肺炎是常见的感染性疾病。病原种类众多,微生物学检查的标本种类也很多。最佳标本是支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织,不过因为是侵袭性方法,国内很少应用。本文仅讨论咳痰或抽吸痰标本。痰是国内诊断肺炎以及多数临床细菌学实验室的最常见标本。用痰标本进行肺炎的病原学诊断——这是一个极具争议的话题。常见两个极端观点,或者把实验室分离株直接当做病原,一律进行抗菌治疗;或者认为咳痰的分离株全无意义,不必任何分析和处置。前者肯定错误,因为口咽部定植污染,常识判断就可以否定。后者是否错误?国际上是否已经将痰标本废弃了呢?美国近期调查显示,就普通肺炎而言,依据指南需要留取呼吸道标本进行病原学检查时,有23%患者留取了痰标本,有18%结果对治疗产生了影响。由此可知,上述两种极端观点都不可取。笔者认为,痰细菌培养对于肺炎病原学诊断而言,有价值——价值明确,但有限。 一、痰细菌培养是肺炎病原学诊断诸多检查之一 肺炎的病原种类众多,细菌、病毒、真菌、寄生虫等4大类病原都有涉及。多种病原、多种标本结合多种检测技术,使得肺炎的病原学诊断不可能依靠单一手段完成。因此,痰细菌培养是肺炎病原学诊断的诸多检查之一,而非唯一。 病毒、寄生虫类病原不会在细菌培养基上生长。医生在开具痰培养医嘱的那一刻,应该同时考虑真菌和寄生虫感染的概率、病毒感染的取证等问题。比如最后证实为病毒性肺炎,苛责痰细菌培养阴性或阳性都没有意义。阴性理所当然;当然阳性有干扰,本文后续会提到,阳性需要分析。 仅就细菌性病原而言,临床也要知道,比如常见的病原肺炎支原体不会在普通培养基上生长。所以,痰细菌普通培养有明确的分离株种属范围。超出了这个范围,就超出了痰细菌培养的能力范围。临床需要按照肺炎病原谱,把痰培养不能分离的微生物(如病毒),痰标本需要特殊定向培养才能分离的微生物(如结核菌、军团菌、支原体、考克斯体等),痰标本普通培养即可分离的微生物(如肺炎克雷伯菌等)进行分类,这样有利于后续判断。 二、肺炎临床诊断成立是痰培养的前提之一 肺炎临床诊断包括:患者肺部(以及全身相应的)症状、体征、影像学检查(新出现的或逐渐加重的肺部浸润影)。专业角度看,影像学检查是肺炎诊断所必须。而国内实践容易忽略影像学。另外,诊断肺炎时,要注意除外肺部肿瘤、非感染性肺间质性疾病、肺水肿、肺不张、肺栓塞、肺嗜酸粒细胞浸润症、肺血管炎等非感染性疾病。实际工作中最开始送检痰培养的时刻,多数患者没有最后确诊。所以最终确诊为非感染性疾病而之前送检了痰培养的情况,无论有无分离株,都不应该纳入肺炎时痰标本作用的分析。原因即没有检查前提。实际工作甚至有诊断为心力衰竭、心肌梗死的患者进行痰培养,这无疑是错误的,也是因为前提不成立——即没有适应证。没有感染这个前提,进行痰培养作用判断是徒劳而没有意义的。 没有适应证而送检痰培养,实验室可以拒收。不拒收会导致工作量增加,阳性率下降,对结果出现误解和误导等。坚持拒收,则可以正本清源,减少不必要的消耗。 三、实验室处理的相关信息 1. 标本:应该新鲜,立即送检、立即处理。陈旧标本中白细胞(WBC)及一些菌体会溶解,杂菌过度生长会干扰结果判断。对痰普通细菌培养,实验室接到标本后需要进行质量判断。质量判断不合格,不必进行后续微生物学检查,标本拒收。一些特殊病原检查,比如结核菌或军团菌培养,不必进行质量判断。合格标本不必洗痰。有条件时,建议对痰标本进行液化处理,建议同时涂片。