D-乳酸跨肺梯度在肺炎诊断及疗效评估中的意义＊

陈韵名，邓烈华，张媛莉，李 娟，姚华国

（广东医学院附属医院重症医学科，广东湛江524001）

在重症监护病房（ICU）肺炎的发病率高达40%［1］。目前肺炎的诊断需根据患者症状、体征、影像学和实验室检查结果综合判断，这对于急危重症患者往往存在确诊率较低、耗时过长等不足。D-乳酸是细菌发酵的代谢产物，与感染密切相关［2］，而关于D-乳酸与肺炎诊断的研究目前未见报道。本研究排除肺外感染因素，以D-乳酸跨肺梯度（动脉血与混合静脉血D-乳酸的差值）为观察指标，通过检测其在肺炎患者血浆中的水平，分析其与客观指标肺损伤评分（LIS）及临床肺部感染评分（CPIS）的关系，探讨D-乳酸跨肺梯度在快速诊断肺炎及疗效评估中的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料2011年6月 至2012年6月期间入住本院ICU 的患者，根据美国感染病学会和美国胸科学会成立联合委员会（IDSA／ATS）的医院获得性肺炎诊治指南（2005年）和社区获得性肺炎诊治指南（2007年），诊断为医院获得性肺炎或社区获得性肺炎的患者纳入肺炎组（n＝46），肺炎患者在规范积极的抗感染治疗第3天、第7天后，根据是否需要机械通气分别又分为非机械通气组（non-MV 组，n3＝19，n7＝22）及机械通气组（MV 组，n3＝27，n7＝24）。同期入住本院ICU，无咳嗽咳痰、双肺未闻及湿啰音、胸片无渗出及斑片状阴影者纳入非肺炎组（n＝28），作为对照。排除恶性肿瘤终末期、孕妇及未满18岁的患者。两组年龄构成相似，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经医学伦理委员会批准，所有患者签署知情同意书。

1.2 方法 分别经右颈内静脉或右锁骨下静脉留置中心静脉导管，经桡动脉穿刺置管。肺炎组患者在治疗前，治疗后第3、7天3个时间点采血，由两名技术熟练的操作者同步抽取混合静脉血和桡动脉血，用于检测血浆D-乳酸；桡动脉血还用于检测血气分析、血清降钙素原（PCT）及血常规；并记录氧合指数、LIS及CPIS，取气管内吸取物行病原学检查。

1.3 D-乳酸测定 酶联免疫吸附试验双抗体夹心法测定血浆D-乳酸水平。测定OD450值，通过标准曲线计算样品中D-乳酸水平。

1.4 统计学处理 应用SPSS19.0软件分析数据。计量资料以±s表示。两组间比较采用成组样本t检验或t′检验，自身对照采用配对t检验，两变量相关分析采用直线相关分析法，以P＜0.05为有统计学意义。

表1 治疗前肺炎组和非肺炎组的比较（±s）

表1 治疗前肺炎组和非肺炎组的比较（±s）

组别 n年龄（岁） D-乳酸跨肺梯度（ng／mL） LIS（分） 氧合指数（mm Hg） CPIS（分）肺炎组 46 66.91±2.96 163.84±10.72 2.50±0.12 193.57±14.22 6.54±0.31非肺炎组 28 59.59±2.35 30.33±7.25 0.64±0.14 269.09±10.13 1.55±0.29 t 1.938 9.066 9.854 -3.836 11.044 P 0.058 0.000 0.000 0.000 0.000

2 结 果

2.1 治疗前肺炎组与非肺炎组各指标的比较 治疗前，肺炎组的D-乳酸跨肺梯度、LIS 和CPIS 均高于非肺炎组（P＜0.01），见表1。

2.2 肺炎组气管内吸取物涂片及培养结果 肺炎组气道内吸取物标本均合格（白细胞大于25个／L或10～25个／L，鳞状上皮细胞小于10个／L），其中有8例涂片及培养结果均为阴性；9例仅涂片阳性而培养结果为阴性；29例细菌培养结果阳性，致病菌包括：鲍曼不动杆菌5例，肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌各4例，铜绿假单胞菌3例，嗜麦芽窄食单胞菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、溶血葡萄球菌各2例，头状葡萄球菌、黄杆菌并光滑念珠菌、鲍曼不动杆菌并白色念珠菌、大肠埃希菌并白色念珠菌、溶血葡萄球菌并白色念珠菌各1例。

