腦脊液培養(yǎng)報陽時間對神經(jīng)外科術(shù)后凝固酶陰性葡萄球菌感染的診斷價值*

王紅艷，高宇光，劉亞楠，王金明，杜洪濤，鄭光輝

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院檢驗科/北京市免疫診斷臨床工程技術(shù)研究中心，北京 100070

神經(jīng)外科術(shù)后感染是醫(yī)院獲得性感染之一，由于其手術(shù)創(chuàng)面大、手術(shù)復(fù)雜等因素，嚴(yán)重影響患者手術(shù)成功率，增加其病死率[1]。文獻報道，凝固酶陰性葡萄球菌(CoNS)是神經(jīng)外科術(shù)后感染中分離率最高的病原體[2]，但由于CoNS是環(huán)境及人體表面的正常菌群之一，具有易受污染的屬性[3]，即使實驗室腦脊液培養(yǎng)出CoNS，臨床上也并不能完全認(rèn)為患者發(fā)生了感染，如何高效且準(zhǔn)確鑒別是CoNS導(dǎo)致的術(shù)后感染或接種污染問題是目前神經(jīng)外科與實驗室研究的重要問題之一[4]。

由于神經(jīng)外科術(shù)后感染患者腦脊液中的細菌水平明顯高于因污染引入培養(yǎng)瓶中的細菌水平，而細菌培養(yǎng)的原始水平越高，其培養(yǎng)時間就越短，故患者腦脊液培養(yǎng)報陽時間(TTP)可作為一種區(qū)分感染與污染的手段。文獻報道，當(dāng)血培養(yǎng)出CoNS的時間≤16 h，更傾向于判斷患者為血流感染，當(dāng)時間>16 h，更傾向于判斷為污染[5]。但對于TTP在神經(jīng)外科術(shù)后感染方面的應(yīng)用較少，本研究回顧性分析2019年1月至2020年5月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科患者腦脊液分離出的CoNS數(shù)據(jù)，對其作流行病學(xué)分析，統(tǒng)計腦脊液TTP，驗證診斷效能，以更好地輔助臨床進行CoNS感染的診斷。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2019年首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科術(shù)后腦脊液培養(yǎng)出CoNS的患者的微生物與耐藥數(shù)據(jù)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者經(jīng)歷了神經(jīng)外科手術(shù)；(2)患者術(shù)后腦脊液培養(yǎng)為CoNS。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者<18周歲；(2)患者住院時間<7 d；(3)患者未經(jīng)治療直接出院。將所有入組患者分成感染組與污染組，腦脊液CoNS感染與污染的診斷標(biāo)準(zhǔn)如下。采用文獻報道的診斷標(biāo)準(zhǔn)進行CoNS腦膜炎的診斷，同時滿足以下標(biāo)準(zhǔn)的患者作為感染組[6-7]：(1)至少兩次腦脊液細菌培養(yǎng)CoNS陽性。(2)從患者的腦脊液分離物中培養(yǎng)出CoNS，并出現(xiàn)頭痛、發(fā)燒和精神癥狀等臨床癥狀。(3)存在以下至少一種明顯的炎癥標(biāo)志物：①腦脊液白細胞計數(shù)>250×106/L，主要含有多形核細胞；②腦脊液乳酸水平>3.5 mmol/L；③腦脊液葡萄糖水平/血清葡萄糖水平<0.4。腦脊液CoNS污染的診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)出院診斷證書中未提及CoNS陽性培養(yǎng)物。(2)相關(guān)醫(yī)生將CoNS評為沒有臨床意義。(3)不符合上述神經(jīng)外科手術(shù)后感染的標(biāo)準(zhǔn)。(4)在同時抽取的多套腦脊液培養(yǎng)物中只鑒定出一次CoNS分離株。(5)在神經(jīng)外科手術(shù)之前接受抗葡萄球菌抗菌藥物治療的患者。同時滿足以上5條標(biāo)準(zhǔn)的患者作為污染組。

