血培養(yǎng)在血流感染中作用和最佳操作

1、血培養(yǎng)在血流感染中作用和最佳操作趙長鈞BD診斷部蚌埠，2007大綱簡介定義血培養(yǎng)的臨床意義檢測血流感染的實(shí)驗(yàn)室最佳操作步驟CLSI M47P血培養(yǎng)原理和操作指南結(jié)論BLOOD CULTURES血培養(yǎng)Role in Management of the Septic Patient在敗血癥患者治療中的作用Hectic fever (sepsis) at its inception is difficult to recognize but easy to treat, left untended,it becomes easy to recognize but difficult to treat

2、.癆病熱（敗血癥）在起初辨別起來很困難，但是治療很容易；但現(xiàn)在它已經(jīng)變?yōu)楸鎰e很容易但治療十分困難。- MachiavelliThe Prince, circa “One of the most important functions of the diagnostic microbiology laboratory.”微生物實(shí)驗(yàn)室診斷是最重要的手段之一。Marie PezzloASM Clinical Microbiology Procedures Handbook“Laboratory must use an efficient blood culture system that rapid

3、ly detects maximum number of a wide variety of bacteria and fungi.”實(shí)驗(yàn)室必須運(yùn)用有效的血培養(yǎng)系統(tǒng)快速并且最大限度地檢測出細(xì)菌和真菌。Calvin StrandBloodstream Infections菌血癥和真菌血癥-直接威脅生命的感染性疾病陽性的血培養(yǎng)報(bào)告應(yīng)被視為潛在的醫(yī)療緊急狀態(tài)警報(bào)。發(fā)展為敗血癥的比率高達(dá)40%90%。血培養(yǎng)陽性的患者應(yīng)盡可能快地給予適當(dāng)?shù)目垢腥局委?。一過性菌血癥（Transient bacteremia）對感染組織的處理：如：膿腫、癤、蜂窩組織炎污染粘膜表面的創(chuàng)傷性操作：如牙齒修復(fù)、膀胱鏡檢、尿道擴(kuò)張

4、術(shù)各種插管引產(chǎn)，結(jié)腸鏡檢查污染的外科手術(shù)：如經(jīng)尿道的前列腺切除陰道子宮切除術(shù)燒傷感染清創(chuàng)術(shù)菌血癥的類型CUMITECH，ASM，NW一過性菌血癥（Transient bacteremia） 在全身或局部感染的早期，如 腦膜炎肺炎化膿性關(guān)節(jié)炎骨髓炎腹膜炎膽囊炎小腸結(jié)腸炎外傷感染菌血癥的類型CUMITECH，ASM，NW持續(xù)性菌血癥 （Continuous bacteremia）感染性心內(nèi)膜炎感染性動脈瘤血栓性靜脈炎其它血管內(nèi)膜感染傷寒熱，波浪熱最初幾周 菌血癥的類型CUMITECH，ASM，NW間歇性菌血癥（Intermittent bacteremia）膿腫未及時(shí)引流：腹腔骨盆腎周肝臟前列腺膿

5、腫是不明發(fā)熱常見的原因 菌血癥的類型CUMITECH，ASM，NWSepsis : Worldwide and US敗血癥：全球和美國全球：1800萬病例美國：確診病例130萬歐洲和日本：確診病例190萬每年治療費(fèi)用：167億美金美國67億美金歐洲美國導(dǎo)致死亡病種排名第十位每年導(dǎo)致大約40萬人死亡敗血癥在10年間增加了139非心內(nèi)ICU病區(qū)最常見的死亡病因在130萬病例中，有78萬例發(fā)生在ICU病區(qū)1. D March 2003 report 3. Medtap International2.Crit Care Med 2001; 29: 1303-10 4. Society for Crit

