儿童与成人中枢神经系统感染的脑脊液病原菌分布与耐药性差异分析*

王余成,周晋,曹彤

(1.南京医科大学附属脑科医院检验科,南京 210029;2.南京医科大学附属儿童医院检验科,南京 210008)

中枢神经系统感染患儿病情重,进展迅速,患儿免疫力低下是导致新生儿致死、致残的重要原因之一[1]。此类感染患者手术、气管插管等侵入性操作多,导致卧床和住院时间较长,增加了患者医院感染的风险。脑脊液细菌培养及药敏一直被认为是诊断中枢神经系统感染的金标准,本研究对南京医科大学附属儿童医院及脑科医院分离的611株脑脊液培养阳性病原菌的分布及耐药性进行回顾性分析,两家医院患者多且病情复杂,涵盖各个年龄段,研究对象具有一定的区域和年龄代表性,以期为临床预防感染性疾病及合理用药提供依据。

1 材料与方法

1.1研究对象 收集2020年1月至2022年12月南京医科大学附属儿童医院住院患者(儿童组,年龄<18岁)及南京医科大学附属脑科医院住院患者(成人组,年龄≥18 岁)送检的中枢神经系统感染患者的611例脑脊液阳性标本(儿童组265例,成人组346例),统计上述标本中分离的非重复首次菌株。纳入及排除标准:(1)研究对象诊断为中枢神经系统感染,诊断依据符合相关标准[2],临床表现符合以下特征:①意识及精神状态改变,如谵妄、嗜睡、昏迷等;②出现颅内压增高症状;③脑膜刺激症阳性;④脑脊液白细胞数和蛋白质含量异常升高;⑤出现全身感染症状:如体温异常、白细胞增加、呼吸及心率加快等。(2)入院前一周未感染其他疾病。(3)入组前诊疗过程中未使用过抗生素。(4)排除结核菌引起的颅内感染。

1.2试剂与仪器 哥伦比亚血琼脂平板、巧克力色血琼脂平板、沙保罗琼脂平板等均购自江苏昌昌医疗科技有限公司,细菌鉴定及药敏采用法国梅里埃公司VITEK-2Compact全自动微生物分析系统及其配套的鉴定卡和药敏卡;质控菌株为金黄色葡萄球菌(ATCC25923)、大肠埃希菌(ATCC25922)、铜绿假单胞菌(ATCC27853)、粪肠球菌(ATCC29212),所有质控菌株均购自国家卫生健康委员会临床检验中心。

1.3细菌分离与培养 患者入院后在未使用抗感染药物治疗前,使用腰椎穿刺法无菌采集2～3 mL脑脊液注入无菌容器中并立即送检。分别取20 μL脑脊液离心沉淀物接种于哥伦比亚血琼脂平板和巧克力色血琼脂平板,置于35 ℃、含5% CO2的培养箱中培养24～48 h,若培养阳性,第一时间涂片染色镜检并告知临床,提示可能存在中枢神经系统感染;根据菌落生长和镜检情况,进行单个菌株分离或直接使用VITEK-2Compact配套的鉴定及药敏卡进行细菌鉴定及药敏试验,操作过程严格按照《全国临床检验操作规程》[3]执行。

1.4统计学分析 将获得的所有数据导入WHONET 5.6软件进行分析,采用SPSS 20.0统计软件进行处理,两组间阳性率的差异比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1标本阳性率 儿童组3 421例患儿共送检标本3 680例,剔除同一患儿分离的重复菌株,共检出265株病原菌,阳性率为7.2%(265/3 680);成人组2 128例患者共送检标本2 703例,共检出346株病原菌,阳性率为12.8%(346/2 703)。

