阮 真,毛隆春,費(fèi) 凌,李志強(qiáng),張小琴,胡 娟,許商成,王 維Δ

1.重慶市第九人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,重慶400799;2.重慶醫(yī)藥高等專科學(xué)校附屬第一醫(yī)院實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)中心,重慶 400060

血流感染目前仍是我國乃至全球?qū)е禄颊咚劳龅闹匾騕1]。近年來由于抗微生物藥物的不規(guī)范使用,血流感染的發(fā)生率及病死率都呈現(xiàn)上升趨勢[2]。因此,臨床診療活動(dòng)中血培養(yǎng)檢測技術(shù)和檢測結(jié)果也受到廣泛關(guān)注。

當(dāng)臨床懷疑血流感染時(shí),血培養(yǎng)仍然是識(shí)別血循環(huán)中致病微生物的最佳方法,且迄今為止仍然是檢測菌血癥的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。本研究收集重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院 2021 年1月至 2023年1月送檢的血培養(yǎng)標(biāo)本結(jié)果,并對血培養(yǎng)報(bào)陽后檢出微生物、報(bào)陽時(shí)間、感染與污染、送檢前用藥情況、新型冠狀病毒感染(COVID-19)等特征進(jìn)行分析,以指導(dǎo)臨床正確送檢、分析、處置血培養(yǎng)結(jié)果。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2021年1月至2023年1月重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院住院部1 856例患者送檢血培養(yǎng)的相關(guān)資料。

1.2儀器與試劑 采用 BacT/ALERT 3D(法國生物梅里埃公司)血培養(yǎng)儀及配套血培養(yǎng)瓶,VITEK-2 Compact(法國生物梅里埃公司)全自動(dòng)微生物鑒定儀及配套鑒定藥敏板,操作過程嚴(yán)格按照《全國臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程》(第4版)進(jìn)行。質(zhì)控菌株大腸埃希菌ATCC 25922、大腸埃希菌ATCC 35218、銅綠假單胞菌ATCC27853、金黃色葡萄球菌ATCC 29213、糞腸球菌ATCC 29212均購自美國典型菌種保藏中心。室內(nèi)質(zhì)控均在控。

1.3方法 參照《臨床微生物實(shí)驗(yàn)室血培養(yǎng)操作規(guī)范》采樣送檢血培養(yǎng)。成人在不同部位采集 2～3 套血培養(yǎng)標(biāo)本,每瓶采血8～10 mL,采集結(jié)束后2 h內(nèi)送入全自動(dòng)血培養(yǎng)儀內(nèi)培養(yǎng),若不能及時(shí)送檢,應(yīng)將血培養(yǎng)瓶置于常溫。當(dāng)血培養(yǎng)儀報(bào)陽后取出陽性瓶,在安全柜中采用一次性注射器無菌穿刺取出血液進(jìn)行涂片染色鏡檢,并通過電話向臨床醫(yī)生作初步報(bào)告。報(bào)告后根據(jù)染色結(jié)果選擇接種適當(dāng)平板培養(yǎng)。將平板中長出的純菌落參照VITEK-2 Compact儀器操作要求配制適當(dāng)濁度的菌懸液,根據(jù)純菌落涂片染色等特征選擇配套鑒定和藥敏試劑卡上機(jī)并編號(hào),儀器經(jīng)過一定時(shí)間孵育后檢測細(xì)菌生化反應(yīng)和透光度變化,利用數(shù)值法進(jìn)行鑒定和藥敏試驗(yàn)判讀,得出最終結(jié)果[4]。若出現(xiàn)以下情況中的一條及一條以上則判斷為污染菌:無明顯發(fā)熱和高危因素;有明確其他原因可解釋的發(fā)熱和感染體征;多次血培養(yǎng)診斷為其他病原菌感染;使用敏感抗菌藥物治療無效;連續(xù)多次血培養(yǎng)僅一次陽性且為皮膚正常菌群。若出現(xiàn)以下情況中的一條及一條以上則判斷為感染菌:發(fā)熱具有感染體征,且無其他原因可解釋的發(fā)熱;白細(xì)胞升高或核左移;多次血培養(yǎng)為同一種微生物或1次血培養(yǎng)陽性且在患者其他感染部位存在相同耐藥譜的相同微生物;具有易感危險(xiǎn)因素如長期靜脈插管或異體移植物;抗菌藥物治療有效,或拔除導(dǎo)管或異物后感染得到控制[5]。對于培養(yǎng) 5 d 仍未出現(xiàn)陽性的則報(bào)告陰性。

