神经外科重症监护病房发生耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌聚集性病例的流行特征及处置效果*

王黎明，唐定豪，江显萍，杨永鑫，董群雁，杨玉红，吴志平

(1.黔南州人民医院 医院感染管理科，贵州 黔南 558000；2.黔南州人民医院 神经内科，贵州 黔南 558000；3.黔南州人民医院 泌尿外科，贵州 黔南 558000)

肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae，KP)多定植于人体消化道和呼吸道，可引起肺部、血流等一系列感染，是临床上常见的条件致病菌之一[1]。耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(carbapenem resistant KP，CRKP)是指对碳青霉烯类抗菌药物如厄他培南、亚胺培南以及美罗培南等任一药物耐药的肺炎克雷伯菌。2013年美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control，CDC)已经将CRKP列入“紧迫”级别威胁的三大细菌之一，CRKP导致的医院感染控制难度大，病死率高，已成为医院内死亡的高危危险因素[2-3]；在我国CRKP血流感染患者病死率高达47.9%甚至更高，而CRKP引起的呼吸机相关肺炎常引起患者住院时间延长、病情加重、影响患者的预后和身心健康，危害性日趋严重[4-5]。2018年我国细菌耐药监测网显示，KP对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别从2005年的3.0%和2.9%上升到了2018年的25.0%和26.3%，耐药率上升幅度超过8倍[6]。全国CRKP检出率逐步增高，2019年全国CRKP检出率为10.9%，较 2014年上升了4.5%，虽然贵州省CRKP检出率略低于全国水平，但仍呈现逐年递增趋势，由2014年的3.1%上升至7.1%[7]。目前研究多认为CRKP暴发与环境污染有关，环境物体表面的清洁消毒是控制感染暴发的关键[1，8-9]，但往往仅根据药敏结果、床位分布等推测出可能的传播链条及方式，并未对患者和环境物体表面检出菌株做同源性检测。贵州省少数民族地区某三甲医院的医院感染监测数据提示神经外科重症监护病房(neurosurgery intensive care unit，NSICU)发生的CRKP医院感染呈上升趋势，本研究采用现场流行病学调查、环境卫生学采样、病原菌培养及同源性检测等一系列措施，探讨感染源及可能传播途径，并提出针对性地防控措施；又通过2021年3月—2021年7月持续整改追踪，评价医院感染是否得到有效控制。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2020年10月—2021年2月NSICU患者为研究对象，要求符合：(1)患者标本培养检出KP；(2)KP药敏结果显示对厄他培南、亚胺培南及美罗培南任1种出现耐药，且剔除同一病例重复送检的菌株结果；(3)符合《医院感染诊断标准(试行)》[10]确定为CRKP导致的医院感染。排除细菌鉴定及药敏结果未对碳青霉烯类药物耐药的患者。对药敏试验结果判断为CRKP感染的患者，根据医院感染诊断标准做出感染、定植诊断，对疑难病例的诊断则需与该患者管床医生讨论确定。共纳入NSICU患者180例，经细菌培养、药敏结果以及医院感染诊断标准确定7例CRKP医院感染患者。本研究获得医院伦理委员会批准(QNZY2021001)。

1.2 研究方法

1.2.1流行病学调查 通过回顾性查阅医院感染实时监控系统和医院信息系统，并通过现场与院感质控医生及管床医生访谈的方式开展流行病学调查，收集患者的流行病学资料。患者个案调查内容包括患者姓名、年龄、性别、住院号、床号等基本信息以及基础疾病、侵入性相关操作、用药情况、感染诊断、菌检出情况等。

1.2.2环境卫生学监测 对NSICU可疑物体表面包括病床护栏、床头桌、床帘、病历夹、医务人员工作服、病区内水池、水龙头、治疗车把手、医疗废物桶盖、电脑键盘、鼠标及电话听筒等环境物体表面，输液泵面板、监护仪面板和按钮、听诊器、血压计袖带、呼吸机面板、旋钮、湿化瓶底座、滤器出气口等仪器设备表面进行采样，共计48份；对医务人员手卫生前的手进行采样，共计12份。按照《医院消毒卫生标准》[11]进行采样及判读。

