铜绿假单胞菌感染

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假单胞菌属在自然界分布广泛,对人和动物有致病性的菌种有十余种,以铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)在医学中最为重要。本属细菌侵袭性弱,一般认为属条件致病菌。当机体免疫功能受损或缺损时,可引起严重的甚至致死性的感染;手术后或某些治疗操作后(气管切开、保留导尿管等)的患者也易罹患本菌感染,故亦为医院内感染的重要病原菌之一。铜绿假单胞菌可感染人体的血液呼吸、中枢神经、泌尿等各个系统组织,引起一系列病变。

目录

铜绿假单胞菌感染的病因

(一)发病原因

假单胞菌属根据其RNA/DNA同源性可分为五个主要型,铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)是其代表菌种,在医院感染病原菌中检出率最高。此外,临床常见的假单胞菌属细菌还有荧光假单胞菌(P.fluorescens)、恶臭假单胞菌(P.putida)等。本菌为无荚膜无芽孢、能运动的革兰阴性菌,菌体大小(1.5~5.0)um×宽(0.5~1)um,细长且长短不一,有时呈球杆状或线状,为专性需氧菌,最适宜生长温度为37℃,致病性铜绿假单胞菌在42℃时仍能生长,据此可与荧光假单胞菌等进行鉴别,本菌生长对营养要求不高。在普通琼脂培养基上生长18~24h可以见到扁平、湿润的菌落,该菌所产生的带荧光的水溶性青脓素与绿脓素相结合将使得培养基呈亮绿色;在血琼脂平板上生长时可以见到在菌落的周围有溶血环,菌落呈金属光泽。菌体O抗原有两种成分,一为内毒素蛋白(OPE),是一种保护性抗原,另一为酯多糖,具有特异性,根据其结构可将铜绿假单胞菌分成12个血清型,此外还可利用噬菌体或铜绿假单胞菌素分型。铜绿假单胞菌对外界环境抵抗力较强,在潮湿处能长期生存,对紫外线不敏感,湿热55℃1h才被杀灭。铜绿假单胞菌在琼脂平板上能产生蓝绿色绿脓素,感染伤口时形成绿色脓液。

铜绿假单胞菌为条件致病菌,完整皮肤是天然屏障,感染力再强的病菌亦不能引起病变,正常健康人血清中含有调理素补体,可协助中性粒细胞单核细胞巨噬细胞吞噬及杀灭铜绿假单胞菌,故亦不易致病。铜绿假单胞菌感染的高危因素:(1)皮肤黏膜破损,皮肤防御屏障缺乏;(2)介入性操作:留置导尿管气管切开插管、机械通气、留置鼻饲管等;(3)免疫功能减退,如老年人的免疫功能随年龄增加而逐渐减退、婴儿和儿童的皮肤、脐带肠道免疫机制缺损、肿瘤患者、长期应用激素抗生素的患者。

(二)发病机制

铜绿假单胞菌有多种产物有致病性,其内毒素含量较低,在发病上无重要意义,其分泌的外毒素A(ExoA)是最重要的致病、致死性物质,胞外酶S、碱性蛋白酶、磷酸酶细胞毒素等外毒素亦常是造成组织破坏、细菌散布的重要原因。外毒素A进入敏感细胞后被活化而发挥毒性作用,使哺乳动物的蛋白合成受阻并引起组织坏死,造成局部或全身疾病过程。动物模型表明给动物注射外毒素A后可出现肝细胞坏死肺出血、肾坏死休克等,如注射外毒素A抗体则对铜绿假单胞菌感染有保护作用。蛋白酶有外毒素A及弹性蛋白酶同时存在时则毒力最大;胞外酶S是铜绿假单胞菌所产生的一种不同于外毒素A的ADP核糖转移酶,它可以破坏细胞骨架,从而促进铜绿假单胞菌的侵袭扩散,感染产此酶的铜绿假单胞菌患者,可有肝功能损伤而出现黄疸

铜绿假单胞菌具有天然和获得性耐药性,其耐药机制异常复杂,主要与以下因素有关:①细菌产生抗菌活性酶,如β-内酰胺酶、氨基糖苷钝化酶等;②细菌改变抗菌药物作用的靶位,如青霉素结合蛋白(PBPs)、DNA旋转酶等结构发生改变,从而逃避抗菌药物的抗菌作用;③外膜通透性降低;④生物膜形成;⑤主动泵出系统。其中主动泵出系统在铜绿假单胞菌多重耐药机制中起着主导作用。

铜绿假单胞菌感染的症状

1.败血症 铜绿假单胞菌败血症多继发于大面积烧伤白血病淋巴瘤恶性肿瘤气管切开静脉导管心瓣膜置换术及各种严重慢性疾病等的过程中。本菌引起的败血症约占革兰阴性杆菌败血症7%~18%,居第3或第4位,病死率则居首位。病人可有弛张或稽留热,常伴休克成人呼吸窘迫综合征(ARDS)或弥散性血管内凝血(DIC)等,早产儿及幼儿可无发热症状皮肤可出现特征性坏疽性深脓疱,周围环以红斑皮疹出现后48~72h,中心呈灰黑色坏疽或有溃疡小血管内有菌栓,将渗液涂片革兰染色或培养易找到细菌。皮疹可发生于躯体任何部位,但多发于会阴、臀部或腋下,偶见于口腔黏膜,疾病晚期可出现肢端迁徙脓肿

