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快速鉴别「细菌感染」和「病毒感染」,就看这 3 点!

归去来兮 2023-3-31 06:01 PM 1709人围观 科普


急性呼吸道感染是呼吸科门诊的常见病、多发病,门诊医师需要在第一时间识别感染、判断病情、完善检查、制定初始治疗方案,而其中常常遇到的挑战是判别是细菌感染还是病毒感染。细菌感染与病毒感染的临床经过、治疗措施差异明显,早期甄别有助于尽早实施适当的治疗,避免滥用抗菌药物,减少临床误判风险,保证医疗诊疗行为安全。

一般来说,急性呼吸道感染的早期临床表现缺乏病原特异性,但是,通过敏锐的病史采集、细致的体格检查、查阅并分析现有与既往的辅助检查,门诊医师可以获得感染病原初步判断,进而为下一步病情评估及医疗处置提供方向。


01 

流行病学信息


多数呼吸道病毒感染具有季节性,如呼吸道合胞病毒、甲/乙型流感病毒流行大多发生于冬春季。呼吸道病毒感染多为散发,但由于可通过飞沫与直接接触传播,可有流行病学接触史或群聚性发病,可在气候突变时小规模流行。因此,流行病学背景加上特征性临床表现,可进行初步的病原学分析。

大多数细菌感染季节流行性不明显。但是,流感流行季节需注意流感继发细菌感染的可能,其中肺炎链球菌金黄色葡萄球菌流感嗜血杆菌等细菌较为常见。


02 

病史及体格检查


大多数呼吸道病毒感染以急性上呼吸道症状为主要表现,伴有发热、头痛、倦怠、肌肉酸痛等较突出症状。体检可见结膜充血,鼻腔有分泌物,鼻咽喉部充血水肿,扁桃体肿大充血伴有表面有脓性分泌物。

当病毒侵入细支气管上皮引起细支气管炎,感染波及肺间质与肺泡,则可以导致肺炎,查体常无显著的胸部体征,临床上表现为气道反应性增高,从而引起显著的干咳或者伴有咳少许黏痰。


某些细菌感染也具有特征性临床改变,如伴有寒战的高热、不同特点的咳痰(脓痰、血痰、铁锈色痰、砖红色黏痰),查体有肺部啰音以及肺部实变体征。但呼吸道细菌感染临床表现的病原相关特征性比较低,单纯凭借临床表现很难做出准确的病原诊断。因此,适宜、快速的病原学检测,可能更有助于为门诊诊疗活动提供最佳临床实践。


03 

实验室检查


对于急性呼吸道感染的病人,基本的实验室辅助检查包括血常规、血沉 (ESR)、抗链球菌溶血素 O(ASO)、C-反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、淀粉样蛋白 A(SAA)、白介素 6(IL-6)、胸部 X 线或者胸部 CT、胸部超声等。呼吸科医师需要结合病史和体格检查,选择制定合理的检查配搭,初步判断急性感染性质,大致区分细菌感染或病毒感染。

1  血常规


急性细菌感染可以引起血白细胞、中性粒细胞升高,尤其是肺炎链球菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌等化脓性球菌为最常见病原,但是,需要警惕某些重度感染时白细胞总数反而减少、降低。


而伤寒、副伤寒杆菌等革兰阴性杆菌感染,与很多呼吸道病毒感染,如流感病毒、巨细胞病毒、新型冠状病毒一样,常常引起血白细胞、中性粒细胞减少。


引起血淋巴细胞病理性增多的感染性疾病主要为病毒感染,包括腺病毒、巨细胞病毒、柯萨奇病毒、流行性腮腺炎、传染性单核细胞增多症、流行性出血热,且感染后常常可在外周血中检出异形淋巴细胞,因此,临床上将淋巴细胞作为血清学的参考指标。

此外,百日咳杆菌、结核分枝杆菌、布鲁氏杆菌等特殊细菌感染,也会引起淋巴细胞病理性增多。


因此,单凭借血常规的变化作为区分细菌感染与病毒感染,具有一定局限性,还需要结合其他炎症指标、临床表征等加以推测、判断。

2  血沉(ESR)


血沉,又称为红细胞沉降率,指红细胞在一定条件下沉降的速率,可作为许多感染和非感染疾病诊断的辅助参考指标。发生急性细菌性炎症 2~3 天后即会出现 ESR 加快,但缺乏特异性,且常规受血浆中蛋白比例、红细胞数量及形状等多种因素影响。

