ICU患者血流感染革兰阴性菌耐药特征研究

王艳 孟玉娟 张征 剧一

(1 洛阳东方医院(河南科技大学第三附属医院)，洛阳 471003；2 郑州大学附属洛阳中心医院，洛阳 471000；3 河北医科大学第一人民医院，石家庄 050000；4 河北工程大学医学院，邯郸 056000)

重症医学科(intensive care unit，ICU)是急危症患者治疗的区域，患者复杂的基础疾病加之免疫功能低下，以及采取的各种侵入性诊疗操作，使得ICU患者感染率居高不下，感染造成ICU患者出现复杂的并发症，甚至死亡。在ICU患者中，血流感染(blood stream infection，BSI)是最主要的死亡原因[1]；因病毒感染入住ICU的病患中，继发血流感染也是最重要的致死原因[2]。及时准确地掌握ICU患者血流感染病原菌的耐药特征，对早期合理使用抗菌药物，降低重症患者感染病死率具有重要意义。本研究回顾性分析2018年1月—2020年3月河北医科大学第一医院(以下简称河北医大一医院)、扬州大学附属医院(以下简称扬大附属医院)和郑州大学附属洛阳中心医院(以下简称郑大洛阳中心医院)ICU患者血培养临床分离的革兰阴性菌，通过研究其耐药性和药物MIC分布，为ICU合理用药提供了依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2018年1月—2020年3月河北医大一医院、扬大附属医院和郑大洛阳中心医院ICU血流感染革兰阴性菌相关数据，分析其耐药性；通过比对非ICU患者，对ICU患者感染菌株进行碳青霉烯类药物MIC分析；细菌对抗菌药物的敏感性试验参考CLSI标准进行。排除标准：判定为污染的血培养标本；同一患者的重复分离株。

1.2 培养基和药敏纸片

血培养出现细菌生长，取培养物涂片革兰染色，染色结果如提示为革兰阴性杆菌，将培养物接种于血平板和麦康凯平板，以期获得病原菌；排除污染后对病原菌进行菌种鉴定；药敏试验采用MIC法，KB法和E-test法相结合，KB药敏采用Mueller-Hinton琼脂平板，药敏纸片采用英国Oxoid公司商品；E-test实验条为BioMerieux公司产品；质控菌株为大肠埃希菌ATCC25922、铜绿假单胞菌ATCC27853。

1.3 药敏试验

参照2018和2019年美国临床和实验室标准化协会(CLSI)推荐的药敏试验方法进行，采用纸片扩散法和自动化仪器法。

1.4 判断标准

参照2018和2019年CLSI文件标准。

1.5 耐药菌株定义

根据CLSI《M100抗微生物药物敏感性试验执行标准》，碳青霉烯类耐药肠杆菌目细菌定义为对亚胺培南、美罗培南和厄他培南中任一药物耐药者；碳青霉烯类耐药非发酵菌定义为对亚胺培南和美罗培南中任一药物耐药者。

1.6 数据统计分析

数据统计分析采用WHONET5.6软件，统计学分析采用GraphPad Prism7软件。数据以双因素方差、成对t检验分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血培养阳性率

河北医大一医院、扬大附属医院和郑大洛阳中心医院的床位数分别为2000张、1834张和2124张；2018年血培养平均送检率分别为11.24%、13.25%和16.8%；血培养平均阳性率分别为12%、10.6%和15.3%；2019年血培养平均送检率分别为11.18%、12.4%和15.6%；血培养平均阳性率分别为7.85%、9.8%和14.9%。

2.2 革兰阴性菌分布

河北医大一医院、扬大附属医院和郑大洛阳中心医院，分离出的革兰阴性菌株数分别为58、88和93株，主要为大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌，河北医大一医院、扬大附属医院和郑大洛阳中心医院大肠埃希菌在革兰阴性菌中的构成比分别为24.1%、55.7%和28.0%，肺炎克雷伯菌在革兰阴性菌中的构成比分别为51.7%、28.4%和26.9%；值得注意的是，郑大洛阳中心医院ICU洋葱伯克霍尔德菌复合群分离构成比较高，占革兰阴性菌的22.6%(表1和图2)。

