L16.0109/L结论:

我们发现，PCT水平上升一天(≥1.0ng/ml)是90天生存率的独立指标。而且PCT水平每天的改变可鉴定ICU病房中处于高危的严重重症症人。相对的CRP和WBC并不能提供相似的功能。Jensenetal.,CritCareMed,2006F.Stüber,UniversityBonn,LectureatISICEM,Brussels2001PCT不断在体内衰减，反映出抗生素治疗的成功随着患者对抗生素治疗的响应，血PCT水平典型变化过程评估感染的治疗效果PCT的临床应用摘选

SorelleRetal.【Circulation.2004】对67例患者的序贯性研究发现PCT对于感染性心内膜炎患者的早期诊断具有重要价值。多因素logistic回归分析显示PCT水平是感染性心内膜炎唯一的独立预测因子。Herget-RosenthalSetal.【NephrolDialTransplant2001】研究认为相对于CRP和血常规而言，PCT是一项更为准确判断血透患者是否合并细菌性感染或者脓毒血症的血清学指标。RamirezPetal.【Eur

RespirJ2008】评价PCT是监测有无合并呼吸机相关性肺炎的有效指标，其敏感性及特异性分别为78%和97%，显著高于现有的CRP检测。SandMetal.【Eur

SurgRes.2009】进行的一项双中心的前瞻性研究表明在严重的阑尾炎的患者血清PCT的浓度会升高，其升高的程度与炎症的严重程度呈正相关。SponholzCetal.【CritCare.2006】回顾了1990-2006年间所有发表的PCT与心脏外科手术相关性的数据资料，总结认为PCT的水平及其动态的变化是区分心脏外科手术后炎性反应及细菌性感染并发症的有效指标。FalcozetPEetal.【EurJCardiothoracSurg.2005】通过前瞻性研究发现PCT作为胸外科手术后感染并发症的监测指标，其早期诊断价值及诊断特异性优于C-反应蛋白。目录降钙素原的生成1降钙素原在临床科室的应用2降钙素原与抗生素管理3优势与局限性4脓毒症的诊断与监测3F.M.Brunkhorst,

16thCriticalCareSymposiumIstanbul,28thAptil20072008,PCT的临床效用也被写进瑞典关于脓毒血症的诊断指南SurvivingSepsisCampaignguideline

Update2008:„PCT...oftenuseful“CritCareMed.2008Jan;36(1):296-327

德国关于脓毒症的诊断指南(2007更新)降钙素原的临床价值---脓毒症的诊断细菌感染/脓毒症：临床医生面临的挑战Rangel-Fraustoetal,JAMA1995Angus,Crit.CareMed.2001,Moereretal.,Int.CareMed.2002死亡率随病程发展而增加！脓毒症的定义ACUTEORGANDYSFUNCTION(SevereSepsis)DEATHSEPSISACCP/SCCMConsensusConference1992

“SepsisistheSystemicInflammatoryResponsecausedbyaninfection”“脓毒症

是由感染引起的全身炎症反应综合症(SIRS)”ACCP:AmericanCollegeofChestPhysicians

美国胸科学会

SCCM:SocietyofCriticalCareMedicine

危重症监护医学学会感染全身炎症反应综合征脓毒血症严重脓毒血症感染/外伤SIRSSepsisSevereSepsis（全身炎症反应综合症）（脓毒血症/败血症）（严重脓毒血症）严重脓毒血症并伴有至少1个以上器官出现功能障碍（心血管系统肾脏呼吸系统肝脏中枢神经系统）严重脓毒血症,纵使给予了体液复苏仍出现低血压脓毒症的发展脓毒症的诊断：◆临床指征:不特异SIRS标准发热、WBC计数、心跳过速、呼吸频率等◆微生物学:血培养(时间：最少2-3天；操作要求高：一定的温度、湿度、营养要求高、采血量大、消毒等等；灵敏度和特异性)分子生物学检测(成本较高人为影响因素较多)培养

鉴定及药敏

报告

微生物感染诊断流程PCT--血培养阳性预测因子PCT水平与CAP患者血培养阳性率成正相关，因此，初始PCT水平能准确预测血培养阳性结果，可以减少血培养的次数，优化医疗资源配置。诊断流程监测流程HarbarthS.AmJRespir

CritCareMed2001CRP,IL6orIL8没有这样的临床改善价值PCT(AUC0.92),CRP(AUC0.76),IL-6(AUC0.75),IL-8(AUC0.71)临床诊断模式：

