神經外科重癥監護病房發生耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌聚集性病例的流行特征及處置效果*

王黎明，唐定豪，江顯萍，楊永鑫，董群雁，楊玉紅，吳志平

(1.黔南州人民醫院 醫院感染管理科，貴州 黔南 558000；2.黔南州人民醫院 神經內科，貴州 黔南 558000；3.黔南州人民醫院 泌尿外科，貴州 黔南 558000)

肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae，KP)多定植于人體消化道和呼吸道，可引起肺部、血流等一系列感染，是臨床上常見的條件致病菌之一[1]。耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌(carbapenem resistant KP，CRKP)是指對碳青霉烯類抗菌藥物如厄他培南、亞胺培南以及美羅培南等任一藥物耐藥的肺炎克雷伯菌。2013年美國疾病控制與預防中心(Centers for Disease Control，CDC)已經將CRKP列入“緊迫”級別威脅的三大細菌之一，CRKP導致的醫院感染控制難度大，病死率高，已成為醫院內死亡的高危危險因素[2-3]；在我國CRKP血流感染患者病死率高達47.9%甚至更高，而CRKP引起的呼吸機相關肺炎常引起患者住院時間延長、病情加重、影響患者的預后和身心健康，危害性日趨嚴重[4-5]。2018年我國細菌耐藥監測網顯示，KP對亞胺培南和美羅培南的耐藥率分別從2005年的3.0%和2.9%上升到了2018年的25.0%和26.3%，耐藥率上升幅度超過8倍[6]。全國CRKP檢出率逐步增高，2019年全國CRKP檢出率為10.9%，較 2014年上升了4.5%，雖然貴州省CRKP檢出率略低于全國水平，但仍呈現逐年遞增趨勢，由2014年的3.1%上升至7.1%[7]。目前研究多認為CRKP暴發與環境污染有關，環境物體表面的清潔消毒是控制感染暴發的關鍵[1，8-9]，但往往僅根據藥敏結果、床位分布等推測出可能的傳播鏈條及方式，并未對患者和環境物體表面檢出菌株做同源性檢測。貴州省少數民族地區某三甲醫院的醫院感染監測數據提示神經外科重癥監護病房(neurosurgery intensive care unit，NSICU)發生的CRKP醫院感染呈上升趨勢，本研究采用現場流行病學調查、環境衛生學采樣、病原菌培養及同源性檢測等一系列措施，探討感染源及可能傳播途徑，并提出針對性地防控措施；又通過2021年3月—2021年7月持續整改追蹤，評價醫院感染是否得到有效控制。

1 對象與方法

1.1 研究對象

2020年10月—2021年2月NSICU患者為研究對象，要求符合：(1)患者標本培養檢出KP；(2)KP藥敏結果顯示對厄他培南、亞胺培南及美羅培南任1種出現耐藥，且剔除同一病例重復送檢的菌株結果；(3)符合《醫院感染診斷標準(試行)》[10]確定為CRKP導致的醫院感染。排除細菌鑒定及藥敏結果未對碳青霉烯類藥物耐藥的患者。對藥敏試驗結果判斷為CRKP感染的患者，根據醫院感染診斷標準做出感染、定植診斷，對疑難病例的診斷則需與該患者管床醫生討論確定。共納入NSICU患者180例，經細菌培養、藥敏結果以及醫院感染診斷標準確定7例CRKP醫院感染患者。本研究獲得醫院倫理委員會批準(QNZY2021001)。

1.2 研究方法

1.2.1流行病學調查 通過回顧性查閱醫院感染實時監控系統和醫院信息系統，并通過現場與院感質控醫生及管床醫生訪談的方式開展流行病學調查，收集患者的流行病學資料。患者個案調查內容包括患者姓名、年齡、性別、住院號、床號等基本信息以及基礎疾病、侵入性相關操作、用藥情況、感染診斷、菌檢出情況等。

1.2.2環境衛生學監測 對NSICU可疑物體表面包括病床護欄、床頭桌、床簾、病歷夾、醫務人員工作服、病區內水池、水龍頭、治療車把手、醫療廢物桶蓋、電腦鍵盤、鼠標及電話聽筒等環境物體表面，輸液泵面板、監護儀面板和按鈕、聽診器、血壓計袖帶、呼吸機面板、旋鈕、濕化瓶底座、濾器出氣口等儀器設備表面進行采樣，共計48份；對醫務人員手衛生前的手進行采樣，共計12份。按照《醫院消毒衛生標準》[11]進行采樣及判讀。

