6岁以下儿童急性喘息性疾病病原学与临床特点分析

唐铭钰， 李 锦， 赵瑞柯， 陶 悦， 曹 清

1 材料与方法

1.1 临床资料

1.2 方法

1.2.1 FilmArray检测 采集所有病例的鼻咽拭子或痰标本于30 min内送至检验室，将试剂缓冲液和标本混合液注入测试条插入FilmArray检测系统（生物梅里埃公司生产）中鉴定。FilmArray检测系统可全面检测20种病原体：腺病毒、冠状病毒229E、冠状病毒HKU1、冠状病毒NL63、冠状病毒OC43、人类偏肺病毒、人鼻病毒/肠病毒、甲型流感病毒（H1亚型、H1-2009亚型、H3亚型）、乙型流感病毒、副流感病毒（1型、2型、3型、4型）、呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus，RSV）、肺炎衣原体、肺炎支原体、百日咳鲍特菌。

1.2.2 季节划分 根据当地气候环境分别划分四季时间，春季为3－5月、夏季为6－8月、秋季为9－11月、冬季为12月－次年2月。分析呼吸道病原与天气特征的关联作用。

选取本院2016年12月－2017年11月收治入院的6岁以下急性喘息性疾病患儿259例，其中男161例，女98例，所有患儿均符合喘息性疾病诊断条件，即临床诊断参照《实用儿科学》和肺部听诊闻及哮鸣音2项标准，采集患儿鼻咽拭子或痰标本。

收集患儿的年龄、性别、发病季节、临床症状、病程、临床诊断、肝肾功能、心肌酶谱、痰培养、X线胸片等资料。

1.2.3 统计学分析 数据处理应用SPSS 21.0统计分析软件包，正态分布的计量资料采用±s表示，非正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）或均数表示。组间比较采用t检验或秩和检验。计数资料以例（%）表示，样本间率的比较采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

2016年12月1日－2017年11月30日收治入院的6岁以下急性喘息性疾病患儿259例。其中男161例（62.2%），女98例（37.8%），男女比为1.6∶1。发病年龄1月龄～5岁，平均（1.22±1.20）岁，其中151例（58.3%）＜1岁，75例（29.0%）为1～2岁，33例（12.7%）为3～5岁。存在基础疾病者89例（34.4%），其中先天性心脏病61例（68.5%，61/89），早产儿14例（15.7%，14/89），均排除气道狭窄或软化等因素引起的喘息发作。

2.2 FilmArray检测系统病原菌检出结果

259例标本中检出单一病原阳性样本130例，检出2种及2种以上混合病原阳性样本99例，阳性总检出率88.4%（229/259），30例样本未检出病原，阴性率为11.6%（30/259）。其中，单一病原中RSV检出率最高，为15.4%（40/259），其次为鼻病毒/肠病毒12.4%（32/259），副流感病毒3型6.9%（18/259），肺炎支原体、人偏肺病毒及腺病毒检出率均为3.5%（9/259）。见图1。

259例样本中2种及以上病原阳性样本检出99例，阳性检出率为38.2%。其中76例标本检出2种病原，20例标本检出3种病原，3例标本检出4种病原。以鼻病毒/肠病毒的阳性检出率最高，为46.5%（46/99），见图2，且混合感染中以鼻病毒 /肠病毒混合副流感病毒3型检出率最高，达9.1%（9/99）。见表1。

2.3 不同季节感染患儿病原学分布

病毒感染具有明显的季节性，RSV感染多发生在秋冬季（χ2=28.787，P＜0.001），腺病毒感染多发生在冬季（χ2=32.706，P＜0.001），副流感病毒3型多发生在春夏季（χ2=30.312，P＜0.001），差异有统计学意义。见表1。

图1 FilmArray检测系统病原检测情况Figure 1 Pathogen detection by FilmArray BioSurveillance System

2.5 单病原与混合病原感染的喘息患儿临床特征比较

根据FilmArray检测将259例急性喘息性疾病患儿分为单病原感染和混合感染2组，单病原组130例，混合病原组99例。2组患儿临床特征比较，混合感染组年龄偏小，发热时间延长，但差异无统计学意义；而重症疾病、并发症（肝功能损害、呼吸衰竭、心肌损害等）、合并细菌感染、混合感染与单病原感染组无差异，但混合病原感染组患儿喘息天数明显多于单病原感染组（Z=-2.698，P＜0.01），差异有统计学意义。见表2。

