近年來,醫生和實驗室人員充分地認識到血培養的重要性,血培養成為診斷嚴重系統感染的最重要的實驗室方法之一。在全球范圍內進行血培養的數量不斷增加。但是大家也清楚,近年來的血培養污染問題十分普遍,它浪費了大量的財力和物力,使實驗室付出大量的額外工作,進行了許多不必要的試驗和藥敏測試,也經常誤導臨床醫生的診斷和治療工作。可能增加了病人的住院時間及醫療費用,并影響了醫院病床的周轉率。雖然確定血培養分離菌有無致病性較困難,但是如果能準確地區分致病菌和污染菌,將減少實驗室和醫院的浪費,并為病人節約醫療支出。目前關于菌血癥的各種臨床研究,已經為區別病原微生物和污染菌提供了一些指導性方案,[1]但是,還沒有一個區別病原微生物和污染細菌的金標準。對于血培養的分離菌的致病性的認識,近年來也發生很大的變化,例如凝固酶陰性葡萄球菌在過去幾十年時間內,總是認為是血液污染菌,但是目前認為它經常是病原菌。因此對于這些細菌在血液中的臨床意義的判斷,是一棘手的問題。本文章的焦點是如何判斷病原菌和污染菌。
我們建立了一個實驗室評估血培養污染的方案,并通過病例的回顧性調查,驗證方案的可行性和準確性。
材料和方法
一、材料
1.儀器:阿克蘇全自動血培養系統(BacT/Alert 120)
2.菌株:
從1999年10月到2003年9月,北京天壇醫院共進行血培養和其它無菌部位的體液培養9139次(接種阿克蘇需氧瓶和厭氧瓶),分離出的細菌總數為1995株。其中對近一年的凝固酶陰性葡萄球菌(CNS)89株,革蘭陽性棒狀桿菌15株,細球菌23株,芽胞桿菌10株,綠色溶血鏈球菌(VGS)12株,按我室擬定的方案進行致病菌與污染菌的分析,并用臨床病歷回顧性調查進行臨床符合性判斷。
二、方法
1.常規血培養的操作
按儀器廠家的說明書進行。培養溫度為36℃,培養到第5天,如未出現陽性結果,發培養陰性報告。當血培養儀顯示為陽性時,進行涂片革蘭氏染色,并接種固體培養皿進行亞培養。分離細菌的菌種鑒定,按我院常規方法進行鑒定(主要通過MICROSCAN微生物鑒定系統進行菌種鑒定)。
2.判斷血培養污染的實驗室方案
目前,有一些技術和方法可幫助微生物學家來解釋說明陽性血培養的臨床重要性,其主要考慮的因素為:細菌的種類;病人的臨床癥狀;多次培養中,陽性報告所占比例;陽性報告出現的時間長短;一套血培養中出現的細菌的情況;其它部位細菌培養情況;其它輔助檢查的情況。根據相關的理論知識,結合我們工作的體會,建立了一個判斷血培養污染的實驗室方案。這對減少實驗室和醫療資源的浪費,更好地配合臨床工作,防止誤導抗生素的應用,有較大的意義。通過本方案判斷為污染的細菌,除醫生有特殊要求,我們將不進行抗生素藥敏試驗。
方案的基本要求:
首先,對臨床血培養中分離的任何微生物,無論其是否污染,都要將細菌的分離和鑒定結果報告給臨床醫生。其次,無論實驗室對細菌致病性如何判斷,只要臨床醫生堅持要做藥敏試驗,實驗室必須進行細菌藥敏測試,但可將實驗室意見寫在實驗報告上。第三,細菌污染判斷要盡可能地嚴格,當不能明確判斷污染和非污染時,結果向非污染一方傾斜。第四,必要時,要結合病人的發熱、白細胞、影像學和抗生素使用效果等臨床情況進行分析,確定是否為污染。
判斷方案的主要依據:(詳見附圖)
(1)細菌種類:只有皮膚上和環境中常見的菌群和現有知識認為不致病或致病性較弱的條件致病菌,才考慮可能為污染菌。這一群體的菌種嚴格控制,盡可能縮小范圍。根據文獻報道和上述原則,我們僅對下面的細菌進行污染可能性判斷:CNS、革蘭陽性棒狀桿菌、細球菌、芽胞桿菌、綠色溶血鏈球菌。其它的分離菌無論情況如何,我們暫時都進行藥敏試驗。
(2)陽性報告時間:陽性報告時間與接種的標本中細菌的原始量呈反比關系。一般情況,污染最多為皮膚污染,其污染菌菌量通常較少,故陽性報告時間通常較長。雖然不同種類的細菌生長繁殖需時間并不相同,但對于上面這些細菌,我們認為以18小時為判斷點為宜。
