血培养阳性报警时间的临床应用
作者:段京京 宁永忠 赵雪 张婉 周显航
感染性疾病领域中,菌血症或血流感染(bloodstream infection,BSI)以及由其导致的脓毒症是重症感染。随着血管内插管的广泛应用,需要插管的患者中部分患者病情危重,而插管又将皮肤黏膜屏障破坏,后续处置不当会成为感染源,导致血流感染,加重患者的病情。因此对插管相关性感染(catheter–related infection,CRI)和插管相关性血流感染(catheter–related bloodstream infection,CRBSI)的防控、诊断和处置也日益成为临床的焦点。在BSI和CRBSI的诊断试验中,血液细菌/真菌培养是最重要的检查,诊断的金方法。在一般的CRI中,血培养也有一定诊断价值。
一、TTP的相关概念,影响因素,报告方法
血培养阳性报警时间(time to positivity,TTP)指血液离体那一刻开始(一般当时就注入血培养瓶中),到血培养仪器阳性报警为止的一段时间。密切相关的一个衍生参数是阳性报警时间差(differential time to positivity,DTTP)。DTTP是CRBSI的一个参数,指同时经血管内插管留取血液和经皮穿刺留取血液,同时做血培养时,两者的报警时间差。如果是相应导管导致的CRBSI,则经该导管采集的血液培养TTP必然比经皮标本短。利用DTTP,可以判断该导管是否是CRBSI的感染源。
而TTP的决定性因素包括2点:微生物种属和数量。种属是内因。不同菌种,生长速度客观上有差异,进而导致TTP不同。
第二个决定性因素是注入培养瓶的微生物的数量。因为检查的是血液中的微生物,所以微生物数量转换为血液体积、血液中微生物的浓度。规范操作时,血液体积成人患者应该是7~10 ml,新生儿是1 ml。体积少,TTP会假性延长。而血液中微生物的浓度和疾病严重程度有关,这是TTP这个参数在临床应用的原理之一。而经导管、经皮采集的血液中微生物浓度不同,也是DTTP的原理。
除了采血体积外,操作环节两个影响结果的因素是采集时间和上机前时间。目前国际指南要求护士采集血液标本后,以手写方式将时间写在检查单或培养瓶上,精确到分。而上机前时间,则成为现实操作环节影响TTP准确性的重要因素。延迟送检,会导致TTP假性缩短,还会影响温度。极端情况下,延迟送检会导致假阴性结果。此时就不仅影响TTP,甚至逆转结果,影响培养可信性。此外,实验室没有及时上机,也会影响结果。
确定和报告TTP的方法:(1)采集血液时,在检查单或培养瓶上写明采集时间,精确到分;(2)立即送检,立即上机;(3)记录上机时间,精确到分,延迟时间越短越好;(4)血培养有阳性报警时,记录仪器培养的时间;(5)延迟时间加仪器培养的时间即TTP;(6)报告单上注明TTP数值。
确定和报告DTTP的方法:(1)经皮肤和经导管同时采集血液,体积相同,在检查单或培养瓶上写明采集时间,精确到分;(2)立即送检,立即同时上机;(3)分别记录二者的TTP(同上);(4)经皮肤标本TTP减去经导管标本TTP为DTTP;DTTP≥2 h为阳性;(5)报告单上注明DTTP数值。
二、真实可信的TTP、DTTP结果在临床中的作用
1.判断疾病的严重程度:
北京大学第一医院研究显示,大肠埃希菌菌血症短TTP组和长TTP组相比,病死率有显著增加(25.6%和7.6%, 0.001PP[1]。鲍曼不动杆菌菌血症研究显示,TTP还是该菌所致感染性心内膜炎的预测指标[2]。
判断预后不良的TTP阈值在不同微生物种属是不同的。大肠埃希菌菌血症时TTP判断住院病死率的阈值分别是:7、9.38和10.25 h。因为诊断标准、纳入病例等不同,不同研究的阈值结果有差异。而其他菌种报告的阈值包括:金黄色葡萄球菌12 h、肺炎克雷伯菌7 h、阴沟肠杆菌16.3 h、铜绿假单胞菌18 h[3]、假丝酵母菌24 h[4]。有研究报道革兰阴性杆菌阈值为11 h,每缩短1 h,病死率增加10%[5]。
2.鉴别分离株是否是污染菌:
血浆凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase–negative Staphylococci,CNS)等皮肤定植菌造成的血培养污染,至今为止,尚无单一技术手段能够明确区分污染和感染。但TTP为其判断提供了新的角度。研究显示,TTP20 h时污染可能性大。国内研究显示,对新生儿血培养CNS分离株,区分感染和污染的阈值是24.1 h,此时敏感度51.9%、特异度90.9%[6]。
