CVC置管患者CRBSI细菌生物学特性研究

豆欣蔓 马佩芬 南锐伶 周琳琳 张亚斌 李玉民

[摘要] 目的 探討中心静脉导管（CVC）置管患者发生导管相关性血流感染（CRBSI）的细菌生物学特性。 方法 对兰州大学第二医院2012年1月～2015年12月总计16 841例CVC置管患者CRBSI的细菌生物学特性进行回顾性分析，采用医院信息系统、检验信息系统与SPSS软件，分析CRBSI的病原微生物。 结果 16 507例为单一病原菌感染，331例为双重感染，3例为三重感染;总计分离出病原菌16 905株，革兰阳性菌8709株（51.4%），革兰阴性菌7875株（46.7%），真菌321株（1.9%）。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和凝固酶阴性葡萄球菌对青霉素、苯唑西林均表现出较强的耐药性。鲍曼不动杆菌对抗菌药物有很高的耐药性，肺炎克雷伯菌对头孢唑林耐药率最高（82.8%）。铜绿假单胞菌对抗生素的耐药率均>50%。大肠埃希菌对氨苄西林和头孢唑林的耐药性较高（>70%）。结论 CVC置管患者由于病原菌感染或自身合并多种并发症等因素，易并发CRBSI，可进一步发展为脓毒症或脓毒性休克。导致CRBSI发生的病原菌主要为革兰阳性菌、革兰阴性菌及真菌。

[关键词] 中心静脉导管;导管相关性血流感染;细菌生物学;影响因素

[中图分类号] R378          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）08（a）-0178-07

1.Department of Nursing， the Second Hospital of Lanzhou University， Gansu Province， Lanzhou   730000， China; 2.Wards Three of Emergency and Critical Care， the Second Hospital of Lanzhou University， Gansu Province， Lanzhou  730000， China; 3.College of Nursing， Lanzhou University， Gansu Province， Lanzhou  730000， China; 4.Key Laboratory of Digestive System Tumors of Gansu Province， the Second Hospital of Lanzhou University， Gansu Province， Lanzhou  730000， China

[Abstract] Objective To investigate the bacterial biological characteristics of catheter-related bloodstream infection （CRBSI） in patients with central venous catheter （CVC） catheterization. Methods The bacterial biological characteristics of CRBSI in 16 841 patients with CVC catheterization in the Second Hospital of Lanzhou University from January 2012 to December 2015 were retrospectively analyzed. Hospital information system， laboratory information system and SPSS software were used to analyze the pathogenic microorganisms of CRBSI. Results There were 16 507 cases of single pathogen infection， 331 cases of double infection and 3 cases of triple infection. In total， 16 905 strains of pathogenic bacteria， 8709 strains of Gram-positive bacteria （51.4%）， 7875 strains of Gram-negative bacteria （46.7%） and 321 strains of fungi （1.9%） were isolated. MRSA and CNS both showed strong resistance to Penicillin and Oxazacillin. Acinetobacter baumannii had a high resistance to antibiotics， Klebsiella pneumoniae had the highest resistance rate to Cefazolin （82.8%）. The drug resistance rate of Pseudomonas aeruginosa to antibiotics was > 50%. Escherichia coli was highly resistant to Ampicillin and Cefazolin （> 70%）. Conclusion Patients with CVC catheterization are prone to complicated CRBSI due to pathogenic bacteria infection or multiple complications， and may further develop sepsis or septic shock. The pathogens causing CRBSI are mainly Gram-positive bacteria， Gram-negative bacteria and fungi.