图2 混合感染中病原分布情况Figure 2 Distribution of pathogens in mixed infections

3 讨论

喘息是儿童常见的呼吸道临床症状之一。研究认为，约1/3儿童在3岁前至少有一次喘息发作[5]。国内外调查显示，呼吸道病毒感染是诱发儿童喘息最常见的致病原因，常见的病毒有RSV、鼻病毒等，其中RSV感染为首要病原[6-7]。在本次研究中259例患儿经检测后感染率达88.4%，其中RSV为急性喘息性疾病感染的首要病原，其次为鼻病毒，其后为副流感病毒3型。RSV属于副黏病毒科，国外研究显示RSV是2岁以前儿童喘息及随后发生持续喘息的主要感染病毒，长期随访研究显示，至5岁时曾患RSV毛细支气管炎的儿童中有40%有喘息，而对照组仅11%有喘息[8]。RSV毛细支气管炎和对远期儿童哮喘发生的影响与毛细支气管炎严重度和个体易感性有关[9]。人鼻病毒属于小RNA病毒科，Kotaniemi-Syrjanen等[10]报道2岁内因鼻病毒感染喘息住院的婴幼儿与其他病毒感染如RSV相比，其发生哮喘的风险高出4倍。这些数据表明，鼻病毒感染后发生儿童哮喘的风险比RSV感染更高。副流感病毒在1950年第1次被发现描述，属副黏病毒科，其中副流感病毒3型是感染率最高的亚型，是仅次于RSV的引起呼吸道感染暴发流行的主要病原之一，易引起肺炎及婴幼儿毛细支气管炎[11]。

肺炎支原体是儿童时期常见的非典型病原体，肺炎支原体通过直接毒素作用及免疫功能紊乱等气道炎症及气道高反应导致患儿出现喘息[12]，可以诱发喘息或使原有病情恶化[13]。Biscardi等[14]通过血清学研究发现，既往已确诊哮喘的儿童急性发作时，肺炎支原体检测阳性率为20%；而既往无哮喘病史的儿童，首次急性喘息时，肺炎支原体检测阳性率为50%，即半数儿童首次喘息发作发生于肺炎支原体感染的过程，且这些儿童大多数具有个人或家族过敏史等哮喘发生危险因素，提示肺炎支原体感染不仅与喘息发作和控制不良相关，而且可能参与了喘息的启动过程。Principi等[15]研究发现，肺炎支原体肺炎在儿童社区获得性肺炎中所占比例随年龄增长而增加，2～4岁、5～7岁和＞7 岁患儿中通过血清学抗体检测阳性率分别为20.4%、37.8%和53.8%，而PCR检测则分别为14.8%、26.2%和41.9%。有文献报道FilmArray检测肺炎支原体阳性率为8.1%[16]，而本研究中阳性率为9.6%，大致相仿，考虑可能由于受检对象的年龄导致。人体感染肺炎支原体后能产生特异性IgM、IgA及IgG类抗体，恢复期和急性期肺炎支原体抗体滴度呈4倍或4倍以上增高或减低时，可确诊为肺炎支原体感染[17]。由于临床上较难实现双份血清检测，多采用单份血清结果来判断是否存在肺炎支原体感染，这往往不能真实地反映患儿感染情况，也可能由于既往感染所致。PCR是诊断肺炎支原体感染的重要方法，具有灵敏度高、特异性强等优点，且不受感染时间限制，也不受患儿免疫功能的影响。

表1 人鼻病毒/肠病毒相关的混合感染情况Table 1 The prevalence of pathogens in human rhinovirus/enterovirus-positive infections(n=99)

表2 呼吸道病原在急性喘息性疾病患儿中的季节分布Table 2 Seasonal distribution of respiratory pathogens in children with acute wheezing disorders[n（%）]

表3 单病原与混合病原感染的患儿临床特征比较Table 3 Clinical features of children with acute wheezing disorder in terms of number of pathogens

本研究中发现感染百日咳鲍特菌的患儿亦发生喘息，其中单感染百日咳鲍特菌患儿为4例，均小于5月龄。国外研究 发现患百日咳的婴儿中18.08%可表现为喘息[18]，考虑可能与支气管及肺泡周围粒细胞和淋巴细胞聚集形成间质炎症有关。本研究中尚有11.6%患儿检测结果为阴性，可能由引起呼吸道感染的其他病原体感染而引发，由于FilmArray检测病毒及非典型性病原体类型局限，而并未检测出。

