陳 平,李前輝,謝 軍,孫國壯★
(1.江蘇省盱眙縣人民醫(yī)院檢驗科,江蘇 淮安 211700;2.南京醫(yī)科大學附屬淮安第一醫(yī)院醫(yī)學檢驗科,江蘇 淮安 223300)
近年來,由于侵入性診療活動的增多,以及抗生素、激素、免疫抑制劑的廣泛使用,使得血流感染的發(fā)生率不斷上升[1]。血培養(yǎng)病原學檢測是診斷血流感染的金標準,因此快速檢出病原菌對于幫助臨床診斷、指導臨床合理用藥、挽救病人的生命意義重大。現(xiàn)階段關于血培養(yǎng)病原菌快速檢測方法的研究,多是從富集細菌或用幼齡菌做生化鑒定菌種方面入手[2-5]。而通過觀察血培養(yǎng)報陽時間(time to positivity,TTP)及報陽菌的生長曲線雖然比生化鑒定菌種方便,但也是多將血培養(yǎng)檢出菌按照革蘭陰性桿菌、革蘭陽性球菌這樣的兩大類進行比較分析[6-8]。通過細化在需氧、厭氧兩種不同氧氣環(huán)境下革蘭陰性桿菌、革蘭陽性球菌的TTP,能得出在不同氧氣環(huán)境下不同菌種的血培養(yǎng)TTP 具有差異的結論,進而根據(jù)需氧瓶、厭氧瓶的TTP 及血涂片革蘭染色形態(tài)來輔助鑒別血培養(yǎng)檢出菌種類,可以更快速給臨床醫(yī)生提供診療依據(jù),且在區(qū)分血培養(yǎng)污染菌及致病菌方面同樣具有重要意義。本文就血培養(yǎng)TTP 對于血流感染病原菌檢測的臨床意義進行探討。
本研究回顧性分析我院2020 年5 月至2021 年12 月送檢的血培養(yǎng)陽性標本,其中共涉及男278 例,女246 例;年齡17 ~99 歲,平均年齡(63.85±11.66)歲。所有患者均簽署知情同意書,且本研究經(jīng)我院倫理委員會批準同意執(zhí)行。
納入標準:(1)嚴格按照臨床檢驗操作規(guī)程,標本為采集血培養(yǎng)標本后立即送檢的成人血培養(yǎng)陽性報警標本。(2)同一病人多次送檢血培養(yǎng)陽性的,只計首次陽性結果。(3)考慮到不同儀器廠家的設備耗材對TTP 可能產(chǎn)生影響,故本研究僅納入法國梅里埃公司生產(chǎn)的BacT/AlerT 3D 全自動血培養(yǎng)儀及其配套血培養(yǎng)瓶的培養(yǎng)結果。排除標準:(1)多種菌種引起的菌血癥(一瓶血培養(yǎng)瓶中同時分離到的細菌種類≥2種);(2)兒童由于其生理特點,血流感染情況相較于成年人特殊,且所用血培養(yǎng)瓶及采血量與成年人相比差別較大,故本研究未納入兒童患者。
1.3.1 儀器 血培養(yǎng)瓶為法國梅里埃公司生產(chǎn)的BacT/AlerT 3D 全自動血培養(yǎng)儀的配套需氧及厭氧血培養(yǎng)瓶,細菌鑒定儀VITEK-2 Compact 及細菌鑒定板卡均采購于法國梅里埃公司。血平板、巧克力平板、麥康凱平板均購自上??岂R嘉微生物技術有限公司。
1.3.2 方法 血培養(yǎng)儀報警陽性后,查看細菌生長曲線,記錄血培養(yǎng)瓶內(nèi)細菌的TTP,隨后取血進行涂片及革蘭染色,鏡檢觀察細菌形態(tài),2h 內(nèi)發(fā)布一級血涂片報告;根據(jù)細菌染色形態(tài),接種相應的支持生長平板,18 ~24h 后根據(jù)菌落形態(tài)選擇合適的鑒定板卡上機進行細菌菌種鑒定及藥敏試驗,發(fā)布最終的血培養(yǎng)鑒定藥敏報告。
運用SPSS 25.0 版統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理,TTP作為連續(xù)型變量按檢出菌種分組進行正態(tài)性檢驗,符合正態(tài)分布的計量資料用均數(shù)± 標準差(±s)表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,偏態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)和四分位間距[M(P25~P75)] 表示,組間比較采用秩和(Mann-Whitney U)檢驗。計數(shù)資料用百分比(%)表示,行χ2 檢驗,P<0.05 表示有統(tǒng)計學差異。
