化脓性、类风湿、骨性及痛风性关节炎血清和关节液
新鲜标本中降钙素原浓度检测意义的初步研究
医院
摘要初步探索血清及关节液降钙素原（procalcitonin，PCT）浓度检测诊断化脓性关节炎和其他关节炎症的能力。取年1月至年6月我院膝化脓性关节炎23例，膝类风湿关节炎21例，膝骨性关节炎40例，膝痛风性关节炎11例，分别记为SA组、RA组、OA组和GA组。收集新鲜的血清和关节液标本，采用酶联荧光分析技术检测PCT浓度，编程并运用Nemenyi法对四组关节炎患者血清及关节液标本的PCT浓度总体分布位置进行两两比较并比较评价多种临床试验指标，运用ROC曲线分析PCT浓度作为诊断指标的准确度。SA组血清及关节液标本中PCT浓度值均高于其他三组，RA、OA、GA组之间血清及关节液标本中PCT浓度值则无差别，均具有统计学意义（P＜0.01）。在截断点为0.5μg/L时，两种标本PCT检测对于鉴别诊断化脓性关节炎均有高特异性，而敏感度则是关节液PCT检测远高于血清PCT检测。血清PCT鉴别诊断化脓性关节炎的准确度为中等偏低，而关节液PCT鉴别诊断化脓性关节炎的准确度较高。血清和关节液PCT检测能作为区分化脓性关节炎和其他关节炎的备选实验室指标，且关节液PCT检测的敏感度和准确度优于血清PCT检测。
关键词血清关节液降钙素原化脓性关节炎
前言
化脓性关节炎与其他多种关节炎有相似的临床表现，鉴别诊断困难，相关文献统计显示诊断未明确的关节炎占16%-36%，而误诊化脓性关节炎将带来危险后果，因此其早期鉴别诊断十分重要。然而，在细菌学培养结果出炉之前，临床上只能通过X线影像学、血常规、血沉、C反应蛋白、关节液常规生化等作早期诊断。其中，细菌学培养虽然被视为“金标准”，但受无菌操作水平要求高、耗时长、假阳性或假阴性等缺点的限制，难以快速准确地得到结果；而影像学检查及其他实验室检测由于缺乏敏感性或特异性，往往导致误诊或延误最佳治疗时机。因此，临床上急需一种更好的检测指标来诊断关节感染。
降钙素原(procalcitonin，PCT)是一种诊断细菌感染的新型指标，是目前判断细菌感染的研究热点。实验证明，PCT是降钙素的前体肽，由细菌内毒素、TNF-α、IL-6等作用于细胞产生，它作为一种次级炎症因子,本身不直接参与启动脓毒血症反应,但可放大并加重脓毒血症病理过程，且对无菌性炎症感染和病毒感染无反应或仅有轻度反应。PCT在健康个体中含量极低、分子结构稳定、易于储存和收集，近年来被广泛应用于众多感染性疾病的诊断。目前已有少量关于PCT检测在诊断化脓性关节炎的相关报道，但结果多样结论不一，且暂缺乏对该诊断方法准确度分析的报道，本实验将通过研究来评价血清及关节液中的PCT水平在关节感染中的诊断价值。
1资料与方法
1.1资料来源
取年1月-年6医院门诊或住院的膝关节炎患者，其中化脓性膝关节炎23例，类风湿膝关节炎21例，骨性膝关节炎40例，痛风性膝关节炎11例，分别记为SA组、RA组、OA组和GA组，男女比例分别为15/8,、6/15、19/21和10/1，年龄分别为（46.6±3.6）岁、（35.0±2.2）岁、（66.2±2.6）岁和（60.8±5.6）岁。
所有患者在研究前均未行抗生素治疗和关节腔穿刺；诊断均参照公认经典的诊断标准(来自ACR)进行（入围本研究的化脓性关节炎患者关节液里均已培养出细菌）；并已排除患或可疑患多种关节炎患者。
1.2标本采集
血清标本：经无菌操作由肘部静脉采集静脉血离心后获得；关节液标本：经无菌操作由髌股关节面穿刺抽取获得。因PCT定量检测所需样本体积≥μL，故所取关节液标本体积小于上述要求者已排除在本研究之外，双膝均有症状的患者，只取症状较重侧膝关节液作为检测标本。
