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诊断性介入肺脏病学取材联合病原微生物宏基因组测序在肺部感染应用的原则

2019-01-14吴波冯靖张静王家卉

天津医药 2019年4期
关键词:代表性感染性敏感度

吴波,冯靖,张静,王家卉

肺部感染是全世界人口主要死亡原因之一[1]。然而,由于数百种病原体与肺部感染有关,包括细菌[2]、病毒[3]和真菌[4],其诊断具有挑战性。肺部感染的快速微生物学诊断有助于及时进行抗微生物病原体治疗。 介入肺脏病学(interventional pulmonology,IP)作为一种依靠先进、安全的诊断和治疗程序来管理良、恶性肺病的医学专业,在肺部感染诊断方面发挥重要作用[5]。传统病原微生物检测技术如涂片和培养都相对不敏感,且检验过程耗时较长;组织病理学是诊断侵袭性真菌感染的金标准,然而它需要时间[6]。测序技术和生物信息学的快速发展使病原微生物宏基因组测序技术(microbial metagenomics sequencing,mMS)不断成熟,mMS仅需从样品中直接获取少量遗传物质并进行测序,通过将测序读数与准确的参考基因组数据库联系起来即可鉴定病原体。诊断性介入肺脏病学(diagnostic interventional pulmonology,dIP)+mMS 技术有利于肺部感染病原微生物的诊断,提高诊断速度及敏感性。dIP+mMS应与传统病原微生物检测技术联用且相互补足,而非替代传统病原微生物检测技术;同时应紧密结合临床信息解读mMS报告。

1 dIP+mMS的适用范围

入院之初或疾病治疗当中,如临床及影像学提示可能为特殊的、不常见的病原,非一般社区获得性感染,非常见院内获得性感染,即应进行dIP+mMS,不必等到临床长时间反复治疗效果不佳时;初步经验性治疗反应不佳,且传统病原微生物检测阴性,针对性治疗难以进行;免疫缺陷患者,出现呼吸道症状或影像学变化,提示肺部感染时,经验性治疗同时即应尽快安排dIP+mMS;感染造成的呼吸危重症患者,应尽快安排dIP+mMS;影像学提示肺部病灶,但需启动可能造成较重免疫缺陷的治疗,需除外感染时;流行病学调查等,需非常明确的病原分型,需精确至种,甚至要求明确病原基因型时;其他需明确病原或除外感染的情况。

2 dIP+mMS的常用取材方式

2.1 经支气管肺活检(transbronchial lung biopsy,TBLB) 影像学提示病灶较明确,TBLB可取得代表性病灶的,经快速现场评价(rapid on site evaluation,ROSE)确认,TBLB 组织粒送检dIP+mMS;若考虑存在非感染性病灶可能,TBLB 可取得代表性病灶的,经ROSE确认,TBLB组织粒送检dIP+mMS并组织病理学检查以排除感染;单靶部位单次送检不少于2粒组织粒。

2.2 经支气管刷检(transbronchial brushing,TBBr) 影像学提示病灶较明确,冯氏二级防污染毛刷和封堵超细针刷TBBr 可刷经代表性病灶的,TBBr 刷头送检dIP+mMS;TBBr 不可刷经代表性病灶,但可刷经代表性病灶上级引流气道的,TBBr 刷头也可送检dIP+mMS,但效果较之可直接刷经代表性病灶的差;单靶部位单次送检不少于1枚刷头。

2.3 支气管肺泡灌洗(bronchoalveolar lavage,BAL) 影像学提示病灶较明确,BAL可灌及代表性病灶的,支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)送检dIP+mMS;BAL 不可灌及代表性病灶,但可灌及代表性病灶上级引流气道的,BALF 也可送检dIP+mMS,但效果较之可直接灌及的差;单靶部位单次送检BALF不少于3 mL。

3 dIP+mMS常用不同取材方式的合理选择

TBLB所取组织粒代表肺部1个或数个取材点,如获得代表性病灶,其内含高浓度病原,敏感度、特异度均较好。因钳杯内相对隔离,属于保护性取材,如获得代表性病灶,易于区分感染或是定植。对于ROSE 可见病原与非感染性病灶可较好地借助ROSE 优势。对于非感染性病灶可较好地借助组织病理学优势。对组织深在病原感染,如耶氏肺孢子菌感染后期、巨细胞病毒感染等,易于区分感染或是定植。涉及范围仅为1 个或数个取材点,如不能获得代表性病灶,可致假阴性。出现操作相关并发症如出血、气胸等的可能性高于TBBr和BAL。对术者与助手操作技术与经验的要求远高于TBBr与BAL。

