ICU患者血流感染革蘭陰性菌耐藥特征研究

王艷 孟玉娟 張征 劇一

(1 洛陽東方醫(yī)院(河南科技大學(xué)第三附屬醫(yī)院)，洛陽 471003；2 鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院，洛陽 471000；3 河北醫(yī)科大學(xué)第一人民醫(yī)院，石家莊 050000；4 河北工程大學(xué)醫(yī)學(xué)院，邯鄲 056000)

重癥醫(yī)學(xué)科(intensive care unit，ICU)是急危癥患者治療的區(qū)域，患者復(fù)雜的基礎(chǔ)疾病加之免疫功能低下，以及采取的各種侵入性診療操作，使得ICU患者感染率居高不下，感染造成ICU患者出現(xiàn)復(fù)雜的并發(fā)癥，甚至死亡。在ICU患者中，血流感染(blood stream infection，BSI)是最主要的死亡原因[1]；因病毒感染入住ICU的病患中，繼發(fā)血流感染也是最重要的致死原因[2]。及時準(zhǔn)確地掌握ICU患者血流感染病原菌的耐藥特征，對早期合理使用抗菌藥物，降低重癥患者感染病死率具有重要意義。本研究回顧性分析2018年1月—2020年3月河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院(以下簡稱河北醫(yī)大一醫(yī)院)、揚州大學(xué)附屬醫(yī)院(以下簡稱揚大附屬醫(yī)院)和鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院(以下簡稱鄭大洛陽中心醫(yī)院)ICU患者血培養(yǎng)臨床分離的革蘭陰性菌，通過研究其耐藥性和藥物MIC分布，為ICU合理用藥提供了依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集2018年1月—2020年3月河北醫(yī)大一醫(yī)院、揚大附屬醫(yī)院和鄭大洛陽中心醫(yī)院ICU血流感染革蘭陰性菌相關(guān)數(shù)據(jù)，分析其耐藥性；通過比對非ICU患者，對ICU患者感染菌株進行碳青霉烯類藥物MIC分析；細菌對抗菌藥物的敏感性試驗參考CLSI標(biāo)準(zhǔn)進行。排除標(biāo)準(zhǔn)：判定為污染的血培養(yǎng)標(biāo)本；同一患者的重復(fù)分離株。

1.2 培養(yǎng)基和藥敏紙片

血培養(yǎng)出現(xiàn)細菌生長，取培養(yǎng)物涂片革蘭染色，染色結(jié)果如提示為革蘭陰性桿菌，將培養(yǎng)物接種于血平板和麥康凱平板，以期獲得病原菌；排除污染后對病原菌進行菌種鑒定；藥敏試驗采用MIC法，KB法和E-test法相結(jié)合，KB藥敏采用Mueller-Hinton瓊脂平板，藥敏紙片采用英國Oxoid公司商品；E-test實驗條為BioMerieux公司產(chǎn)品；質(zhì)控菌株為大腸埃希菌ATCC25922、銅綠假單胞菌ATCC27853。

1.3 藥敏試驗

參照2018和2019年美國臨床和實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CLSI)推薦的藥敏試驗方法進行，采用紙片擴散法和自動化儀器法。

1.4 判斷標(biāo)準(zhǔn)

參照2018和2019年CLSI文件標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 耐藥菌株定義

根據(jù)CLSI《M100抗微生物藥物敏感性試驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)》，碳青霉烯類耐藥腸桿菌目細菌定義為對亞胺培南、美羅培南和厄他培南中任一藥物耐藥者；碳青霉烯類耐藥非發(fā)酵菌定義為對亞胺培南和美羅培南中任一藥物耐藥者。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用WHONET5.6軟件，統(tǒng)計學(xué)分析采用GraphPad Prism7軟件。數(shù)據(jù)以雙因素方差、成對t檢驗分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血培養(yǎng)陽性率

河北醫(yī)大一醫(yī)院、揚大附屬醫(yī)院和鄭大洛陽中心醫(yī)院的床位數(shù)分別為2000張、1834張和2124張；2018年血培養(yǎng)平均送檢率分別為11.24%、13.25%和16.8%；血培養(yǎng)平均陽性率分別為12%、10.6%和15.3%；2019年血培養(yǎng)平均送檢率分別為11.18%、12.4%和15.6%；血培養(yǎng)平均陽性率分別為7.85%、9.8%和14.9%。

2.2 革蘭陰性菌分布

河北醫(yī)大一醫(yī)院、揚大附屬醫(yī)院和鄭大洛陽中心醫(yī)院，分離出的革蘭陰性菌株數(shù)分別為58、88和93株，主要為大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌，河北醫(yī)大一醫(yī)院、揚大附屬醫(yī)院和鄭大洛陽中心醫(yī)院大腸埃希菌在革蘭陰性菌中的構(gòu)成比分別為24.1%、55.7%和28.0%，肺炎克雷伯菌在革蘭陰性菌中的構(gòu)成比分別為51.7%、28.4%和26.9%；值得注意的是，鄭大洛陽中心醫(yī)院ICU洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群分離構(gòu)成比較高，占革蘭陰性菌的22.6%(表1和圖2)。