6、ical Care Medicine (press release 2004)定義：感染所導(dǎo)致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)有如下表現(xiàn)：發(fā)熱/體溫過低心率加快呼吸加快白血病增多/降低并隨著病程發(fā)展而發(fā)展Sepsis: The medical syndrome敗血癥：醫(yī)學(xué)綜合癥 Infection感染 SIRS Sepsis敗血癥 Severe sepsis Hours to Days*Rangel-Frausta, 1995 JAMA 273:117-23 % + BloodCultures172569% MortalityBlood Cultures to Detect Sepsis血培養(yǎng)檢測敗血癥陽性百

7、分率（）Sepsis（敗血癥）15 - 20Severe Sepsis（嚴(yán)重?cái)⊙Y）25 - 35Septic Shock（敗血癥休克）50 70同時(shí)還需要對其它相關(guān)部位進(jìn)行培養(yǎng)檢測（尿液、痰、傷口等）Epidemiology of Bloodstream Infections血流感染的流行病學(xué)革蘭氏陽性菌感染呈上升趨勢特別是葡萄球菌和腸球菌廣譜耐藥菌株（VRE、MRSA/MRSE 、VISA/VRSA ）真菌血癥呈上升趨勢（特別是假絲酵母菌）革蘭氏陰性菌感染沒有變化（ESBL問題）厭氧菌/混合感染呈下降趨勢（某些地區(qū)特例；如愛爾蘭梅奧地區(qū)的厭氧菌菌血癥呈上升趨勢）分枝桿菌血癥呈下降趨勢（美國

8、）/美國以外呈上升趨勢TOP 10 CLINICALLY-SIGNIFICANT MICROORGANISMS 有臨床意義的前10位細(xì)菌(1990-1993): CID 1997Top Ten Blood Culture Isolates (1996-1997)前10位血培養(yǎng)分離的菌株（19961997）Cockerill, et al., CID 2004敗血癥的診斷Diagnosis of Sepsis血培養(yǎng)懷疑有感染病變的身體其它部位的細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)開始經(jīng)驗(yàn)抗感染治療懷疑感染病人的經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療Empirical Therapy in Suspect Patient使用廣譜抗生素開始抗感染

9、治療根據(jù)培養(yǎng)和藥敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果，連同患者病情狀況調(diào)整治療方案使經(jīng)驗(yàn)治療更加有效患者?病因 ?耐藥 ?經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療的依據(jù)Basis for Empirical Therapy來自醫(yī)院微生物實(shí)驗(yàn)室的流行病學(xué)數(shù)據(jù)：定期制度性的報(bào)告藥敏譜提供最初抗感染治療指導(dǎo)Shanson, 1990經(jīng)驗(yàn)性抗感染治療的作用Effectiveness of Empirical Therapy:36%患者的得到培養(yǎng)結(jié)果的時(shí)候，抗感染治療已取得效果64% 患者在得到培養(yǎng)結(jié)果后，需要調(diào)整抗感染治療方案由于革蘭氏陽性菌的耐藥問題，發(fā)現(xiàn)敗血癥患者依據(jù)培養(yǎng)結(jié)果調(diào)整治療方案日益重要Adapted from Phillips et a

10、l., 1990菌血癥的結(jié)局Outcome of Bacteremia接受不適當(dāng)?shù)目垢腥局委熕劳?菌血癥17%死亡-疾病15%痊愈68%接受適當(dāng)?shù)目垢腥局委熑?4%死亡-菌血癥9%死亡-疾病7%Winchester et al., 1977兒科菌血癥Pediatric Bacteremia培養(yǎng)結(jié)果非常重要：23%菌血癥病例無原發(fā)感染灶39%的病例由于培養(yǎng)結(jié)果為陰性而停止抗感染治療藥敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果：50%病例根據(jù)快速藥敏結(jié)果報(bào)告（樣本采集后的24小時(shí)之內(nèi)）調(diào)整抗感染治療方案 Detection of Positive BC陽性血培養(yǎng)的檢測選擇正確的抗感染治療方案純培養(yǎng)菌株的準(zhǔn)確鑒定血培養(yǎng)的直接鑒定