2.皮肤软组织感染 败血症患者可继发红斑坏疽性皮疹、皮下结节、深部脓肿、蜂窝织炎等皮损。烧伤创面褥疮外伤创口及静脉曲张溃疡面上由于产生大量的白蛋白,有利于细菌滋生,经常可培养出铜绿假单胞菌。

3.尿路感染 假单胞菌医院内泌尿道交叉感染的常见菌,占院内感染尿路分离菌的第二位,留置导尿管截瘫患者获得感染的诱因。其他如神经原膀胱尿路梗阻,慢性尿路感染长期应用抗菌治疗亦易罹患假单胞菌感染。40%的铜绿假单胞菌败血症的原发病为尿路感染。

4.消化道感染 铜绿假单胞菌可在消化道任何部位产生病变,常见于婴幼儿以及肿瘤化疗粒细胞低下的免疫缺损者,可引起婴幼儿腹泻及成人盲肠炎直肠脓肿。消化道铜绿假单胞菌感染亦是败血症的重要入侵门户之一。

5.呼吸道感染 一般为肺炎,但原发性铜绿假单胞菌肺炎少见,常继发于宿主免疫功能受损后,尤其易发于原有肺部慢性病变基础上,如慢性支气管炎支气管扩张、气管切开、应用人工呼吸机后,常表现出咳嗽咳痰,可咳出大量翠绿色脓痰X线表现为两侧散在支气管肺炎结节渗出阴影,极少发生脓胸。继发于败血症者病情危重,肺部可见小的肌性动脉静脉坏死所致的损伤,其类型相似于坏疽性红斑,病死率极高。铜绿假单胞菌肺部慢性感染多发生于囊性纤维化的患者,常伴慢性咳嗽、咳痰以及进行性肺功能减退。

6.心内膜炎 常发生于原有心脏病基础上,心脏手术、瓣膜置换术后,细菌常接种伤口缝线上或补缀物上,也可发生在烧伤或有药瘾患者的正常心脏瓣膜上。临床表现有:发热、心杂音、心力衰竭、病变可累及心脏各个瓣膜,但以三尖瓣为多见,赘生物累及左心瓣膜者,则预后较严重。相对与草绿色链球菌引起的心内膜炎,本病的药物治愈率低,即便在敏感的抗菌药物治疗下治愈率仍不足30%,故应及早手术切除赘生物并置换病变瓣膜。

7.耳、乳突及鼻窦感染 游泳后外耳道的pH因水进入而偏碱性,有利于铜绿假单胞菌生长,造成外耳道炎糖尿病血管病变者,偶可发生铜绿假单胞菌所致慢性无痛恶性外耳道炎,如不及时治疗,后果较差。本菌所致的中耳炎乳突炎常继发于恶性外耳道炎或急性中耳炎,有糖尿病或其他疾病时,铜绿假单胞菌可通过血管鞘而引起颅内感染

8.中枢神经系统感染 表现为脑膜炎脑脓肿,有发热、头痛呕吐烦躁、颅压高等症状。常继发于颅脑外伤、头和颈部肿瘤手术以及腰穿术或脑室引流术后,亦可由耳、乳突、鼻窦感染扩散蔓延。粒细胞缺乏、严重烧伤则为铜绿假单胞菌败血症过程中迁徙至脑部的危险因素。临床表现与其他细菌性中枢感染相同,但预后较差,病死率在60%以上。

9.骨关节感染 主要由于败血症的血行迁徙或来源于邻近组织感染病灶,老年人复杂性尿路感染泌尿生殖系手术或器械操作,可致多发性椎体骨髓炎。近年来报道,注射海洛因者常致颈椎骨髓炎。临床过程无甚特殊,较少疼痛感,预后不良。

10.眼部感染 铜绿假单胞菌是角膜溃疡角膜炎常见病原菌之一,常继发于眼外伤或农村稻谷脱粒时角膜擦伤后。铜绿假单胞菌污染了隐形眼镜或镜片液是本菌感染眼睛的另一种重要方式。感染发展迅速,48h内可波及全眼,可迅速引起角膜溶解,应予紧急处理,否则易造成失明

取感染部位标本,如脓液、痰液、血、尿、皮疹、穿刺物或渗出液等进行直接涂片镜检细菌培养测定,根据微生物特性进行鉴定,可确立诊断。

铜绿假单胞菌感染的诊断

铜绿假单胞菌感染的检查化验

1.涂片法:绿色脓液和脑脊液等可以先直接涂片或离心后取沉淀涂片染色,如为革兰阴性菌,则结合临床表现基本可以明确诊断。

2.培养法:取感染部位标本,如脓液、痰液、血、尿、皮疹穿刺物或渗出液等进行细菌培养,根据微生物特性进行鉴定,可确立诊断。

3.血象检查:白细胞轻度增高,也有减少的情况,并可见贫血黄疸

4.辅助检查:呼吸道感染X线表现为双肺散在支气管肺炎结节渗出阴影,或阴影中可见小透光区(小脓肿)。听诊检查可有弥漫性细小水泡音及喘鸣音。脑脓肿CT表现为边界清楚或不楚的低密度灶,脓肿附近脑组织可有低密度水肿带。

