BAL 聯合M-ROSE 在潛在供肺維護中的作用

龔麗明 ，冉江華 ，王胤佳 ，李志偉 ，楊 倩 ，王 清 ，王東坤 ，唐正能

（1）昆明醫科大學附屬甘美醫院心胸外科;2）肝膽外科;3）重癥監護室;4）病理科;5）呼吸與危重癥醫學科，云南 昆明 650011）

隨著肺移植技術不斷發展及新型抗免疫排斥藥（如環孢素A、他克莫司等）的運用，肺移植目前已成為治療終末期肺病最有效的手段，與此同時供肺短缺及利用率低仍是限制肺移植發展的主要問題。腦死亡（brain death，BD）患者是我國供肺的唯一來源，全球供肺平均利用率逐年上升，達15%～20%，但仍低于心臟（30%）及肝腎（65%～70%），我國供肺利用率僅6%，還有較大的提升空間[1]，造成這一差別的重要原因可能是潛在肺臟維護及擴展供肺的使用存在差異。在對腦死亡患者肺臟的維護及評估中，導致肺臟棄用最常見的原因是肺部感染重及氧合指數不達標[2]，其中肺部感染是影響氧合的重要因素，若不及早干預，潛在肺臟質量惡化，可能會喪失移植的機會。肺臟為一組織疏松且與外界相通的器官，易受外界病原菌侵襲，腦死亡后咳痰反射消失，分泌物易墜積阻塞氣道，痰液在細支氣管及肺泡聚集，病原菌滋生出現肺部感染[3]。此外，腦死亡患者易發生誤吸、應激性高血糖以及呼吸機通氣時間的延長，肺部感染的發生率增加[4?5]。文獻報道[3，6]，重型顱腦損傷（severe traumatic brain injury，STBI）患者肺部感染發生率高達29.9%～60.6%，嚴重的肺部感染患者易發生全身炎癥反應綜合征、膿毒性休克、凝血功能紊亂等，甚至發生多器官功能衰竭，病死率極高。隨著呼吸內鏡技術的普及和快速發展，呼吸與重癥醫學科已經將纖維支氣管鏡廣泛應用于肺部感染患者的診斷和治療。纖支鏡肺泡灌洗（bronchoalveolar lavage，BAL）是在纖支鏡介入下用生理鹽水對病變部位進行沖洗，清理呼吸道分泌物以及痰栓，以負壓回吸收灌洗液的方法，可以獲得可靠的病原學標本進行微生物學及細胞學檢查，評估肺部感染情況?；谂R床對明確病原微生物的迫切需求，微生物快速現場評估（microbiology rapid on-site evaluation，M-ROSE）也應運而生，M-ROSE 是指利用介入技術采集到的感染源標本（氣道分泌物或者肺泡灌洗液）現場制作微生物學片基、染色并結合臨床信息使用專用顯微鏡進行現場判讀的方法，可以在短時間得出初步診斷，評價標本質量后送微生物培養、宏基因二代測序等。此前本課題組進行BAL 在供肺維護中的相關研究，結果顯示BAL 在供肺維護中療效切確，安全性良好，具有重要的臨床運用價值[7]。但BAL 聯合M-ROSE 運用于潛在肺臟的維護，能否為潛在供肺抗感染治療提供早期、及時的依據，國內外尚無切確的報道?；诖饲暗难芯吭O計了本實驗，旨在探討BAL 聯合M-ROSE在潛在供肺維護中的作用，以期快速判斷病原微生物和得出初步診斷，及時抗感染治療，提高供肺利用率。