多版本的《新型冠状病毒感染的诊疗方案》中均指出多数新冠病毒感染患者 ESR 会升高。风湿热、结核病时,因纤维蛋白原及免疫球蛋白增加,ESR 明显加快。作为一种常用的非特异性炎症指标,目前血沉常用于评估多种器官慢性感染的指标。

3  抗链球菌溶血素 O(ASO)

溶血素 O 是 A 群溶血性链球菌产生的有溶血活性的代谢产物,相应的抗体称为 ASO。近期内 A 族溶血性链球菌感染后血中会出现 ASO,可见于急性上呼吸道感染、皮肤和软组织感染,也可见于丹毒、活动性风湿热、风湿性关节炎、风湿性心肌炎、急性肾小球肾炎等。ASO 测定对于诊断 A 族链球菌感染具有临床价值,其存在及含量在一定程度上可反映感染的严重程度。

4  C-反应蛋白(CRP)


CRP 是一种由肝细胞产生的急性时相反应蛋白,能与肺炎链球菌细胞壁 C-多糖结合,广泛存在于血清和其他体液中,是临床上运用最广泛的感染诊断指标之一。机体受到微生物入侵或组织损伤等炎症性刺激后 6~8 小时 CRP 即开始升高,24~48 小时达到高峰,在感染好转后其水平显著下降,1 周内可恢复正常。

CRP 己被证实可用于鉴别细菌和病毒感染。细菌感染时 CRP 升高,升高幅度与感染程度相符合,且革兰阴性菌感染时升高幅度一般比革兰阳性菌感染

病毒感染时,CRP 正常或呈现低度升高,通常不超过 50 mg/L,极少超过 100 mg/L。多版本《新型冠状病毒感染诊疗方案》指出多数新冠病毒感染患者外周血 CRP 升高,其进行性上升是重型、危重型患者的临床预警指标。

5  降钙素原(PCT)


PCT 是一种糖蛋白,由 116 个氨基酸组成,分子量为 13 kDa。正常生理状态下 PCT 由甲状腺 C 细胞产生,在血液中水平较低。在炎症刺激特别是细菌感染、脓毒血症状态下,机体多个组织均可产生 PCT,PCT 水平明显升高,但在病毒感染的病人中 PCT 仅轻度升高。

多版本《新型冠状病毒感染诊疗方案)》中指出多数新冠病毒感染患者 PCT 正常。因此,通过测量人体血清中 PCT 的水平,可以初步鉴别细菌感染与非细菌感染。


PCT 在机体感染开始后的最初 2~3 小时即可测得,12~48 小时到达峰值。与传统的生物标志物相比,PCT 的半衰期接近 24 h,且几乎不受肾功能水平、激素治疗及免疫抑制剂的影响。独特的生物学特点,使 PCT 对机体感染的反映具有快速准确的特征。

6  淀粉样蛋白 A(SAA)

作为急性时相反应蛋白,正常人体内的 SAA 含量较低,在炎症刺激急性期,SAA 在感染 3~6 小时开始升高,半衰期约 50 分钟,清除病原体后又可迅速降低至正常水平。

SAA 核心的临床价值在于对病毒性感染的鉴别。在流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒等多种病毒感染急性期,SAA 能较显著地升高至 10~100 mg/L,而血白细胞、CRP、PCT 等指标一般无明显升高。

动态监测 SAA 水平变化,12~24 小时复检,SAA 水平持续升高在 10~100 mg/L,临床上提示病毒感染可能性大。

SAA 在细菌感染急性期的水平显著高于病毒感染急性期,SAA 水平持续高于 100 mg/L,临床上考虑为细菌感染急性期可能极大。不同类型的细菌感染都能引起机体 SAA 水平上升,但 SAA 在革兰阳性菌与革兰阴性菌感染时的升高水平无明显差异。

因此,根据 SAA 升高的程度或与其他指标联合运用,是判断病毒感染,监测病程及用药疗效的优选血清学指标。

7  白介素 6(IL-6)

IL-6 属于糖蛋白家族,当受到特定的诱导物刺激时可由多种机体细胞分泌,在感染、炎症反应中处于细胞因子网络的中心地位,可刺激肝脏合成分泌 CRP、SAA 和纤维蛋白原等急性时相反应蛋白。

IL-6 在细菌感染与病毒感染时升高水平无太大差异,不过其变化比 CRP 更早,细菌感染时 IL-6 迅速升高,PCT 在 2 小时后增加,而 CRP 在 6 小时后才迅速增加,因此可用来辅助急性感染的早期诊断。

IL-6 水平与感染严重程度和预后密切相关,多版本《新型冠状病毒感染诊疗方案》中指出外周血 IL-6 进行性上升是重型/危重型新冠病毒感染患者的早期预警指标。


8  人中性粒细胞载脂蛋白 (human neutrophil lipocalin,HNL)

