血培養(yǎng)報陽時間對于血流感染病原菌檢測的臨床意義

陳 平，李前輝，謝 軍，孫國壯★

（1.江蘇省盱眙縣人民醫(yī)院檢驗科，江蘇 淮安 211700；2.南京醫(yī)科大學附屬淮安第一醫(yī)院醫(yī)學檢驗科，江蘇 淮安 223300）

近年來，由于侵入性診療活動的增多，以及抗生素、激素、免疫抑制劑的廣泛使用，使得血流感染的發(fā)生率不斷上升[1]。血培養(yǎng)病原學檢測是診斷血流感染的金標準，因此快速檢出病原菌對于幫助臨床診斷、指導臨床合理用藥、挽救病人的生命意義重大。現階段關于血培養(yǎng)病原菌快速檢測方法的研究，多是從富集細菌或用幼齡菌做生化鑒定菌種方面入手[2-5]。而通過觀察血培養(yǎng)報陽時間（time to positivity，TTP）及報陽菌的生長曲線雖然比生化鑒定菌種方便，但也是多將血培養(yǎng)檢出菌按照革蘭陰性桿菌、革蘭陽性球菌這樣的兩大類進行比較分析[6-8]。通過細化在需氧、厭氧兩種不同氧氣環(huán)境下革蘭陰性桿菌、革蘭陽性球菌的TTP，能得出在不同氧氣環(huán)境下不同菌種的血培養(yǎng)TTP 具有差異的結論，進而根據需氧瓶、厭氧瓶的TTP 及血涂片革蘭染色形態(tài)來輔助鑒別血培養(yǎng)檢出菌種類，可以更快速給臨床醫(yī)生提供診療依據，且在區(qū)分血培養(yǎng)污染菌及致病菌方面同樣具有重要意義。本文就血培養(yǎng)TTP 對于血流感染病原菌檢測的臨床意義進行探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究回顧性分析我院2020 年5 月至2021 年12 月送檢的血培養(yǎng)陽性標本，其中共涉及男278 例，女246 例；年齡17 ～99 歲，平均年齡（63.85±11.66）歲。所有患者均簽署知情同意書，且本研究經我院倫理委員會批準同意執(zhí)行。

1.2 納入及排除標準

納入標準：（1）嚴格按照臨床檢驗操作規(guī)程，標本為采集血培養(yǎng)標本后立即送檢的成人血培養(yǎng)陽性報警標本。（2）同一病人多次送檢血培養(yǎng)陽性的，只計首次陽性結果。（3）考慮到不同儀器廠家的設備耗材對TTP 可能產生影響，故本研究僅納入法國梅里埃公司生產的BacT/AlerT 3D 全自動血培養(yǎng)儀及其配套血培養(yǎng)瓶的培養(yǎng)結果。排除標準：（1）多種菌種引起的菌血癥（一瓶血培養(yǎng)瓶中同時分離到的細菌種類≥2種）；（2）兒童由于其生理特點，血流感染情況相較于成年人特殊，且所用血培養(yǎng)瓶及采血量與成年人相比差別較大，故本研究未納入兒童患者。

1.3 儀器與方法

1.3.1 儀器 血培養(yǎng)瓶為法國梅里埃公司生產的BacT/AlerT 3D 全自動血培養(yǎng)儀的配套需氧及厭氧血培養(yǎng)瓶，細菌鑒定儀VITEK-2 Compact 及細菌鑒定板卡均采購于法國梅里埃公司。血平板、巧克力平板、麥康凱平板均購自上海科馬嘉微生物技術有限公司。

1.3.2 方法 血培養(yǎng)儀報警陽性后，查看細菌生長曲線，記錄血培養(yǎng)瓶內細菌的TTP，隨后取血進行涂片及革蘭染色，鏡檢觀察細菌形態(tài)，2h 內發(fā)布一級血涂片報告；根據細菌染色形態(tài)，接種相應的支持生長平板，18 ～24h 后根據菌落形態(tài)選擇合適的鑒定板卡上機進行細菌菌種鑒定及藥敏試驗，發(fā)布最終的血培養(yǎng)鑒定藥敏報告。

