宏基因二代测序技术指导下的皮肤炭疽院内感染防控1例报告

陈 翔， 高晓东*， 胡必杰,2*， 石 磊， 林佳冰

1. 复旦大学附属中山医院医院感染管理科，上海 200032 2. 复旦大学附属中山医院感染病科，上海 200032 3. 复旦大学附属公共卫生临床中心，上海 200032

炭疽是一种由炭疽芽孢杆菌(Bacillusanthracis)引起的人兽共患病，主要以皮肤炭疽为主，属于我国法定的乙类传染病(其中肺炭疽按甲类传染病处理)。人感染炭疽的病例主要分布于我国西部和东北部地区，82%的炭疽患者来自四川、新疆、甘肃、青海、贵州和内蒙古6个省/自治区[1-2]。但随着交通日益便利，人员流动广泛，非流行区也会出现输入性病例。本研究报告复旦大学附属中山医院收治的1例输入性皮肤炭疽病例，探讨采用宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing，mNGS)技术进行疾病早期诊断对院内感染防控的指导价值。

1 病例资料

1.1 入院资料 患者，男性，33岁，橡胶厂工人，既往体健。2019年5月21日于陕西家中晨起后发现右前臂皮肤小范围破损，不伴渗液，未予重视。5月24日，前臂破损处发红、水泡形成，伴少量脓液，后患者自行用针尖挑破、手指挤压伤口、当日未测体温。5月27日，前臂明显红肿，伴发热，体温最高达40℃。遂5月27日于我院急诊就诊，患者自述5 d前被可疑虫咬后出现皮疹，急查白细胞计数12.31×109/L；中性粒细胞百分比93.4%；高敏感C-反应蛋白190.0 mg/L；降钙素原0.85 ng/mL；上肢CT平扫：右上肢软组织肿胀。予抗炎补液后肿胀未明显消退、肢端皮温低、感觉减退，被动牵拉痛阳性，诊断考虑：右上肢感染、右前臂骨筋膜室综合征，遂收住入院。

1.2 手术过程及术后治疗 急诊在全身麻醉下行前臂筋膜间切开减压术，术中平稳，未输血。术后入外科监护室，行右前臂伤口负压吸引。5月28日，术后右侧颈肩部红肿较前增加，请感染病科会诊。右前臂渗出液送检微生物涂片和培养、抽血送检mNGS，以明确感染病原体。患者术后先后予以替加环素首剂100 mg st，后50 mg q12h(5月27日至5月28日)，5月28日至5月30日美罗培南1 g q8h，5月28日至5月29日达托霉素0.5 g qd，5月30日利奈唑胺抗感染治疗，感染科会诊后加用左氧氟沙星0.6 g qd覆盖不典型病原体。

1.3 病原学诊断结果 5月30日上午9∶00，常规微生物培养结果：细菌培养、真菌培养、涂片找真菌、涂片找细菌阴性；mNGS结果：炭疽芽孢杆菌，覆盖度0.0466%，种序列数49，种严格序列数11，芽孢杆菌属相对丰度10.88%，属严格序列数64。追问病史，患者自述5月初曾着短袖搬运牲口尸体(牛)，考虑右上肢炭疽感染不除外，予接触隔离，上报医务处及徐汇区疾病预防控制中心(CDC)，CDC工作人员现场进行流行病学调查并留取标本，作进一步炭疽杆菌检测。

1.4 确诊后治疗 患者尽快转至感染病科负压病房。5月30日晚19∶00，传染病定点医院骨科和感染病科专家会诊，建议转至传染病定点医院进一步治疗。5月31日上午8∶28，患者转院至传染病定点医院进一步治疗，当前患者体温平，右上肢VSD负压吸引中，右上肢及胸前皮肤稍红肿，炎症标志物略有好转。患者转至传染病定点医院后，CDC结果回报为炭疽PCR阳性，可确诊皮肤炭疽。

2 院内感染防控措施

皮肤炭疽主要通过接触传播，人类主要经接触病畜的毛皮和肉类而感染。因此，本例患者皮肤炭疽的院内感染防控以接触预防为主，包括患者隔离、个人防护、环境清洁消毒及预防性用药。

2.1 患者隔离 为了防止环境污染以致传染扩大，得知mNGS检测结果后，尽快将患者转移至负压病房，单间隔离，仪器设备专人专用。尽可能减少患者的人员接触，限制家属探视，医护人员相对固定，并限制患者活动。对于患者的密切接触者，在不发病的情况下不具备传染力，因此不需要隔离。原则上讲，皮肤炭疽患者至创口痊愈、痂皮脱落时，方可解除隔离。但本例患者病情较重，5月31日在严密隔离措施下转入定点医院，及时接受治疗。