1.2.3病原菌培养及药敏试验 按照《全国临床检验操作规程(第四版)》[12]进行标本培养、分离与鉴定操作，所有分离出KP，采用VITEK2～compact全自动细菌检测系统(法国生物梅里埃公司)进行菌株鉴定，质控菌株肺炎克雷伯菌ATCC 700603(中国微生物菌种保藏中心)。K-B纸片扩散法进行药敏试验，以亚胺培南或美罗培南MIC≥4 μg/L为 CRKP，药敏结果的判断参照2018版美国临床实验室标准化协会(Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)的推荐标准[13]。

1.2.4医院感染聚集和医院感染的判断[14]国家相关规范定义医院感染聚集为在医疗机构或其科室的患者中，短期内发生医院感染病例的增多，且发病率超过历年散发水平；医院感染是指住院病人在医院内获得的感染，包括在住院期间发生的感染和在医院内获得出院后发生的感染，但不包括入院时已经存在或入院前已经开始的感染；参考定义计算医院感染发病率(医院感染发病率=观察期间内医院感染病例数/同期住院患者住院日总数×100%)。

1.2.5多位点序列分型(multilocus sequence typing，MLST) 选取RNA聚合酶β亚基(β-subunit of RNA polymerase，rpoB)、3-磷酸甘油醛脱氢酶A亚基(Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase，gapA)、苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase，mdh)、磷酸葡萄糖异构酶(phosphoglucose isomerase，pgi)、磷酸盐E(phosphoporine E，phoE)、翻译起始因子2(translation initiation factor 2，infB)及周质能量换能器(peripasmic energy transducer，tonB)等7个管家基因建立肺炎克雷伯杆菌MLST分型方案(管家基因序列及引物序列见表1)。相关试剂：血平板(环凯微生物 024070)、细菌基因组 DNA提取试剂盒(天隆科技 ZTLJX)、Premix TaqTM(TaKaRa)、DNA序列分析仪为GeneRotex 96型。扩增体系为：去离子水18 μL，2×Taq MasterMix 25 μL，上、下游引物各1 μL，模板DNA 5 μL。反应条件为：94 ℃预变性2 min，随后94 ℃变性30 s、50 ℃退火1 min、72 ℃延伸30 s、共35个循环，最后1个循环延伸时间为5 min，12 ℃下保存。

表1 管家基因及目标基因引物序列Tab.1 Housekeeping gene and target gene primer sequences

1.2.6现场观察 医院感染管理专职人员在不告知科室情况下，随机到科室观察科室人员多重耐药防控措施执行情况，观察内容主要有：(1)保洁人员环境清洁消毒与医疗废物收集、处置情况；(2)医务人员日常诊疗、护理过程中各项防控措施执行情况；(3)护工为患者进行按摩、剃须及擦拭身体等日常护理时各项操作执行情况；(4)科室人员手卫生执行情况等。

1.2.7整改措施及效果评价 根据2020年10月—2021年2月(整改前)结果提出以下整改措施，并于2021年3—7月于160名NSICU住院患者中实施，具体如下：(1)合理安置多重耐药菌患者，有条件单间隔离、或将同种检出菌患者放在同一房间集中安置；(2)根据药敏结果规范使用抗菌药物；(3)加强环境清洁消毒，多重耐药菌患者每日清洁消毒≥3次；(4)强化督查力度，加强科室自查及院感科督查。于2021年8月2—4日对NSICU进行整改后多重耐药菌防控措施效果评价。

1.3 统计学分析

采用 SPSS 25.0 进行分析，用Graph Pad Prism 8.0软件进行图表的绘制。用频数和百分比(%)表示计数资料，采用χ2检验进行医院感染发病率分析，P<0.05 为差异有统计意义。

2 结果

2.1 CRKP发生情况

2020年10月—2021年2月NSICU住院患者180人，其中7名患者发生CRKP医院感染，医院感染发病率为3.89%(7/180)，较同期2019年10月—2020年2月CRKP医院感染发病率[1.44%(2/139)]上升2.45%，差异无统计学意义(χ2=0.94，P=0.332)，但CRKP医院感染发病率超过历年发病水平，存在CRKP感染聚集趋势。