1.2.3病原菌培養及藥敏試驗 按照《全國臨床檢驗操作規程(第四版)》[12]進行標本培養、分離與鑒定操作，所有分離出KP，采用VITEK2～compact全自動細菌檢測系統(法國生物梅里埃公司)進行菌株鑒定，質控菌株肺炎克雷伯菌ATCC 700603(中國微生物菌種保藏中心)。K-B紙片擴散法進行藥敏試驗，以亞胺培南或美羅培南MIC≥4 μg/L為 CRKP，藥敏結果的判斷參照2018版美國臨床實驗室標準化協會(Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)的推薦標準[13]。

1.2.4醫院感染聚集和醫院感染的判斷[14]國家相關規范定義醫院感染聚集為在醫療機構或其科室的患者中，短期內發生醫院感染病例的增多，且發病率超過歷年散發水平；醫院感染是指住院病人在醫院內獲得的感染，包括在住院期間發生的感染和在醫院內獲得出院后發生的感染，但不包括入院時已經存在或入院前已經開始的感染；參考定義計算醫院感染發病率(醫院感染發病率=觀察期間內醫院感染病例數/同期住院患者住院日總數×100%)。

1.2.5多位點序列分型(multilocus sequence typing，MLST) 選取RNA聚合酶β亞基(β-subunit of RNA polymerase，rpoB)、3-磷酸甘油醛脫氫酶A亞基(Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase，gapA)、蘋果酸脫氫酶(malate dehydrogenase，mdh)、磷酸葡萄糖異構酶(phosphoglucose isomerase，pgi)、磷酸鹽E(phosphoporine E，phoE)、翻譯起始因子2(translation initiation factor 2，infB)及周質能量換能器(peripasmic energy transducer，tonB)等7個管家基因建立肺炎克雷伯桿菌MLST分型方案(管家基因序列及引物序列見表1)。相關試劑：血平板(環凱微生物 024070)、細菌基因組 DNA提取試劑盒(天隆科技 ZTLJX)、Premix TaqTM(TaKaRa)、DNA序列分析儀為GeneRotex 96型。擴增體系為：去離子水18 μL，2×Taq MasterMix 25 μL，上、下游引物各1 μL，模板DNA 5 μL。反應條件為：94 ℃預變性2 min，隨后94 ℃變性30 s、50 ℃退火1 min、72 ℃延伸30 s、共35個循環，最后1個循環延伸時間為5 min，12 ℃下保存。

表1 管家基因及目標基因引物序列Tab.1 Housekeeping gene and target gene primer sequences

1.2.6現場觀察 醫院感染管理專職人員在不告知科室情況下，隨機到科室觀察科室人員多重耐藥防控措施執行情況，觀察內容主要有：(1)保潔人員環境清潔消毒與醫療廢物收集、處置情況；(2)醫務人員日常診療、護理過程中各項防控措施執行情況；(3)護工為患者進行按摩、剃須及擦拭身體等日常護理時各項操作執行情況；(4)科室人員手衛生執行情況等。

1.2.7整改措施及效果評價 根據2020年10月—2021年2月(整改前)結果提出以下整改措施，并于2021年3—7月于160名NSICU住院患者中實施，具體如下：(1)合理安置多重耐藥菌患者，有條件單間隔離、或將同種檢出菌患者放在同一房間集中安置；(2)根據藥敏結果規范使用抗菌藥物；(3)加強環境清潔消毒，多重耐藥菌患者每日清潔消毒≥3次；(4)強化督查力度，加強科室自查及院感科督查。于2021年8月2—4日對NSICU進行整改后多重耐藥菌防控措施效果評價。

1.3 統計學分析

采用 SPSS 25.0 進行分析，用Graph Pad Prism 8.0軟件進行圖表的繪制。用頻數和百分比(%)表示計數資料，采用χ2檢驗進行醫院感染發病率分析，P<0.05 為差異有統計意義。

2 結果

2.1 CRKP發生情況

2020年10月—2021年2月NSICU住院患者180人，其中7名患者發生CRKP醫院感染，醫院感染發病率為3.89%(7/180)，較同期2019年10月—2020年2月CRKP醫院感染發病率[1.44%(2/139)]上升2.45%，差異無統計學意義(χ2=0.94，P=0.332)，但CRKP醫院感染發病率超過歷年發病水平，存在CRKP感染聚集趨勢。