2.2 个人防护 皮肤炭疽病主要通过接触传播。医护人员进入负压病房对该患者进行诊疗操作时，应佩戴一次性外科口罩、一次性帽子和检查手套(无菌操作时佩戴无菌手套)，穿一次性隔离衣和鞋套。诊疗结束后，丢弃所有的一次性防护用具，执行手卫生。在进行有体液喷溅风险的操作时(如更换敷料)，佩戴护目镜或防护面屏。

2.3 环境清洁消毒 mNGS结果回报前，患者曾在我院多个部门接受诊疗操作，包括急诊诊室、急诊手术室和外科ICU，处理患者体液标本的部门有微生物实验室和病原学高通量测序实验室。针对这些部门，使用消毒机器人进行终末消毒。这种消毒机器人集合3种消毒方式：紫外照射消毒、过氧化氢消毒和等离子空气过滤消毒。可围绕消毒目标进行360°无死角消毒，且独立运行，不需要人工参与，既能保证消毒质量，又能避免消毒剂对人体的伤害。

患者入住负压病房后，开启病房负压系统，负压系统正常运行。患者的衣物与床单位的织物，入双层医疗废物垃圾袋密封，作医废焚烧。床单位的物体表面，包括地板、床栏、桌面、台面、仪器设备等，每日1次使用1 000 ppm有效氯擦拭。复用的诊疗器械，如体温计，使用1 000 ppm有效氯擦拭/浸泡。患者转院后，再使用消毒机器人对负压病房进行终末消毒。

2.4 预防性用药 患者从27日就诊，至31日转院，高度密切接触的医护人员口服左氧氟沙星0.5 g qd预防。尤其是在mNGS结果得出前的密切接触者，包括急诊接诊、急诊手术以及外科ICU的相关医护人员。预防性用药以后，不需要进行免疫接种。

3 讨 论

皮肤炭疽的诊断往往需要流行病学证据的支持，但由于炭疽芽孢杆菌在自然界存活的时间非常长，流行病学证据难以获得，因此，在诊断皮肤炭疽时，并不要求必须具备流行病学证据[3-4]。但近5年文献[5-15]显示，近5年来我国报道的炭疽病例，均有典型的流行病学史。本例患者由于一开始报告了不典型的流行病学史(虫咬伤)，也并不是来自炭疽的流行区，非传染病定点医院的医务人员缺乏皮肤炭疽的诊治经验，因此该患者在收治入院时未考虑炭疽感染，未及时采取院内感染防控措施。

mNGS是一种新兴的病原体基因组学诊断技术，有助于发现难以常规培养的病原体，而且时间短，且能同时检出多种病原体。本例患者皮肤渗出液常规微生物检测结果为阴性，在流行病学史不典型的情况下，极易被漏诊。漏诊患者大量的体液引流和渗出，很有可能造成皮肤炭疽的院内传播。在mNGS技术的支持下，患者标本送检后48 h内出具检测结果，提示炭疽芽孢杆菌，我院迅速采取措施，隔离患者，并对所有该患者接受诊疗的部门进行终末消毒，及时上报CDC，请传染病定点医院专家会诊，并在结果回报后24 h内将患者转至传染病定点医院接受治疗。由于本例患者mNGS的早期提示，积极采取措施，阻止了院内感染的传播，未出现继发病例。

常规微生物培养是检测炭疽芽孢杆菌的传统方式之一，但微生物标本的采集部位、采集质量、保存条件、送检时间等，都会影响培养结果，可能导致假阴性，往往需要反复送检。本例患者前臂渗出液微生物培养阴性，说明标本中很可能已没有活菌残存，而mNGS是通过DNA检测病原体，无论标本中的细菌是存活还是死亡，都可以成功检出。本例患者由于mNGS的早期提示，避免了重复送检微生物培养，缩短了诊断时间。

本例患者是我国首次采用mNGS技术检测到炭疽芽孢杆菌，并且经PCR验证。我院作为最早开展mNGS技术的医院之一，至今已有超过2 000例标本的检测经验，对于mNGS技术的临床应用尚在不断探索中[16]。炭疽芽孢杆菌的其他快速检测方法[17-19]，在未考虑该诊断时并不会常规送检。在病原体未知的情况下，mNGS的广谱覆盖具有强大的优势。对于皮肤炭疽患者，早期明确诊断不仅有利于患者预后，还有助于尽早采取措施预防院内感染。本例患者若无mNGS技术的支持，可能会延误诊断3 d以上，在没有采取针对性防控措施的情况下，可能造成院内传播。因此，在探索mNGS的临床应用中，应充分认识到mNGS在院内感染防控的指导价值。