11、調(diào)整經(jīng)驗(yàn)治療方案停止經(jīng)驗(yàn)治療感染性疾病類型的判斷正確感染控制方案的使用是否隔離減少醫(yī)源性感染Clinical Case History臨床病例舉例1號病例：一名66歲發(fā)熱待查的患者，在門診接受抗菌藥物治療入院后，在接受氨芐西林/舒巴坦治療前，送檢2份血培養(yǎng)，1份尿培養(yǎng)兩份血培養(yǎng)均為陽性，鑒定為糞腸球菌，尿培養(yǎng)陰性患者改為奧格門丁治療5天有什么錯(cuò)誤嗎？Clinical Impact of Case #11號病例的臨床效果正確的部分采集了血培養(yǎng)并使用了含樹脂培養(yǎng)瓶陽性血培養(yǎng)結(jié)果有助于明確心內(nèi)膜炎的診斷，心內(nèi)膜炎需有效抗菌藥物長期治療不正確的部分診斷不明，患者死亡“Do Positive Blood

12、 Cultures affect Therapy and Mortality?”“陽性血培養(yǎng)能改善治療降低死亡率嗎？”O(jiān)UTCOME ACCORDING TO THERAPY不同治療的結(jié)局A = Appropriate Therapy（正確治療） I = Inappropriate Therapy（不正確治療）Clin Infec Dis 24:584-602, 1997Optimal Recovery of Organisms in Blood Culture血培養(yǎng)的最佳檢出率Special Reference to CLSI M47-PKey Points（關(guān)鍵點(diǎn)）Timing of dr

13、awing blood culture（采血時(shí)間）Number of blood culture sets （采血次數(shù)）Volume of blood inoculated（接種血液數(shù)量）Use of resin media（使用含樹脂培養(yǎng)瓶）“When is the best time to draw blood cultures on a patient with suspected sepsis?”懷疑敗血癥患者采集血培養(yǎng)的最佳時(shí)間？03060Time (min)Temp體溫Chills寒戰(zhàn)Blood Cultures血培養(yǎng)BACTEREMIALEVEL菌血癥的水平What is the

14、 best time to draw blood cultures?采集血培養(yǎng)的最佳時(shí)間？答案：采集血培養(yǎng)應(yīng)盡可能在患者寒戰(zhàn)或發(fā)熱時(shí)，不要耽擱。因?yàn)槌^發(fā)熱峰值后，病原菌的檢出率會隨之降低?！癏ow many blood culture sets do I need to draw?”需要采集多少份血培養(yǎng)？NUMBER OF SETSWeinstein MP, Reller LB, Murphy JR, and Lichtenstein KA Rev Inf Dis 5:35, 1983Cockerill, CID 2004How many blood culture sets should

15、be drawn?應(yīng)該采集多少份血培養(yǎng)？答案：每名患者應(yīng)至少采集2份血培養(yǎng)，最好為3份（CLSI規(guī)定采集23份血培養(yǎng)）在一名敗血癥患者初期診斷時(shí)，絕不能只采集1份血培養(yǎng)（CLSI強(qiáng)調(diào)了此觀點(diǎn)）注意：1“份”是指一次靜脈穿刺CLINICAL SIGNIFICANCE OF Staphylococcus epidermidis表皮葡萄球菌的臨床意義Positive Predictive Value (%) 55 20 98 5 Tokars, JI. Clin Infect Dis 2004; 39:333How far apart should the sets be collected?每次采

16、集血培養(yǎng)的間隔時(shí)間？答案：每份血培養(yǎng)間隔應(yīng)不超過5分鐘，因?yàn)榫W(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對于一過性菌血癥和間歇性菌血癥在1530分鐘內(nèi)可清除（CLSI規(guī)定每份血培養(yǎng)應(yīng)同時(shí)獲得，或盡可能短的時(shí)間內(nèi)）對懷疑亞急性感染性心內(nèi)膜炎，間隔1小時(shí)，連續(xù)采集3份血培養(yǎng)“How much blood should I draw from the patient?”患者應(yīng)采集多少血液？Effect of Volume血液量的影響Overall/MayoHow much blood should be drawn for blood culture?應(yīng)采集多少血液？答案：血液量是使血培養(yǎng)得到最佳靈敏度的唯一最重要的因素對于大多數(shù)

