减少血培养污染的质量保证措施

东方

北京协和医学院研究生院 曾蓉
                                                                                                         卫生部北京医院卫生部临床检验中心 王治国
      血培养对患者而言有很大的诊断和预后意义，其结果可以辅助找出感染性疾病的病因，同时也为药敏试验提供病因学根据，从而优化抗菌治疗。然而，在临床微生物室的实际操作中，有接近一半的阳性血培养实际上为污染的血培养。采样、接种、传代培养及其他过程都可能引入污染菌。血培养污染会因为不必要的药敏试验和抗生素治疗带来患者住院时间延长、治疗成本增加、干扰临床和实验室工作等后果。因此，降低血培养污染率是每个微生物实验室的重要任务之一。本文将会对减少血培养污染的质量保证措施进行详细描述。
一、术语定义
      污染：目前对于污染尚无统一定义。从本质上来说，污染即是在标本采集或处理过程将非患者体内的致病菌引入到血培养中然后分离出来的微生物。
      假阳性：当患者不存在某种疾病或者状态而实验结果显示存在时的阳性结果。备注：对血培养而言，代表1）分离出了微生物，但是该微生物并非败血症的病因；2）有微生物生长的客观证据的培养（例如仪器信号显示有微生物生长），但是亚培养和染色显示为阴性。
      真阳性：当存在疾病或者某种状态时的阳性结果。
二、评估流程
      尽管在过去三十年内很多临床研究提供了一些如何区分病原菌与污染菌的方法，但是目前还没有一个真正的“金标准”来区分病原菌和污染菌。目前较为常见的鉴别方法包括：
· 对微生物本身的鉴定；
· 结合临床特征，例如发烧、白细胞增多及相关的影像学资料；
· 血培养组合中阳性培养所占比例；
· 实验室接收血培养标本后从细菌生长到检测的时间；
· 在一组血培养组合中显示有细菌生长的培养瓶的数量。
其中，某些鉴别方法中较为有用，其他的则不是。
1. 对微生物本身的鉴定
      鉴定阳性血培养中生长的微生物能够提供重要的解释信息。一般认为有超过90%的可能性为菌血症或真菌血症中病原菌包括金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、大肠埃希菌以及肠杆菌科中的其他菌属、铜绿假单胞菌和白色念珠菌。除此之外，Weistein认为化脓链球菌、无乳链球菌、李斯特菌、脑膜炎奈瑟氏菌、淋病奈瑟氏菌、流感嗜血杆菌、脆弱类杆菌属中的部分细菌、念珠菌中的其他菌属以及新型隐球菌，都代表了真正的感染疾病病原菌。相比之下，棒状杆菌属、除炭疽芽胞杆菌外的芽孢杆菌属和痤疮丙酸杆菌很少会是病原菌。然而，如今人们不能只凭借对致病菌和污染菌的传统分类概念来判断其性质。例如原来认为是污染菌的CNS，如今被证实为很多导管相关性和人造血管所引起的菌血症中的病原菌[1]。此外，国内某家医院的调查称在其实验室中绿色溶血链球菌的污染几率很小，仅为8%，而在Richter等人的报道中该菌的污染几率为42.5%[2-3]。因此，不能仅通过鉴定细菌的结果就判定其是否为污染菌。
2. 血培养组合中阳性培养的比例或数量
      血培养组合中有微生物生长的阳性培养瓶的数量或者比例是解释阳性培养临床意义的有力工具。有心内膜炎或者其他血行性感染的患者，其所有或大部分血培养都是阳性；但如果是污染所致，则只有一个血培养是阳性。目前国外微生物室进行血培养时至少要采集两份培养标本。
3. 细菌生长到鉴定的时间
      根据细菌生长时间来鉴别病原菌和污染菌，这种说法存在争议。一种说法是病原菌的量比污染菌大得多，因此可能比污染菌先检测出来。但是也有人认为这种鉴别方法并不能真正确定真阳性培养。而且，目前大部分微生物室所采用的持续检测血培养系统使病原菌和污染菌的检测时间的区别更小了。因此，这种鉴别方法不一定可靠。
三、污染增加的原因
      尽管近年来血培养技术和系统发展迅速，但是污染相比于以前却是有增无减。究其原因，包括两个方面：
      1）自动化持续监测血培养系统能够有效地检出原来所发现不了少量微生物，例如污染菌。
