MONITORING OF BURN WOUND INVASIVE INFECTION BY BACTERIA QUANTITATION, BIOPSY AND BLOOD CULTURE——A COMPARATIVE STUDY
衡阳医学院 李利平
湖南医科大学湘雅医院 马恩庆
[内容摘要]本文以烧伤感染中3种常见细菌即绿脓杯管金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别建立大白鼠大面积三度烧伤感染模型。于伤后第一,三、五、七、九天各组处死6只以上大白鼠,行心血培养,创面组织活检和组织匀浆细菌定量培养。经比较表明,组织匀装细菌定量培养能较准确地反映创面组织内细菌种类和含量的据创面组织内细菌含量的动态变化,可以预示侵袭性感染的发生、发展,为烧伤馒袭性感染的预防、早期诊断、早期治疗提供有效信息。故本文认为组织匀浆装细菌定量时烧伤馒袭性感染的检测有一定应用价值。
关键词:烧伤 感染 血培养 组织活检 组织匀浆细菌定量
烧伤侵袭性感染是烧伤常见并发症和主要死亡原因。临床上为了防治侵袭性感染,除密切观察病情外,还积极采取各项实验检查。本文通过动物实验,对比分析血培养,组织活检,组织匀浆细菌定量培养对烧伤侵袭性感染的检测意义。
材料与方法
一、细菌菌种及细菌是满的配制:绿脓杆菌(PA)4176,取自烧伤后绿脓杆菌败血症患者;金黄色葡萄球菌(S)26003,大肠杆菌(E)44062,来源于中国医学科学院抗菌素所。将上述菌种培养18—24小时,取细菌菌落用生理盐水洗下置试管内混匀,同标准浓度管比浊,分别配成细菌含量为4 X 108个/毫升的细菌悬液。
二、动物分组及其烧伤创面感染模型的建立:健康Wistar纯种大白鼠108只,体重162士45克,性别不拘。随机分成三组即绿脓杆菌组34只,金葡球菌组39只,大肠杆菌组35只。剪除大白鼠背部毛发,固定于动物架上,将大白鼠背部无毛区浸入恒温沸水中10秒钟,造成面积约20%III度烫伤创面。伤后立即将不同细菌悬液1毫升分别滴于各组;动物创面上,从而建立绿脓杆菌、金葡球菌、大肠杆菌感染的大白鼠模型[1]。于伤后第一、三、五、七、九天各组分别处死六只以上大白鼠,行心血培养,组织活检,组织匀浆细菌定量培养。并在处死前观测大白鼠肛温,呼吸,精神状态等。
三、创面组织标本的采取和组织活检:大白鼠用3%戊巴比妥钠(30~ 50mg/kg)腹内注射麻醉后,75%酒精初步清洁,消毒创面二次,于创面中央作两条平行切口长2cm,宽1cm,深达肌膜。组织标本的一半立即用10%甲醛液固定造活检,组织切片用HE染色和革兰氏染色制成两种组织染色切片。在光学显微镜下着发现细菌侵袭到深部未烧伤的活组织内,即为法检阳性[2]。
四、组织句浆细菌定量培养[1][3]:组织标本的另一半无菌下称量后,为杀灭标本表面细菌,将标本快速放人99.5%一100%异丙醇内,立即抽出,点燃燃烧6秒钟,用95%一100%乙醇重复两次。将标本和适量肉青汤放人无菌玻璃匀浆器内,电动匀浆,制成浓度为养的勾浆液。另取3支无菌试管,均装肉青汤9.9毫升,将匀浆液连续稀释3次,每次稀释100倍,获得浓度为10-1(即匀浆液)10-3、10-5、 10-7共四种不同浓度液。分别取上述四种不同浓度液0.1毫升涂布接种于四只血琼脂平皿上,置37C恒温培养箱内培养24小时观察结果。如果在第一种浓度液(匀浆液)接种的平皿上有1—9个窗落,则结果为102个细菌/克组织;如果菌落数》10个,则结果为103个。同理有104、105……109。
五,心应培养[1]:将大白鼠麻醉后,去除胸腹部毛发,用2—3%碘酒消毒一遍,75%酒精消毒两遍,无菌操作下剖开胸腔,显露心脏。抽取心血0.5毫升或 1毫升放人装有4.5毫升或9毫升肉膏汤的试管内。混合后放置37C恒温培养箱内。培养7天,取少许涂布接种于普通琼脂培养皿上。培养24小时,如果培养皿上有相应接种的细菌生长,则为血培养阳性。
结果
一、组织纲富含量的动态变化:三组组织细菌含量的动态变化基本一致。第一天组织细菌含量较低,第三天以后组织细菌含量明显增加且稳定于较高水平(见图)。
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二、创面组织细菌含量,组织活检和血培养之间的关系(见表):血培养阳性率和活检阳性率均随着组织细菌含量增加有相应增加的趋势。据总样品进行等级相关分析[4]表明血培养阳性率与创面组织细菌含量呈正相关关系(rs=0。94,P<O.005);组织活检阳性率与创面组织细菌含量亦呈正相关关系(r=0.79,P<0.02)。
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绿脓杆菌创面组织含量为103时,组织活检和血培养就都有阳性结果;当组织细菌含量为104时,组织活检和血培养阳性率都明显增际金葡球菌组织含量为104时,组织活检阳性率明显增加;而组织细菌含量为105时才有血培养阳性。大肠杆菌组织细菌含量为106时,活检发现细菌侵袭到创面深部未烧伤的活组织内的动物只数明显增加;组织细菌含量为107时,血培养才出现阳性。
