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中性粒細胞CD64和降鈣素原對新生兒敗血癥診斷價值的Meta分析

2020-06-23 03:25李洪媛鄭興惠
醫學綜述 2020年11期
關鍵詞:敗血癥降鈣素靈敏度

李洪媛,鄭興惠

(遵義醫科大學第三附屬醫院新生兒科,貴州 遵義 563000)

新生兒敗血癥是指病原體侵入新生兒血液循環,并在其中生長、繁殖、產生毒素而造成的伴或不伴血流動力學改變的全身炎癥反應。臨床癥狀缺乏特異性,病情進展快,不能及時早期發現及治療是造成新生兒死亡的主要原因之一。目前診斷新生兒敗血癥的金標準仍是血培養,其陽性率低[1-2],培養時間長[3],受外界因素影響較多,易漏診和誤診。因此,積極尋找準確度高、檢測速度快的實驗室指標成為臨床研究的熱點。近年來CD64應用于臨床診斷新生兒敗血癥,有研究發現,CD64表達與新生兒敗血癥密切相關,短時間內可迅速升高,且具有采血量少、檢測速度快、檢測成本低等優點,有望成為診斷新生兒敗血癥的可靠手段[4]。但其靈敏度和特異度變化范圍較大[5-6],對于診斷新生兒敗血癥的準確性尚存在爭議[7]。有研究發現,降鈣素原(procalcitonin,PCT)是診斷新生兒敗血癥的良好指標[8],在診斷新生兒敗血癥中有較高的靈敏度及特異度[9-10],在細菌感染時明顯升高,但不同的研究結果差異較大,且新生兒出生后48 h內存在生理性升高[11],診斷截斷值尚未有明確標準,給臨床診斷帶來一定困難。本研究系統評價中性粒細胞CD64和PCT診斷新生兒敗血癥的臨床價值。

1 資料與方法

1.1檢索策略 計算機檢索PubMed、Embase、Web of Science及中國知網、萬方、中國生物醫學文獻數據庫、維普數據庫,檢索時間從建庫至2019年10月。英文檢索詞包括procalcitonin and (CD64 or Neutrophil CD64) and (sepsis or septicemia) and (newborn or neonatal or neonates or infants) and infection;中文檢索詞包括降鈣素原、中性粒細胞CD64、敗血癥、膿毒癥、感染、新生兒。

1.2納入與排除標準 納入標準:①研究對象為出生后小于28 d的新生兒;②前瞻性研究或回顧性研究;③包括中性粒細胞CD64和PCT的相關研究;④能從全文直接提取或通過計算得到真陽性(true positive,TP)、假陰性(false negative,FN)、假陽性(false positive,FP)、真陰性(true negative,TN);⑤語種限定為中文和英文。排除標準:①無法從全文直接提取或通過計算得到TP、FN、FP、TN的文獻;②綜述、會議報告、個案及動物實驗;③重復發表文獻。

1.3數據提取及質量評價 由兩名研究者按照提前設計的數據提取表獨立進行數據提取,包括第一作者姓名、發表時間、研究國家、胎齡、診斷標準、檢測方法、檢測方法的表達方式、TP、FN、FP、TN。采用2003年Cochrane協作網推薦的診斷性試驗質量評價工具QUADAS-2(Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies)表進行質量評價[12],其中第3、8、9條目為非必須評價條目。對于數據提取結果及文章質量評價存在分歧時,則加入第三方研究者參與討論解決。

1.4統計學方法 采用Meta-Disc 1.4和Stata 14.0統計軟件對納入研究進行統計分析,匯總靈敏度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、診斷比值比及其相應的95%置信區間(confidence intervals,CI),并繪制森林圖、綜合受試者工作特征曲線(summary receiver operating characteristic,SROC),計算SROC曲線下面積(area under curve,AUC)等。Q*越大,AUC越接近1,準確性越高,診斷價值越大[13]。診斷性試驗異質性來源主要包括閾值效應和非閾值效應。閾值效應探討主要通過兩種方法[14]:①計算靈敏度對數與(1-特異度)對數的Spearman相關系數,呈強正相關,提示存在閾值效應;②視圖SROC曲線平面圖,呈典型“肩臂狀”分布,提示存在閾值效應。非閾值效應探討運用診斷比值比及統計量Cochran-Q檢驗,森林圖中每一項研究診斷比值比與合并診斷比值比不在同一條直線上,P<0.05,提示存在非閾值效應引起異質性。以I2評估異質性大小,I2>50%,說明研究間存在異質性,應用隨機效應模型合并效應量,否則選擇固定效應模型。如果研究間異質性較大,進行Meta回歸、亞組分析及敏感性分析查找異質性來源。采用Deeks′漏斗圖評估所納入文獻的發表偏倚,P>0.05差異無統計學意義,說明不存在發表偏倚,如果漏斗圖回歸線與X軸的夾角越接近90°,斜率越趨向于0,也說明不存在發表偏倚。應用Fagan分析檢驗CD64和PCT診斷新生兒敗血癥的臨床應用價值。