1.4 統計學處理

運用SPSS 25.0 版統計軟件進行數據處理，TTP作為連續(xù)型變量按檢出菌種分組進行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料用均數± 標準差（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，偏態(tài)分布的計量資料以中位數和四分位間距[M（P25～P75）] 表示，組間比較采用秩和（Mann-Whitney U）檢驗。計數資料用百分比（%）表示，行χ2 檢驗，P＜0.05 表示有統計學差異。

2 結果

2.1 成人血培養(yǎng)陽性標本檢出菌大體分布情況

血培養(yǎng)需氧瓶及厭氧瓶共檢出細菌524 株，其中革蘭陰性桿菌檢出313 株，占總檢出菌的59.73%，革蘭陽性球菌共檢出211 株，占總檢出菌的40.27%。其中革蘭陰性桿菌主要包括腸桿菌科（共檢出289 株，占總檢出菌的55.15%）、常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌（共檢出24 株，占總檢出菌的4.58%）等；革蘭陽性球菌主要包括葡萄球菌屬（共檢出169 株，占總檢出菌的32.25%）、鏈球菌屬（共檢出31 株，占總檢出菌的5.92%）、微球菌屬（共檢出5 株，占總檢出菌的0.95%）、腸球菌屬（共檢出6 株，占總檢出菌的1.15%）等。具體檢出菌名稱及其分布構成比見表1。

2.2 需氧瓶檢出革蘭陰性桿菌TTP 中位數（四分位數）的比較分析

在需氧瓶檢出的革蘭陰性桿菌中，大腸埃希菌的TTP 中位數（四分位數）最小，為10.32（7.68，13.44）h ；肺炎克雷伯菌肺炎亞種的TTP 中位數與其他腸桿菌科的TTP 中位數（四分位數）居中，分別為11.04（9.24，26.76）h 和11.04（7.20，17.16）h ；常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的TTP 中位數（四分位數）最大，為15.84（12.18，20.58）h。需氧瓶檢出的這四類革蘭陰性桿菌的TTP 相比，差異有統計學意義（P=0.003）。同時將需氧瓶檢出的這四類革蘭陰性桿菌的TTP 進行兩兩比較，得出大腸埃希菌的需氧瓶TTP 與常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的需氧瓶TTP 具有顯著差異（P＜0.05）。詳見表2。

表1 血培養(yǎng)檢出菌名稱及其分布構成表

表2 需氧瓶檢出革蘭陰性桿菌TTP 中位數（四分位數）的比較[h，（P25，P75）]

2.3 厭氧瓶檢出的革蘭陰性桿菌TTP 中位數（四分位數）的比較分析

在厭氧瓶檢出的革蘭陰性桿菌的TTP 中，大腸埃希菌9.84（7.20，13.20）h ＜其他腸桿菌科10.80（7.44，18.96）h ＜肺炎克雷伯菌肺炎亞種11.00（8.04，15.72）h，厭氧瓶檢出的這三類革蘭陰性桿菌的TTP相比，差異無統計學意義（P=0.415）。詳見表3。

表3 厭氧瓶檢出革蘭陰性桿菌TTP 中位數（四分位數）的比較[h，（P25，P75）]

2.4 需氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP 及事后比較分析

分析需氧瓶檢出的革蘭陽性球菌的TTP，由于納入討論的鏈球菌屬、微球菌屬、腸球菌屬的菌株數目不多，且TTP 符合正態(tài)分布，因此得出其平均TTP 分 別 為（14.60±4.54）h、（48.05±30.57）h、（11.04±2.13）h ；而凝固酶陰性葡萄球菌和金黃色葡萄球菌的TTP 不符合正態(tài)分布，因此求其中位數（四分位數）進行分析，二者的TTP 中位數（四分位數）分別為22.44（19.38，28.38）h 和11.76（4.56，16.32）h。采用非參數檢驗對這五類革蘭陽性球菌的需氧瓶TTP 進行比較分析，結果顯示差異有統計學意義（P＜0.001）。同時將需氧瓶檢出的這五類革蘭陽性球菌的TTP 進行兩兩比較，得出金黃色葡萄球菌與凝固酶陰性葡萄球菌屬、金黃色葡萄球菌和微球菌屬、鏈球菌屬和微球菌屬的TTP 組間相比差異有統計學意義（P＜0.05）。詳見表4。