1 資料與方法

1.1 病例資料

本研究納入實驗對象為昆明醫科大學附屬甘美醫院重癥醫學科2020 年09 月01 日至2022 年12 月31 日收治的腦死亡患者，所有患者均為由2 位以上具有國家確診腦死亡診斷資質的醫師進行腦死亡判定，共收集40 例患者病歷資料。納入標準[8]：（1）確診為臨床腦死亡；（2）家屬同意并簽署器官捐獻同意書，通過倫理委員會審批（YLS2020-177）；（3）年齡在18-70 歲；（4）胸部影像學示肺野內有滲出影；（5）無纖維支氣管鏡檢查禁忌癥；（6）無活動性肺結核、腫瘤及肺切除病史；（7）無肝炎、艾滋、梅毒等血行傳染疾病史。排除標準：（1）家屬捐獻意愿改變；（2）血流動力學變化，需要大劑量、多種血管活性藥維持；（3）纖支鏡檢查發現氣道內病變，如外壓、狹窄、出血等；（4）難以耐受纖支鏡檢查的其他病情變化。實驗設備:（1）纖維支氣管鏡（BF-F260 日本奧林巴斯公司）；（2）動脈血氣機（美國GEM Premier 3500）；（3）電子顯微鏡（日本奧林巴斯CX21）；（4）床旁X 光機（移動式數字攝影X 線機DRXR-1，美國Carestream health，Ink）；（5）載玻片（帆船載玻片7105）；（6）染色劑（貝索革蘭氏染色液、迪夫快速染色液）；（7）一次性使用無菌杯（負壓引流器，50 mL）（8）動脈采血器（BD PresetTM 3mL 動脈采血器，22GX1）；（9）一次性使用真空采血管（奧地利格瑞納有限公司）。

1.2 潛在供肺維護

重癥監護室（intensive care unit，ICU）的患者在確診腦死亡、家屬簽署器官捐獻同意書并通過醫學倫理委員會審批后，立即啟動器官評估及維護程序[9?10]，供肺的評估-維護-再評估是多學科協作的過程，常規維護手段主要有抗感染、氣道管理、液體管理、保護性通氣及激素運用等，旨在發現適合移植的潛在供肺，提高捐獻器官的使用率。

1.3 實驗操作過程

（1）術前準備:術前常規行床旁胸片檢查及動脈血氣分析。持續呼吸機輔助通氣，氧濃度調至100%，PEEP 為0 cmH2O。床旁實時監測血氧飽和度、心率及血壓等指標；（2）纖支鏡肺泡灌洗[11]；（3）標本制片、染色；（4）M-ROSE 結果判讀:MROSE 結果由1 名臨床微生物學醫師及1 名經培訓合格的臨床醫師進行判讀，用顯微鏡觀察微生物的形態與數量，以及視野背景中的中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞、嗜酸性粒細胞及嗜堿性粒細胞（中性粒細胞計數≥50%強烈提示肺部感染）[2]，并記錄判讀結果，見圖1～圖6。M-ROSE 涂片結果與檢驗科常規涂片報告結果相同記為一致，否則記為不一致；以檢驗科結果為金標準，計算M-ROSE 診斷靈敏度、特異度、假陽性率、假陰性率、陽性預測值、陰性預測值及Kappa 值（≤0.4 表明一致性差，0.4～0.75 表明一致性一般，≥0.75表明一致較好）；為方便進行統計學分析，MROSE 結果未明確時暫記為陰性，有2 種及以上病原菌混合感染記為陽性；（5）記錄M-ROSE 初步診斷時間、常規涂片報告時間及微生物培養時間；（6）記錄纖支鏡檢查及肺泡灌洗操作中發生出血、氣胸及術后短期內氧合指數下降等發生情況。

圖1 革蘭氏陽性桿菌（100×）Fig.1 Gram-Positive bacillus（100×）

圖2 革蘭氏陽性球菌（100×）Fig.2 Gram-positive coccus（100×）

圖3 革蘭氏陰性桿菌（100×）Fig.3 Gram-negative bacillus（100×）

圖4 革蘭氏陰性球菌（100×）Fig.4 Gram-Negative coccus（100×）

圖5 念珠菌（40×）Fig.5 Candida（40×）

圖6 中性粒細胞（40×）Fig.6 Neutrophils（40×）

1.4 臨床療效評估

ICU 醫師根據M-ROSE 陽性結果抗感染治療48 h，每日均進行動脈血氣、靜脈血感染指標檢測及床旁胸部X 線檢查，分析抗感染治療前后結果，M-ROSE 陰性結果維持原治療方案。動脈血氣分析記錄氧合指數（oxygenation index，OI）；靜脈血感染指標記錄白細胞數（white blood cell，WBC）、超敏C 反應蛋白（high-sensitivity C-reactive protein，HS-CRP）、降鈣素原（procalcitonin，PCT）的數值；胸部X 線評分參考OTO[12]等學者使用的供肺胸片評分系統，由同一個醫師進行判讀：肺野滲出累及超過1 個肺葉為3 分，見圖7；滲出累及1個肺葉及以下為2 分，見圖8；少量滲出為1 分，見圖9；清晰無明顯滲出為0 分，見圖10。