2.2 流行病学调查结果

2.2.1人群分布 2020年10月—2021年2月NSICU患者中有14人检出19株CRKP，其中社区感染6人、CRKP医院感染7人、1人定植；标本检出情况以痰标本最多，占71.43%；7例CRKP感染患者均为男性，平均(56±11)岁，以导尿管相关尿路感染为主(占42.86%)；7例患者均入住NSICU超过7 d，其中超过14 d的有5例；检出CRKP前，7例患者均有导尿管置管；中心静脉置管以及气管切开/气管插管6例，1例患者未及时开立“接触隔离”医嘱；7例患者使用抗菌药物种类超过3种，且在检出CRKP后有3例患者使用碳青霉烯类抗菌药物。见表2。

表2 2020年10月—2021年2月NISICU患者中CRKP感染者的基本情况Tab.2 Basic situation of CRKP-infected patients in NISICU patients from October 2020 to February 2021

2.2.2时间分布 2020年10月感染2例，11月、12月各感染1例，2021年1月感染2例，2021年2月感染1例。见图1。

注：红色序号表示医院感染患者。图1 2020年10月—2021年2月 CRKP检出患者的入科、CRKP检出及出科时间Fig.1 Admission,CRKP test results,and discharge time of CRKP patients

2.2.3空间分布 7例CRKP感染患者散在分布于整个NSICU病区，其中4例分布于Ⅰ病区，2例分布于Ⅱ病区。

2.2.4现场观察 通过现场观察，发现科室整改前在多重耐药各项防控措施执行过程中有均存在不同程度错误，有待改进(表3)。

表3 现场观察各项操作执行情况

2.3 环境卫生学调查结果

2020年10月—2021年2月CRKP医院感染聚集事件中采样标本60份，其中环境物表面及仪器表面标本检出3株CRKP，检出率为5.00%，分别来自病例6病床护栏、病例3输液泵及病例5医疗废物桶盖；医务人员手标本中未检出CRKP。

2.4 CRKP的同源性检测结果

通过MLST对NSICU环境物体表面及CRKP医院感染患者分离到的10株CRKP的DNA进行扩增，并根据电泳的条带结果将10株结果清晰可用的CRKP进行同源性分析，分为ST11型和ST423型2个基因型(图2和表4)。

注：1～10标本来源分别为病例6病床护栏、病例3输液泵、病例5医疗废物桶盖、病例1脑脊液、病例2尿液、病例3痰液、病例4痰液、病例5血液、病例6血液及病例7尿液。图2 CRKP基因凝胶电泳Fig.2 CRKP gene gel electrophoresis

表4 10株CRKP标本来源及MLST分型结果Tab.4 Specimen types and MLST typing results of 10 strains of CRKP

2.5 NSICU患者感染CRKP的危险因素分析

入NSICU时长≥14 d、使用碳青霉烯类药物、抗菌药物种类>3种、抗菌药物使用时间≥14 d可能是 NSICU患者发生CRKP医院感染的危险因素(P<0.05，表5)。

表5 NSICU住院患者感染CRKP的危险因素分析Tab.5 Risk factors for CRKP infection in hospitalized patients with NSICU

2.6 CRKP医院感染控制措施效果

通过2021年3—7月整改，于8月2—4日进行评价，结果显示，NSICU住院患者的CRKP医院感染检出率较整改前降低，差异有统计学意义(χ2=3.927，P=0.048；表6)。

表6 整改前后NSICU CRKP感染情况[n(%)]Tab.6 NSICU CRKP infection before and after rectification[n(%)]

3 讨论

近几年，CRKP导致医院感染聚集、暴发事件的报道越来越多，尤其是ICU的感染率居高不下[8,15-16]。多数NSICU患者有严重基础病且侵入性操作多，住院时间普遍较长等特点，更容易发生院内感染，特别是CRKP对除碳青霉烯类以外的其他常用抗菌药物的耐药率均较高，在防控措施执行不当情况下，易发生医院感染聚集或暴发[17]。

