成人肺炎的病原学检查和病原谱
肺炎流行率高,重度感染病死率高,病原学角度极易误诊和漏诊。肺炎的病原谱构成呈高度异质性。病原学检查和病原谱对其流行病学研究、微生物学检验、肺部感染的拟诊、确诊和治疗都极具意义[1]。
本文作者宁永忠的著作
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一、社区获得性肺炎(community acquired pneumonia,CAP)
(一)病原学检查
考虑患者是社区获得性肺炎[2, 3]:来自社区,符合肺炎临床诊断标准(症状、体征、影像学),属于中重度感染或初始治疗效果不明显,且标本合格,可以启动微生物学检查。需要同时考虑细菌和病毒,根据其他线索可有倾向性。注意标本、检查方法和检查目的三者之间的关系。口咽拭子、鼻咽拭子和支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)可以用于肺炎的病毒学检查;咳痰、抽吸痰、BALF、胸腔积液、支气管保护性标本刷可以用于细菌学、真菌学检查;尿液标本可以查肺炎链球菌抗原、嗜肺军团菌Ⅰ型抗原;肺组织是“金标本”。咳痰、抽吸痰标本不合格时,原则上应该落实拒收。无痰时可以考虑诱导痰或BALF。国际上肺部感染病原学诊断的最关键标本是BALF和肺组织,咳痰和抽吸痰在微生物学实验室标本构成比排名中并不靠前(国内是第一)[4]。
(二)病原谱
CAP的病原谱包括肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌(甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌)、化脓性链球菌、其他β溶血链球菌;流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌、肠杆菌目(如肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌)、铜绿假单胞菌;嗜肺军团菌、肺炎衣原体、肺炎支原体、伯氏考克斯体;结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB);混合厌氧菌(吸入性肺炎);流感病毒、副流感病毒、冠状病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒、腺病毒、人偏肺病毒、冠状病毒(目前流行是新型冠状病毒)。部分特定病原菌呈区域流行性,如荚膜组织胞浆菌、粗球孢子菌和皮炎芽生菌流行于美洲大陆;肺包虫流行于中国新疆。其中公认的最常见细菌性病原是肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、肺炎支原体、MSSA、嗜肺军团菌、肺炎衣原体和卡他莫拉菌[5]。
(三)说明
西医领域早期认识的肺炎病原体多数是细菌,乃至有5个细菌用“肺炎”或“肺”命名。2003年重症急性呼吸综合征后,病毒在肺炎病因学的地位越来越受到重视。符合临床诊断标准的肺炎,主要是细菌、病毒引起的感染性肺炎。根据临床表型,可以推测CAP可能的病原体[2]。特定情况下病原学检测和病原谱见国内CAP指南[2]。老年患者的病原谱值得关注。国际上老年CAP病原谱特征[6, 7]:(1)成人低于65岁组和高于65岁组,病原谱整体近似;(2)高于65岁组,肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、呼吸道病毒更多一些;(3)低于65岁组,肺炎支原体更多一些;(4)流感病毒感染后继发细菌感染,病原体包括肺炎链球菌、流感嗜血杆菌和金黄色葡萄球菌。
病原体的确立,包括区分定植或污染,是肺炎鉴别诊断的核心。国际上用于CAP病原学诊断的标本包括[6]:用于培养的血液(100%)、用于培养的痰液(91%)、用于抗原检测的尿液(86%)、用于血清学检测的血液(68%)、胸腔积液(45%)、呼吸道抽吸物(32%)、BALF(27%)、细针穿刺组织(18%)、鼻咽拭子(14%)等。须注意,鼻咽拭子、口咽拭子在解剖上不是肺部,不适用于细菌学和真菌学检测,病毒学阳性结果不必然意味着肺部感染。核酸或抗原检查阳性也不必然意味着是完整病毒体或者活病毒。
对条件致病细菌、真菌而言,咳痰、抽吸痰不是确诊标本。其分离株需要进一步确认。地区病原谱分布同样重要。以上病原谱中没有的病原,确立为地区性CAP病原时应证据充分。肺脓肿是特殊类型的肺部感染,专业文献里一般和肺炎并列。其标本、检测、病原谱和肺炎有不同。囊性纤维化急性加重、慢性阻塞性肺疾病急性加重、慢性支气管炎急性加重是特殊类型的肺部感染,其病原谱不同于肺炎。须区分慢性阻塞性肺疾病并发肺炎,与慢性阻塞性肺疾病急性加重的不同。