圖8 床旁胸部X 線示滲出影在1 個肺葉以下，評分為2 分Fig.8 Bed side chest X-ray shows an exudation below one lobe，a score of 2

圖9 床旁胸部X 線示少量滲出影，評分為1 分Fig.9 Bed side chest X-ray showed a small exudation，a score of 1

圖10 床旁胸部X 線示無明顯滲出影，評分為0 分Fig.10 Bed side chest X-ray shows no exudation，score is 0

1.5 統計學處理

使用SPSS26.0 統計軟件進行統計分析，對于符合正態分布的計量資料采用均數±標準差（）表示，如果數據不符合正態分布，采用中位數（四分位數間距）[M（P25，P75）]描述，計數資料采用例數（百分比）描述，組間診斷時間比較采用單因素方差分析及事后檢驗，組內抗感染前后療效比較采用配對t檢驗，對分類變量進行χ2檢驗，MROSE 和檢驗科報告的結果一致性用 Kappa 檢驗，以P＜ 0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者一般資料比較

共納入樣本40 例，男性29 例（占72.5%），女性11 例（占27.5%）；最小年齡18 歲，最大年齡65 歲，平均（44.83±11.76）歲；帶機時間最短3 d，最長16 d，平均（8.70±3.60）d；導致腦死亡的病因有顱腦外傷16 例（40%）、自發性腦出血18 例（占45%）、缺氧性腦損傷3 例（占7.5%）、腦梗死3 例（占7.5%）；既往有肺基礎疾病史有3 例，其中2 例既往有哮喘病史，1 例有輕度肺動脈高壓，見表1。

表1 基本資料情況 [n（%）/（）]Tab.1 Basic information [n（%）/（）]

表1 基本資料情況 [n（%）/（）]Tab.1 Basic information [n（%）/（）]

2.2 病原學檢出結果

2.2.1 M-ROSE 結果檢出細菌的患者28 例，未明確找到細菌12 例，細菌檢出率為70%（28/40），其中檢出革蘭陽性球菌 6 例，革蘭陽性桿菌0 例，革蘭陰性桿菌12 例，革蘭陰性球菌1 例，混合性細菌感染9 例；真菌檢出5 例，檢出率為12.5%（5/40），其中有念珠菌3 例，霉菌 2 例，真菌合并細菌感染5 例。

2.2.2 常規涂片報告結果檢出細菌的患者29 例，未檢出細菌11 例，細菌檢出率為72.5%（29/40），其中檢出革蘭陽性球菌5 例，革蘭陽性桿菌1 例，革蘭陰性桿菌15 例，未檢出革蘭陰性球菌，混合性細菌感染8 例；真菌檢出6 例，檢出率為15%（6/40）其中有念珠菌4 例，霉菌2 例，真菌合并細菌感染6 例，見表2。

表2 M-ROSE 及常規細菌涂片結果（n）Tab.2 M-ROSE and conventional bacterial smear results（n）

2.2.3 M-ROSE 與常規微生物涂片的病原菌檢出率M-ROSE 與常規微生物涂片的病原菌檢出率比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05），見表3；以檢驗科結果為金標準，M-ROSE 對細菌陽性的診斷敏感度為93.10%（27/29）、特異度為 90.91%（10/11）、假陽性率為9.09%（1/11）、假陰性率為6.90%（2/29）、陽性預測值為96.43%（27/28）、陰性預測值為83.33%（10/12），總體診斷符合率為92.5%（37/40）；對真菌的診斷敏感度為 83.33%（5/6），特異度 100.00%（4/4）；M-ROSE 對細菌感染初步診斷結果與檢驗科常規涂片結果表現出高度一致性（Kappa=0.921，P＜ 0.001）。

表3 M-ROSE 與常規涂片病原菌檢出率比較[n（%）]Tab.3 Comparison of the detection rate of pathogens between M-ROSE and conventional smears[n（%）]

