血流感染的早期诊断与病原菌识别

• 研究期间，共发生58例由多种病原体导致的血流感染，该类患者前三 次血培养的阳性率为100%
N=58例
阳性率
Lee A et al. JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY.2007;45(11):3546–3548
病原体血培养的阳性率与采血体积相关
• 导致血流感染的G-菌、G+菌、厌氧菌及真菌，其血培养的阳性率均与 采血体积相关
血流感染早期诊断治疗存在的问题
病死率
血流感染 病情凶险， 死亡率高达 26-41%
临床表现缺 乏特异性， 诊断困难
血培养
阳性率低， 培养结果所 需时间长 （2-5天）
不恰当的经 验性治疗易导 致细菌耐药及 医疗资源浪费
临床表现
治疗问题
早期诊断与病原菌识别的主要方法
血培养
血流感染 诊断的金 标准，但 阳性率低， 检测周期 长（3-7天）
Crit Care Med 2001; 29: 1303-10
国内血流感染的病死率
结论：普通住院患者BSI的病死率为20.7%，烧伤、血液病肿瘤 以及ICU患者病死率更高，而新生儿病房、肝病及糖尿病患者 则相对较低。医院BSI 病死率为26.8%，明显高于社区BSI的病 死率。近几十年来，BSI住院病死率呈下降趋势。
荧光原位杂交技术-细菌早期识别
新的荧光原位杂交技术对血培养阳性快速病原体识别
结果显示：152例患者血养阳性的个
标本中，FISH鉴定细菌生长的阳性例标 本数145个。在病原菌鉴别中138例准确， 7例错误，微生物识别准确率95.2%,可 信区间95%。在需氧菌和厌氧菌的鉴别 没有差异。对血培养阳性病原菌鉴别时 间为30分钟，上机时间仅需10分钟。 结论：荧光原位杂交技术对于血流感染 的快速诊断和病原菌精确识别具有重要 的临床意义
荧光原位杂交技术-真菌早期识别
对照性研究 通过对疑似侵袭性真菌感染患者血培养和脑脊液中 病原体的检测，以评价FISH技术的诊断价值。
荧光原位杂交技术-真菌早期识别
在112份脑脊液标本中，FISH检测真菌的阳性率稍 高于传统墨汁染色显微镜检测值（48/46），且阳 性结果敏感性和特异性均为100%。 结论：荧光原位杂交技术在侵袭性 对血标本中病原菌的鉴别能力传统方法、PCR真菌感染的病原菌识别方面具有重 RFLP及FISH没有差异（14/30） 要价值 血培养确定微生物生长后进行病原菌识别的平均 时间有明显差异，传统显微镜识别、PCR-RFLP及 FISH分别为6天、12小时和5小时
降钙素原诊断价值
血流感染标本细菌的分布情况 血流感染时多因素分析
降钙素原诊断价值
结论：PCT为血流感染的独立影响因素，即 使在血乳酸正常或SIRS评分阴性时，PCT增高 应查找可能发生的血流感染
不同感染标志物的诊断价值-1
结论：PCT、CRP及IL-6 联合检测较单项检测诊 断价值更高， 且能在1天内报告检测结果，有助 于细菌性BSI的早期诊断和治疗，可为临床医师 提供快速、可靠的实验室依据
血流感染的早期诊断与病原菌识别
目
录
血流感染的定 义、诊断及流 行病学
01 02
早期诊断与病原 菌识别的方法 -血培养相关问题
早期诊断与病原菌 识别-感染标志物 相关问题
03 04
早期诊断与病原菌 识别-分子生物学检 测相关问题
血流感染定义（BSI）
败血症（septicemia）：病原菌及其毒素侵入血流所引 起的临床综合征，是一种严重的全身感染性疾病，病原 菌主要是细菌，也可为真菌、分枝杆菌等。
Towns ML et al. J Microbiol Immunol Infect 2010;43(4):347–349
血培养的报阳时间价值
结论：结合血培养阳性报警时间结合临床其 他指标，对于早期判断检出菌为病原菌或污 染菌具有一定的参考价值。
感染标志物的诊断价值
降钙素 原PCT
降钙素原主要是在甲状腺旁细胞内分泌的无激素活性的降钙 素前肽物质，发生全身感染及炎性反应时，细菌毒素和炎性 细胞因子的诱导刺激下，ＰＣＴ分泌迅速升高，但在病毒感 染时水平很低，血清 ＰＣＴ水平高低反映疾病严重状态，是 判断预后的良好指标。 细胞因子参与机体的抗炎、抗感染及免疫调节作用，尤其在 抗感染及严重感染方面起着重要作用，细胞黏附分子（ＣＡ Ｍ）参与机体免疫反应、炎性反应等一系列生理病理过程. 包括IL-6、IL-8、TNF-a、VCAM-1等 革兰阴性菌进入血液释放内毒素可引起内毒素血症，CRP 是重要的急性时相反应蛋白之一，主要由IL-6分泌，血流感 染时明显增高，敏感性高，
血培养阳性－PNA FISH 核酸荧光原位杂交
血培养阳性肉汤 革兰染色 PNA FISH
革兰阴性菌： • 商品化试剂盒eco/kpn/pae • Efa/其它肠球 • Sau/scn • Cal/cgl/其它念珠菌 • 报道Salmonella spp.