2 結 果

2.1納入研究 初步檢索文獻208篇,人工檢索文獻1篇,EndNote去除重復文獻53篇,剔除個案報道2篇、綜述22篇,通過瀏覽標題及文摘剔除100篇,瀏覽全文后剔除17篇,最終納入文獻15篇,見圖1。

2.2納入文獻的基本特征 共納入15篇文獻,中文13篇,外文2篇,包括病例1 969例,陽性903例,陰性1 066例。CD64均采用流式細胞術(flow cytometry,FCM)進行檢測,檢測方法的表達采用平均熒光強度、指數、分子數/細胞。PCT主要采用固相免疫色譜法和電化學發光免疫法,檢測方法不同,診斷截斷值也不同。見表1、2。

2.3納入文獻質量評價 QUADAS質量評價表顯示,所納入文獻質量評價條目大部分是+,說明文獻質量較好,見表3。

2.4Meta分析結果

2.4.1異質性檢驗 CD64和PCT的SROC曲線平面圖所形成的圖像均不呈典型的“肩臂狀”分布,提示不存在閾值效應,見圖2、3。進一步計算CD64和PCT的(1-特異度)對數的Spearman相關系數均呈負相關(r=-0.595,P=0.019;r=-0.036,P=0.899),提示不存在閾值效應。分別繪制CD64和PCT診斷比值比森林圖,每一個研究的診斷比值比與合并診斷比值比并不沿同一直分布,見圖4、5。Cochran-Q檢驗結果顯示,CD64的靈敏度(I2=77.2%)、特異度(I2=70.2%)及PCT的靈敏度(I2=85.9%)、特異度(I2=89.6%)均存在異質性(均P<0.05)。

圖 1 文獻篩選流程圖

表1 納入文獻數據提取結果

FCM:流式細胞術

表2 納入文獻數據提取結果

PCT:降鈣素原;TP:真陽性;FP:假陽性;FN:假陰性;TN:真陰性;a平均熒光強度;b分子數/細胞;c指數

表3 納入研究質量評價

+:是;-:否;0:不清楚;*非必須評價條目

2.4.2合并效應量 CD64和PCT研究間存在明顯異質性,采用隨機效應模型合并效應量。CD64匯總靈敏度為0.89,特異度為0.89,陽性似然比為8.25,陰性似然比為0.11,診斷比值比為80.41,AUC為0.957 3,Q*為0.900 6。PCT匯總靈敏度為0.78,特異度為0.82,陽性似然比為4.39,陰性似然比為0.26,診斷比值比為18.72,AUC為0.884 1,Q*為0.814 6,見表4。CD64、PCT森林圖及SROC曲線見圖2-13。

SROC:綜合受試者工作特征曲線;AUC:曲線下面積

PCT:降鈣素原;AUC:曲線下面積;SROC:綜合受試者工作特征曲線;AUC:曲線下面積

圖3 PCT SROC曲線

圖4 CD64診斷比值比

PCT:降鈣素原

表4 匯總分析表

指標CD64PCT靈敏度(95%CI)0.89(0.87~0.91)0.78(0.75~0.81)特異度(95%CI)0.89(0.87~0.91)0.82(0.79~0.84)陽性似然比(95%CI)8.25(5.79~11.74)4.39(2.23~8.63)陰性似然比(95%CI)0.11(0.06~0.18)0.26(0.18~0.37)診斷比值比(95%CI)80.41(45.47~142.19) 18.72(9.24~37.93)AUC0.957 3 0.884 1Q*0.900 60.814 6