17、2份血培養(yǎng)瓶，每份應(yīng)至少為10ml血液，最好為20ml血液，分注在兩個(gè)血培養(yǎng)瓶內(nèi)。2份血培養(yǎng)（4個(gè)血培養(yǎng)瓶）應(yīng)至少接種20ml血液，最好為40ml血液。（CLSI規(guī)定每份血培養(yǎng)為2030ml血液）“The patient is already on antibiotics, would resin-based media help to recover the organism?”已接受抗菌藥物治療的患者，使用含樹脂培養(yǎng)瓶是否有助于提高檢出率？Clinical Case（臨床病例）58歲發(fā)熱待查患者伴有全身骨骼疼痛，在家口服紅霉素給予靜脈輸入抗菌藥物外科會診未找到明顯的感染病灶診斷-全身性骨髓

18、炎？ BACTEC Plus樹脂需氧培養(yǎng)瓶，金黃色葡萄球菌MRI 全身性骨髓炎膿腫外科清創(chuàng)術(shù)持續(xù)靜脈給予抗菌藥物治療=痊愈Answer正確！樹脂對于提高血液的陽性檢出率和改善患者的治療使非常重要的鑒別菌株確定正確的治療方案確定潛在的疾?。–LSI特別推薦懷疑感染心內(nèi)膜炎的患者使用具有中和抗菌藥物作用的樹脂培養(yǎng)瓶，從而降低“培養(yǎng)陰性的心內(nèi)膜炎”的風(fēng)險(xiǎn)Patients on Antibiotics美國，大約有3040患者在最初血培養(yǎng)時(shí)，已開始抗感染治療！許多亞洲國家，這個(gè)百分率會更高！META-ANALYSIS OF BACTEC RESIN MEDIA PERFORMANCEMeta-分析BAC

19、TEC樹脂培養(yǎng)瓶的性能43份臨床評估19821996評估130503份血培養(yǎng)樹脂對非樹脂結(jié)果總計(jì)：提高18.3%治療患者：提高35.4%Analysis對于所有患者，樹脂培養(yǎng)瓶優(yōu)于不含樹脂培養(yǎng)瓶對于已治療的患者，這種差異是最顯著的太多的患者在采集血培養(yǎng)時(shí)已開始治療因此，最佳經(jīng)驗(yàn)是常規(guī)使用含樹脂的培養(yǎng)瓶！Johns Hopkins Study Design檢測BACTEC樹脂培養(yǎng)瓶和BacT/Alert FAN培養(yǎng)瓶去除萬古霉素的功效被檢測的萬古霉素的治療劑量： trough level - 10 g/mlmid level - 25 g/mlpeak level - 50 g/ml選擇的常見革

20、蘭氏陽性病原菌為：甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌耐甲氧西林金黃色葡萄球菌屎腸球菌糞腸球菌 草綠色鏈球菌肺炎鏈球菌 Flayhart, et.al. ASM poster, 2005Performance of Resin vs. FANBase data (No Vancomycin)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（包含萬古霉素）MRSA= methicillin resistant S. aureus , MSSA=methicillin susceptible S. aureus, ENFM= E. faecium, ENFS=E. faecalis, STVI=S. viridans, STPN=S pneumo

21、niae Performance of Resin vs. FANAt trough levels（谷底濃度）Performance of Resin vs. FANAt mid levels（中值濃度）Performance of Resin vs. FANAt peak levels（峰值濃度）Time to Detection (hours)ResinFANBase(No Vancomycin)11.48N=3613.41N=31Trough(10g/ml Vancomycin)15.98N=3629.37N=18Mid (25g/ml Vancomycin)18.18N=3435.8N

22、=5Peak(50g/ml)19.45N=31n/aN=0Total13.4 N= 13720.8N=54Impact of Antibiotics on TTD“The quantitative analysis of the vancomycin levels correlated with the bacterial time to detection data” (Flayhart)“定量分析萬古霉素含量與細(xì)菌檢出時(shí)間的關(guān)系” (Flayhart)Johns Hopkins ConclusionsBacT/Alert FAN（含拮抗劑）培養(yǎng)瓶只能檢出21%的評估菌株和86%的不含抗生素