(3)過去和現在是否還有其它血培養或其它部位標本的培養,當只有這一次血培養時,沒有其它血培養和其它部位標本培養時,不能確定結果,需要同臨床醫生一起協商來確定結果,決定是否進行藥敏試驗。
(4)當出現一次陽性結果時,觀察48小時內還有無其它陽性結果,如在這期間又有陽性培養報告,初步定為致病菌,進行藥敏試驗。
(5)觀察過去和現在是否還有其它血培養或其它部位標本的培養,兩次以上分離細菌的菌種為同一種類時,進行藥敏試驗。菌種不符時,認為是污染菌,不進行藥敏試驗。當其它部位標本培養出同樣細菌時,確定為病原菌,進行藥敏試驗。
3.臨床病歷回顧性調查方案
對相關病人的病歷進行回顧性調查,依據病人的病史,病人的臨床癥狀,將根據白細胞計數,體溫,其它部位的細菌培養的結果,放射影像學結果,病理學結果,抗菌素治療后的療效情況,病人的疾病的發展變化情況,綜合進行血培養的臨床意義的確定。同時存在前兩項指標時,或前兩項指標之一加上后面其它指標中的兩項時,確定有臨床意義。
4.對實驗室方案的評價
對近—年分離的凝固酶陰性葡萄球菌(CNS)89株,革蘭陽性棒狀桿菌15株,細球菌23株,芽胞桿菌10株,綠色溶血鏈球菌(VGS)12株(共149株細菌),按我室擬定的方案進行致病菌與污染菌的分析,進行實驗室評估,確定血培養的臨床意義。并用臨床病歷回顧性調查,對實驗室評估的結果進行符合性評價。
結果
一、血培養細菌分離情況:
從1999年10月到2003年9月,北京天壇醫院共進行血培養和其它無菌部位的體液培養9139次,分離出的細菌總數為1995株。陽性分離率為21.8%。其中各種細菌為1888株,占總分離微生物的94.6%;深部真菌為107株,占5.4%。需氧菌和兼性厭氧菌1863株,占93.4%;專性厭氧菌為25株,占1.3%。CNS、革蘭陽性棒狀桿菌、細球菌、芽胞桿菌、綠色溶血鏈球菌合計990株,占52.4%。其中CNS 612株,占30.7%;細球菌158株,占7.9%;革蘭陽性棒狀桿菌103株,占5.2%;芽胞桿菌69株,占3.5%;綠色溶血鏈球菌48株,占2.4%。見表1。
表1? 血(含無菌體液)培養細菌分離情況
細菌 | 分離數 | 分離百分數 |
其它凝固酶陰性葡萄球菌 | 399 | 20.00% |
金黃色葡萄球菌 | 248 | 12.43% |
表皮葡萄球菌 | 213 | 10.68% |
細球菌 | 158 | 7.92% |
革蘭陽性棒狀桿菌 | 103 | 5.16% |
肺炎克雷伯菌 | 96 | 4.81% |
大腸埃希氏菌 | 90 | 4.51% |
鮑曼不動桿菌 | 89 | 4.46% |
革蘭陽性芽胞桿菌 | 69 | 3.46% |
銅綠假單胞菌 | 65 | 3.26% |
熒光假單胞菌 | 55 | 2.76% |
白色念珠菌 | 53 | 2.66% |
其它念珠菌 | 48 | 2.41% |
陰溝腸桿菌 | 48 | 2.41% |
綠色溶血鏈球菌 | 48 | 2.41% |
其它腸球菌 | 41 | 2.06% |
其它不動桿菌 | 28 | 1.40% |
產氣腸桿菌 | 21 | 1.05% |
其它腸桿菌 | 14 | 0.70% |
弗勞地枸櫞酸桿菌 | 14 | 0.70% |
摩根摩根桿菌 | 12 | 0.60% |
擬桿菌 | 12 | 0.60% |
其它假單胞菌 | 9 | 0.45% |
其它厭氧菌 | 8 | 0.40% |
洋蔥伯克霍爾德菌 | 8 | 0.40% |
黃桿菌 | 8 | 0.40% |
嗜麥芽窄食單胞菌 | 6 | 0.30% |
新型隱球菌 | 6 | 0.30% |
紫色色桿菌 | 5 | 0.25% |
消化鏈球菌 | 5 | 0.25% |
其它枸櫞酸桿菌 | 4 | 0.20% |
潘氏變形桿菌 | 4 | 0.20% |
產酸假單胞菌 | 3 | 0.15% |
司氏假單胞菌 | 2 | 0.10% |
單核李斯特菌 | 2 | 0.10% |