1.3血清及关节液PCT浓度测定
所用标本均为采集后存放24小时内的新鲜血清和关节液。使用ELFA（酶联荧光分析）技术，使用PCT定量测定试剂盒（VIDAS?B·R·A·H·M·SPCT；BIOMERIEUX；法国；版本号E-/08），严格按说明操作：使用固相管（SPR，其内层包裹有单克隆的鼠抗人PCT免疫球蛋白）作为固相及移液装置，并将检测所需标本和试剂预先配置好分装在密闭的试剂条（STR）中待用，按要求放入VIDAS系列仪器中进行自动检测，仪器将根据由PCT抗原-抗体复合物催化某底物产生的荧光产物的浓度计算样本中PCT的浓度，并打印出结果。
1.3统计学方法
采用SPSS19.0统计软件(SPSS,ChicagoIL)，当P＜0.01时差异具有统计学意义。记录两类标本中各组PCT浓度值，编程并运用Nemenyi法对四组关节炎患者血清及关节液标本的PCT浓度总体分布位置进行两两比较，计算其分布构成比及进行相关临床试验指标评价，作出ROC曲线分析PCT浓度作为诊断指标的准确度。
2结果
2.1PCT检测结果
分别对四组关节炎患者血清及关节液标本进行PCT检测，采用SPSS19.0统计软件(SPSS,ChicagoIL)，计算并描绘各组PCT浓度均数，Nemenyi法对四组关节炎患者血清及关节液标本的PCT浓度总体分布位置进行两两比较。（见图1）
图1各组膝关节炎患者血清和关节液PCT浓度分布位置
从图1可以得知，SA组血清及关节液标本中PCT浓度值均高于其他三组，RA、OA、GA组之间血清及关节液标本中PCT浓度值则无差别，均具有统计学意义（P＜0.01）。
2.2PCT浓度分布构成比和诊断化脓性感染的临床评价指标
整理得出四组关节炎患者血清及关节液标本PCT浓度分布构成比（见表1、表2）。以RA组、OA组和GA组代表非感染性关节炎，结合表1、表2数据得出各截断点时血清和关节液PCT浓度诊断关节感染疾病的敏感度、特异度、阳性预测值（PositivePredictiveValue,PPV）和阴性预测值（(NegativePredictiveValue,NPV）（见表2）。
从表2可以看出，当截断点取0.5μg/L时，两种标本PCT检测对于鉴别诊断化脓性关节炎均有高特异性、PPV和NPV，而敏感度则是关节液PCT检测远高于血清PCT检测。而当截断点取2.0μg/L或10.0μg/L时，两种标本PCT检测鉴别诊断化脓性关节炎仍具有高特异性，但敏感度却急剧下降。
2.3PCT鉴别诊断化脓性关节炎的准确度分析
采用SPSS19.0统计软件(SPSS,ChicagoIL)，结合以上资料得到ROC曲线，计算曲线下面积并分析血清和关节液PCT浓度作为鉴别诊断化脓性感染关节炎指标的准确度。（见图2、表3）
由图2计算得表3可知，血清PCT鉴别诊断化脓性关节炎的ROC曲线面积为0.，关节液PCT鉴别诊断化脓性关节炎的ROC曲线面积为0.，分析后得出血清PCT鉴别诊断化脓性关节炎的准确度为中等偏低，而关节液PCT鉴别诊断化脓性关节炎的准确度较高。
3讨论
化脓性关节炎若治疗不得当，可导致关节粘连、功能障碍，甚至致畸。目前，化脓性关节炎诊断依赖细菌培养为“金标准”，但存在耗时长，假阴性率较高等缺点。其他临床已使用或正在研究的诊断化脓性关节炎指标，如血或关节液白细胞计数（WBC）、血沉（ESR）等也不符合“金标准”的要求。C反应蛋白（CRP）虽被大量应用到化脓性关节炎的诊断中但存在较多争议，既有文献报道CRP诊断化脓性关节炎特异性高但敏感性低，也有Gupta等人的文献报道CRP诊断化脓性关节炎敏感度达98%。
