腹腔内感染478例临床分析及病原菌分布

秦圆圆， 黄文祥， 赵罗乐， 徐雅姝， 李佳俊， 肖 晴

腹腔内感染（intra-abdominal infections，IAI） 是外科医师在诊疗中可能遇到的一种常见病程，通常由革兰阴性杆菌引起，在重症监护病房有较高的发病率和病死率。IAI相关革兰阴性杆菌对抗菌药物耐药已经成为亚太地区的重大威胁，尤其是在中国、泰国和越南[1]。从IAI分离的革兰阴性杆菌中，大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌是位居前2位的最主要分离菌株。数据显示大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌产超广谱β内酰胺酶（ESBL）的发生正在全世界范围内稳步增加[2]。在亚洲，随着时间的推移产ESBL菌的IAI发病率也在不断攀升。抗菌药物耐药性趋势监测（study for monitoring antimicrobial resistance trends，SMART）项目是目前全球范围内一项长期监测IAI革兰阴性杆菌体外抗菌药物敏感性的研究。重庆医科大学附属第一医院是参与单位之一。从这些研究中收集的数据能够用于指导抗菌药物的使用[3]。本研究连续收集了2011－2015年重庆医科大学附属第一医院IAI革兰阴性杆菌患者的临床特征及主要致病菌的耐药性，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 临床资料收集

连续收集2011－2015年革兰阴性杆菌IAI住院患者的临床资料，包括：①患者信息，如人口统计学资料，原发疾病，IAI类型，感染严重程度，基础疾病；②手术情况，如手术方式，是否急诊手术；③感染病原菌情况，如病原菌种类，标本类型，是否合并其他病原菌感染。

1.2 IAI标准定义[4]

IAI按照其获得途径可分为以下两类：①医院获得性腹腔内感染（hospital-acquired intraabdominal infection， HA-IAI），指最初感染源控制后感染发展超过48 h；或近90 d内住院时间超过48 h；或既往30 d内接受过静脉给药、伤口处理、肾移植；或既往90 d内接受广谱抗微生物治疗≥5 d。②社区获得性腹腔内感染（communityacquired intra-abdominal infection， CA-IAI），指入院前发生的或入院后非手术原因引起的IAI。高风险IAI患者标准为符合2012年脓毒症指南中严重脓毒症或脓毒性休克，或2016年脓毒症指南中脓毒症或脓毒性休克；或急性生理与慢性健康II（APACHE II）评分≥10；或无法被上述标准评估但存在以下两种或两种以上情况者：①高龄（≥70岁）；②存在恶性疾病；③心血管、肝功能、肾功能有重大损害；④低蛋白血 症。

1.3 菌株来源

收集我院2011－2015年从确诊IAI患者分离的革兰阴性杆菌，排除同一患者重复分离菌株，最终纳入共276株细菌，其中大肠埃希菌223株，肺炎克雷伯菌53株。标本主要分离自外科手术采集的组织、体液或腹腔穿刺、深部伤口穿刺采集的脓液。

1.4 细菌鉴定与药敏试验

采用VITEK-2全自动细菌鉴定仪进行生化鉴定并保存。采用微量肉汤稀释法检测细菌对阿米卡星、环丙沙星、头孢噻肟、厄他培南、头孢吡肟、亚胺培南、左氧氟沙星、氨苄西林-舒巴坦、哌拉西林-他唑巴坦共9种抗菌药物的敏感率。以大肠埃希菌ATCC 25922、铜绿假单胞菌ATCC 27853、肺炎克雷伯菌ATCC 700603作为药敏试验质控菌株。药敏结果参照CLSI M100-S23标准。

1.5 ESBL检测

依据CLSI M100-S21推荐的表型验证试验鉴定大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌产ESBL情况。将含克拉维酸的头孢他啶和头孢噻肟与不含克拉维酸的头孢他啶和头孢噻肟MIC差值≥8倍的细菌确认为产ESBL菌株。

