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重症下呼吸道感染病原学及临床特点研究现状

下呼吸道感染是人类感染疾病中最为常见的感染之一,是临床医生较为重视的疾病。指南中指出社区获得性肺炎(ammunity acquired pneumonia,CAP)和慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)是下呼吸道感染的重要组成部分。由于重症社区获得性肺炎(SCAP)和AECOPD具有较高的发病率和病死率,而对上述疾病的病原学流行病情况和临床特点的研究,对于提高疾病治愈率,降低病死率有着重要作用。因此,本文对SCAP和AECOPD的病原学流行病学及其临床特点情况作一综述。


SCAP病原学研究


一项包含欧洲17个国家、102个中心、为期4年的针对SCAP的大型前瞻性研究显示,最常见的病原体是肺炎链球菌(28.6%),其次为金黄色葡萄球菌(5.9%)、军团菌(5.5%)、流感嗜血杆菌(4.8%)、铜绿假单孢菌(4.5%)、克雷白杆菌(2.3%),支原体与衣原体的检出率均为0.9%。其中获得阳性肺炎链球菌的结果,29%是通过尿抗原测定获得的。


近年来其他国家对SCAP的病原学也进行了相关研究,研究结果略有所差异。2013年日本的一项从2002~2012年的包含133例SCAP患者的回顾性研究显示:SCAP最主要的致病原依次是肺炎链球菌(37.6%)、流感病毒(16.5%)和军团菌(13.5%),而其他的病原体仅占小部分;2种以上病原体混合感染的比例为18%。而且通过多因素分析表明,军团菌是发生SCAP的独立危险因素。


2004年法国的一项包含112 例患者的前瞻性研究发现,SCAP最常见的致病原是肺炎链球菌(42.9%)和肺炎克雷伯杆菌(22.4%)。西班牙一项242例SCAP患者的回顾性研究显示,前3位致病原是肺炎链球菌、军团菌和流感嗜血杆菌。智利的一项113例收入ICU 的SCAP患者的前瞻性研究显示, 最常见的病原学是肺炎链球菌(40%),革兰阴性杆菌(23%)和肺炎支原体(6%)。2种以上病原体混合感染的比例是26%。这些结果的差异可能与实验设计、检测方法和地域不同等因素有关。


遗憾的是,目前我国尚缺乏针对SCAP病原学的全国性、多中心流行病调查。刘又宁等曾在1年间对我国7个城市12家医院的CAP进行了一项全国多中心调查。研究显示,655例CAP患者中,总体上非典型病原体所占的比例为31.3%。最常见的病原体为肺炎支原体(20.7%),其次为肺炎链球菌(10.3%)、流感嗜血杆菌(9.3%)、肺炎衣原体(6.6%)、肺炎克雷伯菌(6.1%)、军团菌(5.1%)。


目前国内针对SCAP的病原学研究,多集中在某一城市,大部分只涉及细菌的调查,对非典型病原体研究很少,且结果也存在一定差异。陈旭岩等从2008~2010年在北京7家三甲综合医院急诊科对217例SCAP患者,进行了病原学流行病调查,此次研究未涉及非典型病原体。最常见的病原学依次为肺炎链球菌、流感嗜血杆菌以及肺炎克雷白菌等。刘震等在2011年10月至2013年2月在北京某家医院的急诊科对105例SCAP患者调查结果显示,最常见的病原体为铜绿假单胞菌(21.1%),其次为肺炎克雷伯菌(14.0%)、金黄色葡萄球菌(7.0%)及嗜肺军团菌(10.5%)。易慧等对广州某家医院100例SCAP的痰培养结果进行调查,结果显示最常见的病原学为金黄色葡萄球菌。苏鸿等在2006年7月至2013年7月调查了某医院SCAP患者134例,病原学获得方法也只涉及痰标本,其中排前3位的病原体依次为肺炎链球菌(35.5%)、流感嗜血杆菌(20.6%)、金黄色葡萄球菌(17.6%)。


因此,我国亟待对SCAP进行全国性、多中心的病原学流行病学调查研究,并且应包括对支原体、衣原体及军团菌等非典型病原体的研究。


SCAP临床特点


1. SCAP诊断标准和严重程度评价工具 


SCAP的诊断必须首先满足CAP的诊断,这是毋庸置疑的。对比国外与国内的标准,存在一定的差异。ATS和美国感染病学会(IDSA)于2001年曾发布重症肺炎的诊断标准,并于2007年更新。诊断标准包括2项主要标准和9项次要标准,而SCAP的诊断需符合1条主要标准,或至少3项次要标准可诊断。中华医学会呼吸病学分会颁布的《社区获得性肺炎诊断和治疗指南》中指出6项标准,其中满足1项或以上者可诊断为重症肺炎。目前对于CAP严重程度评价的工具,临床上使用较多的评价系统主要有肺炎严重程度评分(PSI) 评分和CURB-65评分。PSI评分系统共分为I级、Ⅱ 级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ 级。其中评分到达Ⅴ 级的患者,病死率达29.2%,为高风险组。CURB-65评分是英国胸科协会指南中推荐的评价系统,相对于PSI评分,相对较简单,包括5项评价内容。每符合一项为1分,评分大于等于3分的患者病死率达22%。