二、医院获得性肺炎(hospital acquired pneumonia,HAP)
本文HAP包括呼吸机相关肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)[8, 9, 10]。
(一)病原学检查
医院感染的时间节点:(1)潜伏期明确按潜伏期;(2)潜伏期不明则按入院48 h后获得(不一定发病)。VAP是呼吸机上机24~48 h后新发生的肺炎。其临床诊断标准、标本等内容见CAP相应信息。
(二)病原谱
HAP的病原谱包括CAP相应病原谱以及如下病原:肠杆菌目(如肠杆菌属、黏质沙雷菌)、不动杆菌属、嗜麦芽窄食单胞菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)、纹带棒杆菌;曲霉菌属;肠道病毒。我国最常见病原为:鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、嗜麦芽窄食单胞菌[8]。
(三)说明
除CAP相应信息外,还包括:HAP和CAP相对应,是空间范围定义。VAP是HAP的主体和重点。之前有医疗保健相关肺炎一词,指社区的保健机构、养老机构等,甚至一度包括了HAP内容,目前逐渐淡化。社区获得性感染的病原,都会导致医院感染。发生概率、流行特点等彼此不同。医院因为有特殊群体、危重表现、抗生素使用、侵袭性操作等,HAP病原谱和CAP相比,以细菌为主,范围更广,耐药性高。须注意,HAP也有病毒性病原。HAP基本不考虑寄生虫。类似CAP的地区病原谱,医疗机构内或某病区的病原谱同样重要。
三、免疫受损患者肺炎
(一)病原学检查
免疫受损诊断标准参见文献[11]。免疫受损是临床状态,在社区、院内都会发生。符合免疫受损标准,符合肺炎临床诊断标准(症状、体征、影像学)、中重度感染(明确而严重的免疫受损时的轻度感染)或初始治疗效果不明显、标本合格,可以启动微生物学检查[11, 12]。细菌和病毒需要同时考虑,有时需要连真菌、寄生虫一并考虑。标本、检查方法和检查目的等,见CAP相应信息。
(二)病原谱范围
CAP和HAP相应病原,加:沙门菌属(非伤寒血清型)、脑膜脓毒伊丽莎白菌、单核细胞增生李斯特菌、诺卡菌属和其他需氧放线菌、马红球菌;非结核分枝杆菌(nontuberculous Mycobacterium,NTM),尤其是鸟胞内分枝杆菌复合群、堪萨斯分枝杆菌、蟾蜍分枝杆菌、嗜血分枝杆菌、快生长菌如脓肿分枝杆菌;巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)、单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus,HSV)、水痘带状疱疹病毒(Varicella-zoster virus,VZV);耶氏肺孢菌(Pneumocystis carinii;PCP)、新生隐球菌、镰刀菌属、接合菌(如根霉属、毛霉属、根毛霉属、犁头霉属)、波氏假阿利什菌、比氏肠微孢菌(引起微孢菌病);冈地弓浆虫、粪类圆线虫、卫氏并殖吸虫[13]。
(三)不同特异性免疫受损状态下的肺部感染重点病原
1.中性粒细胞减少:铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、肠杆菌目、缓症链球菌、金黄色葡萄球菌、诺卡菌属、曲霉菌和其他透明真菌(尖端赛多孢菌、镰刀菌;下同)、酵母样真菌(毛孢子菌)、毛霉、双相真菌。
2.获得性免疫缺陷综合征:PCP、肺炎链球菌、结核分枝杆菌、鸟胞内分枝杆菌复合群、其他NTM、荚膜组织胞浆菌、球孢子菌、巴通体属、马红球菌、弓浆虫、新生隐球菌、隐孢子虫、诺卡菌属、马尔尼菲篮状菌、副球孢子菌、伯克霍尔德菌属、CMV、粪类圆线虫。
3.抑制T细胞(抗胸腺细胞球蛋白、阿仑单抗):PCP、肺炎链球菌、结核分枝杆菌、鸟胞内分枝杆菌复合群、其他NTM、曲霉菌和其他透明真菌、毛霉菌、VZV、HSV、CMV、荚膜组织胞浆菌、球孢子菌、巴通体属、弓浆虫、新生隐球菌、诺卡菌属、军团菌、粪类圆线虫。
4.低丙种球蛋白血症(普通变化型免疫缺陷病、多发性骨髓瘤、靶向CD19/20治疗如利妥昔单抗):呼吸道病毒(流感病毒、RSV、人偏肺病毒、副流感病毒、腺病毒、肠病毒)、有荚膜细菌(肺炎链球菌、卡他莫拉菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、二氧化碳噬纤维菌属、多杀巴斯德菌)、CMV、PCP。
5.使用钙调神经磷酸酶抑制剂(环孢素和他克莫司):军团菌、诺卡菌属、曲霉菌和其他透明真菌、毛霉菌、CMV、地方性真菌。