2 結(jié) 果

2.1血培養(yǎng)陽性檢出微生物分布及送檢情況 1 856例患者共送檢血培養(yǎng)7 042瓶,其中6 389瓶(90.73%)為陰性,653瓶(9.27%)為陽性,共檢出691株病原菌,見表1。691株病原菌中128株(18.52%)為僅需氧瓶報(bào)陽,57株(8.25%)為僅厭氧瓶報(bào)陽。非發(fā)酵菌和真菌均為僅需氧瓶報(bào)陽,脆弱擬桿菌為僅厭氧瓶報(bào)陽。1 856例患者中,有1 671例(90.03%)送檢2套(共4瓶)血培養(yǎng),173例(9.32%)送檢1套(共2瓶)血培養(yǎng),12例(0.65%)僅送檢1瓶血培養(yǎng),血培養(yǎng)送檢2套者陽性率較高(P=0.038),見表2。

表1 血培養(yǎng)陽性結(jié)果病原菌的分布[n(%)]

表2 血培養(yǎng)送檢瓶數(shù)情況[n(%)]

2.2血培養(yǎng)陽性檢出病原菌的分布情況 在691株血培養(yǎng)分離的病原菌中,549株(79.45%)為感染菌,109株(15.77%)為污染菌,33株(4.78%)臨床意義未知,見表3。本研究中血培養(yǎng)總體污染率為1.55%(109/7 042)。最常見的引起血流感染的主要感染菌(分離數(shù)量≥20株)為大腸埃希菌(247株)、肺炎克雷伯菌(80株)、金黃色葡萄球菌(46株)、奇異變形桿菌(20株)。凝固酶陰性葡萄球菌檢出數(shù)量較多,但僅有9.89%為感染菌。同樣,80%以上檢出的陽性桿菌也被判斷為污染菌。而其他腸桿菌科、厭氧菌、β-溶血鏈球菌、真菌雖檢出數(shù)量少,但均被判斷為感染菌。污染菌數(shù)量分布前三科室分別為重癥醫(yī)學(xué)科(43株,39.45%)、康復(fù)科(22株,20.18%)、內(nèi)分泌科(21株,19.27%)。

表3 血培養(yǎng)陽性檢出病原菌分布[n(%)]

2.3血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間分析 多數(shù)病原菌報(bào)陽時(shí)間集中在9～20 h,銅綠假單胞菌、脆弱擬桿菌、肺炎鏈球菌和真菌報(bào)陽時(shí)間在20 h以上。其中大腸埃希菌和凝固酶陰性葡萄球菌污染血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間明顯長于感染(P<0.05)。部分病原菌如肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌等因污染數(shù)量較少尚無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。見表4。

表4 血培養(yǎng)陽性檢出病原菌報(bào)陽時(shí)間比較

繪制ROC曲線分析分離菌中常見菌株血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間區(qū)分污染與感染的價(jià)值。結(jié)果顯示:報(bào)陽時(shí)間21.96 h可作為區(qū)分血培養(yǎng)陽性瓶檢出的大腸埃希菌污染與感染的最佳時(shí)間點(diǎn),曲線下面積(AUC)為0.95,靈敏度為81.13%,特異度為93.33%;報(bào)陽時(shí)間18.12 h可作為區(qū)分血培養(yǎng)陽性瓶檢出的凝固酶陰性葡萄球菌污染與感染的最佳時(shí)間點(diǎn),AUC為0.88,靈敏度為70.00%,特異度為97.62%。見圖1。