2.2.4 BALF 微生物培養結果在BALF 微生物培養結果中，有明確細菌生長的標本26 例，無明確細菌生長標本14 例，病原菌檢出率為65%（26/40）。其中肺炎克雷伯菌7 例，鮑曼不動桿菌3 例，金黃色葡萄球菌3 例，陰溝腸桿菌2 例，粘質沙雷桿菌2 例，洋蔥伯克霍爾德菌、變棲克雷伯菌、產氣腸桿菌、解甘露醇羅爾斯頓菌分別1 例，5 例患者為2 種及以上混合細菌感染，見圖11。

2.3 M-ROSE 與常規涂片、微生物培養的時效性比較

M-ROSE 初步診斷的最短時間為25 min，最長時間為80 min；平均（43.50±11.51）min，常規涂片最短時間為3 h，最長時間為38 h，平均（12.43±6.48）h；微生物培養最短時間為37 h，最長時間為114 h，平均（55.2±16.25）h，M-ROSE初步診斷時間與常規涂片時間、微生物培養時間相比顯著縮短，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見表4。

表4 M-ROSE 診斷時間與常規涂片、微生物培養時間比較（h）Tab.4 Comparison of M-ROSE diagnosis time with routine smear time and microbial culture time（h）

2.4 抗感染治療48 h 的療效比較

40 例腦死亡患者BALF 行M-ROSE 檢出細菌共28 例患者，其中有2 例患者在24 h 內進行了器官捐獻，其余26 例患者抗感染治療48 h，評估抗感染治療前后的氧合指數、胸部X 線評分、感染指標（白細胞、CRP、PCT）的變化，見表5、圖12。

表5 抗感染治療48 h 的療效比較（）Tab.5 Comparison of the efficacy of anti-infective treatment for 48 h（）

表5 抗感染治療48 h 的療效比較（）Tab.5 Comparison of the efficacy of anti-infective treatment for 48 h（）

*P＜0.05。

圖12 抗感染治療前后療效的柱形圖Fig.12 Comparison of the efficacy of anti-infective treatment for 48 h

2.4.1 氧合指數抗感染治療前后氧合指數，差異無統計學意義（P＞ 0.05）。

2.4.2 胸部X 線評分抗感染治療前后胸部X 線，差異有統計學意義（P＜ 0.05）。

2.4.3 感染指標抗感染治療前后白細胞和超敏C 反應蛋白含量，差異無統計學意義（P＞ 0.05）；抗感染治療前后降鈣素原，差異有統計學意義（P＜0.05）。

3 討論

腦死亡患者作為全腦整體功能不可逆性喪失的狀態，引起的主要病理包括血流動力學改變、神經內分泌的改變、細胞凋亡的改變、炎癥因子的釋放、氧化應激的改變等[13]。腦死亡患者合并肺挫傷、誤吸等導致肺泡II 型上皮細胞損傷，自我更新及修復能力下降，合成的肺泡表面活性物質減少，肺泡表面張力降低，容易發生肺泡不張及感染。腦死亡患者自主咳嗽、咳痰反射消失，分泌物墜積于支氣管及肺泡，病原菌滋生，出現肺部感染。此外腦死亡患者隨著氣管切開及呼吸機輔助通氣時間的延長，口咽部黏膜屏障被破壞，呼吸機相關肺炎的發生率隨之升高[3，14]。肺部感染一方面造成氣道堵塞引起肺通氣功能障礙，另一方面炎癥導致肺泡呼吸膜增厚，造成彌散功能障礙，血氧交換不足[15]。有研究[16]顯示肺部感染與氧合指數變化顯著相關，嚴重的肺部感染易導致呼吸衰竭、全身炎癥反應綜合征、凝血功能紊亂及多器官功能衰竭，此外供體肺部感染還大大增加了肺移植手術圍術期管理難度及移植后原發性移植物失功的風險，早期有效的抗感染顯得尤為重要。