[Key words] Central venous catheter; CRBSI; Bacterial biology; Influence factors

中心静脉导管（CVC）是将导管直接通过皮肤穿刺进入颈内静脉、锁骨下静脉或股静脉，并将导管沿着穿刺点方向顺着血管走向直接插至腔静脉[1]，属于微创性操作，由以上原因而产生的感染，称之导管相关性血流感染（CRBSI）[2]。现代医学强调人是一个有机的整体，发生感染往往是多因素综合作用的结果，需要研究者从整体的角度出发，防患于未然尤为重要[3-4]。据统计，重症监护室（ICU）患者医院获得性感染约20%为血流感染，其中近87%与CVC有关，且ICU的CRBSI的病死率为20%～60%[5]。为了进一步了解CRBSI的临床分布特征及耐药性，指导CRBSI的预防和治疗，本研究分析了CVC患者CRBSI发生的细菌生物学特性及相关影响因素。

1 对象与方法

1.1 研究对象

CVC置管患者CRBSI细菌生物学特性菌株来源为兰州大学第二医院（以下简称“我院”）2012年1月～2015年12月CVC置管患者送检的外周静脉血或导管尖端，共16 841例，同时送检血培养分离菌。其中男8856例，女7985例;年龄35～75岁，平均（55.4±6.2）岁。纳入标准：年龄35～75岁;CVC留置时间>48 h;CVC留置期间由医护人员维护并拔除;多次重复入院的患者，只收集首次入院的CVC置管情况。排除标准：外院置管转入我院者;伴有严重免疫或感染性疾病;留置导管期间非CVC导管感染死亡者。本研究经我院医学伦理委员会批准同意，入组患者或家属知情同意。

1.2 试剂和仪器

1.2.1 试剂  血培养瓶为法国生物梅里埃公司生产（Bact/Alert3D120）。分离菌落，采用法国生物梅里埃公司的VITEK2 Compact微生物鉴定系统。药敏试验所用试剂采用配套法国生物梅里埃公司生产E-Test药敏试条，具体型号见表1。

1.2.2 实验仪器  法国生物梅里埃公司Bact/Alert3D12全自动血培养仪;安徽恒星H X-21半自动细菌鉴定仪;英国OXOID公司干粉自制真菌显色平板。美国Becton Dickinson公司Bactec 9120血培养仪;德国Siemens公司生产的Microscan WalkAway 96SI全自动细菌鉴定药敏系统。

1.3 实验方法

1.3.1 CRBSI細菌的培养及鉴定  ①根据《全国临床检验操作规程》第3版的麦氏改良法[6]进行CVC导管微生物进行半定量培养，培养完成后琼脂平板上细菌生长≥15细菌菌落数（CFU）则认为有生物学意义。培养仪器及鉴定仪器分别来自美国Becton Dickinson公司生产的Bactec 9120血培养仪和德国Siemens公司生产的Microscan WalkAway 96SI全自动细菌鉴定药敏系统。根据美国临床和实验室标准协会（CLSI）规定，对分离的菌株采用Kirby-Bauer纸片琼脂扩散法测定临床上常用抗菌药物的耐药性;用大肠埃希菌（ATCC25922）、铜绿假单胞菌（ATCC27853）、金黄色葡萄球菌（ATCC25923）进行药敏质控;结果判定采用美国临床和实验室标准协会2008年版指南标准。②将血培养放于全自动血培养仪，阳性结果出现后转血平板和巧克力平板。③将培养出的病原微生物进一步鉴别细菌类型。④药敏试验采用Kirby-Bauer纸片扩散法，药敏试验判断标准采用美国临床实验室标准化委员会（NCCLS）判断标准。以敏感（S）、中介（I）、耐药（R）报告结果。细菌耐药率的计算：耐药率=组内耐药菌株数/组内检测总株数×100%。对耐甲氧西林（MRCNS）株的监测根据NCCLS的规定，采用头孢西丁纸片扩散法检测，按全国临床检验操作规程第3版进行操作判读。

1.3.2 CRBSI感染诊断标准  ①如果对血培养进行定量分析，需要将CVC导管接口部位留取的检测对象的血标本进行培养，菌落数达到外周静脉血培养的3倍以上。②至少一次导管培养半定量或导管阳性定量，分别每导管≥15 CFU和≥1000 CFU，另外将外周静脉血和导管节段微生物也培养至阳性。③在48 h内，将带有血管内导管或取出血管内导管后没有明显的血源性感染症状和明显的感染源。

1.3.3 数据信息的提取  数据信息从医院信息系统（HIS）、检验信息系统（LIS）中提取，由我院信息中心网络工程师，依据本研究的具体要求，以“中心静脉置管”“中心静脉导管”“CVC”“导管置入”“导管放入”“导管放置”“导管留置”“留置导管”“血管导管”等为关键词从HIS及LIS系统中完成数据的查询及调取。