2.2 流行病學調查結果

2.2.1人群分布 2020年10月—2021年2月NSICU患者中有14人檢出19株CRKP，其中社區感染6人、CRKP醫院感染7人、1人定植；標本檢出情況以痰標本最多，占71.43%；7例CRKP感染患者均為男性，平均(56±11)歲，以導尿管相關尿路感染為主(占42.86%)；7例患者均入住NSICU超過7 d，其中超過14 d的有5例；檢出CRKP前，7例患者均有導尿管置管；中心靜脈置管以及氣管切開/氣管插管6例，1例患者未及時開立“接觸隔離”醫囑；7例患者使用抗菌藥物種類超過3種，且在檢出CRKP后有3例患者使用碳青霉烯類抗菌藥物。見表2。

表2 2020年10月—2021年2月NISICU患者中CRKP感染者的基本情況Tab.2 Basic situation of CRKP-infected patients in NISICU patients from October 2020 to February 2021

2.2.2時間分布 2020年10月感染2例，11月、12月各感染1例，2021年1月感染2例，2021年2月感染1例。見圖1。

注：紅色序號表示醫院感染患者。圖1 2020年10月—2021年2月 CRKP檢出患者的入科、CRKP檢出及出科時間Fig.1 Admission,CRKP test results,and discharge time of CRKP patients

2.2.3空間分布 7例CRKP感染患者散在分布于整個NSICU病區，其中4例分布于Ⅰ病區，2例分布于Ⅱ病區。

2.2.4現場觀察 通過現場觀察，發現科室整改前在多重耐藥各項防控措施執行過程中有均存在不同程度錯誤，有待改進(表3)。

表3 現場觀察各項操作執行情況

2.3 環境衛生學調查結果

2020年10月—2021年2月CRKP醫院感染聚集事件中采樣標本60份，其中環境物表面及儀器表面標本檢出3株CRKP，檢出率為5.00%，分別來自病例6病床護欄、病例3輸液泵及病例5醫療廢物桶蓋；醫務人員手標本中未檢出CRKP。

2.4 CRKP的同源性檢測結果

通過MLST對NSICU環境物體表面及CRKP醫院感染患者分離到的10株CRKP的DNA進行擴增，并根據電泳的條帶結果將10株結果清晰可用的CRKP進行同源性分析，分為ST11型和ST423型2個基因型(圖2和表4)。

注：1～10標本來源分別為病例6病床護欄、病例3輸液泵、病例5醫療廢物桶蓋、病例1腦脊液、病例2尿液、病例3痰液、病例4痰液、病例5血液、病例6血液及病例7尿液。圖2 CRKP基因凝膠電泳Fig.2 CRKP gene gel electrophoresis

表4 10株CRKP標本來源及MLST分型結果Tab.4 Specimen types and MLST typing results of 10 strains of CRKP

2.5 NSICU患者感染CRKP的危險因素分析

入NSICU時長≥14 d、使用碳青霉烯類藥物、抗菌藥物種類>3種、抗菌藥物使用時間≥14 d可能是 NSICU患者發生CRKP醫院感染的危險因素(P<0.05，表5)。

表5 NSICU住院患者感染CRKP的危險因素分析Tab.5 Risk factors for CRKP infection in hospitalized patients with NSICU

2.6 CRKP醫院感染控制措施效果

通過2021年3—7月整改，于8月2—4日進行評價，結果顯示，NSICU住院患者的CRKP醫院感染檢出率較整改前降低，差異有統計學意義(χ2=3.927，P=0.048；表6)。

表6 整改前后NSICU CRKP感染情況[n(%)]Tab.6 NSICU CRKP infection before and after rectification[n(%)]

3 討論

近幾年，CRKP導致醫院感染聚集、暴發事件的報道越來越多，尤其是ICU的感染率居高不下[8,15-16]。多數NSICU患者有嚴重基礎病且侵入性操作多，住院時間普遍較長等特點，更容易發生院內感染，特別是CRKP對除碳青霉烯類以外的其他常用抗菌藥物的耐藥率均較高，在防控措施執行不當情況下，易發生醫院感染聚集或暴發[17]。