2. SCAP临床特点


2.1 人口学特征 


文献提示SCAP中男性患者居多,其中男性患者占总人数的比率从58.4%~84%不等。尽管各个文献中报道SCAP患者的平均年龄不同,但总体上多为高龄人群。法国的一项研究提示SCAP患者的吸烟率和酗酒率也较高,分别达44%和62.5%。


2.2 基础疾病情况 


国内外研究调查均提示SCAP的患者多合并基础疾病,智利所做的一项关于SCAP的一项研究显示,95%的SCAP患者至少合并一项基础疾病,其中最常见的基础疾病为心血管疾病、COPD 或哮喘、糖尿病等;另一项法国的研究提示77.7%的患者有基础疾病,最常见的合并症为COPD、糖尿病、心脏疾病等。而国内一项关于SCAP的研究显示,86.4%的患者合并至少一种基础疾病,如COPD、支气管扩张、慢性充血性心力衰竭、糖尿病等。


2.3 临床表现特点及并发症情况 


由于各项研究中SCAP入选标准不同,因此研究中SCAP患者的临床特点也不尽相同。法国的一项研究显示SCAP病程中需机械通气患者的比例为82.1%,通气时间为(7.1±7.1)d,而入院时存在休克的比例48.2%。研究中提示SCAP患者存在低钠血症和低钾血症,分别为(133±5.4)mmol/L、(3.2±1.2)mmol/L。智利的一项研究提示,45%的患者需要机械通气。42%的患者C反应蛋白(CRP)呈10倍以上提高。8% 的患者存在低钠。脓毒性休克的比例为26%,67%的患者至少合并有1种并发症,44%的患者有两种或两种以上并发症。最常见的并发症是心脏相关的并发症(39%),分别是心力衰竭为24%,心率失常为15%。


2.2.4 疾病预后因素 


重症肺炎病死率高,在之前已做陈述,因此找到与死亡相关的预后因素,至关重要。之前提到的包含欧洲17个国家、102个中心前瞻性研究显示,1166例SCAP患者的住院病死率为24.4%,6个月的病死率上升为27.3%。该研究分别对28d死亡和6个月死亡的相关因素做了统计分析,结果显示与28d死亡相关的因素包括:急性生理与慢性健康评分(APACHE Ⅱ评分)、机械通气、红细胞压积和pH 值;6个月的死亡的相关因素包括:APACHE Ⅱ评分、机械通气、红细胞压积、第1天尿量、第1天最低心率、胸片提示弥漫性双层阴影。并且这项研究提示机械通气患者的病死率高于感染性休克的患者。


其他国家也岁SCAP的危险因素做了分析,结果却不尽相同。法国的一项研究显示SCAP总体病死率为43%。与死亡相关的独立因素包括:脓毒症性休克、肺炎克雷白杆菌感染、血培养阳性、简明急性生理功能评分系统(SAPS)≥40。法国的Leroy等所做的一项包含299例重症肺炎的研究显示,与病死率相关的因素包括:预期寿命小于5年、休克、菌血症、与肺部无关的并发症、初始治疗无效。智利的一项研究与死亡相关的因素包括血糖大于3000mg/L和急性肾衰竭。国内的一项研究提示:年龄≥75岁、人工气道和病程中合并心功能不全和感染性休克均为预后的危险因素。联合使用抗菌药物进行初始治疗为SCAP 预后的保护性因素。Martinez等及Baddour等的研究也显示联合用药患者的病死率明显低于单药治疗患者。


AECODP病原学构成


西班牙的一项针对重度COPD (FEV1<50%)急性加重期病原学的前瞻性研究发现,最常见的细菌依次为铜绿假单胞菌(28.7%)、流感嗜血杆菌(19.7%)、肺炎链球菌(16.5%)、卡他莫拉菌(15.4%)。研究者对患者急性加重次数做亚组分析提示,每年加重次数无论是1次还是≥2次,都是铜绿假单胞菌最多见;但是流感嗜血杆菌在每年发作1次的组中更常见,肠杆菌属在每年发作≥2次的组中更常见。另外,该研究对痰标本进行了支原体及衣原体实时定量PCR检测,结果提示肺炎衣原体感染高达44.7%,而支原体感染为1.1%。


西班牙的另一项包含132例AECOPD的研究显示,AECOPD最常见的病原体依次为铜绿假单胞菌(10.57%)和流感嗜血杆菌(8.94%),该研究通过双份血清检测了肺炎支原体与衣原体的抗体,结果显示支原体检出率仅为1.5%,衣原体检出率0.8%。另外,也有11.38%的患者检出了病毒。


