山西省长治市5 938例儿童呼吸道病原菌感染流行病学和病原学特征分析

冯睿杰 李晓泽

长治市妇幼保健院医学遗传科，长治 046011

呼吸道感染是一类由致病微生物侵入呼吸系统并进行繁殖导致的感染性疾病，是引起儿童发病和死亡的主要原因之一［1-4］。儿童呼吸免疫系统发育不完善，对呼吸道病原菌抵抗力差，更易受感染，若处理不当会导致患儿病程增长，病情加重甚至产生细菌耐药性。我国北方地区属于温带季风气候，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨而且昼夜温差大，呼吸道病原菌引起的肺炎、支气管炎、急性上呼吸道感染等呼吸系统疾病具有典型特征和变化趋势。本研究通过对2017年12月至2020年2月长治市妇幼保健院5 938例患呼吸系统感染的儿童进行流行病学和病原学特征分析，希望对本地区儿童的呼吸道感染防治工作和临床治疗提供科学依据。

对象与方法

1、研究对象

选取2017年12月至2020年2月在长治市妇幼保健院住院3 d内符合呼吸道感染诊断标准的儿童病例［5］。本研究标本连续多年在同一医院采集，标本来源稳定，具有较好的代表性。

2、研究方法

2.1、资料收集 本研究由医院儿科、新生儿科的医务人员登记住院就诊呼吸道感染采样病例的基础信息、临床表现等情况。

2.2、病原菌检测 儿科、新生儿科医务人员采集被纳入病例的包括吸痰（吸净口腔咽喉的分泌物后，用50～100 ml注射器连接吸痰导管，吸出吸气管内分泌物）、肺泡灌洗液（使用纤维支气管镜对支气管以下肺段以及亚肺段进行灌洗，通过采集肺泡表面衬液获得）或脑脊液（脑脊液由临床医师进行腰椎穿刺采集）样本，12 h内送至实验室，24 h内完成检测。利用晶芯呼吸道病原菌核酸检测试剂盒（博奥生物集团有限公司）提取核酸，采用环介导恒温扩增技术（LAMP）在RtisochipTM-A等温扩增微流控芯片核酸分析仪进行检测［6-9］。检测完成后相应软件将自动对荧光数据进行处理和分析，“荧光曲线区域”显示归一化曲线，“检测结果”区域显示质控结果和各项检测指标。当检测指标的扩增时间值小于或等于该指标的参考值时，判读为阳性；当检测指标的扩增时间值大于该指标的参考值时，判读为阴性。检测项目包括肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌、大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌、流感嗜血杆菌、嗜肺军团菌、结核分枝杆菌复合群、肺炎支原体、肺炎衣原体，2017—2020年所有病原菌的检测方法均未发生改变，保证检测结果的一致性。

3、统计学分析

检测结果使用SPSS 17.0进行统计学分析，计数资料的描述用构成比或率，两组间比较采用χ2检验，两组间相关性分析用Pearson相关系数，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1、不同类型样本中儿童感染情况

2017年12月至2020年2月共纳入年龄≤12岁呼吸道感染患儿5 938例，其中男孩3 394例（57.16%），女孩2 544例（42.84%）。重症肺炎患儿162例（2.73%），新生儿肺炎患儿60例（1.01%），症状伴有惊厥、抽搐等神经系统感染取样为脑脊液的患儿212例（9.91%）。采用恒温扩增微流控芯片法检测，共3 899份样本检出病原菌核酸，总阳性率为65.66%。其中，痰标本5 612份，阳性率为67.98%；肺泡灌洗液标本113份，阳性率为55.75%；脑脊液标本212份，阳性率为9.91%；胸水标本仅1份，为阴性。详见表1。

表1 不同类型呼吸道感染儿童样本呼吸道病原菌核酸检测结果

2、不同类型样本呼吸道病原菌分布情况

研究结果显示，针对不同的标本类型，芯片法检出的病原菌分别为肺炎链球菌33.06%、流感嗜血杆菌29.72%、耐甲氧西林葡萄球菌9.90%、金黄色葡萄球菌8.44%、肺炎支原体8.32%、大肠埃希氏菌3.03%、肺炎克雷伯菌2.11%、鲍曼不动杆菌1.38%、嗜肺军团菌0.59%、铜绿假单胞菌1.38%、肺炎衣原体0.35%、嗜麦芽窄食单胞菌0.27%、结核分枝杆菌复合群0.12%。其中痰液样本的整体阳性检出率均高于肺泡灌洗液及脑脊液样本，脑脊液样本的流感嗜血杆菌检出例数（7例）比肺泡灌洗液样本（6例）多1例，结核分枝杆菌复合群检出7例（痰液6例、肺泡灌洗液1例）。脑脊液样本中无金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、结合分枝杆菌复合群、肺炎衣原体检出。肺泡灌洗液样本中无大肠埃希菌、鲍曼不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌、嗜肺军团菌检出。详见表2。