PCT:降鈣素原;AUC:曲線下面積

圖6 CD64靈敏度

圖7 CD64特異度

圖8 CD64陽性似然比

圖9 CD64陰性似然比

PCT:降鈣素原

2.4.3異質性來源 CD64以研究國家、胎齡、檢測方法表達方式、樣本數為協方變量進行分析,結果顯示以上4項因素可能是CD64異質性的來源,見圖14。進一步以4項因素進行亞組分析,檢測方法表達方式中指數可能是異質性的來源,進一步去除用指數表達的研究重新獲得的結果無顯著變化,表明以上因素不是導致本研究間的異質性來源,見表5。PCT以研究國家、胎齡、檢測方法、樣本數為協變量進行分析,結果顯示研究國家、胎齡、樣本數可能是PCT異質性的來源,見圖15。進一步以3項因素進行亞組分析,各亞組結果無顯著變化,表明以上因素不是導致本研究間的異質性來源,見表6。

PCT:降鈣素原

PCT:降鈣素原

Gestational:胎齡;Country:國家;sample:樣本數;method1:平均熒光強度;method2:分子數/細胞;method3:指數;Sensitivity:靈敏度;Specificity:特異度;*越多為可能引起本研究異質性的因素

圖14 CD64 4個單變量Meta回歸結果

表5 CD64亞組分析結果

Gestational:胎齡;Country:國家;sample:樣本數;method1:固相免疫色譜法;method2:電化學發光免疫法;method3:其他檢測方法;Sensitivity:靈敏度;Specificity:特異度;PCT:降鈣素原;*越多為可能引起本研究異質性的因素

圖15 PCT 4個單變量Meta回歸結果

表6 PCT亞組分析結果

PCT:降鈣素原

2.4.4敏感性分析 采用箱式變量模型進行敏感性分析,通過視圖16、17發現CD64所納入研究第8項[22]、11項[25]、13項[27]、14項[28]、15項[29]及PCT所納入研究第2項[16]、8項[22]、11項[25]、15項[29]研究落在中心區域之外,逐一剔除落在中心外研究及一并剔除全部落在中心外研究再次進行Meta分析,重新獲得靈敏度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、診斷比值比、AUC、Q*指數,敏感性分析顯示CD64和PCT的各研究結果變化不大,說明本研究穩定性較好,結果可靠,見表7、8。

圖中圓圈表示每個獨立的研究

PCT:降鈣素原;圖中圓圈表示每個獨立的研究

表7 CD64敏感性分析結果

研究靈敏度(95%CI)特異度(95%CI)AUCQ*全部0.89(0.87~0.91)0.89(0.87~0.91)0.957 30.900 6剔除5項0.92(0.89~0.94)0.90(0.89~0.92)0.967 40.915 6剔除第8項[22]0.92(0.90~0.94)0.90(0.87~0.91)0.966 00.913 4剔除第11項[25]0.89(0.83~0.91)0.89(0.87~0.91)0.953 70.895 6剔除第13項[27]0.89(0.87~0.91)0.90(0.88~0.92)0.960 00.904 5剔除第14項[28]0.89(0.87~0.91)0.90(0.86~0.91)0.956 60.899 6剔除第15項[29]0.89(0.87~0.91)0.89(0.87~0.91)0.960 80.905 7

AUC:曲線下面積

表8 PCT靈敏度分析結果

PCT:降鈣素原;AUC:曲線下面積

2.5發表偏倚檢驗 繪制Deeks′漏斗圖評估文獻發表偏倚。通過觀察CD64、PCT Deeks′漏斗圖回歸線與X軸幾乎垂直,CD64和PCT差異無統計學意義(P=0.96,P=0.78),見圖18、19。

Study:研究;Regression Line:回歸線;1/root(ESS):效應量對數的標準誤;Diagnostic Odds Ratio:診斷比值比

圖18 CD64 Deeks′漏斗圖

PCT:降鈣素原;Study:研究;Regression Line:回歸線;1/root(ESS):效應量對數的標準誤;Diagnostic Odds Ratio:診斷比值比

圖19 PCT Deeks′漏斗圖

2.6臨床價值 當CD64和PCT診斷新生兒敗血癥驗前概率設定為46%,驗后陽性概率分別為89%、81%,驗后陰性概率分別為8%、16%,見圖20、21。

Pre-test Probability:驗前概率;Post-test Probability:驗后概率;Likelihood Ratio:似然比;Prior Prob:驗前概率;LR Positive:陽性似然比;Post Prob Pos:驗后陽性概率;LR Negative:陰性似然比;Post Prob Neg:驗后陰性概率

圖20 CD64診斷新生兒敗血癥Fagan圖

3 討 論

目前新生兒敗血癥的發病率和死亡率仍較高,根據世界衛生組織調查,在發展中國家新生兒敗血癥仍是新生兒死亡的主要原因之一[30],死亡率高達19%[31]。新生兒時期免疫功能尚未發育成熟、機體免疫力較差,病原菌進入血液后不能及時清除,在體內生長、繁殖、產生毒素等,最終導致敗血癥的發生,胎齡越小,體重越低,發生率越高[32]。因此,臨床上新生兒敗血癥的診斷需要靈敏度和特異度均較高的生物標志物。