接种时不建议定量培养,规范半定量培养即可,参见卫计委行业标准《下呼吸道感染细菌培养操作指南》。 2. 涂片:专业而言,每1份进行痰细菌培养的标本都应该进行涂片镜检。注意这里指检查细菌和真菌,不是质量判断。国内实际情况涂片是临床医嘱,如果医嘱不到位,很多医院限于人力和收费,没有进行涂片检查,这是管理漏洞,也是专业漏洞。当然也不要走到另一个极端。重涂片而轻培养。涂片与培养是各自独立的不同检查,彼此都不是对方的前提,二者互为补充,结果要综合分析。 有涂片时,注意观察菌体(染色、形态),炎症细胞,菌体与炎症细胞二者关系,组织细胞,其他特征性形态等。观察到PMN(多形核粒细胞)中吞噬菌体现象是重要的感染特征。
革兰染色后吞噬现象的观察和判断需要注意:要区分并排除黏附现象;吞噬后菌体的染色、形态不完全等同于未被吞噬的菌体和纯培养的菌体;吞噬的菌体判断无法指向菌种;吞噬菌体与培养分离株建立关联时,要没有歧义(比如吞噬是革兰阴性杆菌,形态符合肠杆菌科。但培养有大肠埃希菌、阴沟肠杆菌相同多量生长,此时即歧义,因为无法确知吞噬的是什么,还是都有吞噬)。一般而言,除了极其特殊的情况外(比如男性生殖道分泌物革兰染色查见胞内的革兰阴性肾形双球菌),通过革兰染色镜下形态学识别进行菌种层面判断甚至临床确诊,属于常识性错误。 3. 特殊的定向培养:此时临床目的明确(比如结核分枝杆菌),需要特定的培养条件(特殊培养基、气体、温度、时间等)。如果条件满足,有分离株则一一判断、鉴定,有目的菌种则报告阳性。无生长或没有目的菌种,则报告阴性。 4. 咳痰和抽吸痰标本:不能做厌氧菌培养。 5. 口咽部正常微生物群:美国《临床微生物学操作规程(CMPH)》2007版(3.11.2.9)提到草绿色链球菌群、普通定植的奈瑟菌属、脑膜炎奈瑟菌、假白喉棒杆菌、血浆凝固酶阴性葡萄球菌(SCN)、罗氏菌属(Rothia)、F群链球菌、厌氧菌、嗜血杆菌属(不包括流感嗜血杆菌。原文“不包括”,其实该菌可以正常定植)、肠球菌属、假丝酵母菌属、艾肯菌属、放线杆菌属(Actinobacillus)、二氧化碳嗜纤维菌属(Capnocytophaga)、莫拉菌属。 6. 美国感染性疾病学会(IDSA)和美国微生物学协会(ASM)指南中的肺炎病原谱:社区获得性肺炎(CAP):(1)细菌性:肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、肠杆菌科、铜绿假单胞菌、军团菌属、肺炎支原体、肺炎衣原体、混合厌氧菌(吸入性肺炎)、分枝杆菌(结核分枝杆菌和非结核分枝杆菌);(2)真菌:荚膜组织胞浆菌、粗球孢子菌(Coccidioides posadasii)、皮炎芽生菌;(3)病毒:流感病毒A/B、呼吸道合胞病毒(RSV)、腺病毒、副流感病毒1-4、人偏肺病毒、冠状病毒、鼻病毒、肠道病毒;(4)寄生虫:卫氏并殖吸虫。 医疗保健相关肺炎(HCAP)、医院获得性肺炎(HAP)、呼吸机相关肺炎:(1)细菌:铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、肠杆菌属、粘质沙雷菌、不动杆菌属、嗜麦芽窄食单胞菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、混合厌氧菌(吸入)、军团菌;(2)真菌:曲霉菌属;(3)病毒:流感病毒A/B、副流感病毒、腺病毒、RSV。 免疫低下患者肺炎:(1)细菌性:见上面CAP和HCAP细菌性病原。