王永紅,周中麗,黃中秀,黃俊,文豐,馬華蘭
隨著大量廣譜抗菌藥物的不合理使用,鮑曼不動桿菌(Aci net obact er baumanni i)耐藥率呈快速升高趨勢,特別是碳青霉烯類耐藥鮑曼不動桿菌(CRAB)導致的感染給患者治療帶來了極大困難[1]。而ICU作為危重癥患者的收治科室,由鮑曼不動桿菌引起的醫(yī)院感染較嚴重,常出現(xiàn)CRAB的克隆傳播[2]。以下是針對重慶市黔江中心醫(yī)院ICU 2017年12月24日-2018年2月12日發(fā)生的CRAB感染暴發(fā)事件進行的流行病學調(diào)查及危險因素分析。
20 1 7年1 2月24日-20 18年2月1 2日,本院ICU連續(xù)報告了8例CRAB引起的醫(yī)院獲得性肺炎(HAP),診斷標準依據(jù)衛(wèi)生部2001年頒布的《醫(yī)院感染診斷標準(試行)》[3]。具體納入標準:①無明確潛伏期,規(guī)定入院4 8 h后發(fā)生的感染;②患者有發(fā)熱、咳嗽,肺部聽診有濕啰音;③X線顯示肺部有炎性浸潤性病變;④血常規(guī)檢查白細胞總數(shù)和/或嗜中性粒細胞比例增高。病原學檢查痰液定量培養(yǎng)分離病原菌數(shù)需 ≥106CFU/ mL,人工氣道吸引采集的下呼吸道標本病原菌數(shù)需≥105CFU/mL,且連續(xù)兩次分離到相同病原體,或者血培養(yǎng)分離到病原體。
8例HAP患者從吸引痰中均分離到CRAB,因此以這期間該ICU所有住院患者及痰液和環(huán)境生物學監(jiān)測標本中分離到的CRAB菌株為研究對象開展調(diào)查。
1.2.1 確定感染暴發(fā)存在核實已報告的CRAB醫(yī)院感染病例臨床診斷及實驗室診斷,排除非感染或?qū)嶒炇以\斷錯誤導致的假暴發(fā)報告。調(diào)查該時間段CRAB醫(yī)院感染罹患率:CRAB醫(yī)院感染罹患率(%)=(該時間段CRAB醫(yī)院感染新病例數(shù)/同期ICU患者數(shù))×100%[4],并將罹患率與上年同期進行比較。
1.2.2 現(xiàn)場調(diào)查收集患者人口統(tǒng)計學特征及相關(guān)臨床資料,包括性別、年齡、床位、入出院時間、診斷、微生物培養(yǎng)結(jié)果、藥物敏感試驗結(jié)果、抗菌藥物使用情況、侵襲性操作、基礎(chǔ)疾病等。同時對ICU的監(jiān)護儀表面、輸液泵按鈕、治療車、床頭柜、床架、呼吸機表面、電腦鍵盤和鼠標及醫(yī)務(wù)人員手和鼻腔進行規(guī)范采樣,標準參照2012年發(fā)布《醫(yī)療機構(gòu)消毒技術(shù)規(guī)范》。將采樣棉拭子放入裝有10 mL無菌檢驗用洗脫液的試管中送檢。取洗脫液1 mL接種培養(yǎng)基平皿,置于37 ℃孵箱,培養(yǎng)48 h后計數(shù)菌落數(shù),并對目標菌落進行菌種鑒定。
1.2.3 同源性分析對患者分離到的CRAB菌株及環(huán)境采集標本分離到的CRAB菌株進行同源性分 析。
1.2.4 暴發(fā)危險因素推測根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查收集資料為依據(jù),采用病例對照研究。將8例CRAB引起的HAP患者作為病例組(CRAB組),42例同時期入住綜合ICU>48 h并排除有醫(yī)院感染的患者作為對照組(非CRAB組)進行危險因素單因素分析。8例病例組與40例對照組(從42例對照組患者中以進入ICU時間為條件篩選40例與病例組配對)進行1∶5配對logistic回歸分析。
1.3.1 細菌鑒定及藥敏試驗氣管插管機械通氣患者,痰標本采集由醫(yī)護人員經(jīng)管道吸出痰液,置于帶螺紋蓋的無菌容器中送檢。同時,病原菌的培養(yǎng)、分離、鑒定及藥敏均參照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》標準執(zhí)行[5]。鑒定及藥敏分析儀為法國生物梅里埃VITEK 2-Compact,藥敏折點參照CLSI 2018年標準進行。質(zhì)控菌株為銅綠假單胞菌ATCC 27853。CRAB組痰培養(yǎng)分離到CRAB 8株,剔除同一患者的重復菌株。環(huán)境生物學監(jiān)測標本中分離到CRAB 5株。
1.3.2 碳青霉烯酶耐藥基因檢測菌落采用37 ℃過夜培養(yǎng)18~24 h純菌落,DNA提取按照DNA抽提試劑盒說明書進行。引物參照文獻[6],引物序列見表1。PCR反應(yīng)體系(40 μL):premix Ta q酶2 0μL,上下游引物各0.8μL(濃度為10 μmol/ L),DNA模板4 μL,超純水14.4 μL。擴增條件:94℃預(yù)變性5 min,94℃變性30 s、退火30 s(退火溫度見表1)、72℃延伸30 s共35個循環(huán),最后72 ℃延伸10 min。擴增完畢,PCR反應(yīng)產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳檢測,選取陽性產(chǎn)物送測序。測序結(jié)果在NCBI上進行BLAST比對。