1.3.4 数据的处理  将CVC导管细菌鉴定所得的研究数据和从HIS和LIS系统提取所得到的信息数据建立SPSS 19.0数据库;将CRBSI研究中所得到的数据建立SPSS 22.0数据库，按要求进行数据的处理及结果分析。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，计数资料用百分率（%）表示。

2 结果

2.1 CVC置管患者CRBSI病原菌特点分析

纳入研究的16 841例患者中，16 507例为单一病原菌感染，331例为双重感染，3例为三重感染。总计分离病原菌16 905株，检出时间为2～60 d，平均15 d。病原菌中革兰阳性菌者8709株（51.4%），革兰阴性菌者7875株（46.7%），真菌321株（1.9%）。见图1、表2。

2.2 CVC置管患者CRBSI病原菌分型及耐药性鉴定

2.2.1 CVC置管患者CRBSI相关革兰阳性球菌分型及耐药性鉴定  MRSA共包含13个基因型，以t311为主，占45.8%。其他型分别为t6418（14.6%）、t002（9.3%）、t030（8.1%）、t037（5.8%）、t2592（4.7%）、t127（2.3%）、t421（2.3%）、t601（2.3%）、t062（1.2%）、t3388（1.2%）、t164（1.2%）、t12007（1.2%）。金黄色葡萄球菌呈葡萄状排列无芽胞、荚膜，直径0.5～1.0 μm。见图2。MRSA对夫西地酸、替考拉宁、万古霉素、喹奴普汀均表现出敏感性，对青霉素、苯唑西林均表现出较强的耐药性。见表3。CNS毒力基因检测中检测率最高的为fnbp，CNS中有32.5%菌株含有1种毒力基因，有20.7%的菌株含有2种及以上的毒力基因。见表4。CNS对青霉素和氨苄西林的耐药性高达90%，对环丙沙星、阿莫西林、克林霉素的耐药性达到70%以上，对左氧氟沙星、复方新诺明、利福平耐药性较低，对利奈唑胺、万古霉素几乎没有耐药性。见表5。

2.2.2 CVC置管患者CRBSI相关革兰阳性球菌分型及耐药性鉴定  2598个鲍曼不动杆菌中，Ⅰ型2015株，Ⅱ型346株，Ⅲ型142株，Ⅳ型95株;鲍曼不动杆菌对头孢哌酮表现出相对高的敏感性，而对其他几种抗菌药物都有很高的耐药性。见表6。鲍曼不动杆菌的菌落特征为无芽孢无鞭毛，菌体大小为（1.0～1.5）μm×（1.5～2.0）μm，孵育可形成圆形、灰白色、光滑的菌落。见图3。1881个肺炎克雷伯菌株中，Ⅰ型1021株，Ⅱ型452株，Ⅲ型408株;肺炎克雷伯菌对美罗培南、亚胺培南、阿米卡星、头孢哌酮、哌拉西林、左氧氟沙星的敏感率均较高;对头孢唑林、头孢呋辛、氨苄西林的耐药率较高。见表7。肺炎克雷伯菌在血琼脂平板上形成隆起、大而黏液样菌落，相邻菌落易融合成鼻涕样菌苔，接种针挑取时呈丝状粘连。见图4。铜绿假单胞菌分型结果显示，黏稠假单胞菌1024株，非黏稠性假单胞菌752株;耐药性鉴定结果显示，铜绿假单胞菌对亚胺培南、美诺培南、头孢哌酮保持较好的敏感性，耐药率<20%，对其他抗生素的耐药率均>50%。见表8。铜绿假单胞菌的菌体大小（1.5～5.0）μm×宽（0.5～1.0）μm，细长且长短不一，有时呈球杆状或线状，成对或短链状排列;菌体的一端有单鞭毛，无芽胞，无荚膜。见图5。大肠埃希菌分型结果见表9，共有12个血清分型，其中41个菌株没有分型结果;耐药性鉴定结果显示，大肠埃希菌对亚胺培南和哌拉西林耐性最低，对氨苄西林和头孢唑林的耐药性较高。见表10。大肠埃希菌的菌落形态为圆形边缘整齐，表面光滑，半透明，小凸起伊红美蓝琼脂平板上的特征为深紫黑色、光滑、湿润、带有金属光泽的圆形菌落。见图6。