6.使用抗代谢药物(霉酚酸酯、硫唑嘌呤、6-MP、氟达拉滨):CMV、VZV、呼吸道病毒(如果B细胞受损)、军团菌、诺卡菌属、曲霉菌和其他透明真菌、毛霉菌、地方性真菌、PCP(氟达拉滨)。
7.使用哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抑制剂(西罗莫司、依维罗莫司):新生隐球菌、PCP。
8.使用肿瘤坏死因子抑制剂:地方性真菌、曲霉菌属、MTB和NTM、VZV、诺卡菌属、PCP。
9.使用JAK抑制剂(如伊布替尼、达沙替尼):PCP、霉菌、CMV。
10.使用糖皮质激素:细菌尤其是铜绿假单胞菌、PCP、金黄色葡萄球菌、分枝杆菌、曲霉菌和其他透明真菌、毛霉菌、CMV、VZV、HSV、荚膜组织胞浆菌、球孢子菌、新生隐球菌、诺卡菌属、军团菌、粪类圆线虫。
11.使用那他珠单抗(治疗多发性硬化症):新生隐球菌;维多株单抗(治疗炎症性肠病):MTB;托珠单抗、乌司奴单抗(自身免疫病新药,治疗银屑病、克罗恩病):(理论上)CMV;苏金单抗(一种人白介素-17拮抗剂、治疗中度至严重斑块性银屑病):(理论上)霉菌;依库珠单抗(治疗成人和儿童阵发性睡眠性血红蛋白尿症和非典型溶血性尿毒症综合征):假单胞菌属、霉菌;硼替佐米:VZV。
12.地区性:中国海南、东南亚、澳洲有类鼻疽伯克霍尔德菌。
13.寄生虫性:寄生虫信息参见文献[14]。
(四)说明
潜在的免疫受损和一过性免疫低下是临床判断的难点。这些导致了免疫正常与免疫受损患者的病原谱有交叉。特殊病原的分离可以反过来提示相应状态。理论上免疫状态可以低到完全消失,所以一切人体定植菌、环境菌都有可能导致感染,一些罕见菌如马红球菌都可能导致免疫受损者肺部感染。但常见的致病微生物范围还是有限。上述病原谱可供参考。和地区病原谱、机构/病区病原谱一样,某疾病状态/患者群的病原谱很重要。可以总结不同地区的特点。
四、术语和相关信息
微生物分为非致病病原、绝对致病病原、条件致病病原。绝对者如结核分枝杆菌、荚膜组织胞浆菌、人类免疫缺陷病毒,自然健康状态也会感染。条件者是某些条件下才致病,多数病原属于这一类。临床分离株在病原谱范围内,没有确立为致病病原时,一般称作可能致病病原。肺炎的多微生物感染构成比比较高,因此当PCR诊断了病毒性感染,并不能除外同时可能的细菌性感染。非典型肺炎细菌性病原体包括肺炎支原体、肺炎衣原体、沙眼衣原体、解脲脲原体、嗜肺军团菌和军团菌属其他菌种。动物源性病原包括鹦鹉热衣原体、土拉热弗朗西斯菌、伯氏考克斯体、马红球菌、多杀巴斯德菌。口咽部正常菌群一般包括甲型溶血链球菌、奈瑟菌属、凝固酶阴性葡萄球菌、棒状杆菌(包括棒杆菌属,但范围更大)、肠球菌属等,免疫低下或高龄者有酵母样真菌。条件致病菌中肠杆菌目、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌等也都可以在口咽部定植,当这些菌在构成比中比例很低时,实验室报告的“口咽部正常菌群”也可能包括它们。
须注意具体技术的结果(证据)与临床解释(意义)之间的不同。抗原检查的目标是抗原,核酸检查的目标是核酸,都不是微生物整体。有微生物学结果,可能是污染和定植,不必然意味着感染。反之即使是PCR的灵敏度很高,但一般而言阴性也不能除外感染。咳痰、抽吸痰培养可能存在无细菌生长、无真菌生长的情况,这在大型医院并不少见,其解释须谨慎。咳痰、抽吸痰培养纯生长的情况比较罕见,实验室判断须谨慎。须注意标本等级、证据等级与诊断、治疗的等级。不能用非确诊的标本和证据(如咳痰标本及其分离株)进行确诊。除了肺部标本(包括胸腔积液)外,须注意非下呼吸道标本的适用性:口咽部标本(检测病毒和非典型病原菌)、血液/血清(血培养、PCR、抗原和抗体)、尿液(肺炎链球菌和军团菌Ⅰ型抗原)、皮肤(病毒PCR)。组织标本的非微生物学的染色也有意义,如常规的苏木素伊红染色。相关细节信息参见文献[11]。
五、报告相关说明
国内两个报告专家共识是临床细菌学、真菌学工作必读文件,实际工作要尽可能落实[15, 16]。分析前:除了一般性信息外,满足适应证、没有禁忌证、有检查必要性,尽可能体现在报告上。医嘱要体现在报告上,比如细菌培养与真菌培养各不相同。标本性状、质量要有体现。分析中:涂片、培养、药敏分别报告。要有涂片、培养、鉴定、免疫学和核酸检测等的定量结果、描述性文字。条件具备可以有形态图示。分析后:报告上要有必要的说明性、解释性、评价性文字。“诊断报告”有一定难度,但鼓励大家在有把握的情况下积极尝试、尽量体现,这是检验医学的必然未来。
参考文献
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