臨床最易獲得呼吸道病原學標本為痰液，但普通痰培養易受口鼻腔及上呼吸道定植菌的污染，培養結果不準確，BAL 相比普通吸痰有以下優勢：（1）纖支鏡外徑纖細，可在直視下進入氣道深部，清除氣道分泌物，有利于改善患者通氣功能并且能抑制厭氧菌的繁殖[17]；（2）BALF 為藥敏試驗提供了更準確的標本，有利于指導抗生素的使用；（3）局部精準注射藥物治療，如敏感抗菌藥物、粘液溶解藥等，有利于殺滅病灶部位細菌，減少耐藥菌的產生；（4）BAL 對氣道中的炎癥介質、細菌毒素、過敏原等物質均有清除作用，有利于減輕炎癥損傷和控制感染，促進肺復張[17?18]。對于肺部感染患者提高診斷效率是潛在供肺維護的關鍵環節。M-ROSE 作為現場進行的實時判讀技術，可以將獲取的分泌物及灌洗液進行涂片并快速鏡檢，很大程度地避免了標本的污染，同時也可以檢驗標本是否合格、是否適宜做培養，其優勢體現在微生物形態學和白細胞吞噬細菌這兩大方面，可以直接鏡下觀察細菌、真菌、結核桿菌等微生物的形態，結合中性粒細胞、巨噬細胞或淋巴細胞吞噬細菌現象對感染做出初步診斷[19]。既往研究發現，ROSE 可以提高診斷的準確性及時效性，提高了采集標本的質量，有重要臨床運用價值[20]。本研究探討BAL 聯合M-ROSE 在潛在供肺肺部感染診斷中的作用，結果顯示，經最終灌洗液培養確診肺部感染的感染率為65%。M-ROSE 細菌檢出率（70%）與檢驗科常規涂片的檢出率（72.5%）比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05）。以檢驗結果為金標準，M-ROSE 對細菌陽性的診斷敏感度為93.1%，特異度為90.9%；對真菌的診斷敏感度83.3%，特異度為100.00%，總體診斷符合率為92.5%。M-ROSE 對細菌陽性的診斷結果與檢驗科報告的結果一致性好（Kappa=0.921，P＜ 0.001）。臨床上檢驗科及微生物室因檢驗標本眾多，送檢標本無法及時得出結果，常規涂片需數小時完成，而快速現場評估可以在數十分鐘內完成，判讀時間與判讀醫師的經驗及標本質量密切相關。筆者的結果顯示M-ROSE 初步診斷的平均時間為53.5 min，常規涂片檢查的平均時間為12.43 h，微生物培養的平均時間為55.2 h，在縮短診斷時間上M-ROSE與檢驗科涂片、微生物培養相比均有顯著優勢，M-ROSE 在診斷時效性方面有著重要作用，為潛在供肺抗感染治療提供早期的依據。程星等[21]運用快速現場評價技術診斷兒童侵襲性肺真菌病，研究結果也顯示快速現場評價技術具有較強實時性，可提高檢驗結果的時效，為臨床診治爭取了時間。本研究根據M-ROSE 結果抗感染治療48 h的療效比較中發現，抗感染治療后氧合指數雖然沒有顯著升高，但總體有上升趨勢，胸部X 線評分及PCT 較治療前顯著下降，WBC 計數及CRP指標無顯著降低。在肺移植領域，肺臟氧合功能被視為評估供肺質量的最重要影響因素，也是決定供肺是否棄用的決定性指標，氧合指數影響因素較多，如供者年齡、吸煙史、肺基礎疾病、肺部感染、肺挫傷、肺水腫[22]以及干預方式均可能一定程度影響氧合，抗感染治療作為供肺維護的重要環節之一，有效的抗感染可以減輕肺損傷，需多方面綜合治療提高氧合功能，國外研究發現重型顱腦損傷患者第一天就開始預防性使用抗生素可以提高腦死亡后肺供體的數量[6]?？傮w上，以M-ROSE 結果為依據抗感染治療后部分患者肺部情況明顯改善，炎癥指標也較抗感染前改善，有一定的臨床療效。

根據以上討論分析，本研究有以下創新點：（1）筆者率先探討將BAL 聯合M-ROSE 運用于腦死亡潛在供肺的維護，以期提高供肺的利用率；（2）研究顯示BAL 聯合M-ROSE 對腦死亡肺部感染初步診斷的時效性高，可以為潛在供肺抗感染治療提供早期的依據。綜上，BAL 聯合M-ROSE在潛在供肺肺部感染中的診斷時效性高，可以為供肺維護早期抗感染治療提供初步的依據。