1.2腦脊液細菌培養(yǎng) 當(dāng)患者出現(xiàn)腦膜炎刺激征(體溫>38 ℃，頸部強直等)時，神經(jīng)外科醫(yī)生對患者進行消毒，采用70%異丙醇與10%聚維酮-碘于脊柱L3～L4、L4～L5或L5～S1處采集1～3 mL腦脊液，所有腦脊液標(biāo)本直接轉(zhuǎn)送到臨床實驗室進行培養(yǎng)，選用的設(shè)備為BacT/ALERT 3D (法國生物梅里埃公司)全自動細菌培養(yǎng)儀，培養(yǎng)儀每10 min自動監(jiān)測一次，待培養(yǎng)瓶報陽之后，記錄TTP，將培養(yǎng)液進行革蘭染色并轉(zhuǎn)種到哥倫比亞羊血瓊脂中進行二次培養(yǎng)24 h，直到長出菌落。采用MALDI-TOF MS (法國生物梅里埃公司)或VITEK-2 (法國生物梅里埃公司)進行鑒定，藥敏試驗采用微量肉湯稀釋法(法國生物梅里埃公司)與平板擴散法進行，通過美國臨床和實驗室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(CLSI)2018的藥敏標(biāo)準(zhǔn)進行判定。

1.3驗證方法 再次入組2020年1—5月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院所有神經(jīng)外科術(shù)后腦脊液培養(yǎng)出CoNS的患者作為驗證隊列，并根據(jù)臨床診斷規(guī)則將其分為感染組和污染組。驗證隊列中有45例患者為感染組，66例患者為污染組。對兩組患者進行陽性和陰性驗證。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理 采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析，所有圖標(biāo)采用Prism 7.0進行繪制。不符合正態(tài)分布的計量數(shù)據(jù)用M(P25，P75)表示，所有連續(xù)性變量采用Mann-WhitneyU檢驗，分類變量采用Fisher′s exact檢驗，繪制受試者工作特征(ROC)曲線，計算ROC曲線下面積(AUC)、靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、陽性似然比、陰性似然比、約登指數(shù)與最佳截斷值，并進行正反驗證。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1神經(jīng)外科術(shù)后患者腦脊液培養(yǎng)CoNS的構(gòu)成分布 研究期間，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科術(shù)后患者共13 597例，其中腦脊液培養(yǎng)陽性患者1 074例，陽性率為7.9%。通過納入標(biāo)準(zhǔn)，本研究共納入培養(yǎng)CoNS陽性患者共279例，其中感染組患者146例，污染組患者133例，分離率最高的CoNS是表皮葡萄球菌(117例，41.9%)、人葡萄球菌(75例，26.9%)和溶血葡萄球菌(42例，15.0%)，見表1。146例感染組患者中，耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌(MRCoNS)占71.2%，感染組患者的藥敏試驗結(jié)果見表2。

表1 神經(jīng)外科術(shù)后患者腦脊液培養(yǎng)CoNS的構(gòu)成分布[n(%)]

續(xù)表1 神經(jīng)外科術(shù)后患者腦脊液培養(yǎng)CoNS的構(gòu)成分布[n(%)]

2.2神經(jīng)外科術(shù)后感染CoNS的患者實驗室檢查 對兩組患者的13項參數(shù)進行對比分析，結(jié)果顯示，兩組腦脊液白細胞計數(shù)、腦脊液多核細胞比例、腦脊液細胞總數(shù)、腦脊液氯離子水平、腦脊液葡萄糖水平、乳酸水平及TTP比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。繪制ROC曲線發(fā)現(xiàn)，TTP診斷感染的ROC曲線下面積(AUC)為0.815，最佳截斷值為28.2 h，模型的診斷靈敏度和特異度分別為80.5%、70.5%，陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為73.2%、78.3%。見圖1。

圖1 腦脊液TTP診斷感染的ROC曲線

表2 神經(jīng)外科術(shù)后患者腦脊液培養(yǎng)CoNS的藥敏試驗結(jié)果(%)

2.3TTP診斷效能的驗證 驗證隊列的感染組中37例的TTP小于28.2 h，陽性驗證一致率為82.2%。在污染組中，61例患者的TTP大于28.2 h，陰性驗證一致率為92.4%，總體一致率為88.3%。

表3 兩組患者的實驗室檢查指標(biāo)[M(P25，P75)]

3 討 論

CoNS在無菌體液感染中占據(jù)著重要的位置，如菌血癥、胸腹膜炎、手術(shù)部位感染、導(dǎo)管相關(guān)性感染等均可分離出CoNS，臨床上常由于采樣或接種時的不規(guī)范而出現(xiàn)假陽性的情況，且該菌侵襲力相對較弱，故臨床上常把CoNS作為污染菌進行處理，但這種簡單的歸類可能導(dǎo)致對感染的漏診。針對血培養(yǎng)出的CoNS，判斷感染或污染的方法通常為雙瓶確證，若雙瓶均出現(xiàn)了同種CoNS，則將其歸為血流感染，若僅單瓶培養(yǎng)出CoNS，則認(rèn)為是標(biāo)本接種時導(dǎo)致的污染，但由于腦脊液標(biāo)本的接種量少(1～3 mL)，通常并不進行雙瓶培養(yǎng)，無法通過該方法進行感染與污染的鑒別診斷[8]。