其他针对AECOPD非典型病原学体的研究显示,大多集中于衣原体,不同的研究,由于使用的诊断方法不同,衣原体检出率也存在一定的差异,检出率波动于0.6%~34%。而对于支原体,不同研究显示对于AECOPD的患者, 其检出率明显低于衣原体, 波动于1% ~14%。关于军团菌在AECOPD 致病原中分布情况的研究较少,但是军团菌的作用仍是不能忽视的。Lieberman等对213例AECOPD的患者的双份血清进行了军团菌的检测,研究结果显示,16.7%的患者检测出了军团菌。


近年来,对AECOPD 病毒的研究越来越多,这些研究提示,呼吸道病毒的存在与COPD 急性加重期密切相关。


目前国内针对AECOPD的大型流行病学调查,只是局限于细菌学,未包括非典型病原体。国内的一项包含884例AECOPD的多中心研究显示,AECOPD最常见的细菌为铜绿假单胞菌(21.7%)、肺炎克雷白杆菌(12.3%)、流感嗜血杆菌(14.2%)、肺炎链球菌(11.7%)。另外一项针对国内某城市的包含625例AECOPD 患者的研究显示,病原学主要以革兰阴性菌为主(65.27%),最常见的细菌依次为铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯杆菌和不动杆菌属;革兰阳性球菌的检出率为20.7%;真菌占14.02%,真菌中白念珠菌检出率最高(66.9%)。上述两项研究的缺点是,未对肺功能情况进行报道,并且未检测支原体、军团菌、病毒等非典型病原体。


香港的一项前瞻性研究显示,AECOPD 最常见的细菌为流感嗜血杆菌(13.0%)、铜绿假单胞菌(6.0%)和肺炎链球菌(5.5%)。该研究根据FEV1 对肺功能进行分层,发现无论肺功能如何,最常见的细菌仍为流感嗜血杆菌。该研究还发现,肺功能损害越严重,痰培养阳性率越高。而国内的一项研究结果,与此存在一定的差异。林其翔等所做的研究显示,当患者肺功能较好时,感染常以球菌为主,其中以卡他莫拉菌最为常见;当患者肺功能损害增加时,杆菌检出率增高,检出菌以铜绿假单胞菌、肠杆菌和不动杆菌为主。


AECOPD 的临床特点


2004年ATS/ERS 推出的COPD 诊断和治疗标准时,将AECOPD的严重程度分为3级,根据不同分级,分不同场所治疗。具体如下:I级,门诊治疗;Ⅱ级,普通病房治疗;Ⅲ级,ICU 治疗。


关于AECOPD,常见诱因是感染,78% 的AECOPD患者有明确的感染证据,其他诱因包括充血性心力衰竭、气胸、胸腔积液、肺栓塞、抽烟、吸入过敏原、大气污染、外科手术、使用镇静药等。


AECOPD的严重性的评估,目前推荐从病史、体征、肺功能测定、动脉血气分析及其他实验室检查指标综合判断。病史上包括FEV1 的严重程度、病情加重或新症状出现的时间、既往加重次数(急性加重,住院)、合并症、目前稳定期的治疗方案、既往应用机械通气的资料。体征上包括辅助呼吸肌参与呼吸运动、胸腹矛盾运动、进行性加重或新出现的中心性紫绀、外周水肿、血流动力学不稳定、右心衰竭征象、反应迟钝。研究证实,病毒和细菌混合感染引起的AECOPD与单一感染相比临床情况更严重,炎症因子水平更高,提示炎症反应越重。


西班牙的一项关于AECOPD 的研究显示,患者多为高龄患者(平均年龄73岁),男性居多,所有的患者均有吸烟史。该研究发现对于病原体未明确的患者,pH 值及氧分压更低,血常规中白细胞更高,心率更快。香港的一项前瞻性研究显示,对于AECOPD 患者,痰培养阳性组与痰培养阴性组相比,再住院比率更高,但是在病死率、ICU 入住率、无创呼吸机使用率、有创机械通气比率、住院天数上没有区别。Lieberman 等对军团菌感染AECOPD的患者的临床特点做分析,结果显示,军团菌感染的患者相对于非军团菌感染的患者,血氧更低,红细胞增高更明显,并且存在明显的肌肉痛和关节痛。


治疗方面,研究已证实抗菌药物治疗可以提高AECOPD患者的临床疗效,并加快病情的恢复。对于存在高碳酸血症的AECOPD的治疗,推荐无创呼吸机的使用作为首选,且研究证实无创呼吸机可降低AECOPD的插管率和病死率。


综上所述,由于不同国家、不同地区,由于抗生素使用、人文、地理、环境等各因素的影响,致病原的分布有很大不同。目前国际上对于SCAP的细菌学和非典型病原体研究已经有了一定的基础,但是国内对于SCAP的病原学研究仍是空白。对于AECOPD,目前研究的热点国内外多集中在细菌学上,国际上开始关注非典型病原体,而在国内,关于非典型病原体的分布情况,亟待相关研究对其进行调查。


文献来源:封辰叶,康健.重症下呼吸道感染病原学及临床特点研究现状.国际呼吸杂志[J].2017,37(3):210-215

 

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