在呼吸道病原学研究中，多种病原体混合感染多有报道，国外Olofsson等[19]、Bierbaum等[20]分别利用多重反转录PCR及多重PCR基因芯片方法检测混合感染报道的阳性率为10%、8.7% 。本研究中2种及以上病原阳性检出率为38.2%高于已有报道，可能与选取的检测方法有关。FilmArray呼吸道检测系统是经美国及欧洲FDA认证的多重巢式PCR系统，该系统集样品制备、扩增、检测和分析功能于一体，其呼吸道测试条1次可完成多种病原检测，国外临床研究报道，该系统综合灵敏度为95%、特异度为99%，其检出结果与病原培养检测结果一致[21-23]。本研究混合感染中，以人鼻病毒的阳性检出率最高，为46.5%，其他依次为副流感病毒3型和RSV，分别为40.4%（40/99）和39.4%（39/99）。目前，关于人鼻病毒与呼吸道常见病毒的混合感染研究较多，其中人鼻病毒、RSV以及副流感病毒的混合感染被认为是最主要的呼吸道疾病病因[24-25]，与本研究结果相符，这是由于先后感染或隐性携带或其他原因不得而知。有学者认为，人鼻病毒可在呼吸道中持续较长时间，导致过度检出[26]。关于人鼻病毒混合感染是否增加疾病的严重程度或其对预后的影响目前仍尚有争议，需进一步观察研究[24]。

呼吸道病毒流行常有一定季节性，温带地区冬、春季常是呼吸道病毒活跃的季节。RSV的流行季节有明显的气候分布特征，在温带地区和大部分亚热带地区，RSV的流行出现在每年的晚秋、整个冬季和春季。在中国大部分地区，RSV相关疾病流行高峰在1、2月份。2006年至2009年，Zhang等[27]收集分析894例急性呼吸道感染儿童的鼻咽分泌物发现，RSV的流行季节主要集中在11月份至次年3月份。本研究中，RSV的感染多在秋冬季，明显高于夏季。在我国南方，人鼻病毒导致的呼吸道感染可常年发生，感染高峰集中在春、秋季。在北方人鼻病毒高发流行季节主要是冬、春两季。但本研究发现以秋季人鼻病毒检出率最高，明显高于其他三季。不同季节儿童感染副流感病毒的情况有所不同，1型及3型春夏季的感染率高于秋冬2个季节。本研究中，副流感病毒3型多发生在春夏季，与常州地区和南京地区的流行时间一致[28]，可能是由于同为长江中下游地区，春夏季节雨水多，湿度大，温度增高，高温潮湿的气候更易使副流感病毒形成大的气溶胶，能够在空气中更长时间存活传播。

多种混合感染在临床中较为常见，但产生的原因及其对临床的影响尚有不同的结果。Aberle等[29]的研究表明，混合病毒感染患儿更易出现发热、低氧血症且住院时间更长 。也有学者报道了双重呼吸道病毒混合感染较单一病毒感染收住儿科ICU的风险增高3倍[30]。但也有部分研究结果显示，混合感染与疾病严重程度无相关性[31]。Calvo等[32]一项为期3年的前瞻性研究发现，混合病毒感染组与单一病毒感染组相比无明显临床差异 。本研究发现，混合感染组年龄、发热时间、混合细菌感染率与单病原感染组差异不明显，喘息时间混合感染明显长于单病原感染组（P=0.007），但病情严重程度并无差异。

综上所述，本研究显示6岁以下儿童急性喘息性疾病病原主要为呼吸道病毒感染，且混合感染多见。如能在喘息性呼吸道疾病发病的初期进行病原学的快速检测，明确病原体感染，对临床治疗具有重要的指导意义，可以避免不必要的抗生素应用，减少患儿的药费开支及耐药菌的产生。FilmArray检测系统具有快速、灵敏度高、特异性强的特点，在65 min内可检测20种病原体，对于疾病的早期诊断、针对性的治疗、抗生素的合理应用和控制，具有很大的辅助作用，但其病原检测范围未覆盖博卡病毒、军团菌以及大部分细菌等病原，在临床应用中需要与其他检测手段互为补 充。