体温

心率

血压白细胞计数临床使用PCT的诊断模型临床未使用PCT的诊断模型将PCT综合考虑进临床诊断中可以改善临床对细菌感染/脓毒症诊断的准确性目录降钙素原的生成1降钙素原在临床科室的应用2降钙素原与抗生素管理4优势与局限性5脓毒症的诊断与监测3图上：不同国家的抗生素处方使用频率（每1000名居民平均每日剂量）。瑞士一项研究显示，尽管瑞士的抗生素使用率相对较低，但是利用PCT控制疗法仍可使抗生素处方率降低70%以上。PCT监测抗生素治疗在感染中的应用疾病/入选标准治疗规范结果参考文献,病例数门诊患者与重症监护患者急诊室怀疑下呼吸道感染伴随咳嗽和呼吸困难患者PCT＜0.1ng/ml:不太可能是需要治疗的严重细菌感染：根本不建议抗生素处方PCT0.1—0.25ng/ml:是需要治疗的细菌感染的可能性不高：不建议抗生素处方PCT0.25—0.5ng/ml:可能存在需要治疗的细菌感染：建议抗生素处方PCT＞0.5ng/ml:很可能是需要治疗的感染：强烈建议抗生素处方。对于入院时已服用抗生素患者：如果PCT＜0.25ng/ml:建议停用已使用的抗生素：proHOSP(385)研究：如果与基线值比较，下降80%以上，建议停用坑生素（下降达90%，强烈建议停用抗生素）。每1000天处方下降率：661/1000相比332/1000(83%相比44%)（22），病例数=243在PCT指导组中用抗生素治疗的疗程更短（5.7天相比8.7天），疗效相同但副作用更少。（385）病例数=1359在怀疑各类型的急性呼吸道感染患者中，全科医生考虑的使用抗生素治疗处方频率下降超过70%（44），病例数=458慢性阻塞性肺病急性加重处方率下降，40%相比70%（研究组/对照组）（24），病例数=208疾病/入选标准治疗规范结果参考文献,病例数住院患者与重症监护患者任何严重程度的社区获得性肺炎（CAP）标准同上PCT组的疗程更短：5天相比12位数（研究组/对照组的中微）（23），病例数=302重度脓毒症、感染性休克对于“基础值”（峰值）＞1ng/ml的：在治疗第5天随访，如果PCT水平＜基线值得10%或者PCT绝对值＜0.25ng/ml，停用抗生素

对于“基础值”＜1ng/ml的：在治疗第3天随访PCT，如果PCT＜0.1ng/ml，停用抗生素.如果血培养结果阳性，治疗至少5天。抗生素疗程缩短：

6天/9.5天（研究组/对照组的中位数）（25），病例数=79术后重症监护的脓毒症患者（至少2项SIRS诊断标准=重度脓毒症，感染性休克）如果感染临床表现减轻且PCT≤1ng/ml，或如果基础PCT＞1ng/ml且3天后下降到基础值25-35%（在3天内下降超过65-75%），停用抗生素治疗在PCT组中，抗生素疗程缩短2天（5.9±1.7天相比7.9±0.5天）

在PCT组中，高强度治疗的疗程更短。（356），病例数=110重症脓毒症患者如果感染临床表现减轻且PCT≤1ng/ml，如果基础PCT＞1ng/ml且3天后下降达到基础值的25-35%，停用抗生素。在PCT组中，治疗周期缩短1.7天。（6.6±1.1天相比8.3±0.7天）（369），病例数=27疾病/入选标准治疗规范结果参考文献,病例数住院患者与重症监护患者疑似感染的重症监护患者，多中心研究PCT＜0.25ng/ml或者＞0.25且＜0.5ng/ml:

不建议抗生素治疗（分别是较强烈及低强度建议）

PCT＞0.5ng/ml且＜1ng/ml或＞1ng/ml：

建议抗生素治疗（分别是明确及急需）

病程中，如果PCT下降到峰值的80%以下或者＜0.5ng/ml:建议根据PCT水平停用抗生素治疗。

无抗生素天数（观察期28天，研究的主要终点）：PCT组：14.3±9.0天，对照组：11.6±8.2天，（抗生素暴露相对下降23%），死亡率无差别。

（389），病例数=621

5个中心的呼吸机相关性肺炎（VAP）

72小时后的PCT：＜0.2ng/ml或者PCT＞0.2ng/ml且＜0.5ng/ml或者比治疗前下降80%以上：建议停用抗生素治疗（分别是强烈及低强度建议）。

PCT≥0.5ng/ml或者下降幅度少于80%或者

PCT＞1ng/ml:

不建议停用抗生素（建议强度分别为低强度与强度）

无抗生素天数（观察期28天）：13天（PCT组）相比9.5天（对照组），抗生素治疗相对减少27%（研究主要终点），次要终点（风险评估）：两组无差别（死亡率，辅助通气治疗天数或者重症监护天数）

