呼吸系统感染的病原菌特点及诊断

呼吸系统感染的病原菌特点及诊断中南大学湘雅二医院呼吸内科陈燕呼吸系统疾病病原学检查作用1它能确定有无肺部感染；2通过明确病原体，确立肺部感染诊断；3通过病原体培养，药敏试验，判断细菌的耐药性，并指导临床医生合理使用抗生素；4通过比较前后病原学的检查结果，判断抗生素的治疗效果。一、人体主要的正常菌群口腔的正常菌群成人口腔有放线菌、拟杆菌、双歧杆菌、卡他布兰汉氏菌、痰弯曲杆菌、念珠菌、棒状杆菌、真杆菌、梭杆菌、嗜血杆菌、乳杆菌、微球菌、口腔微毛菌、支原体、奈瑟氏菌、消化球菌、葡萄球菌、链球菌、韦荣氏球菌、螺旋体等。但以草绿色链球菌为最多，约占30～60%。一些厌氧菌在于齿龈颈部，该处氧浓度低于0.5%。鼻咽腔的正常菌群主要的有不动杆菌、拟杆菌、痰弯曲杆菌、嗜血杆菌、莫拉氏菌、奈瑟氏菌、葡萄球菌、肺炎链球菌、草绿色链球菌、韦荣氏球菌、棒状杆菌、痤疮丙酸杆菌。咽喉的正常菌群主要有放线菌、拟杆菌、弯曲杆菌、念珠菌、梭杆菌、棒状杆菌、支原体、嗜血杆菌、奈瑟氏菌、消化球菌、消化链球菌、葡萄球菌、草绿色链球菌、肺炎链球菌、螺旋体、韦荣氏球菌等。二、呼吸道感染病原菌的变迁和复杂化40～50年代，肺炎致病菌中有85～90%为肺炎链球菌，对青霉素敏感性高。至60年代，金葡菌感染的比率增加。近30余年，肺炎链球菌的比例不断下降，而G-杆菌肺炎显著增加，二、呼吸道感染病原菌的变迁和复杂化新病原体相继发现，且有增加趋势，如嗜肺军团菌、肺炎衣原体，现已成于肺炎常见致病菌。过去认为不致病或很少致病的细菌如嗜麦芽假单孢菌、卡它其拉球菌、乙酸钙不动杆菌、无乳链球菌等可以成为肺炎的重要致病原。二、呼吸道感染病原菌的变迁和复杂化过去认为致病力弱的凝固酶阴性葡萄球菌感染呈增加趋势。器官移植、艾滋病及其他免疫抑制或免疫缺陷病人除常见病原体感染外，尚可见许多特殊病原体，如卡氏肺孢子虫、巨细胞病毒、弓形体、隐孢子虫、隐球菌、奴卡菌、鸟型分支杆菌等。过去仅感染于动物的某些病原体，现在也可感染人。肺真菌、病毒、支原体、衣原体的感染也有上升趋势。二、呼吸道感染病原菌的变迁和复杂化近年来医院内感染肺炎的病原学分布有以下特点：仍以G-杆菌占多数，约占60%，并且其中β-内酰胺酶阳性菌占3/4以上，给抗生素选用带来困难，在G+菌中，以金葡菌多见，产β-内酰胺酶的阳性率达90%以上，其中MRSA占5%～13%，肠球菌中产β-内酰胺的菌株也有所增加；二、呼吸道感染病原菌的变迁和复杂化由于广谱抗生素、激素和免疫抑制剂的应用，真菌感染增多，不容忽视的是结核分支杆菌感染又有增多趋势；混合性感染占医院内肺炎50%以上，对选用抗生素提出更高要求；厌氧菌感染也有一定比例，尤其是老年、患有食道返流、留置鼻胃管和易致误吸的患者中发生率高；三、标本采集（一）痰液标本采集常用方法是收集标本前，让患者用清水或生理盐水嗽口数次，再用3%的双氧水漱口一次，以便去除口腔内的寄生菌，再让患者用清水或生理盐水漱口数次，再用3%的双氧水漱口一次，以便去除口腔内的寄生菌，再让患者用力咳出深部的痰液，盛于无菌容器内立即送检。口痰标本的收集口痰标本的收集作结核杆菌检查时，宜留取12h～24h痰液，经漂浮浓集后涂片作抗酸染色或结核杆菌培养检查。对无痰或少痰患者，可采用气溶法进行导痰。目前常用超声雾化吸入生理盐水或15%盐水加20%丙烯乙醇溶液，使气管内痰液稀释，易于咳出。另外，痰液标本的采集以晨痰为佳，因为此时患者咳出的痰液较多，其中细菌含量也较高。咽拭子取痰标本采集前数小时不得用消毒药物漱口或涂抹病灶局部。用棉拭子采集咽喉部的痰液标本时小心、准确，避免触及舌、口腔粘膜和唾液，以防污染。取得标本后应立即送检。咽拭子发现多量的肺炎链球菌、流感杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯杆菌等致病菌时，常考虑可能有感染存在经环甲膜穿刺吸痰方法是借套管针自环甲膜插入消毒塑料管抽吸痰液或分泌物，作病原体培养，由于不受口咽部病原体的污染，因此它可较准确地反映下呼吸道和肺部感染的真实情况。