PCT:降鈣素原;Pre-test Probability:驗前概率;Post-test Probability:驗后概率;Likelihood Ratio:似然比;Prior Prob:驗前概率;LR Positive:陽性似然比;Post Prob Pos:驗后陽性概率;LR Negative:陰性似然比;Post Prob Neg:驗后陰性概率

圖21 PCT診斷新生兒敗血癥Fagan圖

CD64是IgG Fc片段的受體,與IgG有較高的親和力,參與機體體液免疫和細胞免疫[4]。CD64主要分布在單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞表面。在靜息狀態下,CD64在中性粒細胞表面低表達,當受到外界刺激后激活并急劇升高,在感染后4~6 h即可升高數倍,隨著炎癥消退逐漸恢復至正常水平[33]。李寶輝等[3]Meta分析研究顯示,CD64匯總靈敏度為0.72,特異度為0.78,AUC為0.874 6,Q*為 0.805 1,對新生兒敗血癥有一定診斷價值,但不能作為診斷新生兒敗血癥的單獨指標,與Shi等[6]發表的Meta分析結論相同。Dai等[34]研究顯示,CD64匯總靈敏度為0.8,特異度為0.83,AUC為0.88,可作為診斷新生兒敗血癥的可靠指標。本研究共納入15項研究,CD64匯總靈敏度為0.89,特異度為0.89,AUC為0.957 3,Q*為0.900 6,靈敏度及特異度較高,CD64診斷新生兒敗血癥有顯著的診斷價值,能夠作為單獨診斷新生兒敗血癥指標。本研究存在非閾值效應引起的異質性,應用Meta回歸尋找異質性因素,研究國家、胎齡、檢測方法表達方式、樣本數可能是異質性來源,進一步進行亞組分析,結果顯示各組靈敏度及特異度也均大于0.8,AUC及Q*值與匯總結果變化不大,說明非閾值效應不影響本研究結果。

PCT是由甲狀旁腺C細胞產生的降鈣素前體物質,由116個氨基酸組成的急性期蛋白,在感染后2~4 h急劇升高,6~8 h達到高峰,24 h恢復正常[35],在體內最多可持續存在7 d[36]。PCT對新生兒細菌感染較為敏感,與感染的程度呈正相關[18],并能夠判斷疾病的療效[37]。Pontrelli等[38]Meta分析研究顯示,當PCT的截斷值為2~2.5 ng/mL時,顯示出最佳的靈敏度(0.85),但特異度較低(0.54),在診斷新生兒敗血癥表現出中等準確性。Ruan等[35]薈萃分析顯示,匯總靈敏度為0.85,特異度為0.84,有較高的靈敏度及特異度,但視圖似然比散點圖發現PCT無法排除或確認新生兒敗血癥。本研究結果顯示,PCT匯總靈敏度為0.78,特異度為0.82,AUC為0.884 1,Q*為0.814 6,AUC及Q*均>0.8,但靈敏度和特異度中等,說明在診斷新生兒敗血癥中有一定的診斷價值,但不能排除及確診新生兒敗血癥。通過異質性檢驗,本研究存在非閾值效應引起的異質性,應用Meta回歸尋找異質性因素,研究國家、胎齡、樣本數可能是異質性來源,并進行亞組分析,其結果與匯總結果變化不大,說明非閾值效應不影響本研究結果。當CD64和PCT診斷新生兒敗血癥驗前概率設定為46%,如果CD64、PCT試驗結果為陽性時,該患兒被診斷為敗血癥的概率由驗前概率的46%分別上升至驗后概率的89%、81%,如果診斷試驗結果為陰性時,該患兒被診斷為非敗血癥的概率由驗前概率46%分別下降至驗后的8%、16%,表明應用CD64或PCT診斷新生兒敗血癥的準確性明顯提高,且CD64的驗前概率和驗后概率比PCT的變化范圍大,表明CD64的診斷準確性高于PCT。

綜上所述,CD64具有較高的靈敏度和特異度,表現出較好的診斷效能,可以作為診斷新生兒敗血癥的有用工具。PCT具有中等的診斷價值,不能單獨作為新生兒敗血癥診斷指標,必要時可聯合其他生物標志物提高診斷效能。

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