额外需要考虑的细菌:沙门菌属(非伤寒菌)、脑膜脓毒伊丽莎白菌、单核细胞增生李斯特菌、奴卡菌和其他需氧放线菌、马红球菌、结核分枝杆菌、鸟胞内分枝杆菌复合群、堪萨斯分枝杆菌、蟾蜍分枝杆菌(M.xenopi)、嗜血分枝杆菌(M. haemophilum)、快生长菌如脓肿分枝杆菌;(2)病毒:呼吸道病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒;(3)真菌:伊氏肺孢菌、新型隐球菌、曲霉菌属、镰刀菌属、接合菌(如根霉属、毛霉属、犁头霉属),Pseudoallescheriaboydii、荚膜组织胞浆菌、粗球孢子菌、其他地方性真菌;(4)寄生虫:冈地弓浆虫、微孢子虫病(Microsporidiosis)病原Enterocytozoon bieneusi、隐孢子虫病(Cryptosporidiosis)病原、粪类圆线虫(Strongyloidesstercoralis)。 7. CMPH分离株生长判断方式:无生长:规范培养基和培养条件,连续72 h无任何肉眼可见菌落,这在临床是少见现象。毕竟口咽部大量正常微生物群存在。而合格标本意味着污染轻,并不意味着没有污染。此时要与临床沟通,看是否存在环节错误。 只有正常微生物群生长:呼吸道正常微生物群一般不鉴定。只有呈纯生长时,才鉴定和做药物敏感实验,无论多少(1+~4+)。注意纯生长极为罕见,实际工作需要确认纯生长是否是假象。比如选择培养基上的生长要小心,因为在普通羊血琼脂上可能有第2种菌生长。然后一区的判断要小心,因为可能有覆盖。 下列菌种正常情况下可以在上呼吸道定植,如果它们的生长等于或少于呼吸道正常微生物群的生长,一般视为定植。只有呈中重度生长(3+或4+),并且多于呼吸道正常微生物群生长时,才鉴定和做药物敏感实验。包括:A群β溶血链球菌(化脓链球菌)、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、卡他莫拉菌、脑膜炎奈瑟菌、B/C/G群 β溶血链球菌、棒杆菌属。 肠杆菌科分离株,1种或2种生长时,如果其生长等于或少于呼吸道正常微生物群的生长,则不必鉴定,除非患者处于免疫受损/抑制状态。如果呈中重度生长(3+或4+),并且多于呼吸道正常微生物群生长时,则鉴定和做药物敏感实验。 下列革兰阴性杆菌只有1种生长时,无论多少,都要鉴定和做药物敏感实验。包括巴斯德菌属、铜绿假单胞菌、其他非发酵菌(支气管炎脓毒博德特菌、嗜麦芽窄食单胞菌、不动杆菌属、洋葱博克霍尔德菌等)。 如果上面两类革兰阴性杆菌中不同菌种呈混合生长,即3种或3种以上同时生长,如果其生长等于或少于呼吸道正常微生物群的生长,则不必鉴定。如果呈中重度生长(3+或4+),并且多于呼吸道正常微生物群ICU或处于免疫受损/抑制状态,则都鉴定和做药物敏感实验(这不意味着优势菌必然是真正的致病菌)。 下列革兰阳性杆菌,无论多少,都要鉴定和做药物敏感实验。包括马红球菌(Rhodococcus equi)、需氧的放线菌(奴卡菌属、链霉菌属Streptomyces)。 下列真菌,无论多少,都要鉴定。包括新型隐球菌、非腐生性的丝状真菌(如曲霉菌属、毛霉属Mucor、引起系统性真菌病的菌种)。为什么要把实验室判断方式呈现出来呢?因为实验室和临床医生都需要知道游戏规则。对于实验室而言,上述CMPH中的规则,可能很多细菌学工作者不甚明了。而对于临床医生则常常有很多困惑。