重癥監護病房侵襲性真菌感染特點及診斷

駱雪萍綜述,梅銘惠審校

(廣西桂林醫學院附屬醫院ICU,桂林541001)

重癥監護病房(intensive care unit,ICU)侵襲性真菌感染(invasive fungal infection,IFI)呈逐年增多趨勢,因 IFI臨床上無特異性癥狀和體征,早期診斷十分困難,常導致診斷延遲、抗真菌治療延誤,使治療往往終止于IFI,嚴重影響患者的預后,增加病死率。因此,IFI的早期臨床診斷已成為危重癥感染研究領域的熱點和難點問題。本文就近年ICU IFI特點及診斷綜述如下。

1 ICU IFI的流行病學

近年來IFI的發病率呈明顯上升趨勢。有資料統計從1979年到2000年,真菌感染率上升了 207%[1]。由于 ICU患者病情危重、侵入性操作多、免疫力低下、廣譜抗菌藥物的廣泛使用等諸多危險因素的存在,ICU已成為院內IFI發生的主要部門之一。在過去的幾十年中ICU患者IFI的發病率不斷升高,Alberti等[2]報道ICU院內真菌感染率在1980～1990年增加了1倍。

與此同時,ICU院內獲得性真菌感染的主要病原菌念珠菌屬的分布也發生了變遷,即白色念珠菌的檢出率有所下降,而非白色念珠菌感染所占比例有明顯上升趨勢,國內文獻報道ICU呼吸機相關真菌肺炎(ventilator associated fungal pneumonia,VAFP)病原菌的分布以熱帶念珠菌居首位,達45.2%,白色念珠菌僅占33.3%[3]。陸軍等[4]報道在ICU檢出的123株深部感染真菌中,光滑念珠菌及熱帶念珠菌占45.5%,而白色念珠菌檢出率為34.1%。國外文獻報道在ICU送檢的345例血液標本中,有33例感染念珠菌,其中非白色念珠菌占51.5%[5]。顧軍等[6]報道外科ICU真菌敗血癥病原菌以熱帶念珠菌最多,白色念珠菌僅占27.66%。

2 ICU IFI的特點

在ICU中,IFI除了可發生于存在免疫抑制基礎疾病或接受免疫抑制治療的患者外,更多的則是發生于之前無免疫抑制基礎疾病的重癥患者。與其他科室的患者相比,ICU患者最突出的特點是其解剖生理屏障完整性的破壞,帶有多種體腔和血管內的插管,消化道難以正常利用,故使得正常定植于體表皮膚和體腔黏膜表面的條件致病真菌以及環境中的真菌易于侵入原本無菌的深部組織與血液。入住ICU的患者絕大部分需進行機械通氣(mechanical ventilation,MV)治療,呼吸機相關肺炎(ventilator associated pneumonia,VAP)是ICU最常見的院內感染。ICU發生深部真菌感染的主要部位在下呼吸道[4],63.78%的VAP合并真菌感染[7],VAFP占VAP的1/3[8]。有研究統計MV組36.5%的患者發生VAFP。由于VAFP的臨床表現不典型,其發生發展隱匿,常常被原發病掩蓋,造成早期臨床診斷困難[3]。

ICU患者另一重要的IFI是血源真菌感染,其發生絕大部分與中心靜脈導管的置入相關。Nakamura和Takahashi[9]統計在125例血源真菌感染病例中,93.6%的患者有中心靜脈導管的置入。因此認為持續保留中心靜脈導管以及初始使用不恰當的氟康唑治療增加死亡率,建議選擇最優化的初始抗真菌治療,早期拔出中心靜脈導管可改善預后[10]。

由于IFI臨床表現多缺乏特異性,這使得臨床醫生很大程度上依靠危險因素做出經驗性的治療。氟康唑往往作為預防性及經驗性抗真菌治療的首選藥物得到了廣泛的應用,在其選擇性壓力下非白色念珠菌感染增加,其中光滑念珠菌和克柔念珠菌對氟康唑相對耐藥,少部分白色念珠菌也出現對氟康唑耐藥,對氟康唑的敏感率僅為90.1%[4]。另有研究認為ICU感染非白色念珠菌及潛在耐氟康唑念珠菌(光滑念珠菌、克柔念珠菌)的患者與其先前的胃腸道手術及全身的抗真菌暴露相關[11]。