该方法简便实用，阳性率高，假阳性率约20%，定量培养可区别假阳性。但该法有轻微创伤。并发症包括皮下气肿、气管内出血，但发生率极低，且不严重。有出血倾向、凝血机制障碍者及严重心血管疾病者禁用。经纤维支气管镜采集痰液标本主要是通过对常规纤维支气管镜检查加以改进，使用具有防污染功能的特殊器具来采集下呼吸道分泌物，并对样本加以比较精细的实验室处理，以提高病原学诊断的敏感性与特异性。经纤维支气管镜采集痰液标本保护性标本刷（protectedspecimenbrush,PSB）。将PSB从纤维支气管镜拔出后，经无菌处理并稀释后，取原液和稀释液分别接种于不同的培养基，再根据菌落数和稀释倍数推算原液细菌浓度。用PSB采样所得菌量103CFU/ml，对未经抗生素治疗的患者有病原学诊断意义，而103CFU/ml则可见于混合感染，已用抗生素治疗的患者，或者为标本污染。支气管肺泡灌洗术收集痰液标本支气管肺泡灌洗（broncho-alveolarlavage,BAL）术是诊断下呼吸道病原学的敏感方法，由于BAL可以直达远端肺实质，它可获得PSB所不能达到的肺实质病灶的标本，因此，其检查敏感性很高。但纤维支气管镜前端在通过上呼吸道时受到污染，使BAL检查的特异性受到影响。支气管肺泡灌洗术收集痰液标本近年来有报道使用采用保护性支气管灌洗术（protectedbroncho-alveolarlavage,PBAL）可避免上呼吸道寄生菌的污染，其敏感性和特异性分别达到97%和92%。与PSB一样，PBAL标本也经过不同浓度的稀释，再接种于不同的培养基上，并作定量分析。支气管肺泡灌洗术收集痰液标本BAL的结果判断应注意：①BAL液中发现寄生虫可明确诊断；②BAL液中分离出真菌可诊断为肺部真菌感染；③BAL液中经电子显微镜鉴定出病毒可诊断病毒性肺炎；④BAL液中发现结核菌或军团菌有病原学意义；⑤对细菌性肺炎，BAL液中细菌量一般≥104CFU/ml可明确诊断，而细菌量104CFU/ml一般可认为标本污染。BAL术并发症极少，偶尔可见呼吸衰竭、肺功能下降、肺炎，气胸和咯血。（二）病理标本采集血液标本的采集临床医生在肺部感染病人入院用药治疗之前的第一件事应该就是做血培养检查，且后者应列为常规检查项目。必须注意，在采集血液标本时，每次采血量约10ml，应严格无菌操作。如血培养阳性，则可明确肺部感染的病原学诊断经皮穿刺肺活检目前在CT引导下进行，且病变部位相对局限于胸膜下，尽管该方法多用于对肺癌、肺间质纤维化等疾病的诊断，但对难治性肺部感染而用其他方法又无法作出诊断的患者，该方法仍不失为一种有效的检查。其诊断阳性率可达60%～80%，该法为有创性检查，其并发症主要有气胸、咯血等，但均可对症处理。有出血或凝血机制功能障碍的患者禁用。胸腔穿刺、胸膜活检肺部感染合并胸腔积液的患者，可行胸腔穿刺术收集胸水。胸水除常规生化、酶学检查外，可离心沉淀后作涂片进行革兰染色、抗酸染色和直接作细菌培养特别是结核杆菌的培养等检查。经胸水检查仍然不能明确病原菌，可行胸膜活检术以进行病原学检查。有出凝血机制障碍、肺大泡、脓胸以及穿刺部位皮肤有感染的患者不宜作此项检查。其他对PBS、PBAL等检查后仍不能明确病原菌者，可行开胸肺活检。该方法特异性高，诊断阳性率高达60%～90%，但为有创性检查，患者依从性差；对死因不明肺部感染患者可尸检取肺组织作病原学检查，明确诊断，有利于临床医生提高诊治水平，但尸检须取得家属同意四、病原体的诊断（一）细菌形态学检查（二）细菌培养技术（三）细菌的药敏试验（四）核酸探针杂交技术（五）聚合酶链反应（polymerasechainreaction,PCR）技术呼吸系统的抗菌药物治疗抗菌药物应用现况随着抗生素的广泛应用与可选药物品种的不断增加，呼吸系统感染病原谱的进一步变迁和耐药菌的涌现，在医院内肺炎、免疫抑制患者肺炎，老年人肺炎或有肺部基础疾病或反复应用抗生素宿主伴发肺炎的病原体中，耐药的G-杆菌如绿脓杆菌、不动杆菌、阴沟肠杆菌、产超广谱β-内酰胺酶（ESBL）的克雷伯菌和大肠杆菌，以及G+球菌如耐青霉素的肺炎链球菌（PRSP），耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA）甚至耐药严重的肠球菌的比例升高，临床上如何正确选择有效、安全、经济的抗菌药物变得越来越困难。