圖1 大腸埃希菌、凝固酶陰性葡萄球菌血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間區(qū)分污染與感染的ROC曲線

2.4送檢時(shí)不同用藥情況的血培養(yǎng)真陽性率比較 在送檢的7 042瓶血培養(yǎng)中,有1 426瓶(20.25%)在送檢前接受過抗微生物藥物治療,4 910瓶(69.72%)在送檢前未接受抗微生物藥物治療,706瓶(10.03%)送檢前用藥情況未知;抗微生物藥物治療后送檢的血培養(yǎng)真陽性率(6.31%)較抗微生物藥物治療前送檢的血培養(yǎng)真陽性率(8.33%)低(P=0.015),見表5。主要感染菌中(檢出≥20株)大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黃色葡萄球菌抗微生物藥物治療前送檢的血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間明顯短于抗微生物藥物治療后送檢(P<0.05),見表6。

表5 送檢時(shí)不同用藥情況的血培養(yǎng)真陽性率比較

表6 送檢時(shí)不同用藥情況主要感染菌血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間比較

2.5不同COVID-19情況血培養(yǎng)真陽性率 本研究在2022年底經(jīng)歷了COVID-19的暴發(fā)期,血培養(yǎng)送檢數(shù)量明顯增多,其中有1 336瓶血培養(yǎng)為急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)陽性患者。SARS-CoV-2陽性來源的血培養(yǎng)中,有41瓶(3.07%)檢出致病菌,血培養(yǎng)真陽性率遠(yuǎn)低于SARS-CoV-2陰性來源的血培養(yǎng)(P<0.001),見表7。

表7 不同COVID-19情況血培養(yǎng)真陽性率比較

3 討 論

血流感染是指各類病原微生物及其毒素經(jīng)各種途徑進(jìn)入血循環(huán)導(dǎo)致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征[6]。盡管醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究已取得了巨大的進(jìn)步,但血液感染仍然是一個(gè)日益嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生問題,因其高發(fā)病率和病死率備受關(guān)注。血培養(yǎng)是最常見的微生物檢驗(yàn)技術(shù)之一,目前仍是診斷血流感染的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。本研究通過回顧重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院2021年1月至2023年1月血培養(yǎng)報(bào)陽標(biāo)本檢出微生物種類、報(bào)陽時(shí)間、感染與污染、送檢前用藥情況、COVID-19情況等特征,探討血培養(yǎng)報(bào)陽相關(guān)特征在血流感染診斷中的應(yīng)用價(jià)值,為臨床正確分析、使用血培養(yǎng)結(jié)果、合理使用抗菌藥物、減少耐藥菌產(chǎn)生提供理論依據(jù)。

