Associations between indicators of new semi-quantitative express-test for procalcitonin and indicators of saturation in patients with community-acquired pneumonia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Objective. To evaluate the associations between the indicators of a new semi-quantitative express-test for procalcitonin and saturation levels in hospitalized patients with community-acquired pneumonia.

Due to a high rate of growth of the incidence of severe community-acquired pneumonia, which leads to disability of the working population and claims thousands of lives, there is a need for early verification of the severity degree and a timely initiation of treatment. Traditional clinical, radiologic, laboratory and bacteriological criteria for inflammatory reactions (fever, increased pulmonary infiltration and leukocytosis, detection of potential pathogens in sputum or hemocultures) are not specific for pneumonia. Similar clinical and radiologic manifestations can also be noted in other pathological conditions, for example, in atelectasis of the lung, lung infarction, congestive heart failure, as well as acute respiratory distress syndrome. In this regard, the study of new diagnostic markers of community-acquired pneumonia is an actual direction in modern therapeutic diagnostics. Being a fast and highly sensitive method, the express test for procalcitonin can be a valuable predictive marker for the severe course of community-acquired pneumonia. Of interest is the relationship of procalcitonin with an indicator reflecting the presence of respiratory failure – the level of saturation.

Materials and methods. A single-stage comparative study involved 123 patients admitted to the hospital with a confirmed diagnosis of community-acquired pneumonia. On the first day after admission to the hospital, all patients underwent a general clinical examination, an overview X-ray of the chest organs, and determination of the plasma procalcitonin level using a semi-quantitative express-test as well as the saturation level. According to the results of the examination, the patients were divided into two groups: patients with saturation < 94 % (n=43), and patients with saturation ≥ 94 % (n=80). The group of patients with saturation values < 94 % consisted of 23 (53.5 %) women and 20 (46.5 %) men. The group of patients with saturation values ≥ 94 % consisted of 42 (52.5 %) women and 38 (47.5 %) men. The mean age of the patients was 56.7±19.1 and 45.6±20.7 (M±SD) years, respectively, p=0.005. Statistical processing of the obtained data was carried out using the SPSS 13.0 software package.

Results. Patients with low saturation values (< 94 %) had higher heart rate (p=0.001) and respiratory rate (p=0.001), and the levels of erythrocytes (p=0.001), hemoglobin (p=0.003) and albumin (p=0.001) were significantly lower than in patients with higher saturation levels ≥ 94 %. For patients with signs of respiratory failure and saturation indices < 94 %, a more pronounced increase in the level of express-test for procalcitonin was characteristic (p=0.001). According to regression analysis, the express-test for procalcitonin ≥ 2 ng/ml by 13.8 % (CI 1.5–131.3), age by 3 %, and heart rate by 11 % increase the risk of low saturation in patients with community-acquired pneumonia.

Conclusion. Low values of blood oxygen saturation < 94 % in hospitalized patients with community-acquired pneumonia are directly associated with high values of the new semi-quantitative express-test for procalcitonin (more than 2 ng/ml), that can be used for individual risk stratification.

About the authors

Oksana V. Tsygankova

Research Institute of Therapy and Preventive Medicine – Branch of the Federal Research Center “Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”; Novosibirsk State Medical University

Author for correspondence.
Email: oksana_c.nsk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0207-7063

MD, PhD, Professor of the Department of Emergency Therapy with Endocrinology and Occupational Pathology, senior researcher of the Laboratory of Clinical Biochemical and Hormonal Researches of Therapeutic Diseases

Russian Federation, Novosibirsk; Novosibirsk

S. S. Bairamova

Research Institute of Therapy and Preventive Medicine – Branch of the Federal Research Center “Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”

Email: oksana_c.nsk@mail.ru

junior researcher, Laboratory of Emergency Therapy

Russian Federation, Novosibirsk

K. Yu. Nikolaev

Research Institute of Therapy and Preventive Medicine – Branch of the Federal Research Center “Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”

Email: oksana_c.nsk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4601-6203