有研究顯示，患者年齡大、合并慢性腎功能不全或者惡性腫瘤、ApacheⅡ評分高、感染部位多均會增加感染CRKP風險[18]；CRKP感染的高危危險因素有住院時間≥2周、使用抗菌藥物種類>3種等[2,19-20]；Da等[21]研究表明住院時間長的患者發生院內感染CRKP的概率是住院時間短的患者的2.23倍。本研究結果表明，入NSICU時長≥14 d、使用碳青霉烯類藥物、抗菌藥物種類>3種、抗菌藥物使用天數≥14 d可能是CRKP醫院感染的危險因素，這可能因為入住NSICU患者大多因腦部疾病伴意識障礙入院，患者長期臥床，活動受限，加之深靜脈置管、留置導尿、呼吸機插管等侵入性操作，給護理工作帶來不便的同時也大大增加患者自身感染的風險。本研究中7例CRKP感染病例住院期間使用抗菌藥物均>3種且除病例1外，其余使用抗菌藥物天數均≥14 d，且有3例患者在檢出CRKP后仍使用碳青霉烯類抗菌藥物進行治療，科室可能存在未嚴格按照藥敏結果使用抗菌藥物行為，這可能導致細菌產生耐藥性。Pan 等[22]研究顯示CRKP表現出的高耐藥性和高毒力性常導致高病死率，給患者帶來較大危害，增加醫療成本。因此醫生應加強抗菌藥物相關知識的學習培訓，并盡早進行病原學送檢，根據藥敏結果規范、合理使用抗菌藥物，必要時請藥學部會診，避免經驗性治療，減少聯合應用抗菌藥物進行“重拳出擊、大包圍”的做法[23]，注意抗菌藥物的用法用量、用藥途徑及間隔時間，進行精準目標治療。

除以上抗菌藥物存在問題外，流行病學調查發現CRKP感染患者散在分布于整個NSICU病區，科室未將CRKP患者統一安置于同一區域，且將多重耐藥菌感染患者與中心靜脈置管、導尿管甚至機械通氣患者安置于同一病房，極大增加了其余患者感染多重耐藥菌的風險，這是導致此次聚集事件發生的潛在危險因素。應合理安置患者，將同類型多重耐藥感染或定值患者安置于同一病室，并指派專人進行護理，加強人員進出管理，從而減少傳播途徑。

環境衛生學調查結果顯示，6號病例病床護欄、3號病例輸液泵以及5號病例醫療廢物桶蓋檢出CRKP，其余高頻接觸物體表面以及水池、水龍頭均未檢出CRKP，且科室水池與病床之間均有墻體阻隔，可排除水槽和水龍頭導致傳播的可能性，從培養結果以及現場觀察結果得出，科室應加強床單元清潔與消毒工作。

克隆播散是造成多重耐藥菌流行的重要原因，如院內耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌的暴發可通過流行菌株的克隆傳播，或通過質粒介導傳播，還可兩者共同存在引起暴發流行[24-27]。本研究中除3號病例外，其余6名CRKP感染患者均檢出同源CRKP菌株，且4、5、6及7號病例在住院時間上均存在交集，床位分布上：CRKP感染患者散在分布于整個NSICU病區，加之在5號病例醫療廢物桶蓋、6號病例病床護欄上檢出同源CRKP等因素，進一步佐證NSICU檢出的CRKP存在克隆傳播，通過醫務人員在診療操作過程中醫療廢物桶使用不規范、醫療廢物收集處置流程不正確、手衛生執行不到位等不規范行為進行傳播。科室應加強日常巡查和自查工作，將多重耐藥防控措施執行情況，納入科室規章制度管理，積極排查安全隱患，改正診療、護理操作中的陋習，最大程度減少交叉感染的風險。

綜上所述，除患者自身免疫力低下等內在因素以及住院時間長、侵入性操作多等外在因素外，床單元清潔消毒不徹底、醫務人員消毒隔離措施落實不到位、多重耐藥患者未集中安置、醫療廢物收集處置方法不正確以及醫療廢物桶使用不規范是導致此次NSICU發生CRKP聚集事件的主要原因，針對以上存在問題逐一進行整改后2021年3—7月僅1例患者發生CRKP醫院感染，采取集束化多重耐藥菌防控措施可有效預防與控制CRKP醫院感染傳播。