耐碳青霉烯革兰阴性菌所致呼吸机相关肺炎的病原菌分布和患者死亡危险因素

杨迎平，罗晓东，蔡国雄，肖光文

呼吸机通气作为重症监护病房(intensive care unit，ICU)患者罹患呼吸困难时最有效的抢救方式之一，但通气超过48 h出现的呼吸机相关肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)，导致其住院时间延长、并发症增多以及死亡率增加等[1-2]，容易造成患者身心和经济上的沉重负担[3-4]。ICU患者VAP死亡率高达30%～78%[5-7]，是重症监护病房死亡的主要原因之一。耐碳青霉烯革兰阴性菌(carbapenem-resistant Gram-negative bacteria, CR-GNB)检出率近年在全球范围内呈增长趋势[8-9]，常见的CR-GNB包括肠杆菌科细菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌。CR-GNB所致VAP往往发生于危重患者，加之ICU患者机体免疫功能低下，基础疾病严重以及各种侵入性操作等，导致病死率进一步增高。因此，了解ICU患者CR-GNB所致VAP的病原菌分布及患者死亡危险因素至关重要，对相关患者的早期诊断、早期治疗和积极改善预后起到一定的指导作用。本研究通过对中国广东省梅州地区3家综合医院2014年1月至2018年12月ICU患者CR-GNB所致VAP的病原菌分布及死亡危险因素展开分析，以期为临床诊治ICU患者CR-GNB所致VAP提供有益参考。

1 材料与方法

1.1一般资料 对2014年1月到2018年12月于梅州市某综合三甲医院ICU住院并诊断为VAP的患者采集临床资料，剔除同一患者分离的相同菌株。VAP的诊断标准参照中华医学会重症医学会2013年版《呼吸机相关性肺炎诊断、预防和治疗指南》。纳入标准：①符合VAP诊断的18岁及以上患者，同一患者住院两次且日期连续则算同一次住院；②接受机械通气超过48 h；③至少1次呼吸道分泌物培养为CR-GNB。排除标准：①机械通气48h 内死亡或自动出院的患者；②病情未愈要求转院或自动出院的患者；③机械通气前已发生肺部感染者。CR-GNB指对亚胺培南、美罗培南或厄他培南中任一种药物耐药者。

患者的基本资料包括：人口学资料(年龄、性别等)，基础疾病(糖尿病、消化道疾病、泌尿系统疾病、心血管疾病、高血压、肿瘤和合并基础疾病≥3等)，混合感染(合并真菌、复数细菌等)，实验室及生理指标(血红蛋白、血清白蛋白、血尿素氮、γ谷氨酰肽酶、降钙素原和APACHEII评分等)，侵入性操作因素(多腔导管、中心静脉置管、导管留置时间等)，治疗因素(住ICU时间、肠胃营养、紧急置管、输血、确诊后联合用药等)，确诊后联合用药是指分离菌株确诊为CR-GNB后治疗中采用了联合使用其他体外敏感或中介碳青霉烯类、多粘菌素、替加环素、磷霉素、利福平和酶抑制剂等其中两种或以上药物。将上述可能影响因素设为自变量，对其赋值，见表3。将患者的生存情况(生或死)记为因变量。

1.2细菌鉴定及药物敏感实验 采用美国MicroScan WalkAway-40/96全自动微生物鉴定和药敏分析系统进行菌种鉴定。药敏结果判定参考CLSI-2014标准及相关文献。质控菌株为大肠埃希菌ATCC 27853、肺炎克雷伯菌ATCC 700603和铜绿假单胞菌 ATCC 27853。

2 结 果

2.12014—2018年ICU接受机械通气超过48 h的患者发生VAP和CR-GNB所致VAP的情况 ICU接受机械通气超过48 h患者VAP的发生率为28.23%(915/3241)，其中2018年最高为30.15%，2017年最低为26.86%(119/711)，5年间VAP的发生率变化幅度较小；CR-GNB所致VAP的发生率为9.23%(299/3241)，其中2018年最高，为10.76%(80/743)，2014年最低，为7.73%(42/543)，5年间CR-GNB-VAP的发生率呈现逐年增高趋势。见表1。

表1 2014—2018年ICU接受机械通气超过48 h的患者发生VAP和CR-GNB所致VAP的情况
Tab.1 Prevalence of VAP and CR-GNB-VAP patients who received mechanical ventilation for more than 48 hours in ICUs by year from 2014 to 2018

YearTotal(n)Number of VAP (n/%)Number of CR-GNB-VAP (n/%)2014543149(27.44)42(7.73)2015601172(28.62)52(8.65)2016643179(27.84)57(8.86)2017711191(26.86)68(9.56)2018743224(30.15)80(10.76)合计3241915(28.23)299(9.23)