PCT是来自降钙素的前体肽，在众多感染和炎症中含量升高，被大量应用于全身感染或感染性休克研究中，一些对比CRP、PCT及其他炎性指标物的研究在一定程度上揭示了PCT作为鉴别诊断感染指标的优越性：据报道，PCT诊断的准确性不受甾体的影响，但诸如CRP之类的其他炎性标志物却会受甾体的影响。最新的meta分析研究结果显示，无论病原体如何，PCT都能比CRP更准确地诊断全身细菌感染。但是，PCT被应用于局部感染的研究却十分有限且存在诸多分歧。Mahshid等认为血清和关节液PCT检测均能被应用于化脓性关节炎的检测，但未就非感染性关节炎组内各病种之间PCT含量进行进一步比较。K.Saeed等认为关节液PCT能很好地鉴别诊断化脓性关节炎，具有可重复性、时间短等优点，StreitG等研究发现化脓性关节炎和骨性关节炎患者关节液PCT浓度有统计学差异，但与风湿性关节炎患者关节液PCT浓度无统计学差异。但K.Saeed和StreitG的研究标本均来自实验前3-5年内储存在-20℃至-30℃下的关节液，并不新鲜，而关节液PCT的半衰期大约20~24h，PCT浓度在室温下24h后大约下降12%,4℃大约下降6%,故其结果的参考价值有待商榷。Martinot等的前瞻性报道发现血清PCT是鉴别诊断化脓性关节炎最好的指标，但与许多文章观点不同的是，该文认为关节液PCT在鉴别诊断化脓性关节炎中不起作用。
在本实验中，我们改进已有相关研究的设计缺陷，选取了包括化脓性关节炎和三种非感染性关节炎在内的四种关节炎疾病，采集患者新鲜的血清和关节液标本并在24小时内使用，分三步进行研究分析。第一步，对各组PCT浓度进行逐一的两两比较，结果显示SA组血清及关节液标本中PCT浓度值均高于其他三组，RA、OA、GA组之间血清及关节液标本中PCT浓度值则无差别，均具有统计学意义（P＜0.01）。说明这两类标本中存在PCT且在化脓性关节炎时升高，但其具体组织来源和产生代谢过程尚未研究明确。第二步，对其构成比和临床评价指标进行分析，发现不同截断点时临床评价指标不一样，当取截断点取0.5μg/L时，两种标本PCT检测对于鉴别诊断化脓性关节炎均有高特异性、PPV和NPV，而敏感度则是关节液PCT检测远高于血清PCT检测。据文献报道，当截断点设定为≥0.3μg/L时，血清PCT诊断感染（特别是人工关节感染）的特异度在98%，而敏感度＜35%。第三步，进行ROC曲线分析，得到血清PCT鉴别诊断化脓性关节炎的准确度为中等偏低，而关节液PCT鉴别诊断化脓性关节炎的准确度较高。这可能是与感染局限于关节病灶难以造成全身炎症感染等因素引起的，一些研究显示PCT水平低可能是由于在炎症早期或者感染局限。有报道显示因为人工关节假体感染性松动患者缺少全身炎症反应，导致其血清PCT检测敏感度较低。
综上所述，经过多种关节炎之间血清和关节液新鲜标本PCT浓度的两两比较，发现PCT浓度检测可以成为指导关节炎鉴别诊断的备选指标，且关节液PCT检测敏感度和准确度优于血清PCT检测，而高PCT浓度值应该能更进一步支持诊断，指导抗生素早期、规律的使用。但是，往后需要设置更大样本量和前瞻性设计完善进一步研究，并且需要进一步研究确定不同关节感染疾病所需的最佳截断点值及PCT在关节感染中产生代谢过程和组织来源。
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