2.5 厭氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP 及事后比較分析

由于納入討論的腸球菌屬的菌株數目較少，且TTP 符合正態(tài)分布，因此得出其平均的TTP 為（11.04±1.87）h；而金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌和鏈球菌屬的TTP 不符合正態(tài)分布，因此求其中位數（四分位數）進行分析，其TTP 中位數（四分位數）分別為13.44（9.12，18.36）h、26.16（20.16，37.20）h 和18.48（10.74，25.20）h。采用非參數檢驗對厭氧瓶檢出的這四類革蘭陽性球菌的TTP 進行比較分析，結果顯示差異有統計學意義（P＜0.001）。同時將厭氧瓶檢出的這四類革蘭陽性球菌的TTP 進行兩兩比較，得出金黃色葡萄球菌與凝固酶陰性葡萄球菌的TTP 組間相比差異有統計學意義（P＜0.05）。詳見表5。

表4 需氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP 及事后比較

表5 厭氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP 及事后比較

3 討論

血流感染可引起菌血癥、敗血癥、膿毒血癥，重癥患者可發(fā)生休克、全身播散性血管內凝血（DIC），甚至在短時間內死亡。傳統血流感染的病原學檢查，血培養(yǎng)需要的時間較長。雖然近年來隨著醫(yī)療技術的快速發(fā)展，國內各大醫(yī)院基本上都已經使用了全自動血液培養(yǎng)儀器，但病原菌種類的最終確定仍然需要血培養(yǎng)儀器報警陽性、涂片染色轉種、上機鑒定后才能得出最終的鑒定結果。在這種情況下，我們就迫切需要找到一種能夠快速預判病原菌種類的方法，來幫助我們做出及時準確的診斷，從而精準合理的用藥，以達到有效控制血流感染的目的。TTP 與病人的血流感染嚴重程度、血培養(yǎng)采血量、采血時機、是否使用抗菌藥物以及致病菌的生長繁殖特性密切相關。眾所周知，血培養(yǎng)污染菌不加分析就報告給臨床，會增加臨床病人非必要的醫(yī)學檢查和抗菌藥物的使用，延長病人的住院時間并增加醫(yī)保支出，因此合理分析血培養(yǎng)TTP 及報陽細菌生長曲線，對幫助臨床診斷及指導臨床合理用藥至關重要。

全自動血培養(yǎng)儀進行血培養(yǎng)陽性監(jiān)測的原理是不同類型的微生物有其不同的生長代謝方式，微生物在培養(yǎng)基中代謝基質或分解糖類時產生CO2。CO2產生越多，培養(yǎng)瓶底部傳感器的顏色就會由深變淺，發(fā)光二極管反射的光也越強，計算機接受此信息后以加速度、起始值和速率三種方式將產生的CO2量值與培養(yǎng)瓶中初始的CO2水平比較，最終判斷是否為陽性，及時發(fā)出陽性警報，并顯示當時的生長曲線[6]。由于大腸埃希菌是兼性厭氧菌，營養(yǎng)要求低，分解糖產酸產氣，CO2生成快，因此血培養(yǎng)的TTP 短；而非發(fā)酵革蘭陰性桿菌為專性需氧菌，血培養(yǎng)瓶中的血液代謝也耗氧，抑制其生長，且非發(fā)酵革蘭陰性桿菌不發(fā)酵糖類，氧化分解葡萄糖產酸不產氣，產生CO2少且慢，細菌生長曲線遲緩期穩(wěn)定器均較平坦，為典型的S 型曲線，因此血培養(yǎng)TTP 較長[9]。有研究顯示，無氧瓶報警時，TTP ≤18h 可以區(qū)分腸桿菌和絕對厭氧菌；有氧瓶報警時，TTP ≤13h 可以區(qū)分腸桿菌科和銅綠假單胞菌等其他革蘭陰性桿菌[10]。本文的研究則與這一結論不符，分析原因可能是臨床已經使用過抗菌藥物致使大腸埃希菌的TTP 延長，以及采血培養(yǎng)后未及時送檢的不規(guī)范行為致使非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的TTP縮短。另一個原因可能是分析研究的樣本量不足導致結果出現偏差。