依据总样品分析组织活检、血培养检测烧伤侵袭性感染的敏感性:108只受试大白鼠中,81只发生了侵袭性感染(即活检和/或血培养阳性),其中组织活检确定诊断为侵袭性感染者71只,漏诊10只,敏感性为88%(71/81)。血培养确定诊断为侵袭性感染者42只,漏诊39只,敏感性为52%(42/81)。就各组而言:绿脓杆菌组织活检和血培养检测的敏感性均为79%(23/29)。金葡球菌组织活检敏感性为93%(27/29),而血培养敏感性只有34》 (10/29)。大肠杆菌组织活检敏感性为91%(21 23),血培养敏感性为39%(9/23)。
三、本组108只大白景实验:出现呼吸困难,肛温不升,精神狂燥,消化道出血,腹膨胀等严重表现者共36只,其中绿脓杆菌组16只,金葡球菌组11只,大肠杆菌线9只。42只血培养阳性中伴有上述严重表现者29只,占 69%(29/42)。
讨论
烧伤侵袭性感染是烧伤死亡最常见的原因。减少烧伤死亡的关键,在于对侵袭性感染的预防、早期诊断及早期治疗。故临床上理想的检测侵袭性感染的方法应既能为预防侵袭性感染提供信息;又能早期作出诊断,提高早期诊断的敏感性,为早期治疗提供有效信息。
血培养、组织活检和组织匀浆细菌定量培养是检测烧伤侵袭性感染三种主要方法。
血培养较简便,根据血培养及其药敏试验可以选择敏感抗菌药物。正是基于这些优点,目前常应用于临床。但本研究结果表明:(1)血培养检测侵袭性感染的敏感性较低。血培养对总样品检测的敏感性为52%;对各实验组检测的敏感性不一致,绿脓杆菌组为79%,金葡球茵组和大肠杆菌组分别为34%和39%。绿脓杆菌毒力侵袭力强,对机体免疫功能的抑制更明显,且侵袭速度快,当组织细菌含量为10时即可侵人血循环,血培养出现阳性;而金葡球菌和大肠杆菌当组织细菌含量分别高达105和107时,细菌才侵入血液循环,血培养才有阳性结果。(2)本组42只血培养阳性中有69%(29只)的大白鼠伴有呼吸困难或肛温不升,消化道出血等严 重表现。表明细菌一旦进人血液循环,血培养出现阳性时预后差。这一点与Bharadwaj[5]等报道一致。 所以本文认为血培养对于烧伤侵袭性感染的预防、早期诊断及早期治疗提供的信息意义不够大。
烧伤创面组织活检对侵袭性感染检测的敏感性较高。对总样品检测的敏感性为88%。对绿脓杆菌组、金葡球菌组和大肠杆菌组检测的敏感性分别为79%,93%和91%。组织活检通过显微镜可以看到细菌在创面组织内侵袭的深度,依此进行病理分级[1][2],从而推测侵袭性感染的发生、发展,为预防和早期诊断侵袭性感染提供有用的信息。组织活检虽能对侵人组织的细菌定量和定性,但不准确,不能作为选择敏感抗菌药物的可靠依据。
组织匀浆细菌定量培养能较准确地反应侵入组织内细菌种类和含量,因为在匀浆之前组织标本经异丙醇和乙醇三次燃烧处理,杀灭了组织标本表面未侵袭的细菌或污染细菌。其次组织内细菌含量与组织活检和血培养阳性率呈正相关关系,即组织内细菌含量越高,侵袭性感染发生的可能性越大。本研究结果表明,绿脓杆菌组织含量达103以上时,有82%的大白鼠发生了侵袭性感染,即82%的大白鼠在组织活检和/或血培养检测中出现阳性结果。金葡球菌和大肠杆菌组织细菌含量分别达105或107时,细菌侵袭到深部未烧伤的活组织内,如果组织细菌含量分别达105或107,血培养则出现阳性结果。组织匀浆细菌定量培养还可以动态地观察创面组织内细菌含量的变化,从而可以判断创面感染发生和发展趋势,病情转归和治疗效果。故本文认为组织匀浆细菌定量培养对于检测烧伤侵袭性感 染具有一定的实用价值。
参考文献
[1]Teplitz,C et al:Pathogenesis of experimental Pseudomonas burnwound Sepsis.Journal of Surgical Research.Vol.4(5).P200—216.1963.
[2]McManus AT et al:Comparison of quantl tatlve microbiology and hlstopathology In divided burn WOund bloPsy sPecimens.Arch.Surg.Vol.122,P74— 76,1987.
[3]KriZZ6kTJ,ROb8OllMC:EVOlljtloll Ofqllslltlt。- tlve bacteriology In woundmanagement· The Amerl can Journal of Surgery.Vol.130,P575——584,1975.
[4]杨树勤主编:卫生统计学,第二版,人民卫生出版社,1986,P101一115.
[5]BharadwaJ et al:Assessment of burn wound sepsis by swab, full thickness blopsy culture and blood culture——A Comparative Study.Burns.Vol.10,P124——126,1983.