比如SCN痰培养分离株为什么不做鉴定和药敏———这是我们常遇到的问题。通过上面的规则我们知道,除非是真正的纯培养,痰SCN分离株不必做鉴定和药敏。如果临床想知道SCN的情况,需要升级标本为BALF或肺组织,靠痰无法判断。再比如为什么有时候肠杆菌科不做鉴定和药敏,而有时候做———这也是我们常遇到的问题。不做的原因,或者是量非常少(几个菌落或1+),或者明显比正常微生物群少。 四、痰培养分离株对肺炎的诊断意义 1. 明确菌种致病性:临床分离株可以分为经典致病菌和条件致病菌。经典致病菌一般不是人体正常微生物群,在人体罕有定植,一经发现即是异常。如果有对应的临床表现,一般而言分离即可确诊。没有临床表现,存在也是重要的临床现象,要么是感染前的潜伏期,要么是隐性感染。如结核分枝杆菌、嗜肺军团菌。条件致病菌一般是人体正常微生物群,或可以在人体短暂定植。分离后可能不是感染。其分离株判断有一定难度,需要理解感染性疾病分 级诊断。 2. 感染性疾病的诊断分级:包括拟诊断(possible, suspected)、极似诊断(probable, presumptive)、确定诊断(proven, definite, confirmed)。三级诊断理念在病毒性疾病、真菌性疾病领域目前是业界热点,真菌学领域已经是指南基本理念。细菌性感染性疾病的诊断也可以分为三级。极似诊断指两种情况:(1)临床表现不明确,但微生物学证据明确;(2)临床表现明确,但只有初步的微生物学证据。前一种情况一般是监测状态。后一种情况为临床多见,具体指征据本身可信,但尚未明确微生物种属,或检查结果阳性预测值(PPV)低。中华医学会新版社区获得性肺炎(CAP)指南(即将发布)将微生物学证据(包括痰培养)分为:(1)可作为病原学确定诊断依据的检测结果;(2)对病原学诊断有重要参考意义的检测结果。第1点对应确诊,第2点对应本文的极似诊断。痰涂片见到吞噬菌体现象———不能明确种属、痰普通半定量培养分离的条件致病菌———阳性预测值低(50%左右),二者都是极似诊断层面证据。此时,分离的条件致病菌被称为可能致病菌(probable pathogen)。 3. 极似诊断证据(条件致病菌/可能致病菌)本身的价值:肺炎的临床表现分轻、中、重度。重症肺炎的判断方式见相关文献。对于重症肺炎,一般在临床诊断确立后,先初步判断可能的病原。根据判断结果,一方面采集标本(呼吸道分泌物、血液、胸腔积液、尿液等)采用多种检查积极获得病原学证据(除细菌外,还包括病毒学和真菌学证据等),另一方面基于严重程度根据可能的病原选择药物启动经验治疗。 而获得痰培养分离株种属信息,一般是在取材48 h后。此时经验治疗已经进行2 d。对于危重患者,应该已经进行了至少1次经验治疗疗效分析。__而其他病原学检查结果也已经部分回报。如果48 h后仍未确诊(甚至还有其他病原学检查结果未知),经验治疗疗效分析显示没有明显效果甚至病情进行性加重,经验治疗也没有覆盖痰培养分离株,则调整治疗需要覆盖该分离株。如果后续有其他明确的肯定性证据则确诊,治疗转换为靶向治疗。如果有明确的否定性证据,或其他停药指征,则停止针对性治疗。 这样是否会导致抗生素不合理使用?个人认为,如果危重判断明确有根据,经验治疗疗效欠佳而且没有覆盖,同时也在积极获得确诊的病原学证据这样的前提下,鉴于重症肺炎的病死率(CAP>30%,并发脓毒症则可达50%),调整治疗先行覆盖是合理的。 4. 