3 讨论

CVC置管患者CRBSI病原菌中，鲍曼不动杆菌的比例较高，CNS的检出率呈逐年递增的趋势[7-8]。本研究显示，影响CRBSI发生的因素很多，其中CNS中的表皮葡萄球菌所占比例较大，鲍曼不动杆菌次之;分离病原菌16 905株中，革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌分别占51.4%、46.7%、1.9%。

耐药性检测结果证实，CNS对多种抗菌药物的耐药率呈高水平，对青霉素和氨苄西林的耐药率达90%以上。可见，CNS类病原菌的耐药性较强，应该将侵入性操作的次数降到最低，在临床中，如果没有发生感染，尽量减少或不使用预防抗生素，这样可以降低抗生素对病原菌抗性的选择压，避免了耐药菌株的出现[9-10]。

据统计，在CRBSI的所有发生率中，由革兰阴性菌如大肠埃希菌属、肠杆菌属、克雷伯杆菌、鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌引起的比例占15%～20%[4，11];本研究中鲍曼不动杆菌所占比例最高，其次是为肺炎克雷伯菌，另外，铜绿假单胞菌和大肠埃希茵在致病菌群中也占有一定的比例。在前人的研究中发现鲍曼不动杆菌的耐药性越来越强，呈现一种耐药程度高、耐药性复杂的发展趋势，通过耐药实验研究发现，鲍曼不动杆菌对米诺环素表现出较大的敏感性，而对美罗培南的敏感性只有50%，并且对其他抗生素都表现出很强的耐药性，而且这类细菌对生长的营养条件要求并不高，还表现出对消毒剂的高耐抗性，所以它们能够在医院中长期存活，如果单纯靠增加抗菌药物浓度，反而会加速其变异，使其进化出更强的抗药性，这也是临床医学中比较棘手的问题[12-17]。

肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素最为敏感，表现出耐药率为零的现象，并且对其他抗生物如阿米卡星、替卡西林、头孢哌酮、舒巴坦、克拉维酸、哌拉西林、他唑巴坦的耐药率在20%～44%，对头孢唑啉、头孢吡肟、氨苄西林、头孢西丁的耐药率几乎为100%，而对其他抗生素的抗藥性在50%左右，基于每种菌对抗菌药物敏感程度不同，需要对不同的菌施以不同的抗菌药物处理，只有这样才能真正达到灭菌的效果[4，18]。假单胞菌属的耐药机制非常复杂，应选用合适的抗菌剂。

另外，有研究组通过铜绿假单胞菌对左氧氟沙星耐药性研究发现，耐药率约为43%，在抗生素的选用时要更加慎重，特别是对第三代头孢菌素的使用，在针对产生超广谱β内酰胺酶（ESBL）的菌株时要慎用青霉素类、头孢菌素类、单环类抗菌药物而改选用亚胺培南等碳青酶烯类抗菌剂[19-22]。革兰阳性细菌应作为预防和控制的主要目标，但多重耐药革兰阴性菌引起的感染也应予以高度关注。

通过CVC置管患者细菌特征的调查研究，明确了CVC置管患者CRBSI发生的相关细菌生物学特征，结合已有的大量研究报道，说明CRBSI的发生并非单一因素所致，其发生是基于患者因素、置管者因素以及导管因素等多种复杂因素综合作用产生的结果。

[参考文献]

[1]  Bleichmder F. Inra-arterielle therapie [J]. Klin Wochcrischr，1912，1：1503-1505.

[2]  Shanmuganathan M，Goh BL，Lim CTS. Urgent start intermittent peritoneal dialysis leads to reduction of catheter-related infection and increased peritoneal dialysis penetration [J]. Am J Med Sci，2018，356（5）：476-480.