HNL 主要存在于外周血中性粒细胞二级颗粒中,在细菌感染时,HNL 由活化中性粒细胞或损伤上皮细胞释放至细胞外,使血液中 HNL 含量迅速升高。

研究显示,细菌感染患者血清中 HNL 的浓度显著高于病毒感染组与健康组(如图 1)。因此,中性粒细胞载脂蛋白(HNL)可以作为细菌感染与病毒感染鉴别诊断的特异性标志物,为细菌感染的临床诊断提供可靠的血清学依据。


图 1 (来源:参考文献 1)


无论是实验室检测结果还是影像学资料,都缺乏病原特异性,各项指标单独进行病原学鉴别诊断时特异性均不足,病原学诊断还要依靠病原特异性更强的实验室检测。


9  聚合酶链反应 (polymerase chain reaction,PCR)

对于急性呼吸道感染患者,通过获取痰液、肺泡灌洗液等标本进行病原体核酸恒温扩增检测,从而快速确定肺部感染病原体,进而指导选择合理的抗生素进行个体化抗感染治疗,以便取得良好的临床学效果和效率。

目前在市场上,病原体核酸恒温扩增芯片检测可以对痰液、肺泡灌洗液等非血液呼吸道标本进行检测(图 2),可检出病原体种类包括细菌、病毒、真菌等。尤其是可以对苛养菌和不可培养的病原体进行快速检测,其检出阳性率明显高于传统培养法,且其检测快速可靠,整个过程在数小时内即可完成,这适合在临床一线应用中推广,并将为个性化治疗下呼吸道感染提供重要的参考依据,避免了大包围、广覆盖式抗生素治疗。

图 2 肺泡灌洗液病原体核酸恒温扩增检测(来源:作者提供)


10   高通量基因测序技术 (next-generation sequencing,NGS)

近年来,随着基因组学技术的发展,越来越多的诊断病原体方面价值较高的实验检测项目在临床上应用,如高通量二代基因测序。高通量基因测序技术也称下一代测序技术,包括了全基因组测(WGS)、宏基因组测序(mNGS)、靶向基因组测序(tNGS),其中 WGS 和 mNGS 属于无靶向的高通量测序,可以对数十万到数百万条 DNA 分子序列进行无偏倚读取(图 3、4)。


WGS 检测的是标本培养分离后的纯菌落,进而获取全部基因信息,而 mNGS 则是直接检测送检标本,进而获取所需的基因信息。应指出的是,病原学培养及其药敏分析,仍然是确认感染的金标准。

肺泡灌洗液全套病原微生物宏基因组检测(宏基因组测序,mNGS)(来源:作者提供)

肺泡灌洗液吸道病原体多重联合检测(靶向基因组测序,tNGS)(来源:作者提供)


11  快速现场评估技术

随着感染病原体检测技术的发展,检测技术愈加简化、快速、向床旁化发展,由医护人员在床旁、操作室、手术室等诊疗现场即时操作,短时内即可获得初步结果,为早期判断病原体提供了极大的临床意义。


快速现场评估(Rapid On- Site Evaluation,ROSE)是在利用穿刺、活检、刷片等方法收集标本时,在基本不损失标本的前提下,现场对所取得的标本进行快速制片、染色和判读的快速评估技术。ROSE 技术可以分为指导感染性疾病诊疗的快速现场微生物学评价(microbiological ROSE,M-ROSE)和指导肺部良恶性病变诊疗的快速现场细胞学评价(cytological ROSE,C-ROSE)。对于感染性疾病患者,特别是肺部复杂感染、重症感染等特殊病患,M-ROSE(可简称床旁快速微生物学检测)能快速获得病原学依据,鉴别致病菌与定植菌,最终实时指导临床用药。

左图:肺泡灌洗液隐球菌图片;右图:肺泡灌洗液奴卡菌图片(来源:南医三院呼吸与危重症医学科 ROSE 团队提供)

迄今为止,尚无任何单一指标能早期、可靠地鉴别病毒与细菌感染,且保持敏感性和特异性俱佳。只有病史分析、体格检查、临床表现、多种检测技术相结合的组合式方案,才能够提高鉴别诊断的准确性。


本文作者:南方医科大学第三附属医院  呼吸与危重症医学科  张达成


参考文献
1. Distinction between bacterial and viral infections by serum measurement of human neutrophil lipocalin (HNL) and the impact of antibody selection. Journal of Immunological Methods, 2016, 432:82-86.

来源: 丁香园检验时间
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