将极似诊断证据确定为真正病原的方法: (1)同时血培养(肺部是唯一感染源)或胸腔积液培养、之后的支气管肺泡灌洗液(BALF)培养,有相同分离株分离。(2)痰涂片见到吞噬菌体现象,与培养结果相符且无歧义。(3)肺组织病理学查见菌体,相符且无歧义。(4)免疫学(抗原等)结果相符。如尿液肺炎链球菌抗原检查阳性,而痰中有肺炎链球菌分离。(5)分子生物学:肺组织标本结果相符则可以确定。 注意:上面后两种情况可以直接到种属,分离株还有意义吗? ———有意义,因为可以做药敏试验。此外,经验治疗有效后通过抗生素活性谱反推病原,这是错误的理念。尤其是广谱抗生素的情况,更是错误。 五、只有正常微生物群生长或无生长时痰培养的意义 痰培养如果只有正常微生物群生长,或无生长,而没有可能致病菌,一般认为是阴性结果。痰培养阴性的价值何在?在于其阴性预测值高。痰培养没有可能致病菌,如果此时临床仍然考虑肺炎,则可以重点关注痰培养无法分离的病原。比如病毒、支原体、衣原体、军团菌等。而仅仅针对痰培养可能致病菌的治疗,可以考虑终止。 六、实际工作中影响痰培养病原检出的因素 1. 适应证:逻辑上讲,适应证越宽泛阳性率越低。如果心力衰竭、尿路出血患者都送检痰培养,那阳性率必然低。所以严格控制适应证、控制分析前留取要求,会有痰标本量下降的现象。 2. 标本留取:英国近期研究显示,由经过严格培训的护理人员深入辅助标本留取,送检合格率会有显著提高(40.5%升高到60.2%)。由此可知,医嘱到位、专人辅助,会使得标本留取有显著改善。 3. 抗生素使用:抗生素应用会使阳性率下降,这是业界常识。原则而言,应该在抗微生物药物使用前留取微生物学检查标本。近期美国研究显示,对引起菌血症的肺炎链球菌肺炎的痰标本,抗生素使用后10 h内留取痰标本,标本阳性率没有显著下降。这个结果提示我们,最佳选择是在抗微生物药物使用前留取标本。如果没有及时留取,用药后10 h内留取也可以接受。 4. 质量判断:普通痰培养之前需要进行质量判断。有时候可能多达30%的标本不合格。如果不做质量判断,或标准把握的宽松,则阳性率会下降。近期加拿大有文章对质量判断标准进行研究。结果显示,抽吸痰标本如果扁平鳞状上皮细胞<10/低倍镜视野,同时看见菌体则可能致病菌分离率在54%;如果未见菌体,则分离率仅有10%。该结果提示我们菌体存在应该成为质量判断标准的要素之一。 5. 实验室因素:实验室客观条件、专业人员数量和素质,也会影响阳性率。这在国内尤其不乐观。 七、痰培养分离株确定为病原后的临床意义 培养分离病原是间接检查,其不同于直接检查之处在于可以基于分离的菌株进行进一步检测。包括检测药物耐药性,为临床经验和靶向治疗提供依据;检测毒素判断菌株毒性;检测型别判断菌株同源性等。这是临床微生物学不同于其他检验医学分支的地方,别具特色,深为临床关注。 综上,痰细菌培养是肺炎病原学诊断的诸多检查之一,而非唯一;肺炎临床诊断成立是痰培养的前提之一,不可忽略;痰细菌培养检出致病菌,可以确诊;痰细菌培养检出可能致病菌,是极似诊断证据,重症患者经验治疗无效时,需要覆盖;痰细菌培养阴性预测值高,可以除外相应感染;一系列因素影响痰培养阳性率,具体工作要具体分析;分离株确定为病原后可以进行耐药性等一系列间接检查。 未来趋势是以侵袭性手段采集标本为主,BALF会成为肺炎诊断的最常见标本。不过目前仍然是痰标本为主,所以对痰细菌培养与肺炎的关系加以厘清,仍具有一定的实际意义。 来源:中华医学杂志, 2015; 95(40): 3251-3255.
|