表1 革蘭陰性菌分布Tab.1 Distribution of Gram-negative bacteria

2.3 ICU患者血流感染革蘭陰性菌常用抗菌藥物的耐藥性

河北醫(yī)大一醫(yī)院檢出的大腸埃希菌中未發(fā)現(xiàn)碳青霉烯類耐藥株，對第三、四代頭孢菌素耐藥率在60%以上。

肺炎克雷伯菌碳青霉烯類耐藥率為50%，對三、四代頭孢菌素耐藥率在50%以上；檢出7株鮑曼不動桿菌，均對碳青霉烯類耐藥；銅綠假單胞菌碳青霉烯類耐藥率為42.9%。揚大附屬醫(yī)院檢出的大腸埃希菌碳青霉烯類耐藥率為2%，對第三、四代頭孢菌素耐藥率在35%以上；肺炎克雷伯菌碳青霉烯類耐藥率為12%，對第三、四代頭孢菌素耐藥率在25%以上；鮑曼不動桿菌碳青霉烯類耐藥率為87.5%；銅綠假單胞菌碳青霉烯類耐藥率為33.3%。鄭大洛陽中心醫(yī)院檢出大腸埃希菌碳青霉烯類耐藥率為7.7%，對第三、四代頭孢菌素耐藥率均在35%以上；肺炎克雷伯菌碳青霉烯類耐藥率為56.0%，對第三、四代頭孢菌素耐藥率在60%以上；鮑曼不動桿菌碳青霉烯類耐藥率為60%；銅綠假單胞菌碳青霉烯類耐藥率為66.7%；鄭大洛陽中心醫(yī)院檢出21株洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群，對替卡西林/克拉維酸耐藥率為90.5%，對左氧氟沙星耐藥率為71.4%。革蘭陰性菌常用抗菌藥物的耐藥情況見表2和表3。

表2 腸桿菌目藥敏耐藥率(%)Tab.2 Resistant rates of Enterobacteriales(%)

表3 非發(fā)酵菌藥敏耐藥率(%)Tab.3 Resistant rates of non-fermenting bacteria (%)

2.4 ICU和非ICU患者血流感染革蘭陰性菌碳青霉烯類抗菌藥物MIC(g/L)分布特征

分析3家醫(yī)院ICU和非ICU患者，血流感染的同種細菌碳青霉烯類抗菌藥物MIC分布，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在異同；3家醫(yī)院ICU和非ICU患者感染大腸埃希菌，碳青霉烯類藥物耐藥率均較低，敏感菌株MIC分布 ≤1×10-3g/L，耐藥菌株數(shù)量相對較少，分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義；ICU和非ICU患者感染肺炎克雷伯菌，ICU分離到的肺炎克雷伯菌，碳青霉烯類藥物高MIC值菌株較多，MIC≥16×10-3g/L菌株的分離率明顯高于非ICU患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；3家醫(yī)院ICU和非ICU患者感染銅綠假單胞菌，碳青霉烯類藥物MIC值分布趨勢各不相同，因分離菌株數(shù)量太少，無法進行統(tǒng)計學(xué)分析；ICU和非ICU患者感染鮑曼不動桿菌，碳青霉烯類藥物均呈現(xiàn)高MIC值，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表4)。

表4 ICU和非ICU病區(qū)革蘭陰性菌碳青霉烯類抗菌藥物MIC(×10-3 g/L)分布Tab.4 Distribution of MIC(×10-3 g/L) of Gram-negative bacteria carbapenem antibiotics in ICU and non-ICU wards

3 討論

本研究選擇了3家規(guī)模相當(dāng)?shù)娜揍t(yī)院，采集的信息包括：2018年1月—2020年3月ICU血流感染，革蘭陰性菌的病原學(xué)分布和耐藥性；ICU和非ICU患者血流感染的同種細菌，其碳青霉烯類抗菌藥物MIC分布。

3家醫(yī)院ICU血流感染，分離的革蘭陰性菌，腸桿菌目以大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌為主，非發(fā)酵菌主要是鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌和洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群，其中一家醫(yī)院洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群分離率較高，構(gòu)成比為22.6%，僅次于大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌；葉志軍等[3]對廣東省某醫(yī)院ICU血流感染，病原菌分布監(jiān)測顯示，分離的革蘭陰性菌以大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌為主；李少增等[4]對北京某醫(yī)院ICU監(jiān)測結(jié)果顯示，革蘭陰性菌以洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群、大腸埃希菌和鮑曼不動桿菌為主。以上這些研究結(jié)果顯示，不同醫(yī)院重癥監(jiān)護病房存在不同的革蘭陰性菌流行株，應(yīng)對醫(yī)院ICU開展病原菌分布流行病學(xué)調(diào)查和耐藥菌株監(jiān)測，以指導(dǎo)重癥患者感染初期的經(jīng)驗性用藥。