回顧性分析比較我院524 例成人血培養(yǎng)陽性的TTP，通過比較分析需氧瓶檢出的革蘭陰性桿菌的TTP，發(fā)現大腸埃希菌TTP 的中位數（10.32h）低于常見非發(fā)酵革蘭陰性桿菌TTP 的中位數（15.84h），差異有統計學意義（P＜0.05）。而腸桿菌科細菌與非發(fā)酵革蘭陰性桿菌的臨床用藥存在很大差異，因此這一結論對指導臨床用藥具有重要的參考意義。通過比較分析需氧瓶和厭氧瓶檢出革蘭陽性球菌的TTP，得出在需氧瓶報陽時，金黃色葡萄球菌TTP 的中位數為11.76h，凝固酶陰性葡萄球菌屬TTP 的中位數為22.44h ；金黃色葡萄球菌TTP 的中位數（11.76h）與微球菌屬的平均TTP（48.05h）、鏈球菌屬的平均TTP（14.60h）與微球菌屬的平均TTP（48.05h）差異均有統計學意義（P＜0.05）；在厭氧瓶報陽時，金黃色葡萄球菌TTP 的中位數為13.44h，顯著低于凝固酶陰性葡萄球菌屬TTP 的中位數26.16h，差異有統計學意義（P＜0.05）。由于凝固酶陰性葡萄球菌和微球菌屬是臨床常見的血培養(yǎng)污染菌，而金黃色葡萄球菌和鏈球菌則為常見的致病菌，并且金黃色葡萄球菌與凝固酶陰性葡萄球菌的革蘭染色鏡下形態(tài)無法區(qū)分，因此比較血培養(yǎng)革蘭陽性球菌的TTP 在區(qū)分血流感染致病菌和污染菌上有較高的參考意義[11-13]。相關研究報告，血培養(yǎng)的TTP 與病人的預后也有很大的相關性。血培養(yǎng)的TTP 是影響患者住院病死率的獨立危險因素，也是對病死率影響最大的指標[14-15]。觀察血培養(yǎng)TTP，發(fā)現不管檢出菌是革蘭陰性桿菌還是革蘭陽性球菌，血培養(yǎng)TTP 均有較多的重疊，因為TTP不僅與各種細菌的生長代謝特點有關，還會受到采血量的多少、細菌的濃度、患者是否使用抗菌藥物、采血時機等多方面因素的影響。因此在發(fā)布血培養(yǎng)一級報告時，除了及時報告給臨床革蘭染色涂片結果以外，血培養(yǎng)TTP、采血量也是報告中必不可少的關鍵內容。

綜上所述，血培養(yǎng)報陽后，通過觀察全自動血培養(yǎng)儀的細菌生長曲線、血液涂片染色形態(tài)、報陽時的TTP、檢出菌生長的氧氣環(huán)境及血培養(yǎng)采血量等可以大致判斷其所屬細菌種類。血流感染時，通過分析血培養(yǎng)TTP、相關的感染炎性指標以及觀察病人的相關臨床指征，可以進一步確定血培養(yǎng)檢出菌是感染菌還是污染菌。及時發(fā)布具有TTP 及采血量的信息完善的血培養(yǎng)三級報告，對于改善患者預后、挽救其生命具有重要意義。但本研究只針對成人血培養(yǎng)TTP 進行回顧性比較分析，受納入樣本數量的影響，血培養(yǎng)檢出菌種類的分組數量存在一定偏倚，研究具有一定的局限性，因此后期需要更大樣本量的支持來進行進一步的研究。