23、的對照培養(yǎng)瓶。在中等劑量水平，只檢測到糞腸球菌 The BACTEC Plus（含樹脂）培養(yǎng)瓶檢測出95%的評估和對照菌株本研究證實(shí)：含有萬古霉素的樣本，BACTEC Plus培養(yǎng)瓶在革蘭氏陽性致病菌的檢出率方面，比BacT/Alert FAN培養(yǎng)瓶具有優(yōu)勢Flayhart, D, et al. Ability of BD BACTEC Plus Blood Culture Bottles vs BacT/Alert FAN Blood Cultrue Bottles to Detect Bacterial Pathogens in Samples Containing Vancomycin.

24、 2005BD BACTECTM Resin樹脂技術(shù)CHCHCH2CH2CHCH2CHCH2CH2CHCH2CHCHCH2CH2CHCH2SO3- H+SO3- H+陽離子交換樹脂多價(jià)吸附樹脂樹脂包含有非離子樹脂和陽離子交換樹脂，能患者在（預(yù)）治療過程中，可能存在的中和各種抗菌藥物和其它可能的抑制細(xì)菌生長的物質(zhì)。有助于溶解血細(xì)胞，以便釋放被吞噬的細(xì)菌，使其更為快速生長為細(xì)菌生長提供生長中心（growth-centres），以提高生長速度，提高檢出率（高達(dá)40%多）。一個(gè)BACTEC血培養(yǎng)瓶的樹脂作用表面相當(dāng)于5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場的面積.革蘭氏染色鏡檢不受干擾Gram stain readingsCh

25、arcoal based systems“How long do I need to hold my blood culture bottles?”血培養(yǎng)瓶應(yīng)孵育多久？AnswerBACTEC系列儀器對于絕大多數(shù)陽性血培養(yǎng)檢測5天是足夠的（CLSI推薦全自動系統(tǒng)只需孵育5天）與孵育7天相比，只有0.3%有臨床意義的陽性血培養(yǎng)在5天內(nèi)不能檢出。因此BACTEC設(shè)定5天為孵育周期是最為有效的Huang, et al., European Journal of Clinical Microbiology 17: 637. 1998只有0.5%有臨床意義的陽性血培養(yǎng)在5天內(nèi)不能檢出；5天內(nèi)所有心內(nèi)膜炎

26、患者的菌株都能檢出(Cockerill, et al. CID 2004)Newer Concepts（新觀念）監(jiān)測葡萄球菌導(dǎo)致的菌血癥的血培養(yǎng)結(jié)果比較陽性檢出時(shí)間的差異以鑒別導(dǎo)管相關(guān)性血流感染（CR-BSI）監(jiān)測金黃色葡萄球菌導(dǎo)致的菌血癥患者的培養(yǎng)結(jié)果2分近期研究顯示積極的監(jiān)測已接受3天正確抗感染治療患者的血培養(yǎng)結(jié)果，對復(fù)雜的金黃色葡萄球菌菌血癥有重要意義Chang, et. al., Medicine (Baltimore) 2003Fowler, et. al., Arch Intern Med 2003“Can Time-to-Positivity help diagnose pati

27、ents with Catheter-related Bacteremia?”陽性時(shí)間是否有助于診斷導(dǎo)管相關(guān)性菌血癥？EPIDEMIOLOGY: General（流行病學(xué)）估計(jì)有10萬40萬例導(dǎo)管相關(guān)性血流感染最高發(fā)病率：ICU病區(qū)（2.530/1000中心導(dǎo)管天）CRBSI導(dǎo)致：住院天數(shù)增加;724天死亡率增加：增加34倍增加治療費(fèi)用：大約$40000/生還者Pathogenesis of InfectionPathogenesis of Infection導(dǎo)管相關(guān)性血流感染（CR-BSI）的診斷臨床特征：膿、蜂窩組織炎、導(dǎo)管口周圍的壓痛導(dǎo)管遠(yuǎn)端的半定量培養(yǎng)（Makis法）和其改良法（超聲波