2.3 non-MV 组与MV 组在治疗前及治疗第3、7天各指标的比较

2.3.1 non-MV 组与MV 组治疗前的比较 治疗前，non-MV组与MV 组在年龄、D-乳酸跨肺梯度、LIS、氧合指数、CPIS和PCT 的差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.3.2 non-MV 组与MV 组在治疗第3、7天的比较 治疗第3、7天，non-MV 组的D-乳酸跨肺梯度、LIS和CPIS低于MV组（P＜0.01），而两组间的PCT 差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

2.3.3 MV组在治疗第3、7天的自身对照治疗第3、7天MV 组分别与该组治疗前比较，D-乳酸跨肺梯度、LIS、CPIS和PCT 的差异均无统计学意义（P＞0.05），见表3。

2.3.4 non-MV 组在治疗第3、7天的自身对照 治疗第3天non-MV 组的D-乳酸跨肺梯度和LIS 较治疗前降低（P＜0.01）；但氧合指数、CPIS 和PCT 的差异无统计学意义（P＞0.05）；而治疗第7天non-MV 组与治疗前比较，D-乳酸跨肺梯度、LIS和CPIS均降低，且氧合指数增高（P＜0.05），但PCT的差异无统计学意义（P＞0.05），见表4。

2.4 D-乳酸跨肺梯度与各检验指标的相关关系 D-乳酸跨肺梯度分别与LIS（r＝0.554，P＜0.01）及CPIS（r＝0.543，P＜0.01）之间存在直线相关关系（图1、2）；而D-乳酸跨肺梯度与PCT（r＝0.062，P＞0.05）无明显相关关系，见图1～3。

表2 non-MV 组与MV 组治疗第3、7天的比较（±s，n＝46）

表2 non-MV 组与MV 组治疗第3、7天的比较（±s，n＝46）

＊：方差不齐，两组间的比较采用t′检验。

组别 时间D-乳酸跨肺梯度（ng／mL） LIS（分） 氧合指数（mm Hg） CPIS（分） PCT（ng／mL）non-MV 组 第3天 72.57±9.20 1.64±0.20 245.44±15.22 4.75±0.57 5.34±2.73第7天 95.48±13.27 1.90±0.29 236.50±17.76 5.50±0.62 0.88±0.32 MV 组 第3天 176.50±13.16 2.52±0.16 196.57±15.22 7.43±0.45 1.59±0.40第7天 173.58±11.78 2.81±0.15 209.58±26.61 7.42±0.63 2.58±1.37 t第3天 -6.076 -3.479 2.228 -3.750 1.549第7天 -4.412 -2.953 0.805 -1.141 -1.110 P第3天 0.000 0.001 0.015 0.001 0.130＊第7天 0.000 0.008 0.430 0.045 0.280＊

表3 MV 组治疗第3、7天的自身对照（±s，n3＝27，n7＝24）

表3 MV 组治疗第3、7天的自身对照（±s，n3＝27，n7＝24）

组别 时间 D-乳酸跨肺梯度（ng／mL） LIS（分） 氧合指数（mm Hg） CPIS（分） PCT（ng／mL）治疗后 第3天 176.55±13.16 2.52±0.16 196.57±15.21 7.43±0.45 1.59±0.41第7天 173.58±11.78 2.81±0.15 209.58±26.61 7.42±0.63 2.58±1.37治疗前 第3天 162.56±10.36 2.76±0.14 184.57±16.60 7.38±0.40 2.57±0.79第7天 156.11±13.85 2.75±0.24 187.17±23.88 6.92±0.61 2.20±1.08 t第3天 0.774 -2.069 0.976 0.125 -1.883第7天 0.907 0.256 1.246 0.761 0.222 P第3天 0.448 0.052 0.341 0.902 0.074第7天0.384 0.803 0.239 0.463 0.828

表4 non-MV 组治疗第3、7天的自身对照（±s，n3＝19，n7＝22）

表4 non-MV 组治疗第3、7天的自身对照（±s，n3＝19，n7＝22）

组别 时间 D-乳酸跨肺梯度（ng／mL） LIS（分） 氧合指数（mm Hg） CPIS（分） PCT（ng／mL）治疗后 第3天 72.57±9.20 1.64±0.20 245.44±15.22 4.75±0.57 5.34±2.73第7天 95.48±13.27 1.90±0.28 236.50±17.76 5.50±0.62 0.88±0.32治疗前 第3天 166.15±19.87 2.08±0.17 211.50±23.07 5.63±0.33 8.14±3.86第7天 173.63±24.32 2.58±0.18 171.70±18.24 7.00±0.56 3.08±1.07 t第3天 -4.733 -3.312 1.794 -2.049 -2.074第7天 -4.338 -2.419 3.462 -3.000 -2.160 P第3天 0.000 0.005 0.093 0.058 0.056第7天0.002 0.039 0.007 0.015 0.059