90min PNA FISH完成
Appl Environ Microbiol. 2010 ;76:4476 J. Clin. Microbiol. 2013, 51(4):1301 J Clin Microbiol. 2009; 47: 247
MRSA的特异性为100%。病原菌检测
时间仅需18小时
结论：基因芯片技术对细菌种类进 行最终鉴定具有较传统血培养敏感
性高、特异性强及时间更短的特点。
有利于临床脓毒症快速诊断和早期 治疗。
三、质谱技术
质谱(mass spectrometry,MS)技术，尤其是基质 辅助激光解吸电离飞行时间质谱 (MALDI-TOF MS)，具有简便、快速及特异地分析微生物大分子
细胞因 子及黏 附因子 内毒素 及CRP
（1-3） β-Ｄ葡 聚糖
普遍存在于各种真菌中，是真菌细胞壁的主要结构 之一，真菌感染时明显增高，检测敏感、快速。
降钙素原诊断价值
选择2011-2014年4家医院的4279例感染患者，进行降钙素 原、SIRS评分及乳酸水平监测和血培养检查，并对535例血 培养阳性的血流感染患者进行相关指标分析，评价降钙素 原对血流感染的诊断价值
阳性率
标准体积：采血量为7-10ml,平均8.7ml; 低体积：采血量<3.5ml;平均2.7ml Mermel LA et al.Ann Intern Med. 1993;119:270-272.
CLSI指南对血培养次数及采血体积的推荐
CLSI指南推荐：
• 菌血症的患者行4次血培养，且每次采 血量为10ml，可获得90-95%的阳性检 出率 • 当血培养次数增加到6次时，阳性率可 增加至95-99%
单一病原体感染：多次血培养可提高阳性率
• 24小时血培养次数≥3次或4次的患者，前两次血培养的阳性率<90%； 而前4次血培养的阳性率>99%
阳性率
Lee A et al. JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY.2007;45(11):3546–3548
混合感染：多次血培养可提高阳性率
结果：标本病原菌识别率为86%
（1807/2017），敏感率为94.7%
（95%CI），特异性为98.8%。而对
基因芯片技术对血培养阳性标本进行 细菌种类准确、快速鉴定的一项观察 性研究 对英国和芬兰两个医学中心3318例疑 似脓毒症患者的2107份血培养阳性标 本用新型的PCR扩增和基因芯片技术检 测鉴定血标本中病原菌，并与常规的 细菌培养方法对照
不同感染标志物的诊断价值-2
结果显示 G-菌BSI患者的血浆PCT、内毒素及血清 CRP水平均明显高于G+菌BSI患者； ROC曲线分析显示，血浆PCT诊断G-菌BSI
结论：G-菌血流感染所致脓毒症患者 PCT CRP 、内毒 患者的 AUC、 为0.825 ，当 PCT>2.455微克/L, 诊断G-菌BSI的敏感度为71.4%，特异度 素水平高于G+菌血流感染者，三者联合检测有望成为早 96.2%。 期判断血流感染所致脓毒症及其病情严重程度的指标。
血培养 1 次或 1 次以上阳性 , 阳性病原体与其他感染部位无关。
患者至少有以下 1 项症状或体征 : 发热 (38 ℃ )、 寒战或低血压 ,
同时至少满足以下任意 1 项 : ①若血培养为常见的皮肤寄植菌需有不同时间 2 次或 2 次以上的血培养阳性。 ②若血培养为上述常见皮肤寄植菌 , 血培养仅 1 次阳性则需同时有静脉导管培养 为阳性的同一病原菌且已开始正确的抗微生物治疗。
③血抗原测定阳性 , 且症状、 体征、实验室结果不能用其他部位的感染来解释
血流感染流行病学资料
全球：1800万病例 ◦ 美国：确诊病例130万 ◦ 欧洲和日本：确诊病例190万 每年治疗费用： ◦ 167亿美金－美国 ◦ 67亿美金－欧洲
导致死亡病种排名第十位
◦ 每年导致大约40万人死亡
◦ 败血症在10年间增加了139％ ◦ 非心内ICU病区最常见的死亡病因 ◦ 在130万病例中，有78万例发生在ICU病 区
不同感染标志物的诊断价值-2
回顾性分析重症监护病房(ICU)确诊为脓毒症且血培养阳性的132例患者的临床资料，根据 血培养结果将脓毒症患者分为革兰阴性(G-)杆菌血流感染组(98例)和革兰阳性(G+)球菌血流感 染组(34例)，比较两组患者6 h内的炎症因子，如白细胞计数(WBC)、中性粒细胞比例(N)、CRP、 PCT、内毒素水平等的差异及其之间的相关性；绘制各炎症因子对血流感染所致脓毒症诊断的 受试者工作特征曲线(ROC曲线)，根据曲线下面积(AUC)来评价其对血流感染所致脓毒症的诊断 价值，根据最佳诊断临界值评估各数值对血流感染诊断的敏感性和特异性
质谱技术
一、荧光原位杂交技术（FISH）
核酸杂交技术
核酸杂交是指具有一定互补序列的2条核酸单链在液相或固相体系