2.2ICU患者中 CR-GNB所致VAP的菌株分布情况 5年间299例VAP患者，分离共获得CR-GNB菌株313株，其中单一CR-GNB感染285例，2种CR-GNB感染14例，没有出现3种或以上CR-GNB同时感染。CR-GNB菌株以鲍曼不动杆菌所占比例最高，达32.91%(103/313)，其它依次是肺炎克雷伯菌25.88%(81/313)、铜绿假单胞菌13.10%(41/313)、大肠埃希菌9.90%(31/313)、阴沟肠杆菌5.75%(18/313)、奇异变形杆菌4.15%(13/313)、黏质沙雷菌2.56%(8/313)等。(见表2)。

2.3 死亡危险因素的分析

2.3.1单因素分析 从ICU收集CR-GNB所致VCP 299例，死亡109例，病死率为36.45%。对其死亡危险因素进行单因素分析结果显示，患者年龄、糖尿病、恶性肿瘤、心血管疾病、血清白蛋白、血尿素氮、γ谷氨酰转肽酶、降钙素原、APACHEII评分、合并基础疾病3种或以上、多腔导管、中心静脉置管、导管留置时间、住ICU时间和紧急置管与呼吸机相关肺炎患者ICU内死亡相关，P<0.05；而性别、合并真菌、复数细菌、消化道疾病、泌尿道疾病、血尿素氮、肠胃营养、输血和联用抗菌药物等与与呼吸机相关肺炎患者ICU内死亡无关，P>0.05(见表3)。

表2 2014—2018年ICU患者中CR-GNB所致VAP的菌株分布情况
Tab.2 Distribution of strains in patients with VAP caused by CR-GNB in ICU from 2014 to 2018 year

Species20142015201620172018TotalAcinetobacter baumannii1217172433103klebsiella pneu-moniae14420212281Pseudomonas aeruginosa81277741Escherichia coli25571231Enterobacter clo-acae2644218Proteus mirabi-lis2601413Serratia marces-cens105208Other3534318Total4455617083313

表4 VAP患者可能死亡危险因素的赋值结果
Tab.4 Assignment of risk factors for possible death in VAP patients

Risk factors for possible deathAssignmentRisk factors for possible deathAssignmentAge (years)≤40=0,40～65=1,≥65=2Serum urea nitrogen (μmol/L)≤6.5=0, 6.5～20=1,≥20=2SexMale=0, female=1Gamma glutamyl peptidase(U/L)≤50=0,50～150=1,≥150=2Concomitant fungi No=0, Yes=1PCT (μg/L)≤2=0,2～10=1,≥10=2Pluralistic bacterial infectionNo=0, Yes=1APACHE II score≤15=0,15～30=1,≥30=2DiabetesNo=0, Yes=1Multilumen catheterNo=0, Yes=1Malignant tumorsNo=0, Yes=1Central venous catheterizationNo=0, Yes=1Cardiovascular diseasesNo=0, Yes=1Intubation time (days)≤10=0,10～30=1,≥30=2Digestive tract diseasesNo=0, Yes=1Hospitalization time in ICU(days)≤10=0,10～30=1,≥30=2Urinary tract diseasesNo=0, Yes=1Gastrointestinal nutritionNo=0, Yes=1HypertensionNo=0, Yes=1Emergency catheterizationNo=0, Yes=1Merger of 3 or more underlying diseasesNo=0, Yes=1Blood transfusionNo=0, Yes=1Hemoglobin(g/L)≥110=0, 60～110=1, ≤60=2Combination of drugs after diag-nosisNo=0, Yes=1Serum albumin (g/L)Normal=0,Not Normal=1

表3 ICU中CR-GNB所致VAP患者死亡危险因素的单因素分析
Tab.3 Single factor analysis of risk factors for death in patientswith VAP caused by CR-GNB in ICU