[3]  Taylor JE，McDonald SJ，Tan K. Prevention of central venous catheter-related infection in the neonatal unit：a literature review [J]. J Matern Fetal Neonatal Med，2015，28（10）：1224-1230.

[4]  Hallam C，Jackson T，Rajgopal A，et al. Establishing catheter-related bloodstream infection surveillance to drive improvement [J]. J Infect Prev，2018，19（4）：160-166.

[5]  Wang H，Tong H，Liu H，et al. Effectiveness of antimicrobial-coated central venous catheters for preventing catheter-related blood-stream infections with the implementation of bundles：a systematic review and network meta-analysis [J]. Ann Intensive Care，2018，8（1）：71.

[6]  卫生部临床检验中心.全国临床检验操作规程[M].3版.北京：人民卫生出版社，2006：56-59.

[7]  Yu W，Kim HK，Rauch S，et al. Pathogenic conversion of coagulase-negative staphylococci [J]. Microbes Infect，2017，19（2）：101-109.

[8]  Bond A，Teubner A，Taylor M，et al. Assessing the impact of quality improvement measures on catheter related blood stream infections and catheter salvage：experience from a national intestinal failure unit [J]. Clin Nutr，2018，37（6 Pt A）：2097-2101.

[9]  Talebi M，Shafiee M，Sadeghi J，et al. Genotypic diversity of methicillin-resistant coagulase-negative staphylococci isolated from inpatients and outpatients [J]. Microb Drug Resist，2016，22（2）：147-154.

[10]  Gaerste-Díaz YC，Lozano-Zarain P，Torres C，et al. Genotyping of antimicrobial resistance and virulence in staphylococcus isolated from food of animal origin in mexico [J]. Indian J Microbiol，2018，58（4）：525-528.

[11]  Dharmayanti A，Astrawinata D. Catheter-related blood stream infection in a patient with hemodialysis [J]. Acta Med Indones，2018，50（3）：244-252.

[12]  Ohtake S，Takahashi H，Nakagawa M，et al. One percent chlorhexidine-alcohol for preventing central venous catheter-related infection during intensive chemotherapy for patients with haematologic malignancies [J]. J Infect Chemother，2018，24（7）：544-548.

[13]  张岩岩，朱婉，张静萍，等.多重耐药鲍曼不动杆菌血流感染危险因素分析[J].中国感染与化疗杂志，2017，17（2）：134-139.

[14]  周婷，梁秀婷，吴洁.多重耐药鲍曼不动杆菌血流感染患者临床特点和预后回顾性分析[J].中国医药导报，2017， 14（31）：60-63.

[15]  张洋洋，陈良安，张庆，等.鲍曼不动杆菌毒力机制研究进展[J].河北医学，2017，23（2）：340-343.

[16]  陈浩浩，蔡晓锐，汤丹灵，等.多重耐药鲍曼不动杆菌的耐药率演变及临床特征[J].中国医药导报，2018，15（20）：163-167.

[17]  张银维，周华，蔡洪流，等.鲍曼不動杆菌血流感染临床特征和死亡危险因素分析[J].中华内科杂志，2016，55（2）：121-126.

[18]  马永驰，潘亚萍，佘婷婷，等.产KPC肺炎克雷伯菌检测方法构建与耐药机制[J].安徽医科大学学报，2017， 52（8）：1173-1178.

[19]  Zalas-Wi？誰cek P，Bogiel T，Wi■niewski K，et al. Diversity of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli rods [J]. Postepy Hig Med Dosw（Online），2017，71（0）：214-219.

[20]  侯盼飞，祝丽晶.超广谱β-内酰胺酶在多重耐药鲍曼不动杆菌中的作用[J].检验医学与临床，2016，13（17）：2484-2486.

[21]  史瑀，穆金智，殷翠香，等.产超广谱β-内酰胺酶细菌致社区感染与医院感染耐药性调查分析[J].中国现代医生，2018，56（23）：149-152.

[22]  卢滔，全晶晶，王燕飞，等.浙江省县市级医院社区发作大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌血流感染患者产超广谱β-内酰胺酶情况分析[J].中华传染病杂志，2017，35（4）：198-202.

（收稿日期：2018-12-11  本文编辑：李亚聪）