血培養(yǎng)需氧瓶及厭氧瓶共檢出細菌524 株,其中革蘭陰性桿菌檢出313 株,占總檢出菌的59.73%,革蘭陽性球菌共檢出211 株,占總檢出菌的40.27%。其中革蘭陰性桿菌主要包括腸桿菌科(共檢出289 株,占總檢出菌的55.15%)、常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌(共檢出24 株,占總檢出菌的4.58%)等;革蘭陽性球菌主要包括葡萄球菌屬(共檢出169 株,占總檢出菌的32.25%)、鏈球菌屬(共檢出31 株,占總檢出菌的5.92%)、微球菌屬(共檢出5 株,占總檢出菌的0.95%)、腸球菌屬(共檢出6 株,占總檢出菌的1.15%)等。具體檢出菌名稱及其分布構成比見表1。
在需氧瓶檢出的革蘭陰性桿菌中,大腸埃希菌的TTP 中位數(shù)(四分位數(shù))最小,為10.32(7.68,13.44)h ;肺炎克雷伯菌肺炎亞種的TTP 中位數(shù)與其他腸桿菌科的TTP 中位數(shù)(四分位數(shù))居中,分別為11.04(9.24,26.76)h 和11.04(7.20,17.16)h ;常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的TTP 中位數(shù)(四分位數(shù))最大,為15.84(12.18,20.58)h。需氧瓶檢出的這四類革蘭陰性桿菌的TTP 相比,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.003)。同時將需氧瓶檢出的這四類革蘭陰性桿菌的TTP 進行兩兩比較,得出大腸埃希菌的需氧瓶TTP 與常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的需氧瓶TTP 具有顯著差異(P<0.05)。詳見表2。
表1 血培養(yǎng)檢出菌名稱及其分布構成表
表2 需氧瓶檢出革蘭陰性桿菌TTP 中位數(shù)(四分位數(shù))的比較[h,(P25,P75)]
在厭氧瓶檢出的革蘭陰性桿菌的TTP 中,大腸埃希菌9.84(7.20,13.20)h <其他腸桿菌科10.80(7.44,18.96)h <肺炎克雷伯菌肺炎亞種11.00(8.04,15.72)h,厭氧瓶檢出的這三類革蘭陰性桿菌的TTP相比,差異無統(tǒng)計學意義(P=0.415)。詳見表3。
表3 厭氧瓶檢出革蘭陰性桿菌TTP 中位數(shù)(四分位數(shù))的比較[h,(P25,P75)]
分析需氧瓶檢出的革蘭陽性球菌的TTP,由于納入討論的鏈球菌屬、微球菌屬、腸球菌屬的菌株數(shù)目不多,且TTP 符合正態(tài)分布,因此得出其平均TTP 分 別 為(14.60±4.54)h、(48.05±30.57)h、(11.04±2.13)h ;而凝固酶陰性葡萄球菌和金黃色葡萄球菌的TTP 不符合正態(tài)分布,因此求其中位數(shù)(四分位數(shù))進行分析,二者的TTP 中位數(shù)(四分位數(shù))分別為22.44(19.38,28.38)h 和11.76(4.56,16.32)h。采用非參數(shù)檢驗對這五類革蘭陽性球菌的需氧瓶TTP 進行比較分析,結果顯示差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。同時將需氧瓶檢出的這五類革蘭陽性球菌的TTP 進行兩兩比較,得出金黃色葡萄球菌與凝固酶陰性葡萄球菌屬、金黃色葡萄球菌和微球菌屬、鏈球菌屬和微球菌屬的TTP 組間相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表4。