近年來,高效、優(yōu)化的血培養(yǎng)檢測系統(tǒng)能幫助臨床醫(yī)生實(shí)現(xiàn)血培養(yǎng)報(bào)陽后24 h內(nèi)對患者進(jìn)行精準(zhǔn)的抗菌治療[7-8]。現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室多通過對病原菌產(chǎn)生二氧化碳的檢測實(shí)現(xiàn)對血培養(yǎng)瓶病原菌生長的連續(xù)監(jiān)測[9]。此外,血培養(yǎng)瓶內(nèi)含有供需氧菌或厭氧菌生長的營養(yǎng)因子[10],檢測靈敏度為1～15 CFU/mL[11]。但由于采樣部位皮膚消毒不徹底或采血技術(shù)不當(dāng)?shù)仍?可能將環(huán)境中存在的微生物和皮膚正常菌群如凝固酶陰性葡萄球菌、微球菌、痤瘡丙酸桿菌、芽孢桿菌和棒狀桿菌等引入血培養(yǎng)瓶[12],引起高達(dá)30%的血培養(yǎng)污染率,導(dǎo)致不必要的抗菌藥物治療和增加患者負(fù)擔(dān)[13]。研究發(fā)現(xiàn)血培養(yǎng)污染率與血容量呈負(fù)相關(guān),可能小樣本量增加了污染菌濃度[14]。近年來相繼頒布了實(shí)驗(yàn)室血培養(yǎng)操作相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專家共識(shí)和血培養(yǎng)技術(shù)用于診斷的實(shí)踐指南[15-16],旨在規(guī)范血培養(yǎng)標(biāo)本的采集和血培養(yǎng)結(jié)果分析,進(jìn)一步減少血培養(yǎng)污染及其產(chǎn)生的不良影響。通常血培養(yǎng)污染程度可通過總體血培養(yǎng)污染率或陽性血培養(yǎng)中污染菌百分比來評估[17]。本研究血培養(yǎng)陽性檢出的病原菌中有109株(15.77%)最終被確定為污染菌,主要為凝固酶陰性葡萄球菌、耳炎蘇黎世菌和杰氏棒狀桿菌,均為皮膚正常菌群,且檢出的革蘭陰性菌污染率遠(yuǎn)低于革蘭陽性菌。真菌、β-溶血鏈球菌和除大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌外的腸桿菌科均未出現(xiàn)污染情況?？傮w血培養(yǎng)污染率和陽性血培養(yǎng)中污染菌百分比分別為1.55%和15.77%,高于國家衛(wèi)生健康委員會(huì)臨床檢驗(yàn)中心發(fā)布的三級(jí)醫(yī)院平均水平。對本研究污染菌的科室來源和菌種分布分析發(fā)現(xiàn),檢出的污染菌以重癥醫(yī)學(xué)科來源的凝固酶陰性葡萄球菌最為突出,溝通后發(fā)現(xiàn)因該科室護(hù)士流動(dòng)性大,培訓(xùn)不及時(shí)導(dǎo)致采血過程消毒不徹底,體表細(xì)菌隨著針刺被帶入到血培養(yǎng)瓶中,對檢測結(jié)果造成影響。以上結(jié)果提示,重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院血培養(yǎng)標(biāo)本采集還需進(jìn)一步規(guī)范,另外,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)定期公布血培養(yǎng)污染情況,以輔助臨床醫(yī)師判斷其作為感染菌的可能性。

血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間是指血培養(yǎng)瓶從上機(jī)起至儀器發(fā)出陽性報(bào)警的時(shí)間?；谘囵B(yǎng)檢測技術(shù)原理,報(bào)陽時(shí)間與血液中的微生物含量呈反比,即菌量越多報(bào)陽時(shí)間越短[18]。報(bào)陽時(shí)間還受多種因素的影響,如培養(yǎng)瓶中的血容量、從血培養(yǎng)采集到上機(jī)的時(shí)間、血培養(yǎng)系統(tǒng)、特殊微生物及抗微生物藥物使用等[3]。近年來報(bào)陽時(shí)間的潛在應(yīng)用價(jià)值越來越受到重視。SIMéON等[19]研究顯示報(bào)陽時(shí)間是金黃色葡萄球菌所致菌血癥患者死亡的獨(dú)立預(yù)測因子。此外,有研究已證實(shí)污染菌在血液中的濃度遠(yuǎn)低于感染菌,因此報(bào)陽時(shí)間較長,提示報(bào)陽時(shí)間在區(qū)分感染菌與污染菌中有一定價(jià)值[20]。本研究發(fā)現(xiàn),除銅綠假單胞菌、脆弱擬桿菌、肺炎鏈球菌和真菌報(bào)陽時(shí)間集中在20 h以上外,其余病原菌報(bào)陽時(shí)間均在9～20 h。其中大腸埃希菌和凝固酶陰性葡萄球菌血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間還可作為判斷其是感染還是污染的診斷指標(biāo),具有較好的診斷效能。而本研究數(shù)據(jù)顯示污染菌報(bào)陽時(shí)間均>25 h。當(dāng)然使用報(bào)陽時(shí)間區(qū)分感染、污染時(shí),還應(yīng)結(jié)合微生物本身病原學(xué)和生長特征進(jìn)行綜合分析。盡管如此,血培養(yǎng)陽性檢出的微生物主要為大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌而非常見的污染菌,提示血培養(yǎng)診斷血流感染仍具有較高的特異度。