有研究显示，患者年龄大、合并慢性肾功能不全或者恶性肿瘤、ApacheⅡ评分高、感染部位多均会增加感染CRKP风险[18]；CRKP感染的高危危险因素有住院时间≥2周、使用抗菌药物种类>3种等[2,19-20]；Da等[21]研究表明住院时间长的患者发生院内感染CRKP的概率是住院时间短的患者的2.23倍。本研究结果表明，入NSICU时长≥14 d、使用碳青霉烯类药物、抗菌药物种类>3种、抗菌药物使用天数≥14 d可能是CRKP医院感染的危险因素，这可能因为入住NSICU患者大多因脑部疾病伴意识障碍入院，患者长期卧床，活动受限，加之深静脉置管、留置导尿、呼吸机插管等侵入性操作，给护理工作带来不便的同时也大大增加患者自身感染的风险。本研究中7例CRKP感染病例住院期间使用抗菌药物均>3种且除病例1外，其余使用抗菌药物天数均≥14 d，且有3例患者在检出CRKP后仍使用碳青霉烯类抗菌药物进行治疗，科室可能存在未严格按照药敏结果使用抗菌药物行为，这可能导致细菌产生耐药性。Pan 等[22]研究显示CRKP表现出的高耐药性和高毒力性常导致高病死率，给患者带来较大危害，增加医疗成本。因此医生应加强抗菌药物相关知识的学习培训，并尽早进行病原学送检，根据药敏结果规范、合理使用抗菌药物，必要时请药学部会诊，避免经验性治疗，减少联合应用抗菌药物进行“重拳出击、大包围”的做法[23]，注意抗菌药物的用法用量、用药途径及间隔时间，进行精准目标治疗。

除以上抗菌药物存在问题外，流行病学调查发现CRKP感染患者散在分布于整个NSICU病区，科室未将CRKP患者统一安置于同一区域，且将多重耐药菌感染患者与中心静脉置管、导尿管甚至机械通气患者安置于同一病房，极大增加了其余患者感染多重耐药菌的风险，这是导致此次聚集事件发生的潜在危险因素。应合理安置患者，将同类型多重耐药感染或定值患者安置于同一病室，并指派专人进行护理，加强人员进出管理，从而减少传播途径。

环境卫生学调查结果显示，6号病例病床护栏、3号病例输液泵以及5号病例医疗废物桶盖检出CRKP，其余高频接触物体表面以及水池、水龙头均未检出CRKP，且科室水池与病床之间均有墙体阻隔，可排除水槽和水龙头导致传播的可能性，从培养结果以及现场观察结果得出，科室应加强床单元清洁与消毒工作。

克隆播散是造成多重耐药菌流行的重要原因，如院内耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的暴发可通过流行菌株的克隆传播，或通过质粒介导传播，还可两者共同存在引起暴发流行[24-27]。本研究中除3号病例外，其余6名CRKP感染患者均检出同源CRKP菌株，且4、5、6及7号病例在住院时间上均存在交集，床位分布上：CRKP感染患者散在分布于整个NSICU病区，加之在5号病例医疗废物桶盖、6号病例病床护栏上检出同源CRKP等因素，进一步佐证NSICU检出的CRKP存在克隆传播，通过医务人员在诊疗操作过程中医疗废物桶使用不规范、医疗废物收集处置流程不正确、手卫生执行不到位等不规范行为进行传播。科室应加强日常巡查和自查工作，将多重耐药防控措施执行情况，纳入科室规章制度管理，积极排查安全隐患，改正诊疗、护理操作中的陋习，最大程度减少交叉感染的风险。

综上所述，除患者自身免疫力低下等内在因素以及住院时间长、侵入性操作多等外在因素外，床单元清洁消毒不彻底、医务人员消毒隔离措施落实不到位、多重耐药患者未集中安置、医疗废物收集处置方法不正确以及医疗废物桶使用不规范是导致此次NSICU发生CRKP聚集事件的主要原因，针对以上存在问题逐一进行整改后2021年3—7月仅1例患者发生CRKP医院感染，采取集束化多重耐药菌防控措施可有效预防与控制CRKP医院感染传播。