表2 5 938份呼吸道感染儿童样本呼吸道病原菌分布及样本类型分析

3、不同年龄患儿呼吸道病原菌检出情况

本研究收集样本中，年龄最小为1 d，最大为12岁。按年龄分为4组：婴儿组（<1岁）2 381例、幼儿组（1～<3岁）1 703例、学龄前组（3～<6岁）1 265例、学龄组（≥6岁）589例。其中学龄前组中肺炎链球菌、流感嗜血杆菌感染率明显高于其他组别；学龄组中肺炎支原体感染率高于其他组别；混合感染率与年龄增长呈正相关；差异均有统计学意义（均P<0.05），见表3。

表3 不同年龄呼吸道感染儿童呼吸道病原菌检出情况[例（%）]

4、呼吸道病原菌感染的时间分布特征

2018—2019年不同季度呼吸道病原菌检出率：2018年与2019年1季度总阳性率61.53%（963/1565）最高，2季度总阳性率67.19%（860/1280），3季度总阳性率64.05%（515/804），4季度总阳性率72.53%（1 101/1 518）最高，且各季度总阳性率差异有统计学意义（χ2=44.561，P<0.001）。不同病原菌检出率在不同季节构成有变化：各季度以肺炎链球菌、流感嗜血杆菌为主，且2、4季度阳性率高于1、3季度，检出结果整体上呈现一定周期变化趋势。另外肺炎支原体感染多发于冬季，肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌感染多发于秋季，嗜肺军团菌感染多发于夏季。见图1。

图1 2018—2019年不同季度5 167例呼吸道感染儿童的各类病原菌检出构成情况

2018年与2019年各类病原菌检出率差异有统计学意义（χ2=5.213，P<0.05），2019年阳性率67.79%（2 107/3 108）高于2018年阳性率64.69%（1 332/2 059）。特别是肺炎支原体2019年阳性率9.49%（295/3 108）与2018年阳性率5.05%（104/2 059）相比检出率差异有统计学意义（χ2=33.653，P<0.001）。此外，值得注意的是一些检出率低致病性强的病原菌在2019年度检出率都要高于2018年度。见表4。

表4 2018—2019年低阳性率病原菌检出情况比较[份（%）]

2017年12月至2020年2月期间，一些病原菌之间的检出结果在不同月份变化趋势密切相关。肺炎链球菌、流感嗜血杆菌混合感染数占两者总感染数的24.80%（741/2 988），两者检出例数密切相关（r=0.882，P<0.001），两者检出例数随时间变化趋势见图2。金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌混合感染数占两者感染总数的13.67%（131/958），两者检出例数密切相关（r=0.850，P<0.001）。两者检出例数随时间变化的趋势见图3。

图2 Spn、Hin在不同月份检出情况比较

图3 Sau、mecA在不同月份检出情况比较

5、混合感染情况

5938例呼吸道感染患儿中，检测发现1520例混合感染，混合感染率为25.60%，其中二重感染占79.61%（1 210/1 520），三重感染占16.51%（251/1 520），四重感染占3.22%（49/1 520），五重感染占0.59%（9/1 520），七重感染占0.07%（1/1 520）。见表5。检出率较高的病原菌中，肺炎链球菌混合感染检出率为69.01%（1 049/1 520）显著高于单一感染38.42%（914/2 379）（χ2=347.24，P<0.001）；与肺炎链球菌感染相似，流感嗜血杆菌混合感染的检出率67.89%（1 032/1 520）显著高于单一感染30.85%（734/2 379）（χ2=513.55，P<0.001）；金黄色葡萄球菌（χ2=312.77，P<0.001）、耐甲氧西林葡萄球菌（χ2=206.93，P<0.001）、肺炎支原体（χ2=17.06，P<0.001）在混合感染中更易检出，差异有统计学意义，且金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌检出率随n值增加而升高；肺炎支原体检出率也随n（n≤4）值增加而升高。此外，结核分枝杆菌复合群均在混合感染中检出，单一感染病例中未检出。