3.分离株菌种判断:
在几种常见假丝酵母菌菌种中,光滑假丝酵母菌的研究显示,TTP >56.5 h预测光滑假丝酵母菌的敏感度、特异度、阳性预测值(positive predictive value, PPV)、阴性预测值(negative predictive value,NPV)分别是47%、88%、36%、 92%[7]。另有国内研究显示,TTP>45.17 h可以预测为光滑假丝酵母菌,≤33.17 h可以预测为热带假丝酵母菌[8]。细菌学领域有研究显示,无氧瓶报警时,TTP≤18 h可以区分肠杆菌科和绝对厌氧菌;有氧瓶报警时,TTP≤13 h可以区分肠杆菌科和铜绿假单胞菌等其他革兰阴性杆菌[9]。
4.分离株耐药性判断:
我国台湾地区有研究通过TTP判断金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌[10]等的耐药性。相同菌种耐药性不同导致TTP不同,反映了微生物获得耐药性后的适应性改变。
5.对治疗效果的判断:
我国台湾地区的报道显示,MRSA治疗时,TTP缩短标志着治疗失败。同一研究小组后续研究显示持续性菌血症治疗期间,第2次血培养TTP和第1次血培养TTP的比值[11]。由此说明,TTP缩短,病死率增加,说明治疗效果欠佳。
6.对治疗药物调整的辅助:
研究显示,和培养5 d相比,培养48 h可以检测出98%的需氧革兰阳性菌和革兰阴性菌所致BSI。该研究认为,48 h没有病原分离时,可以考虑抗生素的降阶梯(de–escalation)调整[12]。
7.应用DTTP确诊或排除CRBSI:
如果经皮肤和经导管采集血液进行血培养,分离株菌种相同,而TTP显著不同,可以认为该导管是CRBSI的感染源,提示拔管。这一点目前已经取得公认,阈值是2 h。2007年研究显示,DTTP对诊断CRBSI的敏感度、特异度、PPV、NPV和准确性分别是96.4%、90.3%、61.4%、99.4%、91.2%。NPV如此之高,单一证据即可排除该导管所致CRBSI。DTTP对CRBSI的确诊地位已经明确。2009年美国《血管内插管相关性感染的诊断与处置临床实践指南》明确列为确诊证据(AII)。2014年发表的德国《血液病和恶性肿瘤患者中心静脉插管相关感染诊断、处置、预防指南》也列为确诊证据(AII)[13]。
DTTP另外一个优势是不用拔管。人体可以置入中心静脉插管的位点非常有限,如果某中心静脉插管不是感染源,盲目拔管对患者的诊断、治疗的影响比较大。目前国际上推崇用DTTP诊断CRBSI,除了其方法学参数良好之外,不用拔管也是很大的优势。
8.感染源:
国际上也有文献通过TTP来判断假丝酵母菌血症的感染源是否是血管内插管。该研究显示,以30 h为阈值,区分导管源和非导管源假丝酵母菌血症的敏感度为100%、特异度为51.4%、ROC曲线下面积为0.76[14]。
9.了解血培养阳性的流行病学分布,减少判断CRBSI时的培养瓶数:
国际上判断CRBSI时,往往一套中从导管采集1瓶,经皮采集2瓶或多瓶。研究显示,结合DTTP,可以只各采集1瓶,从而减少患者血液损失,减少医护人员的工作量和成本消耗[15]。
三、国内TTP应用的现状和不足
实际工作中我们要注意TTP的影响因素以及不足之处。国内血培养不符合国际规范,会导致TTP参数假性升高或减低,国际上的阈值(疾病严重性判断阈值、CNS污染判断阈值、DTTP阈值)适用性会受到影响。除了国内特有的一些情况外,TTP参数也有一些不足之处。(1)TTP参数不适用于有多种分离株、多微生物感染的情况。(2)注意已用抗生素的影响。研究显示革兰阴性菌TTP在用抗生素时似乎不受影响,而革兰阳性菌的TTP会因抗生素使用而延长[16]。(3)DTTP的前提是操作规范,配套血培养同时采集、体积相同、同时送检上机。二者不同步,则结果可信度低。(4)评价DTTP的方法学参数中,NPV高而PPV低。这意味着不能仅仅通过DTTP来确诊CRBSI。(5)DTTP参数是通过插管采集血液确定的。如果微生物在插管外表面,则该参数的应用会受到影响。
综上,TTP对BSI、CRBSI有重要临床价值,能够辅助确定诊断、判断污染和感染源、辅助判断治疗效果,既有临床意义,又有科研价值。该参数在国际上的研究已经近15年,少有综述。希望本文能够引起大家对TTP、DTTP等参数的重视。
(参考文献:略)
来源:《中华检验医学杂志》