VariableSurvival group(n=190)Death group(n=109)χ2/FP-valueDemographic dataAge (years)57.6±10.461.2±11.313.7610.000Sex,male/female (n)108/8264/450.0990.808Mixed infection factorsConcomitant fungi (n)38281.3030.310Pluralistic bacterial infection (n)149921.5860.227Disease factorsDiabetes (n)51424.4170.039Malignant tumors (n)35324.7650.032Cardiovascular diseases (n)50446.3440.014Digestive tract diseases (n)27200.8950.409Urinary tract diseases (n)36271.4120.242Hypertension (n)95590.4730.548Merger of 3 or more underlying diseases (n)475115.2870.000Laboratory and physiological indicatorsHemoglobin (g/L)84.5±17.883.6±21.21.8570.265Serum albumin (g/L)40.7±8.433.5±10.134.7040.000Serum urea nitrogen (mmol/L)9.2±12.812.8±17.23.9890.046Gamma glutamyl peptidase (U/L)36.2±24.245.2±35.46.4660.011PCT (μg/L)5.25±3.789.64±5.836.7530.009APACHE II score19.34±1.7124.82±2.80119.2480.000Invasive factorsMultilumen catheter (n)585612.7640.001Central venous catheterization (n)80626.0640.016Intubation time (days)12.0±4.015.6±5.818.3020.000Therapeutic factorsHospitalization time in ICU (days)10.7±3.811.5±6.121.3020.000Gastrointestinal nutrition (n)107580.2700.630Emergency catheterization (n)74564.3540.040Blood transfusion (n)87431.1330.333Combination of drugs after diagnosis (n)872416.7680.000

2.3.2Logistic多元回归分析 将单因素分析(各因素赋值情况见表4)中P<0.1的变量引入多因素Logistic回归模型，发现年龄(OR=6.972，95%CI：1.832-11.657，P=0.016)、血清白蛋白(OR=6.657，95%CI：1.492-8.789，P=0.019)、APACHEII评分(OR=9.445，95%CI：1.625-15.985，P=0.000)、合并基础疾病≥3(OR=8.010，95%CI：1.205-12.169，P=0.028)、住ICU时间(OR=2.284，95%CI：1.125-2.527，P=0.013)和确诊后联合用药(OR=0.019，95%CI：0.013-0.084，P=0.002)进入模型，其中年龄、血清白蛋白、APACHEII评分、合并基础疾病≥3和住ICU时间这5个因素是患者住院期间死亡的独立危险因素，确诊后联合用药为患者住院期间死亡的保护性因素，见表5。

表5 ICU中CR-GNB所致VAP患者死亡危险因素的Logistic多元回归分析
Tab.5 Logistic multiple regression analysis of risk factors for death in patients with VAP caused by CR-GNB in ICU

VariableWaldχ2POR95%CIAge6.1340.0166.9721.832-11.657Diabetes1.0720.3002.1840.498-9.579Malignant tumors2.9310.1901.3870.023-1.826Cardiovascular diseases2.6640.1031.8280.339-3.161PCT2.6770.1024.9610.728-23.791Serum albumin 19.6740.0196.6571.492-8.789Serum urea nitrogen2.7100.1003.0030.964-4.066Gamma glutamyl pepti-dase0.9600.3271.0190.981-1.059APACHE II score24.7770.0009.4451.625-15.985Merger of 3 or more underlying diseases19.2840.0288.0101.205-12.169Multilumen catheter1.3220.2501.4470.413-2.764Central venous cathe-terization2.5680.3091.4090.231-2.225Intubation time3.1680.0653.3251.136-5.698Hospitalization time in ICU13.3570.0137.2840.325-12.527Emergency catheteriza-tion2.6070.0941.3870.984-1.737Combination of drugs after diagnosis 11.3420.0020.0190.013-0.084

3 讨 论

随着碳青霉烯类抗生素作为治疗产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)细菌感染的首选药物[10]以来，碳青霉烯类在各医院广泛的暴露[11-13]使得许多的革兰阴性菌，特别是非发酵菌和肠杆菌对碳青霉烯类抗生素耐药的菌株日益增多，出现多重耐药、广泛耐药和全耐药等严重的耐药性菌株。目前临床对这些严重耐药性菌株引起的感染治疗手段有限。而入住ICU的患者在机械通气过程中VAP的发生率高达25.3%～57.14%，病死率达到5%～66%，给患者生命安全造成严重的威胁[14]。本研究中CR-GNB所致VCP 的病死率为36.45%，与其他地区比较具有较高的病死率，其原因可能与我们研究的目标人群为耐碳青霉烯类抗生素的感染且该类感染治疗难度较大有关。

本研究中，CR-GNB菌株的分离以鲍曼不动杆菌占比为最高32.90%，其次是肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌，这3种菌是该地区VAP患者的主要病原菌，这与国内外相关的研究[15-16]结果是一致的。根据中国CHINET细菌耐药性监测资料来看，鲍曼不动杆菌对亚胺培南的耐药率从2005年的31.5%上升到2014年的62.4%，是所有细菌中上升幅度最明显的细菌[17]。鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类药物的耐药机制复杂，且天然携带ISAba1和OXA-51基因，ISAba1提供的强启动子介导OXA-51基因高表达从而导致碳青霉烯耐药；另外鲍曼不动杆菌染色体携带大量外排泵基因，能外排碳青霉烯。碳青霉烯的高暴露是多重耐药鲍曼不动杆菌出现的唯一高危因子[11-12]，鲍曼不动杆菌较高的碳青霉烯耐药率可能是该地区ICU中VAP患者CR-GNB菌株感染鲍曼不动杆菌占比最高的重要原因，这提示临床鲍曼不动杆菌引起感染，我们应根据药敏试验的结果尽量先考虑其他非碳青霉烯类药物，减少碳青霉烯类药物的暴露。