1.6 数据分析

使用WHONET 5.6对药敏检测数据进行统计和分析。使用SPSS 20.0对临床资料数据结果进行统计分析。组间比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床流行病学特征

本研究共收集IAI临床病例478例，其中医院获得性（HA）感染290例，社区获得性（CA）感染188例。复杂性IAI多见于CA-IAI患者，尤其是高风险CA-IAI患者。CA-IAI患者的预后明显优于HA-IAI患者（P＜0.05）；但高风险CA-IAI患者与HA-IAI患者无明显差异（P＞0.05）。见表1。在引起IAI的原发疾病中，胆道系统炎症最为常见，共138例（28.9 %）。不同原发疾病造成腹腔感染类型情况见表2。接受过急诊手术的患者，引起高风险CA-IAI的可能性远大于低风险CA-IAI和HAIAI，差异均有统计学意义，见表3。

2.2 病原菌种类与感染类型

在478例IAI患者中，最常见的感染菌种为大肠埃希菌（53.1 %），其次为肺炎克雷伯菌（14.9 %）。病原菌种类在不同临床分型中的构成比见表4。值得注意的是，铜绿假单胞菌在HA-IAI中的比例（13.8 %）明显高于CA-IAI中的比例（5.3 %）。对于感染类型，HA-IAI患者中混合细菌感染患者（32.4 %）显著多于CA-IAI患者（20.2 %）（P＜0.05）。而低风险CA-IAI患者与高风险CA-IAI患者之间感染类型并无明显差异（P＞  0.05）。见表5。

表 1 临床分型与患者情况Table 1 Clinical characteristics of patients with intra-abdominal infection in terms of risk

表 2 引起腹腔内感染的原发疾病构成比Table 2 The primary diseases of intra-abdominal infection[n ( %) ]

表 3 临床分型与手术情况Table 3 Surgical procedures in terms of the risk of intra-abdominal infection[n ( %) ]

表 4 病原菌种类构成比Table 4 Distribution of gram-negative pathogens in various intra-abdominal infections[n ( %) ]

表 5 临床分型与感染类型Table 5 Single and mixed infections in various intra-abdominal infections[n ( %) ]

2.3 ESBL检出率

纳入药敏试验的276株大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌中，产ESBL菌株共188株（68.1 %），其中大肠埃希菌169株，肺炎克雷伯菌19株。大肠埃希菌与肺炎克雷伯菌的ESBL检出率分别为75.8 %（169/223）与35.8 %（19/53），且总体呈上升趋 势。

2.4 标本来源

纳入药敏试验HA-IAI细菌的标本来源分布情况见表6。胆囊既是IAI大肠埃希菌标本的主要来源（22.0 %），也是肺炎克雷伯菌标本的主要来源（39.6 %）。

2.5 两种细菌对抗菌药物敏感性

大肠埃希菌对亚胺培南（97.2%～100%）、厄他培南（8 3.3%～1 0 0%）、阿米卡星（9 1.9%～9 6.1%）、哌拉西林-他唑巴坦（8 8.9%～9 7.9%）的敏感率保持在较高水平，见图1。肺炎克雷伯菌对亚胺培南（93.8%～100%）、厄他培南（87.5%～100%）、阿米卡星（85.7%～100%）、哌拉西林-他唑巴坦（83.3%～100%）的敏感率持续保持在较高水平，而对氨苄西林-舒巴坦（25.0%～58.3%）的敏感率相对较差，见图2。两种细菌产ESBL株对氨苄西林-舒巴坦、头孢菌素类和喹诺酮类的敏感率显著低于非产ESBL株。无论是否产ESBL，两菌对阿米卡星、亚胺培南、厄他培南、哌拉西林-他唑巴坦均保持较高的敏感率，大多高于90%，见表 7。

表 6 标本来源Table 6 Specimen source of E.coli and K. pneumoniae isolates[n ( %) ]