      2）研究表明，内置中央静脉导管的使用，因其难以做到严格的皮肤消毒，因此会增加污染的风险。
四、可接受标准
      不管实验室采用何种方法来采集血培养标本，都应该将污染率减少到一个可以接受的范围，通常是≤3%[4]。
五、质量保证措施
      为了减少血培养污染，每个实验室都应该对能够减少污染的血培养标本采集技术和评估血培养分离物以衡量污染率的标准化过程进行程序性的描述。即使是采用了最好的血液采集程序，要将污染率降低到2%以下也是项很艰巨的任务。实验室应该严格控制以下变量，才能保证血培养的质量。
1. 消毒剂的种类
      大多数的血培养标本都是通过静脉穿刺所获取的。为了降低因皮肤表面菌群所引起的污染风险，静脉穿刺的地方需要消毒。临床所使用的消毒剂种类繁多，包括外用酒精（70%的异丙基）、碘酊、碘伏、聚乙烯酮碘和葡萄糖酸氯己定等。研究表明：碘酊、过氧化氯和葡萄糖酸氯己定优于碘伏；碘酊和葡萄糖酸氯己定基本等效。美国病理学家学会(CAP)的调查显示采用碘酊做皮肤消毒的实验室血培养污染率为2.1%，而采用碘伏的污染率为2.6%[5]。应特别注意的是，含碘的消毒剂需要足够的时间来发挥消毒作用（碘酊需要30秒，碘伏需要1.5到2分钟）。葡萄糖酸氯己定需要的时间与碘酊同样长，但是不会引起变态反应，也不需要在静脉穿刺结束之后被清除干净。葡萄糖酸氯己定的最大缺点在于其不能用在对小于两个月的婴儿的皮肤消毒中；但是，它是对年龄更大的婴儿、儿童和成人进行皮肤消毒的推荐消毒剂。对于小于两个月的婴儿而言，应采用70%的异丙醇来做皮肤消毒。
2. 采血操作
      严格的消毒操作应该贯穿于整个采血过程中。在穿刺部位确定之后，应该用70%的异丙醇消毒血培养瓶/管的橡胶隔片，然后干燥。然后消毒静脉穿刺点，这通常意味着先用70%的异丙醇消毒，使其干燥，然后有效的消毒剂，使其在该部位消毒达到推荐的时间。采血人员只有佩戴了消毒手套才能在皮肤消毒后触碰静脉。推荐利用无菌注射器来放置血液，然后转移至血培养瓶中。
      消毒培养瓶顶部与否也与污染率存在一定关联。CAP的调查表明，在孵育之前将培养瓶顶部消毒的实验室的污染率显著低于未消毒的实验室（2.3%比3.4%）。因此，在将血液转移至培养瓶之前应该做好培养瓶顶部消毒工作。
3. 采样部位
      用于培养的血液应该是取自静脉的。动脉血培养相比于静脉血培养而言并没用更高的诊断价值，而且穿刺会带来一定风险，因此是不被推荐的。取自内置静脉装置的血标本，例如静脉内导管，比静脉穿刺所获得的血培养物的污染率更高。因此，最好是经静脉穿刺采集血培养标本。有调查表明，导管取血培养与静脉穿刺的真阳性相当（14.4% & 13.7%），但是污染率明显更高（3.8% &1.8%）。其中，不同类型的静脉内导管所致污染率不同：植入式导管为4.2%；皮下管道式和折口式中央静脉导管为2.7%；非折口式非管道式中央静脉导管为6.5%；外周插入式中央静脉导管为5.3%；动脉导管为4.9%。各种导管的污染率之间没有统计学差异[6]。其他研究表明已存在的内置静脉导管与污染率增高相关；所有研究表明只有新插入的导管才不会增加导管采集的标本的污染率。
4. 采血人员
       采用哪类人员来进行采血操作对血培养质量有直接影响。Weistein的研究表明，由培训过的采血人员和微生物工作人员采血的血培养标本污染率为3%，而住院医师所获得的血培养污染率为11%。美国病理学家学会(CAP)针对600多个医院的研究表明，由住院医师采血的血培养污染率中位数是3.9%，其他的则为2.2%。此外，德克萨斯西南医学中心大学的Gander RM等在其教学医院进行了一项为期13个月的研究，比较了急诊中心血培养采集分别由静脉采血人员和非静脉采血人员操作时的污染率。结果显示，专职静脉采血人员采集血培养污染率为3.1%，显著低于其他人员采血污染率7.4%（P＜0.001）；非专职采血人员组污染率为5.6%，显著高于专职采血人员组采集污染率（P＜0.001）[7]。这是因为专职采血人员一般都接受过严格采血培训，而且由于其专职负责采血，不会像急诊护士或医生那样容易受到急诊繁忙工作的影响，因而在采血无菌操作、采血量和血培养采集套数方面都更有保证。