表5 5 938例呼吸道感染儿童的呼吸道病原菌混合感染情况

6、呼吸道病原菌感染与重要临床症状的关系

162例重症肺炎病例中检出率较高的病原菌：肺炎链球菌（χ2=14.95，P<0.001）、耐甲氧西林葡萄球菌（χ2=18.25，P<0.001）、流感嗜血杆菌检出率（χ2=7.29，P=0.007）与非重症肺炎病例相比差异均有统计学意义。其中肺炎链球菌、流感嗜血杆菌在重症肺炎中的检出率明显低于非重症肺炎，而耐甲氧西林葡萄球菌在重症肺炎中更易检出。出生1～28 d的新生儿肺炎病例中主要检出肺炎链球菌（χ2=12.48，P<0.001）、耐甲氧西林葡萄球菌（χ2=170.01，P<0.001）、流感嗜血杆菌（χ2=15.15，P<0.001）、肺炎克雷伯菌（χ2=25.45，P<0.001），与非新生儿肺炎病例检出率比较差异均有统计学意义。其中肺炎链球菌、流感嗜血杆菌在新生儿肺炎中检出率明显较低，而耐氧西林葡萄球菌、肺炎克雷伯菌在新生儿肺炎中更易检出且耐氧西林葡萄球菌在检出病例中占86.96%（40/46）。此外，新生儿肺炎病例未检出肺炎支原体。症状伴有神经系统感染的肺炎患儿抽取脑脊液作为检测标本，其检出率（3.57%）远低于其他标本（68.58%），差异有统计学意义（χ2=290.19，P<0.001）。见表6。

讨 论

儿童呼吸道系统感染常常由细菌、非典型病原体、病毒、真菌等因素引起。了解引起呼吸道感染的病原菌分布特征，对临床诊治呼吸系统疾病以及避免滥用抗生素有重要参考意义。目前国内对细菌性感染的细菌谱尚未明确统计［10］。病原菌的检出结果受地理因素、经济差异以及患者纳入条件等因素影响。标本的采集方法及检测条件也会对结果产生影响。

本研究对2017年12月至2020年2月长治市妇幼保健院就诊年龄在12岁以内的儿童进行呼吸道感染病例的流行病学和病原学特征分析发现，纳入的呼吸道感染病例中呼吸道病原菌检出率为65.66%，与采用相同检测技术的报道基本一致［8-9］，但要高于其他检出方法（如痰培养34.22%、多重荧光PCR定量32.0%）的检出率［10-12］。本研究检测的病原菌种类和数量较多，包括11种细菌以及肺炎支原体和肺炎衣原体，这可能是本研究病原体检出率较高的原因之一。检出的病原菌以肺炎链球菌和流感嗜血杆菌为主，合并检出率为68.80%，检出率高于过往报道［10-11，13-14］；耐甲氧西林葡萄球菌（9.90%）、金黄色葡萄球菌（8.44%）、肺炎支原体（8.32%）检出率与过往研究结果不一致［10-11，13-14］。本研究发现男孩呼吸道病原菌检出率为68.39%，女孩为65.96%，两者之间差异无统计学意义，与报道一致［12］。

本研究对样本类型分析发现，痰液的病原菌检出率高于肺泡灌洗液及脑脊液。原因可能与取样方法有关，肺泡灌洗液及脑脊液为无菌取样，受外界环境因素影响较小，检出一般即为致病菌，而痰液样本中包含定植菌群、条件致病菌等，易受取材、空气污染的影响而出现假阳性［15］，故需要根据具体临床症状及检测结果具体分析。

本研究发现肺炎链球菌和流感嗜血杆菌各月份检出率最高且关系密切，两者检出结果整体上呈现一定周期性变化趋势，表明肺炎链球菌和流感嗜血杆菌生存条件相似，是儿童呼吸道感染的主要病原菌，两者间存在相互竞争性关系需要进一步研究［16］。本研究发现耐甲氧西林葡萄球菌和金黄色葡萄球菌各月份检出关系密切，耐甲氧西林葡萄球菌占两者合并检出率53.99%（588/1 089）高于中国细菌耐药监测网CHINET显示的检出率35.3%，表明本地区儿童感染耐甲氧西林葡萄球菌较严重，应引起重视［17-19］。

本研究显示混合感染率25.60%，高于部分过往研究报告如石家庄地区17.16%［7，10，20］，但低于部分过往研究报告如兰州地区34.24%［9，13］。检出率高的病原菌（肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌、肺炎支原体）其混合感染率同样较高。本研究发现病原菌的混合感染率均大于单一感染且多数病原菌随n值增加而增加，混合感染作用机制需要进一步研究［21］。本研究发现1例七重感染病例（肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、结核分枝杆菌复合群、肺炎支原体、肺炎衣原体），其中包含结核分支杆菌。

本研究发现耐甲氧西林葡萄球菌在重症肺炎和新生儿肺炎病例中有较高检出率，而肺炎链球菌和流感嗜血杆菌检出率较低，肺炎克雷伯菌在新生儿肺炎病例中检出率较高，与部分过往研究结果一致［2，4，17-18，20，22-23］。合并有神经系统感染的肺炎患儿流感嗜血杆菌、耐甲氧西林葡萄球菌、大肠埃希氏菌的检出率较高，部分过往研究结果一致［23-27］。

综上所述，本研究通过近3年时间对13种呼吸道病原菌进行流行病学特征和病原体学特征分析，发现多种病原菌动态变化特征、病原菌混合感染以及重要临床症状分布特征等问题，为临床诊断治疗和预防策略的制定提供了参考依据。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突