ICU患者IFI的病死率很高,達 30%～75%[9,12],不同的念珠菌感染病死率也不同,其中光滑念珠菌和熱帶念珠菌感染的病死率明顯高于白色念珠菌等其他念珠菌,侵襲性曲霉感染病死率更高。

3 重癥患者IFI的診斷

重癥患者IFI的診斷一般由危險(宿主)因素、臨床特征、微生物學檢查、組織病理學四部分組成。組織病理學是診斷的金標準[13]。

3.1 危險(宿主)因素 ICU患者普遍存在著 IFI的危險(宿主)因素,如病情危重且復雜;各種侵入性監測與治療手段的廣泛應用(機械通氣、留置血管內導管、留置尿管等);應用廣譜抗菌藥物;常合并糖尿病、慢性阻塞性肺疾病、腫瘤等基礎疾病;糖皮質激素與免疫抑制劑在臨床上的廣泛應用等。

3.2 肺部IFI影像學表現 由于IFI早期臨床上無特異性癥狀,往往發展隱匿,常被原發病掩蓋,IFI早期的X線和CT影像學表現也缺乏特異性。真菌性肺炎X線胸片可表現為[14]:肺紋理增粗兼有小斑點影;局限性小片狀影;大片狀融合模糊影或棉團樣密度增高,邊緣不清影;空洞形成,空洞類鐘垂樣影像是曲霉病的特征之一。真菌性肺炎CT呈現多樣性的特點[15-16],為斑點或斑片狀影、彌漫性小結節影、胸腔積液等非特異性征象。暈輪征、空氣新月征是侵襲性肺曲霉菌感染較為特異的征象,需要與肺結核、肺出血和白血病浸潤等鑒別。需要強調的是,ICU內大部分無免疫功能抑制的患者可無上述典型的影像學表現[17]。

3.3 IFI的實驗室診斷

3.3.1 常規微生物法 包括直接涂片染色鏡檢、培養、菌種鑒定和藥敏試驗。通過對各種體液如痰、糞便、分泌物、胸腔積液、血液、腦脊液、膿液等進行涂片、培養、找到真菌孢子和(或)菌絲,是診斷真菌感染的證據,但其靈敏度差,陰性結果不能排除診斷。

3.3.2 血清學抗原檢測和分子生物學診斷 近年,IFI的血清學抗原檢測和分子生物學診斷逐漸受到全世界的高度重視。(1)半乳甘露聚糖抗原檢測(GM試驗),是一種通過酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測血清中曲霉菌半乳甘露聚糖(GM)抗原以協助診斷IFI的方法。GM是一種曲霉屬真菌細胞壁的特異性多糖,曲霉菌在生長過程中釋放入血,檢測患者血清中的GM抗原,有助于侵襲性曲霉病的診斷。在臨床癥狀或影像學征象出現前即可出現GM試驗陽性,但其判斷陽性結果的診斷界值劃定尚未統一,多傾向于0.5～1.0。歐美判斷折點為0.8或兩次大于0.5。但有人認為應大于1.5,也有人認為定于1.0可在保持特異性的基礎上提高敏感性。GM試驗靈敏度為50%～90%,特異度為80%～90%。2003年美國食品和藥品管理局(FDA)已批準該試驗可用于造血干細胞移植受者和白血病患者中侵襲性曲霉病(IA)的診斷。但本試驗用于臨床時應鑒別假陽性和假陰性結果,假陽性結果常與使用細胞毒性藥物、腸黏膜破壞、未成熟腸黏膜進入、服用真菌源性藥物等有關;假陰性結果可能是由于曲霉菌GM低水平釋放、GM進入血管內的量較少、預防性使用抗真菌藥物等[18]。由于假陰性結果的存在,對于高危IFI患者GM抗原檢測不能替代其他診斷方法,如CT。除血清外,其他樣本的GM ELISA檢測方法也已建立,如檢測支氣管肺泡灌洗液中GM抗原的敏感性優于血清。腦脊液中GM數值增加表明是神經系統IA感染,而尿液ELISA檢測法仍需進一步確證。但GM試驗在實體器官移植受者及兒童患者中的診斷價值未確立,其與侵襲性曲霉病預后的關系也尚未建立。(2)(1,3)-β-D-葡聚糖試驗(G試驗),則是通過顯色法對可以產生(1,3)-β-D-葡聚糖的真菌感染進行早期診斷的方法,其靈敏度、特異度均為 70%～90%,可用于念珠菌、曲霉菌及鐮刀菌屬的檢測。因接合菌類和新型隱球菌不含(1,3)-β-D-葡聚糖,G試驗不能用于接合菌類和新型隱球菌的檢測。G試驗不能區分真菌的種屬,而應同時進行其他確證試驗及真菌鑒定。