图1 D-乳酸跨肺梯度与LIS的散点图

图2 D-乳酸跨肺梯度与CPIS的散点图

图3 D-乳酸跨肺梯度与PCT 的散点图

2.5 D-乳酸跨肺梯度诊断肺炎的灵敏度和特异度 以CPIS评分大于5分诊断为肺炎作对照，绘制D-乳酸跨肺梯度诊断肺炎的ROC曲线，曲线下面积为0.882，灵敏度为90.7%，特异度为75.5%，截值为106.11ng／mL，见图4。

图4 D-乳酸跨肺梯度ROC曲线

3 讨 论

D-乳酸为L-乳酸的同分异构体，是细菌发酵的代谢产物［3］。细菌是肺炎最常见的致病菌，其次为真菌。多种菌群均可产生D-乳酸，包括肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、克雷伯菌、乳酸杆菌等，真菌和寄生虫感染亦可产生D-乳酸［4-7］。肺炎致病微生物大量繁殖产生D-乳酸释放入血，而炎症致使肺泡上皮细胞和血管内皮细胞通透性增加，故其可被检测到。Smith等［8］早在1986年就提出D-乳酸可作为感染标记物。Chen等［9］认为检测D-乳酸将可能成为快速诊断和鉴别诊断细菌性脑膜炎的生化指标。

目前临床尚缺乏便于采样、快速检测与诊断的生物学指标来判断肺炎的发生发展。如全血白细胞计数和PCT 在所有的细菌感染性疾病中均可以增高，无法定位肺部感染。气道内吸取物培养往往耗时过长，结果滞后，特异度低，亦存在较高的假阳性率［10］。本研究采用D-乳酸跨肺梯度作为观察指标，排除了肺外因素尤其是胃肠道细菌发酵来源的D-乳酸干扰。

本研究发现，肺炎组的D-乳酸跨肺梯度高于非肺炎组；治疗第3天及第7天，non-MV组的D-乳酸跨肺梯度、LIS 和CPIS低于MV 组；non-MV 组治疗后的D-乳酸跨肺梯度较治疗前降低，而MV 组治疗前后的D-乳酸跨肺梯度无明显变化，提示D-乳酸跨肺梯度可能是肺炎的生物学标志。结合相关性分析，D-乳酸跨肺梯度与LIS以及CPIS呈直线正相关关系，并且通过绘制ROC曲线，D-乳酸跨肺梯度诊断肺炎的灵敏度为90.7%，特异度为75.5%，D-乳酸跨肺梯度有望可作为诊断肺炎的生化指标。在治疗第3天non-MV 组自身治疗前后比较中，CPIS尚未发生变化，D-乳酸跨肺梯度就已经表现出明显的差异，治疗后的D-乳酸跨肺梯度低于治疗前；预示D-乳酸跨肺梯度可能比临床常用的检验项目（如白细胞计数、细菌学结果）或影像学表现等指标对病情的反应更早更快，能够提示病情变化及预后，评价治疗效果。因此更进一步认为D-乳酸跨肺梯度可以早期诊断肺炎和快速评估疗效；甚至可以用于鉴别胸片上的肺部渗出病灶是否因肺部感染引起；以及在脓毒症患者中鉴别肺部是否存在感染，从而协助查找感染灶指导治疗，应用前景广泛。

值得一提的是，在治疗第3 天及第7 天，non-MV 组患者的D-乳酸跨肺梯度较MV 组降低，但两组的PCT 变化却差异无统计学意义（P＞0.05）；同时在两组治疗前后的自身对照中，PCT 均无升高或降低；并且D-乳酸跨肺梯度的变化和PCT的变化并非呈线性关系，这可能是因为PCT 在全身细菌感染时才明显增高，入选患者存在肺外其他部位的严重感染、手术、多发伤、全身炎性反应综合征（SIRS）、多器官功能障碍综合征（MODS）等都可引起PCT 的增高［11-12］，而局灶性感染、自身免疫紊乱、其他非细菌性的慢性炎症、真菌感染则无明显增高，这就使PCT 未能单纯地仅反映肺炎病情变化，而D-乳酸跨肺梯度在筛查肺炎方面可能优于PCT。

综上所述，D-乳酸跨肺梯度与肺炎密切相关，检测血浆D-乳酸跨肺梯度有助于临床快速诊断肺炎及评估肺炎的治疗效果。

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