2.2主要病原菌分布 2020年至2022年两院共分离出611株病原菌,儿童组检出265株病原菌,其中,革兰阳性球菌175株(66.0%),主要为凝固酶阴性葡萄球菌(Coagulase-NegativeStaphylococcus,CNS)54株(20.4%)、肺炎链球菌42株(15.8%)等;革兰阴性杆菌78株(29.4%),主要为大肠埃希菌33株(12.5%)、鲍曼不动杆菌12株(4.5%)等;白念珠菌12株(4.5%)。成人组共检出346株病原菌,其中,革兰阳性球菌213株(61.6%),主要为CNS 106株(30.6%)、金黄色葡萄球菌42株(12.1%)等;革兰阴性杆菌122株(35.3%),主要为鲍曼不动杆菌43株(12.4%)、肺炎克雷伯菌25株(7.2%)等;白念珠菌8株(3.2%),新型隐球菌3株(0.9%)。见表1。

表1 儿童与成人脑脊液培养的病原菌分布

2.3主要革兰阳性球菌耐药率 儿童组与成人组分离的CNS对青霉素、红霉素耐药率均较高,两组对喹诺酮类抗生素(环丙沙星、左氧氟沙星)耐药率差异具有统计学意义(P<0.05);儿童组与成人组分离的肺炎链球菌对红霉素、克林霉素耐药率较高,对头孢曲松、氯霉素、左氧氟沙星耐药率较低,两组对左氧氟沙星耐药率存在显著差异(P<0.05);本研究未发现对利奈唑胺、万古霉素的耐药菌株。见表2。

表2 儿童与成人主要革兰阳性菌耐药率对比(%)

2.4主要革兰阴性菌耐药率 儿童组与成人组相比,大肠埃希菌和鲍曼不动杆菌对氨基糖苷类抗生素(阿米卡星、庆大霉素)和喹诺酮类抗生素(环丙沙星、左氧氟沙星)耐药率具有显著差异(P<0.05);大肠埃希菌对亚胺培南、美罗培南耐药率较低(儿童组15.2%,成人组6.3%);鲍曼不动杆菌对亚胺培南、美罗培南耐药率较高(儿童组≥75.0%,成人组72.1%), 对头孢他啶、头孢曲松、头孢吡肟、妥布霉素均保持较高耐药率;儿童组分离的肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率略高于成人组。见表3。

表3 儿童组与成人组主要革兰阴性菌耐药率对比(%)

3 讨论

近年来,由于抗菌药物的广泛使用甚至滥用,导致耐药菌株的发生率呈逐渐上升趋势,给临床治疗工作带来了巨大的挑战;中枢神经系统感染患者病情多危重,此类患者开颅手术、气管插管等侵袭性操作频繁,且住院时间长,使得患者院内感染概率增加,可产生严重并发症,甚至可引起患者死亡[4-5]。因此,有必要提高脑脊液培养的阳性率,对阳性菌株进行鉴定和药敏试验,为临床诊疗提供依据。

本研究显示,儿童组与成人组脑脊液标本阳性率有显著差异,儿童组标本阳性率较低,可能是患儿腰椎间隙狭窄穿刺困难、部分患儿不配合等原因导致标本采集量较少[6],致使部分培养结果呈假阴性;而成人组标本阳性率较高的原因可能是该组中老年患者基础疾病多,免疫力低下,导致感染率增加[7]。CNS为人体表面正常菌群,若采集脑脊液样本时操作不规范,极易导致假阳性干扰临床诊疗[8-9]。因此,两组在分离出CNS时,均于第一时间电话通知临床,确认患者是否存在中枢神经系统感染症状,并与医生沟通是否严格执行无菌操作,否则,分离出的CNS被作为污染菌处理,本研究中,所有纳入统计的CNS均为非污染菌。王红艳等[10]提出可通过脑脊液报阳时间来判断是否为污染菌,但该单中心研究缺乏儿童样本,结论具有一定局限性;儿童组肺炎链球菌分布较多,原因可能是肺炎链球菌常定植于儿童呼吸道[11],当机体抵抗力降低时可引起患儿中枢神经系统和血流感染。分离的革兰阴性杆菌中,儿童组以大肠埃希菌为主,与赵静丽等[12]报道相符,原因可能是婴幼儿皮肤黏膜屏障功能较弱,大肠埃希菌极易通过该途径引发感染[13]。成人组以鲍曼不动杆菌为主,原因可能与该菌在医院环境(医疗器械、医护人员、床单被套等)分布广泛[14],成人受到的侵入性操作较多,获得医院感染的概率较大有关;本次检出3株新型隐球菌均来自成人组,该菌常侵犯中枢神经系统,治疗不及时可造成患者死亡[15]。隐球菌引起的中枢神经系统感染,治疗通常可分为诱导治疗期、巩固治疗期和维持治疗期3个阶段,脑科医院在诱导治疗期常采用氟胞嘧啶联合两性霉素B治疗8周以上,巩固及维持治疗时采用氟康唑至少12周,经治疗后效果良好,值得其他医院借鉴。