由于納入討論的腸球菌屬的菌株數(shù)目較少,且TTP 符合正態(tài)分布,因此得出其平均的TTP 為(11.04±1.87)h;而金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌和鏈球菌屬的TTP 不符合正態(tài)分布,因此求其中位數(shù)(四分位數(shù))進行分析,其TTP 中位數(shù)(四分位數(shù))分別為13.44(9.12,18.36)h、26.16(20.16,37.20)h 和18.48(10.74,25.20)h。采用非參數(shù)檢驗對厭氧瓶檢出的這四類革蘭陽性球菌的TTP 進行比較分析,結果顯示差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。同時將厭氧瓶檢出的這四類革蘭陽性球菌的TTP 進行兩兩比較,得出金黃色葡萄球菌與凝固酶陰性葡萄球菌的TTP 組間相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表5。
表4 需氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP 及事后比較
表5 厭氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP 及事后比較
血流感染可引起菌血癥、敗血癥、膿毒血癥,重癥患者可發(fā)生休克、全身播散性血管內(nèi)凝血(DIC),甚至在短時間內(nèi)死亡。傳統(tǒng)血流感染的病原學檢查,血培養(yǎng)需要的時間較長。雖然近年來隨著醫(yī)療技術的快速發(fā)展,國內(nèi)各大醫(yī)院基本上都已經(jīng)使用了全自動血液培養(yǎng)儀器,但病原菌種類的最終確定仍然需要血培養(yǎng)儀器報警陽性、涂片染色轉種、上機鑒定后才能得出最終的鑒定結果。在這種情況下,我們就迫切需要找到一種能夠快速預判病原菌種類的方法,來幫助我們做出及時準確的診斷,從而精準合理的用藥,以達到有效控制血流感染的目的。TTP 與病人的血流感染嚴重程度、血培養(yǎng)采血量、采血時機、是否使用抗菌藥物以及致病菌的生長繁殖特性密切相關。眾所周知,血培養(yǎng)污染菌不加分析就報告給臨床,會增加臨床病人非必要的醫(yī)學檢查和抗菌藥物的使用,延長病人的住院時間并增加醫(yī)保支出,因此合理分析血培養(yǎng)TTP 及報陽細菌生長曲線,對幫助臨床診斷及指導臨床合理用藥至關重要。
全自動血培養(yǎng)儀進行血培養(yǎng)陽性監(jiān)測的原理是不同類型的微生物有其不同的生長代謝方式,微生物在培養(yǎng)基中代謝基質(zhì)或分解糖類時產(chǎn)生CO2。CO2產(chǎn)生越多,培養(yǎng)瓶底部傳感器的顏色就會由深變淺,發(fā)光二極管反射的光也越強,計算機接受此信息后以加速度、起始值和速率三種方式將產(chǎn)生的CO2量值與培養(yǎng)瓶中初始的CO2水平比較,最終判斷是否為陽性,及時發(fā)出陽性警報,并顯示當時的生長曲線[6]。由于大腸埃希菌是兼性厭氧菌,營養(yǎng)要求低,分解糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣,CO2生成快,因此血培養(yǎng)的TTP 短;而非發(fā)酵革蘭陰性桿菌為專性需氧菌,血培養(yǎng)瓶中的血液代謝也耗氧,抑制其生長,且非發(fā)酵革蘭陰性桿菌不發(fā)酵糖類,氧化分解葡萄糖產(chǎn)酸不產(chǎn)氣,產(chǎn)生CO2少且慢,細菌生長曲線遲緩期穩(wěn)定器均較平坦,為典型的S 型曲線,因此血培養(yǎng)TTP 較長[9]。有研究顯示,無氧瓶報警時,TTP ≤18h 可以區(qū)分腸桿菌和絕對厭氧菌;有氧瓶報警時,TTP ≤13h 可以區(qū)分腸桿菌科和銅綠假單胞菌等其他革蘭陰性桿菌[10]。本文的研究則與這一結論不符,分析原因可能是臨床已經(jīng)使用過抗菌藥物致使大腸埃希菌的TTP 延長,以及采血培養(yǎng)后未及時送檢的不規(guī)范行為致使非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的TTP縮短。另一個原因可能是分析研究的樣本量不足導致結果出現(xiàn)偏差。