图1 2011－2015年腹腔内感染大肠埃希菌药物敏感性变化Figure 1 Changing susceptibility of the E. coli isolates from intra-abdominal infection during the period from 2011 to 2015

图2 2011－2014年腹腔内感染肺炎克雷伯菌药物敏感性变化Figure 2 Changing susceptibility of the K. pneumoniae isolates from intra-abdominal infection during the period from 2011 to 2014

表 7 腹腔内感染大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌对9种常见抗菌药物敏感率Table 7 Percentage of the E. coli and K. pneumoniae isolates from intra-abdominal infections susceptible to the 9 commonly prescribed antibiotics（ %）

3 讨论

我国常用的《医院感染诊断标准（试行）》[5]中，未对HA-IAI单独进行定义。对于一些入院未满48 h的IAI患者、长期接受广谱抗微生物药物治疗患者等，仍有感染耐药菌及机会性感染病原菌的风险。外科感染学会（SIS）修订的IAI管理指南对HA-IAI及CA-IAI类型作出定义[4]，故本研究采取该标准对IAI的类型进行分类。有一项纳入261例外科感染病例的研究中26.5 %患者分离出厌氧菌[6]。另有研究发现厌氧菌在IAI病原菌中占6 %～14 %[7]。在对需氧菌进行常规培养的同时进行厌氧菌培养和耐药性检测能提供感染部位更真实、更全面的病原微生物信息[8]。SMART项目是一项长期监测IAI需氧菌和兼性厌氧菌体外抗菌药物敏感性的研究，本研究仅纳入了SMART监测的需氧菌及兼性厌氧菌，所得IAI病原菌谱未包含厌氧菌，因此仍具有一定的局限性。

通过分析我院2011－2015年478例IAI患者的临床资料，发现HA-IAI患者的住院天数明显长于CA-IAI，这可能是因为HA-IAI的致病菌多为耐药菌，且患者长期接受抗菌药物治疗，亦可能感染由肠道细菌异位引起，常常为继发性腹膜炎或第三型腹膜炎，治疗效果欠佳，病程持续反复，从而导致患者住院时间延长。低风险CA-IAI患者的APACHE II评分、SOFA评分明显较高风险CA-IAI和HA-IAI低，且预后好，可能是因为低风险CAIAI患者一般状况较好，而高风险CA-IAI患者和HA-IAI患者一般状况差，多在消化道穿孔、消化道恶性肿瘤和腹腔手术后发病，长时间的肠外营养易引起肠道黏膜营养缺乏、屏障受损、菌群异位或导管相关性感染。

本研究中， CA-IAI的原发病均以肝胆疾病为首，而HA-IAI的原发病则以消化道疾病为首，肝胆疾病次之。与低风险CA-IAI相比，消化道穿孔更易引起高风险CA-IAI ；与之相反的是，肝脓肿和盆腔脓肿更易引起低风险CA-IAI，而不易导致高风险CA-IAI。消化道肿瘤最易导致HA-IAI，而阑尾炎一般导致CA-IAI。这些差异提示临床医师应根据IAI患者的原发疾病而经验性选择抗菌药物进行初期治疗。有研究表明，恰当的经验性抗感染治疗能够缩短治疗时间，降低治疗费用[9]。因此连续监测医院IAI病原菌对抗菌药物的敏感率，了解其变迁趋势，从而指导抗菌药物的使用，对临床治疗有重要意义。本研究发现，5年间IAI菌株中，胆道来源的细菌标本最多，其次分别是腹腔积液和肝脏。第一、二代头孢菌素类抗菌药物因胆内药物浓度低于血药浓度，不宜作为肝胆系统感染的首选用药，故而一般推荐第三代头孢菌素作为治疗首选[10]。