抗菌药物的药代动力学特点与药效学了解抗菌药物药代动力学，对抗菌药物的正确应用。如青霉素类多可被胃酸破坏，青霉素G口服后仅10%～25%吸收入血；头孢菌素多数品种口服吸收甚少；氨基糖甙类、多粘菌素类、万古霉素、两性霉素B口服后吸收也极少，。阿莫西林、头孢氨苄和头孢拉定、氯霉素、复方SMZ-TMP、甲硝唑、克林霉素及氟喹诺酮类等抗菌药口服吸收则在80%～90%以上。抗菌药物的药代动力学特点与药效学正常人全身用药后，支气管、肺组织中的药物浓度往往远较血浓度为低。脂溶性良好的制剂如大环内酯类及氯霉素、林可霉素、利福平等较易渗入支气管、肺组织中，在痰液及支气管分泌物中可达有效浓度（约为血浓度40%～60%）。青霉素类和头孢菌素类在痰及支气管分泌物中浓度仅为血浓度的1%～10%，氟喹诺酮类在支气管分泌物中浓度为同期血浓度的53%～111%，肺组织浓度可达血浓度的3～4倍，氨基糖甙类在支气管分泌物中浓度可达血度的5%～40%，但是痰中Ca2+、Mg2+及炎性分泌物中的酸性及厌氧环境可影响其抗菌活性，故单独使用时临床疗效常不满意。抗菌药物作用机理及细菌耐药的机理抗菌药物的作用机理1．影响细菌细胞壁的合成，破坏细菌在外环境中的稳定性如β内酰胺类抗生素、磷霉素、万古霉素。2．破坏细胞膜，破坏其屏障作用如有多烯类（两性霉素B、制霉菌素等）和多肽类（多粘菌素B和E及其衍生物）抗生素。3．影响菌体蛋白质合成如氨基糖甙类。4．抑制细菌核糖核酸的合成如利福平、新生霉素、5-氟胞嘧啶、呋喃类。5．其他（1）抑制叶酸合成。（2）抑制结核菌环脂酸的合成。细菌耐药的机理1．药物的灭活：细菌产生各种灭活酶，在抗菌药物到达作用部位之前将其破坏。2．抗生素的渗透障碍。3．作用位点结构的改变。4．其他：包括细菌代谢状态的改变、营养缺陷和外界环境变化等。常用于呼吸系统感染的抗菌药物及特点（一）β-内酰胺类抗生素（Beta-lactamntibiotics）1．青霉素类（Penicillins）自然青霉素类：主要抗G+球菌（如肺炎链球菌、β-溶血性链球菌），需氧和厌氧的链球菌，主要药物有青霉素G和青霉素V。氨基类青霉素：主要对流感杆菌、肠类球菌、大肠杆菌、肺炎链球菌有抗菌活性。，主要药物有氨苄西林、海他西林等、1、青霉素类耐青霉素酶的半合成青霉素；抗金葡菌和肺炎链球菌。主要药物有甲氧西林（methicillin）。MRSA是指对甲氧西林耐药的金葡菌（mothicillin-resistantstaphylococciA），首选抗菌素是万古霉素。羧基青霉素类主要抗绿脓杆菌及流感杆菌，主要药物有替卡西林（ticarcillin）。脲基青霉素主要用于绿脓杆菌、多数肠杆菌科细菌、流感杆菌、厌氧菌感染，，主要药物有阿洛西林（azlocillin），美洛西林（mezlocillin）和氧哌嗪青霉素（哌拉西林，piperacillin）。脒基青霉素烷酸类主要对肠杆菌科G-杆菌有很强的抗菌活性，主要药物有美西林（mecillinam）。不良反应：是程度不一的超敏反应，青霉素均可引起粒细胞减少，血小板功能不良或溶血性贫血。1、青霉素类2．头孢菌素类（Cephaeosporins）第一代头孢菌素；抗G+球菌包括链球菌、产青霉素酶葡萄球菌。主要药物有头孢噻吩（Cefalothin，先锋霉素Ⅰ）、头孢拉定（Cefaradine，先锋霉素Ⅵ）、头孢氨苄（Cefalexin，先锋霉素Ⅳ）。第二代头孢菌素：抗大部分G-杆菌，如嗜血流感杆菌、肠杆菌属、变形杆菌、肺炎杆菌等。主要药物有头孢呋辛（Cefuroxime，头孢呋肟）、头孢克洛（Cefac