表1鮑曼不動桿菌碳青霉烯酶基因引物序列Table 1 Primers and their sequence for amplifying carbapenemase genes in Acinetobacter baumannii strains
1.3.3 脈沖場凝膠電泳(PFGE)參照文獻制備DNA膠塊、細胞壁裂解、洗膠、膠塊DNA酶切、加樣、電泳等[7]。電泳條件為:溫度14 ℃,電泳時間22 h,電泳方向角度變化120°,電壓6 V/cm,線性梯度變化5~20 s。應(yīng)用BioNumerics軟件對圖像進行聚類分析,條帶完全相同判定為同一克隆株,條帶差異1~3條判定為亞克隆株。
采用SPSS 20.0軟件進行分析,用χ2檢驗分析二分類變量資料;計量資料以±s表示,采用t檢驗分析;危險因素多因素分析采用1∶5配對logistics回歸分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2017年12月24日-2018年2月12日ICU共發(fā)生8例CRAB所致醫(yī)院獲得性下呼吸道感染,結(jié)合臨床表現(xiàn)、影像學檢查及實驗室檢查確定該8例患者為感染而非定植或污染。在該時間段內(nèi),CRAB醫(yī)院感染新病例數(shù)為8例,同時期ICU患者總數(shù)為89例,CRAB醫(yī)院感染罹患率為9.0%(8/89),較上年同期CRAB醫(yī)院感染罹患率1.2%(1/82)明顯升高。根據(jù)繪制的CRAB感染病例時間軸圖(見圖 1),確定2017年12月26日分離到CRAB的患者P1為初始病例,2018年2月12日分離到CRAB的患者P8為末尾病例。8例患者基本情況見表2。
綜合I CU共采集4 6份環(huán)境表面及醫(yī)務(wù)人員手和鼻拭子標本,其中3 2份標本總菌落數(shù)超過國家標準(>5 CFU/cm2),不合格率為69.6%(32/46),6份醫(yī)務(wù)人員手的標本菌落數(shù)超標,均不合格。同時,CRAB檢出率為10.9%(5/46),其中監(jiān)護儀CRAB檢出率為2/8,醫(yī)務(wù)人員手為1/6,輸液泵按鈕為1/6,治療車為1/8,其他床頭柜按鈕、床架、電腦鍵盤鼠標、呼吸機表面、醫(yī)務(wù)人員鼻拭子均未檢出CRAB。
圖1 8例CRAB感染病例時間軸和床位分布情況Figure 1 Timeline and bed occupancy of all the eight patients with carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii infection
表2 8例CRAB下呼吸道感染患者基本情況Table 2 Basic condition of 8 patients with lower respiratory tract infection caused by carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii
從患者分離到的8株CRAB中,第1、3、4、5菌株藥敏結(jié)果相同,第2、6、7、8菌株藥敏結(jié)果相同。藥敏結(jié)果提示8株CRAB耐藥表型相似,疑似暴發(fā)?;颊咛禈吮痉蛛x的CRAB藥敏結(jié)果見表 3。
綜合ICU共15張病床,大廳8張,大間4張,3張小間隔離床位。所有感染患者均位于大廳床 位。
對從環(huán)境中分離到的5株鮑曼不動桿菌和患者分離到的8株鮑曼不動桿菌進行耐藥基因檢測和PFGE同源性分析。所有菌株均攜帶OXA-23、OXA-51基因,未檢測到KPC、IMP、NDM及其他OXA基因。PFGE結(jié)果提示患者和環(huán)境分離菌株為同一克隆,共有2個亞群A1和A2。結(jié)果見圖2、圖 3。
采用病例對照研究,將CRAB組和非CRAB組按基本信息、抗菌藥物使用相關(guān)因素、侵襲性操作相關(guān)因素、ICU相關(guān)因素及基礎(chǔ)疾病分類進行比較分析。危險因素的單因素分析結(jié)果顯示檢出細菌前使用抗菌藥物時間、機械通氣、氣管插管/切開、留置引流管、入住ICU天數(shù)、手術(shù)、混合感染為CRAB醫(yī)院感染暴發(fā)的危險因素,P<0.05。見表 4。
將單因素分析中有統(tǒng)計學意義(P<0.05)的因素進行1∶5配對logistic回歸分析,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)獨立危險因素,見表5。
表3 8株耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌藥敏結(jié)果Table 3 Antimicrobial susceptibility patterns for 8 carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii strains