表1 革兰阴性菌分布Tab.1 Distribution of Gram-negative bacteria

2.3 ICU患者血流感染革兰阴性菌常用抗菌药物的耐药性

河北医大一医院检出的大肠埃希菌中未发现碳青霉烯类耐药株，对第三、四代头孢菌素耐药率在60%以上。

肺炎克雷伯菌碳青霉烯类耐药率为50%，对三、四代头孢菌素耐药率在50%以上；检出7株鲍曼不动杆菌，均对碳青霉烯类耐药；铜绿假单胞菌碳青霉烯类耐药率为42.9%。扬大附属医院检出的大肠埃希菌碳青霉烯类耐药率为2%，对第三、四代头孢菌素耐药率在35%以上；肺炎克雷伯菌碳青霉烯类耐药率为12%，对第三、四代头孢菌素耐药率在25%以上；鲍曼不动杆菌碳青霉烯类耐药率为87.5%；铜绿假单胞菌碳青霉烯类耐药率为33.3%。郑大洛阳中心医院检出大肠埃希菌碳青霉烯类耐药率为7.7%，对第三、四代头孢菌素耐药率均在35%以上；肺炎克雷伯菌碳青霉烯类耐药率为56.0%，对第三、四代头孢菌素耐药率在60%以上；鲍曼不动杆菌碳青霉烯类耐药率为60%；铜绿假单胞菌碳青霉烯类耐药率为66.7%；郑大洛阳中心医院检出21株洋葱伯克霍尔德菌复合群，对替卡西林/克拉维酸耐药率为90.5%，对左氧氟沙星耐药率为71.4%。革兰阴性菌常用抗菌药物的耐药情况见表2和表3。

表2 肠杆菌目药敏耐药率(%)Tab.2 Resistant rates of Enterobacteriales(%)

表3 非发酵菌药敏耐药率(%)Tab.3 Resistant rates of non-fermenting bacteria (%)

2.4 ICU和非ICU患者血流感染革兰阴性菌碳青霉烯类抗菌药物MIC(g/L)分布特征

分析3家医院ICU和非ICU患者，血流感染的同种细菌碳青霉烯类抗菌药物MIC分布，发现两者之间存在异同；3家医院ICU和非ICU患者感染大肠埃希菌，碳青霉烯类药物耐药率均较低，敏感菌株MIC分布 ≤1×10-3g/L，耐药菌株数量相对较少，分布差异无统计学意义；ICU和非ICU患者感染肺炎克雷伯菌，ICU分离到的肺炎克雷伯菌，碳青霉烯类药物高MIC值菌株较多，MIC≥16×10-3g/L菌株的分离率明显高于非ICU患者，差异有统计学意义；3家医院ICU和非ICU患者感染铜绿假单胞菌，碳青霉烯类药物MIC值分布趋势各不相同，因分离菌株数量太少，无法进行统计学分析；ICU和非ICU患者感染鲍曼不动杆菌，碳青霉烯类药物均呈现高MIC值，差异无统计学意义(表4)。

表4 ICU和非ICU病区革兰阴性菌碳青霉烯类抗菌药物MIC(×10-3 g/L)分布Tab.4 Distribution of MIC(×10-3 g/L) of Gram-negative bacteria carbapenem antibiotics in ICU and non-ICU wards

3 讨论

本研究选择了3家规模相当的三甲医院，采集的信息包括：2018年1月—2020年3月ICU血流感染，革兰阴性菌的病原学分布和耐药性；ICU和非ICU患者血流感染的同种细菌，其碳青霉烯类抗菌药物MIC分布。

3家医院ICU血流感染，分离的革兰阴性菌，肠杆菌目以大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌为主，非发酵菌主要是鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和洋葱伯克霍尔德菌复合群，其中一家医院洋葱伯克霍尔德菌复合群分离率较高，构成比为22.6%，仅次于大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌；叶志军等[3]对广东省某医院ICU血流感染，病原菌分布监测显示，分离的革兰阴性菌以大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌为主；李少增等[4]对北京某医院ICU监测结果显示，革兰阴性菌以洋葱伯克霍尔德菌复合群、大肠埃希菌和鲍曼不动杆菌为主。以上这些研究结果显示，不同医院重症监护病房存在不同的革兰阴性菌流行株，应对医院ICU开展病原菌分布流行病学调查和耐药菌株监测，以指导重症患者感染初期的经验性用药。