血培養(yǎng)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和專家共識(shí)中均給出用藥前采樣的建議,也是保證血培養(yǎng)質(zhì)量的重要措施。雖然上述建議可能延遲抗菌治療時(shí)間,有研究顯示在經(jīng)驗(yàn)性治療后采樣送檢血培養(yǎng),與接受治療前送檢相比可降低約50%的陽性率,且不能通過增加采樣部位和送檢數(shù)量彌補(bǔ)[21]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)治療后送檢血培養(yǎng)的真陽性率顯著低于治療前送檢,且主要檢出的致病菌如大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌和金黃色葡萄球菌治療后送檢血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間較治療前送檢明顯增加。此外,因?yàn)檠鞲腥緯r(shí)體內(nèi)病原微生物在血液循環(huán)中具有一過性、間歇性等特點(diǎn),血培養(yǎng)技術(shù)客觀上診斷血流感染的靈敏度無法達(dá)到100%,結(jié)合本研究結(jié)果,建議有血流感染表現(xiàn)的患者需在無菌技術(shù)下盡快采樣送檢血培養(yǎng),然后再進(jìn)行抗微生物藥物治療,此方案可減少治療延誤時(shí)間,同時(shí)可最大可能獲得微生物結(jié)果用于指導(dǎo)后續(xù)治療。

2022年底 COVID-19迅速傳播,發(fā)熱患者激增,導(dǎo)致醫(yī)院資源緊張,同時(shí)實(shí)驗(yàn)室接受血培養(yǎng)的數(shù)量也急劇增加。已有較多研究顯示患有嚴(yán)重COVID-19的患者多合并細(xì)菌感染,但這些患者中菌血癥發(fā)生率尚不清楚。與SEPULVEDA等[22]相關(guān)研究結(jié)果一致,本研究發(fā)現(xiàn)合SARS-CoV-2陽性患者血培養(yǎng)真陽性率遠(yuǎn)低于SARS-CoV-2陰性患者。這可能是由于該人群真性菌血癥發(fā)病率低,且存在過量使用抗菌藥物的情況。LEUNG等[23]已證實(shí)SARS冠狀病毒、流感病毒、呼吸道合胞病毒等嚴(yán)重呼吸道病毒感染且具有合并細(xì)菌感染風(fēng)險(xiǎn)的患者也存在較低的細(xì)菌血流感染發(fā)生率。上述結(jié)果表明,SARS-CoV-2陽性患者的血流感染發(fā)病率較低,在沒有確鑿證據(jù)表明合并細(xì)菌感染的情況下,經(jīng)驗(yàn)性抗菌藥物治療的益處也未經(jīng)證實(shí)。

綜上所述,本研究通過回顧重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院2021年1月至2023年1月血培養(yǎng)報(bào)陽標(biāo)本相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),血流感染病原菌多數(shù)為需氧瓶和厭氧瓶同時(shí)報(bào)陽,檢出菌中約80%最終判斷為病原菌,且陽性報(bào)警時(shí)間可作為鑒別分離菌污染與感染的重要指標(biāo)。同時(shí)也提示臨床正確采樣方法和采樣時(shí)機(jī)對減少血培養(yǎng)污染率和提高陽性率的重要性。但本研究存在一定的局限性,納入的影響血培養(yǎng)陽性的因素有限,后期仍需開展多因素、大規(guī)模的研究驗(yàn)證。