MD, PhD, Professor, Head of the Laboratory of Emergency Therapy

Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Naghavi M., Abajobir A.A., Abbafati C., Abbas K.M., Abd-Allah F., Abera S.F. et al. Global, regional and national age–sex specific mortality for 264 causes of death,1980–2016: a systematic analysis for the global burden of disease study 2016. Lancet. 2017; 390 (10100): 1151–1210. doi: 10.1016/S0140-6736(17)32152-9.
  2. Infekcionnaya zabolevaemost' v Rossijskoj Federacii za yanvar' – dekabr' 2018g. Rospo-trebnadzor: oficial'nyj sajt, available at: https:// rospotrebnadzor.ru/activities/statistical-materials/ statictic_details.php?ELEMENT_ID=11277
  3. Cavallazzi R., Furmanek S., Arnold F.W., Beavin L.A., Wunderink R.G., Niederman M.S., Ramirez J.A. The Burden of Community-Acquired Pneumonia Requiring Admission to ICU in the United States. Chest. 2020; 158 (3): 1008–1016. doi: 10.1016/j.chest.2020.03.051.
  4. Peyrani P., Arnold F.W., Bordon J., Furmanek S., Luna C.M., Cavallazzi R., Ramirez J. Incidence and Mortality of Adults Hospitalized With Community-Acquired Pneumonia According to Clinical Course. Chest. 2020; 157 (1): 34–41. doi: 10.1016/j.chest.2019.09.022.
  5. Bayramova S.S., Tsygankova O.V., Nikolaev K.Y. New semi-quantitative rapid test for procalcitonin in hospitalized patients with community-acquired pneumonia of varying severity. RMZh. Medicinskoe obozrenie. 2022; 6 (7): 344–351. doi: 10.32364/2587-6821-2022-6-7-344-351 (in Russian).
  6. Patel S. Calculated decisions: CURB-65 score for pneumonia severity. Emerg Med Pract. 2021; 23 (2): CD1–CD2.
  7. L Jekarl D.W., Lee S., Kim M., Kim Y., Woo S.H., Lee W.J. Procalcitonin as a prognostic marker for sepsis based on SEPSIS-3. J Clin Lab Anal. 2019; 33 (9): e22996. doi: 10.1002/jcla.22996.
  8. Covino M., Manno A., De Matteis G., Taddei E., Carbone L., Piccioni A., Simeoni B., Fantoni M., Franceschi F., Murri R. Prognostic Role of Serum Procalcitonin Measurement in Adult Patients Admitted to the Emergency Department with Fever. Antibiotics (Basel). 2021; 10 (7): 788. doi: 10.3390/antibiotics10070788.
  9. Pierrakos C., Velissaris D., Bisdorff M., Marshall J.C., Vincent J.L. Biomarkers of sepsis: time for a reappraisal. Crit Care. 2020; 24 (1): 287. doi: 10.1186/s13054-020-02993-5.
  10. Schuetz P., Mueller B. Procalcitonin to Guide Antibiotic Decisions-Reply. JAMA 2018; 320: 406–407.
  11. Schuetz P., Branche A., Mueller B. Low procalcitonin, community acquired pneumonia, and antibiotic therapy–Authors’ reply. Lancet Infect. Dis. 2018; 18: 497–498.
  12. Ito A., Ishida T. Diagnostic markers for community-acquired pneumonia. Ann Transl Med. 2020; 8 (9): 609. doi: 10.21037/atm.2020.02.182.
  13. Finch S., Keir H.R., Dicker A.J., Chalmers J.D. The past decade in bench research into pulmonary infectious diseases: What do clinicians need to know? Respirology. 2017; 22 (6): 1062–1072. doi: 10.1111/resp.13106.
  14. Pantzaris N.D., Spilioti D.X., Psaromyalou A., Koniari I., Velissaris D. The Use of Serum Procalcitonin as a Diagnostic and Prognostic Biomarker in Chronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbations: A Literature Review Update. J Clin Med Res. 2018; 10 (7): 545–551. doi: 10.14740/jocmr3458w.
  15. Velissaris D., Zareifopoulos N., Lagadinou M., Platanaki C., Tsiotsios K., Stavridis E.L., Kasartzian D.I., Pierrakos C., Karamouzos V. Procalcitonin and sepsis in the Emergency Department: an update. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2021; 25 (1): 466–479. DOI: 10.26355/ eurrev_202101_24416.
  16. Bohuon C. A brief history of procalcitonin. Intensive Care Med. 2000; 26 (2): S146–7. doi: 10.1007/BF02900727.
  17. Karakioulaki M., Stolz D. Biomarkers in Pneumonia-Beyond Procalcitonin. International Journal of Molecular Sciences 2019; 20 (8): 2004. doi: 10.3390/ijms20082004.