本文研究结果显示，大肠埃希菌对第三、四代头孢菌素耐药率较高，对碳青霉烯类药物耐药率均较低，与全国细菌耐药监测网监测的数据一致[5-6]；肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物的耐药率不同，扬大附属医院耐药率相对较低为12%，河北医大一医院为50%，郑大洛阳中心医院为56%，均高于全国细菌耐药监测网各家医院所在省份的耐药率[5-6]，可能与3家医院均为三甲综合医院有关。

碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌，占比均在60%以上，高于全国细菌耐药监测网2018年和2019年监测水平[5-6]，说明综合医院ICU病区多重耐药鲍曼不动杆菌仍为不可忽视的流行株；碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌，郑大洛阳中心医院监测的耐药率较高，为50%以上，铜绿假单胞菌对头孢他啶和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率较低，可作为感染时的经验用药；郑大洛阳中心医院洋葱伯克霍尔德菌复合群分离率较高，此菌株感染多与长期住院、介入治疗、有创诊疗设备使用相关，常见于重症患者，需要做好院感防控，避免院内感染[7]，洋葱伯克霍尔德菌复合群临床分离株的耐药性多变，有时可能无法确定体外药敏实验和体内治疗应答之间的关系[8]，需引起临床重视。

β-内酰胺类是ICU病区最常用的抗菌药物，在治疗过程中，因ICU患者表现出许多病理生理学特征，导致药力学(PK)和药动学(PD)特异性，从而可能出现剂量不足，因此与非重症患者相比，治疗失败的风险似乎更高、更严重[9]。George等[10]学者进行的一项ICU多中心研究发现，肺炎克雷伯菌引起的血流感染，产碳青霉烯酶菌株(CP-Kps)占比60.6%，远高于不产碳青霉烯酶菌株(non-CP-Kps)，感染CP-Kps的患者28 d病死率显著高于non-CP-Kps(40%:23%)；其他学者也有着相同的研究结果[11-12]。

在研究中，着重关注了3家医院ICU患者，血流感染革兰阴性菌碳青霉烯类药物的MIC，发现与非ICU患者相比，肺炎克雷伯菌碳青霉烯类药物MIC值分布相对较高，MIC≥16×10-3g/L的菌株分离率明显高于非ICU患者，差异有统计学意义(扬大附属医院P=0.02、河北医大第一医院P=0.013、郑大洛阳中心医院P=0.003)；这与Petersson等[13]进行的一项多中心研究结论相一致；对于多重耐药的革兰阴性菌感染，常规剂量单药治疗可能很难达到有效的PK/PD靶值，超剂量使用会给患者带来严重的毒副作用，联合用药会成为临床医生所考虑的诊疗方案，如多黏菌素B联合碳青霉烯类、替加环素联合碳青霉烯类、氨基糖苷类联合碳青霉烯类，但对于高MIC值菌株(MIC≥32×10-3g/L)，联合碳青霉烯类抗菌药物疗效会降低，选择联合用药解决多重耐药菌感染时，要充分考虑感染菌株碳青霉烯类抗菌药物的MIC，从而优化抗感染治疗方案[14]。

虽然本研究选择了多中心进行比对，但数据量仍然欠缺，缺乏对不同地区综合ICU血流感染，革兰阴性菌耐药表型和机制的比对研究。近年来，院内感染病原菌不断发生变迁，不同地区病原菌的病原学特征存在较大差异，多重耐药菌株复杂的表型和基因型使得抗感染治疗面临困境，ICU病区分离的病原菌，耐药率显著高于医院整体水平[15]，监测其流行株，尤其是ICU患者无菌体液的分离株，掌握其流行病学特征以及耐药菌株分布，可以指导临床医师根据患者感染菌株MIC、耐药表型和基因型，并结合治疗药物监测(TDM)，制定精准有效的抗感染方案，减少ICU患者平均住院日和病死率。