儿童与成人分离的肺炎链球菌对红霉素、克林霉素耐药率均较高,对氯霉素、左氧氟沙星耐药率较低,与史晓玲等[16]的报道一致。红霉素、克林霉素等抗生素已不适用于针对肺炎链球菌的治疗,对于青霉素耐药或过敏患者,可考虑使用第三代头孢菌素或万古霉素,在治疗过程中应根据菌株的耐药情况合理选择敏感性较高的抗菌药物,从而提高治疗效果。万古霉素一直被认为是治疗革兰阳性菌的最后屏障,但由于临床大量、长期的使用万古霉素,国外已有耐万古霉素革兰阳性菌的报道[17],该耐药菌株致死率极高,临床应加强对耐药菌株的监测。

革兰阴性菌中,两组分离出的大肠埃希菌对氨苄西林耐药率均大于90%;碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌(carbapenem-resistantAcinetobacterbaumanii,CRAB)可在特定的环境中引起传播流行,致死率高,是公认的最高危险等级病原体之一[18],2021年,中国细菌耐药监测网(CHINET)[19]指出,脑脊液CRAB检出率呈逐年递增趋势,本研究中两组CRAB检出率均大于70%,应当引起重视。相关报道[20-21]表明,舒巴坦或舒巴坦抑制剂+替加环素、美罗培南+多黏菌素等联合用药对CRAB引起的中枢神经系统感染有显著疗效,值得一提的是,检出的鲍曼不动杆菌对其他抗生素也保持较高的耐药率,临床需加强相关防治措施,避免泛耐药菌株的产生。本研究发现,成人分离的病原菌对喹诺酮类(左氧氟沙星、环丙沙星)及氨基糖苷类抗生素(阿米卡星、庆大霉素)的耐药率显著高于儿童分离的病原菌,且存在统计学差异,原因可能与喹诺酮类药物会导致儿童骨关节损伤,氨基糖苷类药物具有耳、肾毒性,此两类药物儿童患者使用较少有关[22]。因此,儿童组患者通常采用碳青霉烯类抗生素治疗相关病原菌感染,可能是儿童组碳青霉烯类抗生素耐药率高于成人组的原因,而一旦出现碳青霉烯耐药菌株,儿童往往面临无药可用的危机,儿科与相关专科医院应加强对碳青霉烯类耐药菌株的监测,谨慎使用相关抗生素。目前,国内外公认使用替加环素联合其他抗生素治疗碳青霉烯耐药相关感染[23]。同时,针对中枢神经系统感染,由于血脑屏障的存在,选择抗生素在考虑耐药率的同时应选择较易透过血脑屏障的小分子、亲脂性的药物[24],如氯霉素、利奈唑胺等。当机体存在炎症时,血脑屏障通透性可增加,头孢他啶、头孢曲松、氨曲南、万古霉素等药物可在脑脊液中达到有效治疗浓度。

综上所述,中枢神经系统感染患者病情严重,致死率高,医院感染管理部门应加强对脑脊液病原学和耐药性的监测,在日常的诊疗活动中严格执行无菌操作和手卫生管理制度,防止交叉感染,同时减少不必要的侵入性操作[25],临床医生应根据本地区菌株的耐药情况及时调整用药,降低耐药菌株的发生。