  18. Baek M.S., Park S., Choi J.H., Kim C.H., Hyun I.G. Mortality and Prognostic Prediction in Very Elderly Patients with Severe Pneumonia. J Intensive Care Med. 2020; 35 (12): 1405–1410. doi: 10.1177/0885066619826045.
  19. Mierzchała-Pasierb M., Lipińska-Gediga M. Sepsis diagnosis and monitoring – procalcitonin as standard, but what next? Anaesthesiol Intensive Ther. 2019; 51 (4): 299–305. doi: 10.5114/ait.2019.88104.
  20. Kyriazopoulou E., Liaskou-Antoniou L., Adamis G. et al. Procalcitonin to Reduce Long-Term Infection-associated Adverse Events in Sepsis. A Randomized Trial. Am J Respir Crit Care Med. 2021; 203 (2): 202–210. doi: 10.1164/rccm.202004-1201OC (in Russian).
  21. Lazareva N.B., Zhuravleva M.V., Prokofiev A.B., Shikh E.V. Potential Possibilities of Monitoring the Procalcitonin Concentration During Antibacterial Therapy of Lower Respiratory Tract Infections. Antibiotiki i Khimioterapiya=Antibiotics and chemotherapy. 2018; 63 (1–2): 32–37. doi: 10.24411/0235-2990-2018-00013.
  22. Frenzen F.S., Kutschan U., Meiswinkel N., Schulte-Hubbert B., Ewig S., Kolditz M. Admission lactate predicts poor prognosis independently of the CRB/CURB-65 scores in community-acquired pneumonia. Clin Microbiol Infect. 2018; 24 (3): 306.e1–306.e6. doi: 10.1016/j.cmi.2017.07.007.
  23. Torres A., Cilloniz C., Blasi F. et al. Burden of pneumococcal community-acquired pneumonia in adults across Europe: a literature review. Respir Med. 2018; 137: 6–13. doi: 10.1016/j.rmed.2018.02.007.
  24. Losier A., Dela Cruz Ch. New testing guidelines for community-acquired pneumonia. Current Opinion in Infectious Diseases. 2022; 35 (2): 128–132. DOI: 10.1097/ QCO.0000000000000824.
  25. Gutbier B., Neuhauß A.K., Reppe K., Ehrler C., Santel A., Kaufmann J. et al. Prognostic and Pathogenic Role of Angiopoietin-1 and -2 in Pneumonia. Am J Respir Crit Care Med. 2018; 198 (2): 220–231. doi: 10.1164/rccm.201708-1733OC.
  26. Klouche K., Cristol J.P., Devin J., Gilles V., Kuster N., Larcher R. et al. Diagnostic and prognostic value of soluble CD14 subtype (Presepsin) for sepsis and community-acquired pneumonia in ICU patients. Ann Intensive Care. 2016; 6 (1): 59. doi: 10.1186/s13613-016-0160-6.
  27. Zhuang Y., Li W., Wang H., Peng H., Chen Y., Zhang X. et al. Predicting the Outcomes of Subjects With Severe Community-Acquired Pneumonia Using Monocyte Human Leukocyte Antigen-DR. Respir Care. 2015; 60 (11): 1635–42. doi: 10.4187/respcare.03953.
  28. Nikolaev K.Yu., Tsygankova O.V., Bayramova S.S. Significance of the new semi-quantitative rapid procalcitonin test in determining the severity of community-acquired pneumonia. Medicinskij alfavit=Medical alphabet. 2020; (1): 11–13. doi: 10.33667/2078-5631-2020-27-11-13 (in Russian).
  29. Kochegarova E.Yu., Kolosov V.P. Prognostication of community-acquired pneumonia course. Byulleten' fiziologii i patologii dyhaniya=Bulletin Physiology and Pathology of Respiration. 2011; (40): 48–51, available at: https:// cyberleninka.ru/article/n/prognozirovanie-techeniya-vnebolnichnoy-pnevmonii (in Russian).
  30. Grishin O.V., Grishin V.G. Clinical use of pulse oximetry in adults. Medicinskij alfavit=Medical alphabet. 2020; (25): 13–21. doi: 10.33667/2078-5631-2020-25-13-21 (in Russian).
  31. Self W.H., Grijalva C.G., Williams D.J., Woodworth A., Balk R., Fakhran Sh. et al. Procalcitonin as an Early Marker of the Need for Invasive Respiratory or Vasopressor Support in Adults With Community-Acquired Pneumonia. Chest. 2016; 150 (4): 819–828. doi: 10.1016/j.chest.2016.04.010.
  32. Wang Y., Zhang S., Li L. et al. The usefulness of serum procalcitonin, C-reactive protein, soluble triggering receptor expressed on myeloid cells 1 and Clinical Pulmonary Infection Score for evaluation of severity and prognosis of community-acquired pneumonia in elderly patients. Arch Gerontol Geriatr. 2019; 80: 53–57. doi: 10.1016/j.archger.2018.10.005.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».