本文研究結(jié)果顯示，大腸埃希菌對第三、四代頭孢菌素耐藥率較高，對碳青霉烯類藥物耐藥率均較低，與全國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)一致[5-6]；肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類藥物的耐藥率不同，揚大附屬醫(yī)院耐藥率相對較低為12%，河北醫(yī)大一醫(yī)院為50%，鄭大洛陽中心醫(yī)院為56%，均高于全國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)各家醫(yī)院所在省份的耐藥率[5-6]，可能與3家醫(yī)院均為三甲綜合醫(yī)院有關(guān)。

碳青霉烯類耐藥鮑曼不動桿菌，占比均在60%以上，高于全國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)2018年和2019年監(jiān)測水平[5-6]，說明綜合醫(yī)院ICU病區(qū)多重耐藥鮑曼不動桿菌仍為不可忽視的流行株；碳青霉烯類耐藥銅綠假單胞菌，鄭大洛陽中心醫(yī)院監(jiān)測的耐藥率較高，為50%以上，銅綠假單胞菌對頭孢他啶和哌拉西林/他唑巴坦的耐藥率較低，可作為感染時的經(jīng)驗用藥；鄭大洛陽中心醫(yī)院洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群分離率較高，此菌株感染多與長期住院、介入治療、有創(chuàng)診療設(shè)備使用相關(guān)，常見于重癥患者，需要做好院感防控，避免院內(nèi)感染[7]，洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群臨床分離株的耐藥性多變，有時可能無法確定體外藥敏實驗和體內(nèi)治療應(yīng)答之間的關(guān)系[8]，需引起臨床重視。

β-內(nèi)酰胺類是ICU病區(qū)最常用的抗菌藥物，在治療過程中，因ICU患者表現(xiàn)出許多病理生理學(xué)特征，導(dǎo)致藥力學(xué)(PK)和藥動學(xué)(PD)特異性，從而可能出現(xiàn)劑量不足，因此與非重癥患者相比，治療失敗的風(fēng)險似乎更高、更嚴(yán)重[9]。George等[10]學(xué)者進行的一項ICU多中心研究發(fā)現(xiàn)，肺炎克雷伯菌引起的血流感染，產(chǎn)碳青霉烯酶菌株(CP-Kps)占比60.6%，遠高于不產(chǎn)碳青霉烯酶菌株(non-CP-Kps)，感染CP-Kps的患者28 d病死率顯著高于non-CP-Kps(40%:23%)；其他學(xué)者也有著相同的研究結(jié)果[11-12]。

在研究中，著重關(guān)注了3家醫(yī)院ICU患者，血流感染革蘭陰性菌碳青霉烯類藥物的MIC，發(fā)現(xiàn)與非ICU患者相比，肺炎克雷伯菌碳青霉烯類藥物MIC值分布相對較高，MIC≥16×10-3g/L的菌株分離率明顯高于非ICU患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(揚大附屬醫(yī)院P=0.02、河北醫(yī)大第一醫(yī)院P=0.013、鄭大洛陽中心醫(yī)院P=0.003)；這與Petersson等[13]進行的一項多中心研究結(jié)論相一致；對于多重耐藥的革蘭陰性菌感染，常規(guī)劑量單藥治療可能很難達到有效的PK/PD靶值，超劑量使用會給患者帶來嚴(yán)重的毒副作用，聯(lián)合用藥會成為臨床醫(yī)生所考慮的診療方案，如多黏菌素B聯(lián)合碳青霉烯類、替加環(huán)素聯(lián)合碳青霉烯類、氨基糖苷類聯(lián)合碳青霉烯類，但對于高MIC值菌株(MIC≥32×10-3g/L)，聯(lián)合碳青霉烯類抗菌藥物療效會降低，選擇聯(lián)合用藥解決多重耐藥菌感染時，要充分考慮感染菌株碳青霉烯類抗菌藥物的MIC，從而優(yōu)化抗感染治療方案[14]。

雖然本研究選擇了多中心進行比對，但數(shù)據(jù)量仍然欠缺，缺乏對不同地區(qū)綜合ICU血流感染，革蘭陰性菌耐藥表型和機制的比對研究。近年來，院內(nèi)感染病原菌不斷發(fā)生變遷，不同地區(qū)病原菌的病原學(xué)特征存在較大差異，多重耐藥菌株復(fù)雜的表型和基因型使得抗感染治療面臨困境，ICU病區(qū)分離的病原菌，耐藥率顯著高于醫(yī)院整體水平[15]，監(jiān)測其流行株，尤其是ICU患者無菌體液的分離株，掌握其流行病學(xué)特征以及耐藥菌株分布，可以指導(dǎo)臨床醫(yī)師根據(jù)患者感染菌株MIC、耐藥表型和基因型，并結(jié)合治療藥物監(jiān)測(TDM)，制定精準(zhǔn)有效的抗感染方案，減少ICU患者平均住院日和病死率。