5. 双份/多份血培养标本采集
      在很多情况下，潜在的污染物是从单个血培养组合中的某个培养瓶中得到的。如果没有第二份血培养比较，实质上是不可能确定该可疑分离物的意义的。相比之下，双份或三份血标本的采集，如果分别穿刺抽血达每份达20mL（某些研究推荐30mL），则能够改善血培养的敏感性和诊断可靠性。而且，多份标本也有利于解释结果，不仅能辅助区别一过性、间歇性和持续性菌血症，还能鉴别出污染和真正的菌血症。此外，双份/多份标本培养可以对患者医疗有更好的保障，还可以弥补因单份血培养可能导致的假阳性的错误解释所致的住院时间延长以及药物和检验费用增加。
      美国病理学家学会(CAP)针对美国909所医院的289,572个血培养组合进行了两次调查，结果成人住院患者的单份血培养(SBCs)比例中位数为10.1%和12.1%，成人门诊患者为25.4%和33.3%，儿科和婴儿患者的两次调查中位数分别为89.0%和100%。不进行成人第二份血培养的理由通常有两种：
       一、实验显示不需要进行第二份培养；
      二、医生认为一份血培养已经足够。在198所同时参加了两次调查的医院中，单个血培养率在持续监督SBCs的亚组中具有明显下降趋势（P=0.004)[8-9]。因此，实验室可以将单份血培养在血培养组合中的比例作为监督指标，以分析其余污染率之间的关联。
6. 更换针头
      一直以来，在孵育血培养瓶/管之前更换针头是标准化操作步骤之一。尽管有些研究显示采用相同的针头来取血并且孵育血培养瓶并不会明显增高污染率[5]。但是某个荟萃分析（Meta-analysis）的结果表明，当针头不更换时会有更高的污染率[10]。加之保留附属针头可能导致的刺伤风险，因此很多实验室要求移除并丢弃污染的针头，然后在转移血液到瓶中之前应用更为安全的转移装置到注射器上。
六、血培养污染率的日常监测
1. 质量指标
      血培养污染率是实验室质量管理与监督的重要指标之一，应使其成为日常监测实验室质量的有力工具之一。美国病理学家学会(CAP)已将血培养污染率作为其质量探索(Q-Probes)计划和质量跟踪(Q-Tracks)计划中调查的质量指标之一，并且已开展了多次调查。其调查表明优质的采血服务、采用碘酊来消毒皮肤和在孵育之前对采集装置的顶部进行消毒与低污染率相关的变量。除了CAP之外，检验医学的其他管理组织也提出了将血培养污染率作为实验室日常监测指标的建议。美国检验医学质量学会(Institute for Quality in Laboratory Medicine, IQLM)在2005年检验质量大会中强调并详细描述了血培养污染率这项指标[11]。详见表1。卫生部临检中心在今年拟定出来的69项实验室质量管理与控制指标中也纳入了血培养污染率作为质量指标。
2. 质量规范
      血培养污染率的目标值，应该小于3%。
3. 纵向监督
      对实验室血培养污染率进行长期纵向监督能够很好地促进实验室性能改进。CAP在对美国356个临床实验室进行的血培养污染趋势追踪调查发现，持续参与质量跟踪(Q-Tracks)计划的实验室的污染率有明显的改进。在参与的第五年内，处于性能中等水平的实验室已经将其污染率降低了0.67%[12]。因此，实验室应该将血培养污染率作为其性能监测的一个重要质量指标，长期监测并及时采取纠正措施，必能提高实验室质量水平。
七、结论
      加强血培养标本采集操作培训，使采血操作规范化，方可从源头减少血培养污染[13]。同时，选择恰当的消毒剂、采用专职采血人员、尽量静脉穿刺取血、双份标本采集培养，都能够有效地降低血培养污染率。此外，实验室还应该开展内部血培养污染率调查，以统计分析出自身实验室常见污染菌的种类，并对污染率基线水平有所了解，然后将血培养污染率作为实验室日常监督的质量指标之一，通过长期纵向监督来达到降低污染率，改进实验室性能的目的。

参考文献
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