圖3 5株環(huán)境調(diào)查分離菌株和8株患者分離菌株P(guān)FGE及耐藥基因分析Figure 3 Pulsed-field gel electrophoresis and resistance gene analysis of the Acinetobacter baumannii isolated from ICU patients(n=8) and environment (n=5)
表4 CRAB醫(yī)院感染危險因素的單因素分析Table 4 Univariate analysis of risk factors for healthcare-associated infections caused by carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii
表5 CRAB醫(yī)院感染危險因素的1∶5配對logistic回歸分析Table 5 Matched (1∶5) logistic analysis of risk factors for healthcare-associated infections caused by carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii
2017年全國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,鮑曼不動桿菌對碳青霉烯類耐藥率為56.1%。隨著CRAB分離率的增高,由CRAB引起的醫(yī)院感染暴發(fā)也嚴重威脅著人們的健康[8]。鮑曼不動桿菌引起的醫(yī)院感染主要包括呼吸機相關(guān)性肺炎、血流感染、尿路感染等,特別是入住ICU的患者均有較高的感染風險[9]。鮑曼不動桿菌對碳青霉烯類抗生素耐藥的主要機制包括:產(chǎn)β內(nèi)酰胺酶(主要為B類和D類)、藥物作用靶位的改變、外膜通透性改變及外排泵的過度表達[10]。其中,產(chǎn)酶機制是引起鮑曼不動桿菌耐藥的主要因素,又以O(shè)XA基因的表達流行為主。本研究中,所有菌株均含有OXA-23和OXA-51基因,此兩種亞型是D類β內(nèi)酰胺酶中流行最廣泛的基因。這也是本研究中分離的鮑曼不動桿菌呈高水平耐藥的原因。
在本次感染暴發(fā)調(diào)查中,該ICU在較短時間(6周)內(nèi)連續(xù)發(fā)生8例醫(yī)院獲得性CRAB下呼吸道感染,且均為入住綜合ICU 48 h后發(fā)生的感染,CRAB感染罹患率較本底顯著增高。此次CRAB下呼吸道感染流行病學特征是時間短、范圍小,臨床癥狀、影像學檢查及病原菌耐藥譜相似,排除定植和污染可能。同時通過PFGE分子流行病學方法證實下呼吸道感染分離CRAB菌株與環(huán)境分離CRAB菌株為同一克隆,調(diào)查結(jié)果證明該事件為一起CRAB引起的綜合ICU醫(yī)院感染暴發(fā)。
本研究中,單因素危險因素分析提示檢出細菌前使用抗菌藥物時間、機械通氣、氣管插管/切開、留置引流管、入住ICU時間、手術(shù)、混合感染可能為CRAB醫(yī)院感染暴發(fā)的危險因素,但多因素條件logistic回歸分析未發(fā)現(xiàn)獨立危險因素。初診患者P1因腦左側(cè)基底節(jié)區(qū)出血于2017年12月24日手術(shù)后入住ICU,氣管插管后呼吸機輔助通氣,術(shù)后患者出現(xiàn)高熱,于48 h后首次痰培養(yǎng)CRAB陽性,推測該患者入院前上呼吸道定植有CRAB菌株,經(jīng)侵襲性操作后引起肺部感染,而成為本次感染暴發(fā)的首發(fā)病例。8例CRAB醫(yī)院感染患者均伴有較嚴重的基礎(chǔ)疾病導致免疫功能低下,如:多發(fā)傷、硬膜下血腫、胸部鈍性傷和腦出血等,均處于昏迷狀態(tài),行氣管切開、機械通氣及引流管留置等操作,且執(zhí)行上述操作的護理人員和醫(yī)師均相對固定。環(huán)境微生物調(diào)查結(jié)果顯示上述醫(yī)務(wù)人員手標本菌落數(shù)均超標,同時分離到1株相同克隆CRAB。除此以外,在監(jiān)護儀、輸液泵和治療車上采樣標本中同樣分離到相同克隆CRAB菌株。由此推斷,患者P1為感染源,傳播途徑主要為醫(yī)務(wù)人員未按要求嚴格執(zhí)行手衛(wèi)生,隨著呼吸機使用、引流管使用、氣管插管和氣管切開等侵襲性操作的進行,導致了CRAB對環(huán)境的污染而在不同患者之間的水平傳播。雖然本研究根據(jù)危險因素分析結(jié)果對首發(fā)病例的出現(xiàn)及其他病例CRAB醫(yī)院感染的發(fā)生做了推測,但由于病例組例數(shù)較少,可能導致危險因素分析出現(xiàn)偏倚[11]。在此次暴發(fā)后期,通過加強醫(yī)務(wù)人員手衛(wèi)生依從性、徹底消毒、隔離和積極治療,CRAB在ICU內(nèi)傳播得到有效控制,繼續(xù)監(jiān)測2個月再無新發(fā)病例發(fā)生。因此,嚴格進行環(huán)境物表消毒和醫(yī)務(wù)人員手衛(wèi)生,通過合理使用抗生素,積極隔離醫(yī)院感染患者,可有效防控CRAB醫(yī)院感染暴發(fā)及蔓延。