ESBL主要由肠杆菌科细菌产生，其中以大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌最为常见。产ESBL菌不但能水解β内酰胺类抗菌药物，还能通过质粒介导使耐药基因在细菌中传播，导致医院内耐药菌广泛扩散[11]。因此，检测和分析细菌产ESBL对掌握ESBL流行情况和控制产ESBL菌的播散具有重要意义。调查结果显示，产ESBL菌株在大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌中的检出率分别为75.8 %和35.8 %，大肠埃希菌的检出率高于肺炎克雷伯菌，与国际报道亚太地区情况相同，且二者产ESBL情况有统计学差异（P＜0.05）。2007年亚太地区SMART监测结果医院感染大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌检出率中国地区分别为55.0 %和27.5 %[12]。与之相比，本课题产ESBL大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的检出率均偏高 ，且整体呈上升趋势。我院大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌产ESBL率较其他地区处于更高水平，可能由于本研究纳入的患者均为IAI患者，多有外科手术史，术前术后应用多种广谱抗菌药物，细菌在抗菌药物的选择性压力下获得了产ESBL的能力。

我院IAI患者分离出的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌对亚胺培南、厄他培南、阿米卡星和哌拉西林-他唑巴坦最为敏感。有文献报道，中国中部和西南地区的两种菌对第三代和第四代头孢菌素类药物的敏感性最低，尤以大肠埃希菌为甚[13]。我院大肠埃希菌5年间对头孢噻肟与头孢吡肟的敏感率分别不超过43.2 %和51.4 %。虽然两种菌对第三、四代头孢菌素的敏感率均呈下降趋势，但非产ESBL的菌株对其仍有较高敏感率。本研究发现，产ESBL菌株药物敏感率显著低于非产ESBL菌株。不仅头孢菌素类抗菌药物，喹诺酮类药物的敏感率如环丙沙星在产ESBL菌株与非产ESBL菌株之间也具有显著差异，与文献报道相符。这可能是由于ESBL通过质粒在细菌之间传播，水解β 内酰胺类抗菌药物的同时还能携带喹诺酮类药物的耐药基因，从而造成细菌的交叉耐药[14-15]。有文献报道，环丙沙星的用药频度不仅与大肠埃希菌对环丙沙星本身的耐药性相关，还与其他5种β内酰胺酶类抗菌药物的耐药性相关，但发生机制有待进一步研究证实[16]。通过两种菌药物敏感性试验结果进行对比，我们发现大肠埃希菌对大部分抗菌药物的敏感率更低，尤其对第三、四代头孢菌素类和喹诺酮类抗菌药物，可能与我院大肠埃希菌产ESBL率明显高于肺炎克雷伯菌有关，与陈金云等[17]报道一致。

碳青霉烯类抗生素对于严重的产ESBL菌感染是一种很好的选择。在产ESBL菌所致的IAI感染中被推荐作为一线用药[18]。在产ESBL率非常高的亚洲国家，碳青霉烯类抗菌药物的广泛应用成为重要治疗手段，导致了质粒介导的碳青霉烯类药物耐药[19]。虽然肠杆菌科中的耐碳青霉烯类菌株分离率很低，但是近年来急剧增加，给临床工作带来了巨大挑战[20]。调查发现，近年来我院IAI细菌标本中也检出耐碳青霉烯类菌株，虽然两种细菌对亚胺培南和厄他培南的敏感率有逐年下降趋势，但总体敏感率均高于90 %。既往研究表明，严重基础疾病、延长住院时间、广谱抗菌药物使用史、侵袭性操作、ICU停留时间较长等因素是碳青霉烯类耐药肠杆菌感染的危险因素[21-22]。耐碳青霉烯类的菌株大部分来源于外科病房（94.1 %），可能是外科病房侵袭性操作、导管引流管留置情况较内科病房多所致。

综上所述，IAI大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌耐药情况日趋严重，但对阿米卡星、哌拉西林-他唑巴坦及碳青霉烯类药物仍能保持较高敏感性。为了延缓病原菌对目前敏感药物产生耐药，我们应积极防控医院感染，定期监测细菌耐药情况，根据细菌耐药情况规范合理用药。