至今GM/G試驗在國外已進行了10余年的研究,已有美國FDA批準的試劑盒問世。但這些試驗在中國人群的診斷價值仍無系統評估,許多單位也尚未常規開展[19]。

分子生物學診斷方法是較前沿的研究領域,近年來國際上已開展了多種聚合酶鏈反應(PCR)檢測方法作為IFI診斷試驗的研究,如巢式 PCR、熒光 PCR、實時定量PCR以及基因芯片等[18]。真菌PCR檢測不僅可以診斷患者是否存在IFI,而且同時可以對致病真菌進行種屬的鑒定,從而更有效的選擇藥物進行治療。

3.4 組織病理學檢查 為進一步明確IFI的診斷,還可以通過組織病理學檢查方法,但在活體進行有創操作僅適用于少數患者,對于ICU的絕大部分危重患者是不適用的。

4 IFI新的臨床診斷研究

近年國外有研究探索侵襲性念珠菌病的早期診斷和早期經驗性治療,其中念珠菌定植指數(CI)和念珠菌校正定植指數(CCI)概念的引入就是一種新的嘗試[20-21]。CI的定義:對于懷疑系統性念珠菌感染的患者,同時進行痰(或其他氣道分泌物)、尿、胃液、便(或直腸拭子)、口咽拭子5個部位的念珠菌定量培養。口咽和直腸拭子念珠菌只要大于或等于1 cfu(菌落計數單位),胃液、尿大于或等于102cfu/mL,痰大于或等于104cfu/mL就認為念珠菌定植陽性。CI=陽性定植標本數/監測標本總數。CCI則對定植的要求更加嚴格:口咽和直腸拭子念珠菌必須大于或等于102cfu,胃液、尿、痰必須大于或等于105cfu/mL才能判定念珠菌定植陽性,如CI≥0.5或CCI≥0.4就認為有侵襲性念珠菌感染的可能。

2005年Maertens等[22]對血液惡性腫瘤化療后粒細胞缺乏持續10 d以上和異基因造血干細胞移植后的患者進行了一項基于血清GM檢測、肺部高分辨CT的搶先檢查的前瞻性研究。研究者定義開始搶先治療的標準為GM試驗連續2次陽性(界值為0.5),同時肺部CT有特征性改變或肺泡支氣管灌洗液(BALF)培養陽性。最終確診曲霉菌感染(包括尸檢結果)的患者均在接受抗真菌治療范圍內,同時也明顯減少了經驗性治療所帶來的藥物毒性和治療費用。

綜上所述,ICU IFI發病率不斷升高,病原菌流行發生變化,白色念珠菌有下降趨勢,非白色念珠菌有所增加。IFI早期缺乏特異性臨床特征,使早期診斷困難,治療延誤,病死率高。即使之前無免疫抑制基礎疾病的重癥患者,入ICU后也普遍存在著IFI的危險(宿主)因素。ICU主要的 IFI是VAFP和血源真菌感染。針對曲霉菌感染的血清學GM抗原檢測對其他真菌感染的診斷有一定的局限性;G試驗不能區分真菌的種屬,不能用于接合菌類和新型隱球菌的檢測;分子生物學診斷在臨床上未能普及規范開展;組織病理活檢不能適用于絕大部分危重患者,而在等待標本真菌培養結果期間,患者病情往往迅速惡化,喪失了有效的治療時機。因此,進一步探索危重患者IFI的發生發展規律,對IFI早期臨床診斷、搶先治療及降低病死率具有重要意義。

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