本研究結(jié)果顯示，腦脊液分離出的所有CoNS中，表皮葡萄球菌占比最高，其次分別為人葡萄球菌、溶血葡萄球菌與頭狀葡萄球菌，但在感染組與污染組，二者的分布出現(xiàn)了差異，表皮葡萄球菌在感染組最多，占比為51.4%，而在污染組中，占比僅為31.6%。文獻報道，表皮葡萄球菌是導(dǎo)管相關(guān)性感染分離率最高的病原體[9-10]，而神經(jīng)外科術(shù)后感染患者經(jīng)常存在腦室外引流置管或腰大池引流置管等[11-12]，存在導(dǎo)管相關(guān)性感染的風(fēng)險。人葡萄球菌分離率較高的原因可能是由于患者皮膚消毒不徹底，人葡萄球菌通過傷口進入患者腦脊液，導(dǎo)致感染的發(fā)生[13]。溶血葡萄球菌由于溶血特征，存在一定的侵襲力，且相較于人葡萄球菌，其在感染組中占比更高，值得臨床加強關(guān)注[14]。藥敏試驗方面，感染組患者分離出的CoNS對苯唑西林敏感率僅為28.8%，意味著MRCoNS比例超過70.0%，導(dǎo)致β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物普遍效果較差，應(yīng)對CoNS感染，最有效的抗菌藥物仍然為糖肽類抗菌藥物如萬古霉素、替考拉寧，以及惡唑烷酮類抗菌藥物如利奈唑胺等。

本研究中，筆者假設(shè)病原體TTP可以作為判別CoNS真感染的一個有效方法，首先對腦脊液培養(yǎng)陽性患者按照診斷標(biāo)準(zhǔn)進行嚴(yán)格分組，計算腦脊液TTP是否可以作為判斷CoNS感染與污染的參數(shù)之一，并進行了新入組患者的正反驗證。結(jié)果顯示，感染組患者的腦脊液培養(yǎng)TTP中位數(shù)為24.7 h，而污染組患者的腦脊液TTP為33.6 h，診斷感染的最佳截斷值為28.2 h，AUC為0.815，正反驗證顯示，總體一致率為88.3%，表現(xiàn)出了較好的診斷效率。

本研究結(jié)論相較于文獻報道血流感染患者的血培養(yǎng)的時間較長[15]，原因分析如下：(1)低接種量，腦脊液接種量為1～3 mL，而血培養(yǎng)通常為8～10 mL，培養(yǎng)物越多，TTP越短；(2)腦脊液中免疫細胞較少，細菌即使在很低水平時，仍然能導(dǎo)致嚴(yán)重的腦膜炎，而使得TTP的延長；(3)腦膜炎患者通常進行預(yù)防應(yīng)用抗菌藥物，會抑制病原體的生長，進而延長TTP。前期也有文獻報道，嬰兒腦脊液TTP為(28.6±16.8)h[4]，結(jié)果稍高于本研究，原因可能為，相比于嬰兒的腦脊液，術(shù)后感染的成人患者中腦脊液病原體水平更高，而使得TTP更短。

雖然本研究的結(jié)果可以很好地診斷CoNS導(dǎo)致的感染，但本研究仍有一定的缺陷：(1)本研究為一項單中心回顧性分析，只能通過后期入組完成標(biāo)本篩選，存在一定的局限性；(2)患者腦脊液接種量為一個范圍(1～3 mL)，會對TTP造成些許影響；(3)本研究基于法國生物梅里埃公司的檢測系統(tǒng)，結(jié)果僅對采用同樣系統(tǒng)的標(biāo)本有效，其普適性需要進一步驗證。

綜上所述，本研究通過腦脊液TTP對CoNS導(dǎo)致的神經(jīng)外科術(shù)后感染進行鑒別診斷，當(dāng)患者腦脊液TTP<28.2 h，更偏向診斷患者為腦膜炎，而當(dāng)TTP>28.2 h，更傾向判斷CoNS為診斷污染菌，臨床驗證結(jié)果顯示，總體一致率為88.3%，可以作為CoNS導(dǎo)致的神經(jīng)外科術(shù)后感染的輔助診斷。