ICU中VAP患者因病情较为复杂，具有较高的病死率，其死亡原因也是复杂多样，但许多患者可能与合并严重感染而导致病情恶化相关。目前，临床大部分ICU中VAP患者死亡原因分析中，病原菌感染仍然是致死的首位因素[18]，特别是多重耐药菌和泛耐药菌的感染[19]。本研究发现年龄、合并基础疾病≥3、血清白蛋白、APACHEII评分和住ICU时间是ICU中 VAP患者住院期间死亡的5个独立危险因素。

老年患者群体相比其他群体VAP的发生率和病死率可能更高，其原因可能是老年患者免疫力相对低下且伴有基础疾病、器官功能减退等情况而更容易患病和死亡[14]。另外，对老年患者社会和家庭成员存在的照顾不周和医疗保险行业发展相对滞后可能也是重要原因[20]。当出现CR-GNB引起VAP且患者病情恶化时，存在一些治疗药物医疗保险未覆盖而治疗费用高，同时老年患者或其监护人悉知康复的概率较低，从而放弃治疗。

有研究显示，糖尿病、肿瘤、中性粒细胞减少症和慢性肾功能不全等都是ICU中VAP患者的危险因素[14,19,21]。本研究中，糖尿病、心血管疾病、恶性肿瘤和基础疾病≥3都和患者的死亡密切相关，其中基础疾病≥3作为CR-GNB所致ICU中VAP患者死亡的独立危险因子，这可能与这些患者合并多种基础疾病且病程相对较长、医源性侵入操作较多有关。本研究中多腔导管、中心静脉置管、插管时间、紧急置管和住ICU时间都和患者的死亡密切相关，其中住ICU时间更是CR-GNB所致ICU中VAP患者死亡的独立危险因子，进一步表明针对此类患者临床上应采取有力的措施减少各种插入性操作和患者ICU的住院病程。

APACHEII 评分是反映急性生理学和慢性疾病情况的重要评分系统，多数研究表明其判断ICU患者的预后有重要作用[22]。血清白蛋白含量是影响医院内ICU患者的重要因素[23-25]，也是VAP患者死亡率增高的危险因素[25]。本研究中，APACHEII评分和血清白蛋白含量是CR-GNB所致ICU中VAP患者生理指标中2个重要的独立死亡危险因素，进一步表明了ICU医护人员应该重点防控相关患者，对于降低CR-GNB所致ICU中VAP患者病死率有重要意义。

有研究显示，含有两种或两种以上有活性抗生素的治疗方案中，可以显著降低CRE血液感染患者的死亡率[26]。本研究中确诊后联合用药是患者住院期间死亡的保护性因素，进一步表明了针对CR-GNB 感染患者特别是严重感染患者联合用药具有重要的价值。

本研究因条件所限存在局限性。首先该研究的设计限制了获得患者住院前使用抗菌药物情况的资料，而这些资料对于分析出现CR-GNB 的原因可能是很重要的资料。其次，分析患者死亡危险因素的过程中，只考虑了某些风险因素暴露的存在与否，而没有考虑其他的因素如暴露时间的长短。再者，嗜麦芽窄食单胞菌也是临床上一个很常见的耐碳青霉烯菌株，但是因其天然耐药性，我们没有纳入分析。最后，由于不同国家和地区在 CR-GNB 的流行病学特征上存在差异，本研究的结论可能无法推广到其他国家和地区，不同地理区域需要进一步研究。

综上所述，鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌等是广东梅州地区CR-GNB所致ICU中VAP患者的最常见病原体，针对相应病原体应加强监测，并结合细菌培养及药敏试验结果合理选择抗菌药物，减少CR-GNB的流行。年龄、合并基础疾病≥3、血清白蛋白、APACHEII评分、住ICU时间和确诊后无联合用药是CR-GNB所致ICU中VAP患者死亡的6个独立危险因素，以上因素需引起临床的高度重视，对于高危人群应该重点加强监控，降低CR-GNB所致ICU中VAP患者的死亡率。

利益冲突：无