28、降解法/沖管法）血培養(yǎng)定量 vs 常規(guī)外周 vs 管道方法和步驟 特殊話題導(dǎo)管相關(guān)性血流感染CRBSI -1短期外周導(dǎo)管用靜脈采血法采集2套外周血作血培養(yǎng)，無菌手續(xù)拔出導(dǎo)管用Maki半定量培養(yǎng)法對導(dǎo)管片斷進(jìn)行培養(yǎng)（這種導(dǎo)管通常是由于導(dǎo)管表面的定植菌導(dǎo)致的感染）結(jié)果解釋： 如果一套或多于一套的血培養(yǎng)結(jié)果是陽性，并且導(dǎo)管片斷的培養(yǎng)也是陽性（半定量培養(yǎng)菌落數(shù)15）并且為同一種菌：提示為CRBSI。如果一套或多于一套的血培養(yǎng)是陽性，但導(dǎo)管片斷的培養(yǎng)是陰性提示：不能診斷CRBSI；但若是金黃色葡萄球菌或念珠菌，并缺乏任何其它部位感染的證據(jù)，則可提示為CRBSI。如果兩套血培養(yǎng)均為陰性，但導(dǎo)管片斷培養(yǎng)是陽

29、性，不管菌落計(jì)數(shù)的結(jié)果如何：提示為導(dǎo)管定植菌，而非CRBSI。如果兩套血培養(yǎng)均為陰性和導(dǎo)管片斷培養(yǎng)也是陰性：不太可能是CRBSI。 方法和步驟 特殊話題導(dǎo)管相關(guān)性血流感染CRBSI -2對非隧道式和隧道式的中心靜脈導(dǎo)管和輸液港(Venous Access Ports, VAP) 推薦的培養(yǎng)方法對懷疑有CRBSI的患者至少作2套血培養(yǎng)，經(jīng)外周靜脈穿刺采血至少一套，并如此作出標(biāo)記。另外一套可以從導(dǎo)管中心或VAP隔膜無菌手續(xù)采血，采血時(shí)間應(yīng)該和外周靜脈采血的時(shí)間接近，并如此作出標(biāo)記。培養(yǎng)結(jié)果解釋（方法 1）：如果兩套陽性血培養(yǎng)都是同一菌，（依據(jù)細(xì)菌鑒定和藥敏譜確認(rèn)）：若沒有任何其它部位感染的證據(jù)，提

30、示CRBSI。如果兩套陽性血培養(yǎng)都是同一菌，并且從導(dǎo)管采血的這套血培養(yǎng)報(bào)陽時(shí)間比另一套早120分鐘，：若沒有任何其它部位感染的證據(jù)，建議為CRBSI（如果確定陽性的時(shí)間比另一套早120分鐘，如果兩套陽性血培養(yǎng)都是同一菌，經(jīng)鑒定及藥敏譜也相同，CRBSI仍然是可能的）如果兩套血培養(yǎng)都是陽性，并且導(dǎo)管采血的這一套血培養(yǎng)菌量CFUs/ml至少是外周血采血的血培養(yǎng)的5倍：若沒有任何其它部位感染的證據(jù)，提示為CRBSI。這種方法需要手工的定量血培養(yǎng)系統(tǒng)，如溶菌離心法。如果只有從導(dǎo)管采血的血培養(yǎng)是陽性：不能定為CRBSI，提示可能是導(dǎo)管的定植菌或者是采血過程中污染所致。如果只有外周血的血培養(yǎng)是陽性：不能確定，但如果分離出金黃色葡萄球菌或念珠菌，且沒有任何其它部位感染的證據(jù)，提示CRBSI。實(shí)驗(yàn)室要報(bào)告CRBSI要求導(dǎo)管片斷的半定量或定量培養(yǎng)結(jié)果為同一菌，或在沒有任何其它部位感染