铜绿假单胞菌感染的鉴别诊断

培养阳性,并经生化鉴定为假单胞菌可以确诊。可在选择培养基上并产生绿脓色素的即可鉴定为铜绿假单胞菌。若无色素或在鉴别培养基上不发酵乳糖葡萄糖的革兰阴性杆菌,可行以下方法进一步鉴别。

1.色素鉴定 可将细菌接种于绿脓菌素测定培养基(King A、B)斜面培养基,37℃ 24h或置室温观察5天。细菌在King A斜面上产生绿脓色素呈深绿色,液体培养基接触空气处绿色明显。若色素不明显或混杂其他色素,可加氯仿于斜面,置室温观察1~24h,如仍不明显,可在氯仿液中滴加稀盐酸,绿脓色素在酸液层呈红色。铜绿假单胞菌在King A斜面培养基上也可产生红脓毒素呈红紫色,但较少见。铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌在King B斜面培养基上产生绿脓荧光色素呈现黄绿色荧光。铜绿假单胞菌在含蛋白胨培养基中生长时常有黑脓毒素产生。嗜麦芽窄食单胞菌也有黑脓毒素产生。

2.与其他假单胞菌鉴定 铜绿假单胞菌氧化酶阳性,能氧化分解葡萄糖、木糖,产酸不产气,但不分解乳糖和蔗糖液化明胶、可分解尿素,还原硝酸盐为亚硝酸盐并产生氮气,吲哚阴性,利用枸橼酸盐精氨酸水解酶阳性。绿脓杆菌败血症患者尿中出现铜绿色蛋白尿,将患者尿液调成酸性、碱性和中性,置于暗室分别用紫外线照射,如有铜绿蛋白尿则发生淡绿色荧光。

铜绿假单胞菌感染的并发症

可并发肢端迁徙性脓肿成人呼吸窘迫综合征弥散性血管内凝血(DIC)等。肢端迁徙性脓肿出现在铜绿假单胞菌感染皮肤病变的晚期;成人呼吸窘迫综合征出现时患者有胸闷气促呼吸浅而频繁,心跳增快,呼吸困难症状;DIC常有出血休克栓塞溶血四方面的表现。

铜绿假单胞菌感染的预防和治疗方法

积极治疗原发病,缩短住院时间;医院必须严格消毒病房、器械、敷料,医务人员及护理员勤洗手,认真执行无菌操作;对携带多药耐药病菌者进行接触隔离以防引起医院感染。注意个人防护,勤洗手,提高机体免疫力,避免与铜绿假单胞菌感染患者接触,有皮肤创面是应及时消毒处理。

铜绿假单胞菌感染的西医治疗

(一)治疗

1.一般、局部治疗

积极处理各种原发病灶如烧伤支气管炎等。对化脓病变严重的组织实施引流清创术或切除;对脓疮和脓胸应实施引流;感染的内置装置(包括血管导管)应予以去除;出现铜绿假单胞菌心内膜炎严重时应进行瓣膜置换术

2.药物治疗

严重铜绿假单胞菌属感染的治疗应采用敏感药物联合治疗,剂量与疗程决定于感染部位与感染严重程度,若是慢性感染或有病灶处解剖结构的破坏,疗程常需数周乃至数月。目前,作用较强的抗菌药物半合成青霉素,如阿洛西林哌拉西林,其中以哌拉西林为最常用。第三代头孢菌素中以头孢他啶头孢哌酮的作用较强。其他β内酰胺类药物中亚胺培南及氨曲南;氨基糖苷类庆大霉素妥布霉素阿米卡星异帕米星;氟喹酮类如氧氟沙星环丙沙星氟罗沙星等都有一定作用。铜绿假单胞菌具有天然和获得性耐药性,其对抗菌药物广泛耐药,并且耐药率有明显上升。故一旦细菌培养阳性,应即进行药敏测定,根据药敏测定结果选择用药方案。在获得抗菌药物敏感性试验结果之后,药物联用与单药治疗相比,患者病死率无显著差异。但有研究表明单用氨基糖苷类抗菌药物治疗铜绿假单胞菌感染无效,故在选择单药治疗时如有其他药物可供选择,不要单用氨基糖苷类抗菌药物治疗铜绿假单胞菌感染,在病情严重时选择联合用药

(二)预后

选择合理的用药方案对降低病死率有很大的作用,在积极治疗原发病的基础上加强支持疗法、局部治疗预后较好;继发于败血症者病情危重,病死率极高,中枢神经系统感染预后较差,病死率在60%以上。

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