回顧性分析比較我院524 例成人血培養(yǎng)陽性的TTP,通過比較分析需氧瓶檢出的革蘭陰性桿菌的TTP,發(fā)現(xiàn)大腸埃希菌TTP 的中位數(shù)(10.32h)低于常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌TTP 的中位數(shù)(15.84h),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。而腸桿菌科細菌與非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的臨床用藥存在很大差異,因此這一結論對指導臨床用藥具有重要的參考意義。通過比較分析需氧瓶和厭氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP,得出在需氧瓶報陽時,金黃色葡萄球菌TTP 的中位數(shù)為11.76h,凝固酶陰性葡萄球菌屬TTP 的中位數(shù)為22.44h ;金黃色葡萄球菌TTP 的中位數(shù)(11.76h)與微球菌屬的平均TTP(48.05h)、鏈球菌屬的平均TTP(14.60h)與微球菌屬的平均TTP(48.05h)差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);在厭氧瓶報陽時,金黃色葡萄球菌TTP 的中位數(shù)為13.44h,顯著低于凝固酶陰性葡萄球菌屬TTP 的中位數(shù)26.16h,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。由于凝固酶陰性葡萄球菌和微球菌屬是臨床常見的血培養(yǎng)污染菌,而金黃色葡萄球菌和鏈球菌則為常見的致病菌,并且金黃色葡萄球菌與凝固酶陰性葡萄球菌的革蘭染色鏡下形態(tài)無法區(qū)分,因此比較血培養(yǎng)革蘭陽性球菌的TTP 在區(qū)分血流感染致病菌和污染菌上有較高的參考意義[11-13]。相關研究報告,血培養(yǎng)的TTP 與病人的預后也有很大的相關性。血培養(yǎng)的TTP 是影響患者住院病死率的獨立危險因素,也是對病死率影響最大的指標[14-15]。觀察血培養(yǎng)TTP,發(fā)現(xiàn)不管檢出菌是革蘭陰性桿菌還是革蘭陽性球菌,血培養(yǎng)TTP 均有較多的重疊,因為TTP不僅與各種細菌的生長代謝特點有關,還會受到采血量的多少、細菌的濃度、患者是否使用抗菌藥物、采血時機等多方面因素的影響。因此在發(fā)布血培養(yǎng)一級報告時,除了及時報告給臨床革蘭染色涂片結果以外,血培養(yǎng)TTP、采血量也是報告中必不可少的關鍵內(nèi)容。
綜上所述,血培養(yǎng)報陽后,通過觀察全自動血培養(yǎng)儀的細菌生長曲線、血液涂片染色形態(tài)、報陽時的TTP、檢出菌生長的氧氣環(huán)境及血培養(yǎng)采血量等可以大致判斷其所屬細菌種類。血流感染時,通過分析血培養(yǎng)TTP、相關的感染炎性指標以及觀察病人的相關臨床指征,可以進一步確定血培養(yǎng)檢出菌是感染菌還是污染菌。及時發(fā)布具有TTP 及采血量的信息完善的血培養(yǎng)三級報告,對于改善患者預后、挽救其生命具有重要意義。但本研究只針對成人血培養(yǎng)TTP 進行回顧性比較分析,受納入樣本數(shù)量的影響,血培養(yǎng)檢出菌種類的分組數(shù)量存在一定偏倚,研究具有一定的局限性,因此后期需要更大樣本量的支持來進行進一步的研究。