（371），病例数=101

PCT为指导使用抗生素VS标准指南为指导使用抗生素

多中心随机对照研究研究对象：2006-2008年瑞士6家三级医院中的1359例下呼吸道感染（LRTI）的患者PCT组671人，对照组688人JAMA,September9,2009—Vol302,No.101059降钙素原---普通病房抗生素应用建议

PCT水平（ng/ml）细菌感染抗生素使用指导与建议PCT≥0.5极可能强烈建议使用应在抗感染治疗开始后第3天、第5天、第7天复测PCT：如果PCT水平低于0.25ng/ml,停止使用抗生素；如果PCT峰值水平很高，则当PCT水平下降超过峰值水平的80%-90%时停止使用抗生素；如果PCT一直维持在高水平，考虑治疗失败，应调整抗生素治疗0.25≤PCT＜0.5可能建议使用0.1≤PCT＜0.25不太可能不鼓励使用对于下呼吸道感染的患者，以下情况应结合临床考虑使用抗生素：呼吸或血流动力学不稳定；存在严重的合并症；入住ICU。虽然PCT＜0.1ng/ml,但为社区获得性肺炎（CAP）PSIV或CURB>3的患者，或慢性阻塞性肺疾病（COPD)GOLDIV的患者。3、虽然PCT＜0.25ng/ml,但为社区获得性肺炎（CAP）PSIIV和V或CURB>2的患者，或慢性阻塞性肺疾病（COPD)GOLDIII和IV的患者。PCT＜0.1极不可能不建议使用EuropeanRespiratoryDisease,2012;8(1):71-4

降钙素原---重症病房抗生素应用建议Lancet2010;375:463-74单纯CAP(社区获得性肺炎），抗生素5-10天；军团菌CAP，抗生素至少14天；坏死性CAP，抗生素至少10天；脓胸或者肺部脓肿，则需引流；AECOPD，5-10天；急性支气管炎（对于咳脓痰且有危险因素：年龄大于75岁、发热、慢性新功能不全、糖尿病、严重神经系统疾病），抗生素3-5天。期间复查血白细胞计数、CRP等感染监测指标标准指南观察终点主要终点：30天后所有不良后果的总和：死亡率、入住ICU率、本病相关的并发症（如肺炎持续或者进展，肺脓肿、脓胸、ARDS）、感染复发且需使用抗生素次要终点：抗生素使用时间（包括静脉和口服），抗生素使用相关副反应，住院时间PCT减少抗生素使用及相关副反应次要终点所有病人社区获得性肺炎

慢性阻塞性肺气肿

急性支气管炎

接收抗生素治疗人数接收抗生素治疗人数时间时间结论ClicktoaddTitle1减少抗生素使用1ClicktoaddTitle2减少药物相关副作用2ClicktoaddTitle1减少细菌耐药性产生3以PCT指导抗生素的临床应用：PCT监测抗生素治疗在呼吸道感染中的应用本研究包括243例患者，这些患者因“呼吸困难和咳嗽”到急诊室就诊，经过详细的临床体格检查之后，内科医生认为是抗生素治疗的候选者。对照组119例患者给予传统治疗，未检测PCT。研究组（PCT组），医生在了解PCT水平后，根据PCT建议或者反对使用抗生素。观察发现，患者的疾病并非都需要抗生素治疗（如支气管炎或者哮喘）的抗生素使用下降幅度最大。另一方面，与预期一样，肺炎患者几乎全部接受抗生素治疗，因此检测PCT增加了诊断的可靠性。PCT监测抗生素治疗在呼吸道感染中的应用图上：慢性阻塞性肺病急性加重患者接受随机治疗6个月后复发或存货的K-M生存率曲线。红线：PCT组，入院后仅40%患者接受抗生素治疗。绿线：对照组，入院后72%AECOPD患者接受抗生素治疗。抗生素是慢性支气管炎加剧的常用处方，虽然医生不是很清楚其疗效如何。在使用PCT检测治疗时，在慢性支气管炎急性期的抗生素处方率仅为40%，而未检测PCT情况下为72%。在6个月的观察周期内，疗效依然显著，并发症发生率并未增加（未见死亡率、住院率或感染加重率增加）适应患者的个体化抗生素治疗的PCT水平判读基本原则必须有个体化的PCT检测治疗指征必须注意临床表现应记录可疑的或确诊的感染症状必须总体观察PCT水平的变化趋势目录降钙素原的生成1降钙素原在临床科室的应用2降钙素原与抗生素管理4优势与局限性5脓毒症的诊断与监测3WBC计数:不同微生物感染时白细胞计数可以升高、降低甚至缺乏，尚有许多因素能够影响WBC计数，缺乏敏感性和特异性。CRP：一种急性时相蛋白，多种感染及非感染因素（如：急性心肌梗死、创伤、感染、炎症、外科手术、肿癌浸润等）均可引起CRP升高。炎症发生12h后才能检出。另外，肝功能严重受损的患者CRP水平低，易引起假阴性结果。因此，血CRP对细菌感染诊断准确性较差。常规感染检测指标的缺陷PCT与其他炎症反应因子PCTIL-6CRPPCT比传统的CRP、IL-6等炎性指标，有着更好的ROC曲线下分析，体现出更具优势的诊断灵敏度和特异性Mülleretal.,CCM2000lactatesMulleretal.,Circulation