TBBr 所取刷头代表肺部1 条或数条取材线,如刷经代表性病灶,其内含较高浓度病原,敏感度、特异度均好于BAL但逊于TBLB;采用冯氏二级防污染毛刷与针刷刷经代表性病灶,属于保护性取材,易于区分感染或是定植;可一定程度上借助ROSE优势,尤其是对于ROSE 可见病原与非感染性病灶,但无论制片与判读效果均明显逊于TBLB;不能借助组织病理学优势,尤其是对于非感染性病灶;对组织深在病原感染,如耶氏肺孢子菌感染后期、巨细胞病毒感染等,敏感度、特异度均好于BAL但逊于TBLB;涉及范围为1 条或数条取材线,明显广于TBLB 但少于BAL,如不能刷经代表性病灶或代表性病灶上级引流气道,可致假阴性;出现操作相关并发症如出血、气胸等的可能性明显低于TBLB,但高于BAL;对术者与助手操作技术与经验的要求远低于TBLB,但高于BAL。

BALF代表肺部1个或数个取材扇或取材团,如灌及代表性病灶,其内可含一定浓度病原,但敏感度、特异度均逊于TBLB和TBBr;含口腔与主气道杂菌较多,污染较重,极易混淆,不易区分感染或是定植;不能借助ROSE 优势,尤其是对于ROSE 可见病原与非感染性病灶;不能借助组织病理学优势,尤其是对于非感染性病灶;对组织深在病原感染,如耶氏肺孢子菌感染后期、巨细胞病毒感染等,敏感度、特异度均逊于TBLB 和TBBr,但对于气道和肺泡表面病原,如活动性肺结核、耶氏肺孢子菌感染早期,部分巨细胞病毒感染,则具较好的敏感度与特异度;涉及范围为1 个或数个取材扇或取材团,明显广于TBLB 与TBBr,容易包括代表性病灶或代表性病灶上级引流气道,不易遗漏病灶位置;出现操作相关并发症如出血、气胸等的可能性较低;易于操作,对术者与助手操作技术与经验的要求较低。

综上,应综合临床资料、影像学、术者与助手操作技术与经验、现有导航技术装备及耗材、卫生经济学等多种因素选择其中1种或联用多种取材方式送检dIP+mMS。

4 dIP+mMS常用不同取材方式的封装

TBLB:用无菌注射器针头将组织粒从钳杯中挑出,直接置于2 mL 无菌微量离心管内,使其贴附侧壁,扣严封盖。TBBr:用无菌剪刀将刷头剪入(过程中应严防浸泡剪刀的乙醇或消毒液沾染刷头,因该沾染可灭活部分微生物病原形成假阴性)预装1 mL无菌生理盐水的2 mL 无菌微量离心管内,扣严封盖。BALF:将不少于5 mL BALF 置于无菌收集器内,扣严封盖。-20 ℃冰箱内短期存放,备用。

5 dIP+mMS 支气管镜的选择、引导内镜技术及ROSE的辅助使用

对于外周(1/3)肺部感染性病灶的取材,推荐使用细支气管镜或超细支气管镜,以求尽量深入接近病灶。对于不可直接视及肺部感染性病灶的取材,推荐使用引导内镜技术,包括手绘导航、虚拟导航、电磁导航、透视等,以求尽量取得代表性病灶本身。作为一种细胞学载体,ROSE 具备相应功能,包括评价取材满意度,实时指导介入操作手段与方式,形成初步诊断或缩窄鉴别诊断范围,优化靶部位标本进一步处理方案,结合全部临床信息与细胞学背景进行病情分析与转归预判[7]。这些功能在TBLB 和TBBr 的dIP+mMS 中极其重要,可提高其敏感度、特异度,降低假阴性率。TBLB 和TBBr dIP+mMS 中ROSE 所需耗材,如针头、玻片等,需预先经清洁、消毒、灭菌。

6 不同取材方式所获标本遗传物质的测序方式

对于不同取材方式所获标本分别提取遗传物质,合并上机测序(鸡尾酒方式),有利于降低成本,但同时也降低了dIP+mMS的敏感性。由于BALF含口腔与主气道杂菌较多,污染较重,微生物负荷较高,可明显拉低其他取材方式所获标本dIP+mMS敏感度,故BALF 应独立检测;鸡尾酒方式的推荐方案可为:多靶部位TBLB组织粒的混合、多靶部位TBBr刷头的混合、多靶部位TBLB 组织粒和TBBr 刷头的混合以及多靶部位BALF的混合。

7 抗菌药物对dIP+mMS的影响

全身和局部抗菌药物的应用可显著影响dIP+mMS 的检出,形成假阴性;特别需注意抗结核药物或喹诺酮类抗生素的应用可影响dIP+mMS 对于结核分支杆菌的检出。

8 dIP+mMS取材部位的选择

建议于实变而非坏死部位、新发病灶、有变化病灶或病灶与正常组织交界部位取材进行dIP+mMS,不建议于坏死、陈旧病灶、长期无变化病灶或纤维瘢痕、钙化部位取材进行dIP+mMS。

dIP+mMS在微生物学诊断中发挥着日益重要的作用[8-9]。通过使用细支气管镜或超细支气管镜,结合引导内镜技术,应用dIP 在合适部位进行取材,ROSE 实时指导介入操作,从所获标本提取遗传物质,上机测序,并紧密结合临床信息解读mMS报告,可以为肺部感染患者提供快速精准的病原学诊断依据,及时进行抗感染治疗。

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