星形奴卡菌 | 1 | 0.05% |
合計 | 1995 | 100.00% |
二、實驗室方案對血培養污染的評估結果
2002年10月到2003年9月共分離出302株細菌,對149株可能污染細菌(CNS、革蘭陽性棒狀桿菌、細球菌、芽胞桿菌、綠色溶血鏈球菌)進行實驗室評估,結果見表2。
表2?? 本方案對細菌臨床意義的確定
細菌 | 測試菌數 | 污染數(%) | 不確定數(%) | 病原體數(%) |
CNS | 89 | 56(63%) | 12(13%) | 21(24%) |
細球菌 | 23 | 14(61%) | 9(39%) | 0(0%) |
革蘭陽性棒狀桿菌 | 15 | 9(60%) | 2(13%) | 4(27%) |
芽胞桿菌 | 10 | 5(50%) | 3(30%) | 2(20%) |
綠色溶血鏈球菌 | 12 | 1(8%) | 2(17%) | 9(75%) |
合計 | 149 | 85(57%) | 28(19%) | 36(24%) |
三、實驗室方案與臨床符合情況:結果見表3。
表3實驗室方案結果與臨床回顧調查符合情況
細菌 | 實驗菌數 | 符合(%) | 不符合(%) | 不確定(%) |
CNS | 89 | 72(81) | 5(6) | 12(13) |
細球菌 | 23 | 13(57) | 1(4) | 9(39) |
革蘭陽性棒狀桿菌 | 15 | 13(87) | 0(0) | 2(13) |
芽胞桿菌 | 10 | 7(70) | 0(0) | 3(30) |
綠色溶血鏈球菌 | 12 | 9(75) | 1(8) | 2(17) |
討論
有文獻報道陽性血培養中有40-50%的為污染菌,關于血培養的假陽性與相應的費用問題也進行了多年的研究,1984年,John和Bannister報道,美國每年在假陽性血培養方面花費的價值超過二千二百萬美元。血培養污染使實驗室多付出20%的費用。41%的假陽性血培養使用抗菌素治療,不適當的治療費用每個病人增加約一千美元。[2]我們的調查中,CNS、革蘭陽性棒狀桿菌、細球菌、芽胞桿菌、綠色溶血鏈球菌占血培養分離菌總數的52.4%。其中可能污染的細菌占56%,即污染的細菌占整體分離細菌的約29%。
雖然,血培養的污染可能發生于血培養操作的任何階段,但大量的證據表明,皮膚的正常菌群是血培養污染的最常見細菌,這說明皮膚消毒的不徹底和采血操作的技術不當是假菌血癥的主要原因。[3]因此在進行污染菌評估時,多數實驗室都選擇CNS、革蘭陽性棒狀桿菌、細球菌、芽胞桿菌、綠色溶血鏈球菌作為重點研究對象。
[1,2,3,4]但我們的調查顯示,血培養中分離出的綠色溶血鏈球菌,其污染可能性很少,為8%,這點同Richter氏的報道不盡相同,其報道為42.5%,[1]因此我們認為,今后對于血培養中分離出綠色溶血鏈球菌,,不需要進行實驗室評估,可直接考慮為病原微生物。
定量的血培養方法可用于診斷血管插管相關的菌血癥。通過插管獲得的血培養細菌數比針刺獲得的血培養細菌數明顯增加,說明插管是血培養細菌的來源。通過自動血培養系統的陽性報告時間與血液中細菌數的關系進行研究,發現它們之間有良好的線性關系,可用陽性血培養報告時間來間接地進行血培養定量。[4]現在的研究還不能明確各種不同細菌其陽性血培養時間與菌量的確切關系,在制定本方案時,根據我們的資料,將這些細菌的陽性血培養時間初步定為18小時。確定不同種類細菌<5CFU/ml的陽性血培養時間,這對確定污染還是感染非常重要,我們將對常見的污染細菌如:CNS、革蘭陽性棒狀桿菌、細球菌、芽胞桿菌的陽性報告時間與菌量的關系進行進一步的研究。
關于區別病原微生物和污染菌的方法,目前還沒有金標準,到目前為止,對血培養污染的確定,臨床癥狀和實驗室的結果相結合可能是最可靠的方案。但為提高工作效率和實際可操作性,我們制定了實驗室方案,并通過臨床病歷調查進行評估,結果表明這個方案是有效和可行的。