2004在传染性心内膜炎的早期诊断上，PCT体现出比CRP更好的诊断灵敏度和特异性1-CRP：特异性低，仅仅是急性时相反应标志物PCT：公认的细菌感染的生物标志物MHatherilletal.ArchDisChild1999;81:417-21AUC–PCTAllPat. 0.96<3Months 0.963-36Months 0.97>36Months 0.92儿科ICU中脓毒症的诊断175儿童(PICU)PCT0.96CRP0.83WBC0.51对各年龄段、处于危急状态的儿科脓毒症患者,PCT比CRP、WBC有着更好的诊断优势WBC图：儿童的扩散性细菌感染（组Ⅰ），局灶性细菌感染（组Ⅱ）和病毒感染（组Ⅲ）的PCT，CRP，和IL-6的血清浓度的比较。组Ⅰ：53例儿童（平均年龄为2.3岁）阳性血培养（31例）或细菌性脑膜炎。组Ⅱ：109例局灶性细菌性感染的儿童（阴性血培养，以及肺炎，平均年龄为4.2岁）。组Ⅲ：274例病毒性疾病的儿童（病毒证据存在）（平均年龄2.3岁）降钙素原的敏感性和特异性图左：11例抗体相关性脉管炎患者，在全身感染的16次发作中，血清PCT、新蝶呤、白介素6以及CRP与4-6周无感染间歇或治疗后比较图左：无论有无感染，以PCT浓度作为SOFA评分的一个参数，来评估重症监护患者的器官功能障碍的严重程度。感染患者（PCT=-0.84+1.526*SOFAscore，ng/ml）及无感染患者（PCT=0.27+0.02*SOFAscore，ng/ml，p<0.02）的回归线图图左：无论有无感染，以CRP浓度作为SOFA评分的一个参数，来评估重症监护患者的器官功能障碍的严重程度。感染患者（CRP=-105.58+0.72*SOFAscore，ng/ml）及无感染患者（CRP=84.53-0.19*SOFAscore，ng/ml，p<0.001）的回归线图PCT的血液动力学PCTCRPIL-6动力学特征2-6小时明显升高，峰值在12-48小时出现，半衰期为24小时最高水平的CRP只在2-3天后才出现，恢复正常水平有时会超出一个星期1-2小时出现峰值，降低速度很快，变化范围大特异性诱导条件苛刻决定了其高特异性影响因素很多，其浓度与疾病的进展和预后相关性很弱细菌或病毒感染、自身免疫过程或组织创伤触发均可诱导IL-6与疾病严重程度相关性与疾病的严重程度以及病情随着时间的推移的变化具有很好的相关性与SOFA评分的相关性很低，导致漏诊重症脓毒症与疾病的严重程度有较好关联，在某种程度上与疾病的预后相关对脓毒症的诊断、预后及治疗

监测各生物学指标的评估性能标志物诊断预后监测降钙素原（PCT）+++++++++白介素6（IL-6）+++++++白细胞计数+++++内毒素++++++C反应蛋白（CRP）++++++人类白细胞DR抗原++++++蛋白质C++++白介素10（IL-10）++++非组蛋白蛋白质（HMG-1）++++++无论是对脓毒症的诊断、预后评估及治疗监测PCT都体现出最优异的性能Reportofthe5thTorontoSepsisRoundtable,Toronto,Ontario,Canada,October25,26,2000.脓毒败血症的标志物的分类非典型病原体感染中的PCT水平病因降钙素原临界点

(ng/mL)评论参考文献侵袭性真菌感染0.5后期增加，在第1-3天,敏感性仅为

53%,高峰期敏感性90%,念珠菌血症较不显著;曲霉菌的峰值延后SuppCareCan.2005;13(5):343-6军团菌0.5(