宏基因組二代測序及病原微生物芯片輔助診斷起搏器導(dǎo)絲處皮膚破潰感染一例

李欣昱,劉瑩瑩,王禹川,林連君*

(1北京大學(xué)第一醫(yī)院老年內(nèi)科,北京100034;2國家工程研究中心北京生物芯片技術(shù)所,北京102206; 3首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院心血管內(nèi)科,北京100038)

起搏器囊袋感染是心臟植入裝置術(shù)后感染類型之一,若不及時(shí)處理,會(huì)造成血行感染及感染性心內(nèi)膜炎。尤其對于高齡患者,一旦懷疑起搏器植入感染,亟需引起重視。精準(zhǔn)快速的病原學(xué)結(jié)果對于輔助診斷及調(diào)整抗感染方案具有重要意義。本文對1例應(yīng)用宏基因組二代測序技術(shù)及病原微生物芯片輔助病原學(xué)診斷起搏器導(dǎo)絲處皮膚破潰感染病例進(jìn)行報(bào)道,為臨床特殊病原體感染的診療提供參考。

1 臨床資料

患者,男性,90歲。因“間斷心悸20余年,皮膚破潰,起搏器導(dǎo)線外露2d”就診。患者25年前間斷感心悸伴頭暈,診斷為“病態(tài)竇房結(jié)綜合征”。20年前行人工永久起搏器植入術(shù),后曾因起搏器電量耗竭兩次行起搏器更換術(shù)(2005年及2017年)。1個(gè)月前患者因皮膚瘙癢抓撓導(dǎo)致起搏器處皮膚破潰,未予重視。2d前發(fā)現(xiàn)起搏器導(dǎo)絲外露,遂至北京大學(xué)第一醫(yī)院就診。自發(fā)病以來患者體溫正常,偶伴心悸、咳嗽、咳痰。既往病史:冠狀動(dòng)脈粥樣硬化、左腎動(dòng)脈狹窄及口腔癌等。入院查體:體溫 36.3℃,脈搏 62次/min,呼吸16次/min,血壓125/75mmHg(1mmHg=0.133kPa),右側(cè)胸壁可見一大小為2cm×1cm的皮膚破潰,無紅腫滲液。雙肺清,心律齊,腹軟、無壓痛,雙下肢不腫。

入院后查血常規(guī)提示中性粒細(xì)胞升高(白細(xì)胞計(jì)數(shù)8.40×109/L,中性粒細(xì)胞百分比80.3%,中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)6.70×109/L,血紅蛋白120g/L,血小板計(jì)數(shù)236×109/L)。2020年歐洲心律學(xué)會(huì)發(fā)布的《心臟植入電子裝置感染的預(yù)防、診斷和治療國際共識》及《心律植入裝置感染與處理的中國專家共識2013》中建議行拔除起搏器及抗生素治療。但因患者高齡、基礎(chǔ)疾病多、電極置入時(shí)間長達(dá)20年之久,電極和血管、心臟粘連緊密,移除起搏器和拔除電極風(fēng)險(xiǎn)大,且術(shù)中、術(shù)后仍存在感染風(fēng)險(xiǎn),經(jīng)與患者家屬充分溝通并交代病情,患者家屬選擇保守清創(chuàng)處理。因起搏器囊袋感染的常見病原體是葡萄球菌,且多為凝固酶陽性的金黃色葡萄球菌或凝固酶陰性的葡萄球菌,另考慮患者導(dǎo)線裸露,存在導(dǎo)線相關(guān)心腔內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn),遂于入院后予利奈唑胺聯(lián)合頭孢哌酮舒巴坦初始經(jīng)驗(yàn)治療。

入院當(dāng)天(2020-04-22)留取標(biāo)本進(jìn)行傷口分泌物涂片、傷口分泌物培養(yǎng)及外周血培養(yǎng),均為陰性。于2020-04-23局部麻醉下行右胸壁清創(chuàng)術(shù),術(shù)中留取組織標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng),同時(shí)送博奧生物集團(tuán)有限公司復(fù)雜感染芯片快速檢測(Chips for Complicated Infection Detection,CCID)和宏基因組二代測序(metagenomic next generation sequencing,mNGS)檢測。CCID是一種恒溫微流控?cái)U(kuò)增芯片檢測平臺,可實(shí)現(xiàn)在4～6h內(nèi)利用生物樣本完成對150多種包括細(xì)菌、病毒、真菌及細(xì)菌耐藥基因等指標(biāo)的檢測。1d內(nèi)CCID回報(bào)提示檢出表皮葡萄球菌。72h內(nèi)mNGS回報(bào)提示檢出表皮葡萄球菌、黏液玫瑰單胞菌。未檢測出相關(guān)耐藥基因。6d后組織培養(yǎng)示檢出表皮葡萄球菌。結(jié)合病原學(xué)結(jié)果考慮葡萄球菌感染可能性大,不除外合并黏液玫瑰單胞菌感染。因目前抗感染方案可覆蓋上述病原,遂繼續(xù)予利奈唑胺+頭孢哌酮舒巴坦抗感染治療。術(shù)后定期換藥,傷口未見明顯滲血滲液,體溫未見明顯升高。術(shù)后復(fù)查血常規(guī):白細(xì)胞計(jì)數(shù)6.00×109/L,中性粒細(xì)胞百分比80.2%,中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)4.80×109/L,血紅蛋白101g/L,血小板計(jì)數(shù)189.00×109/L。經(jīng)清創(chuàng)術(shù)及抗感染治療,患者病情較穩(wěn)定出院。

2 討 論

近年來,由于人口老齡化及起搏器適應(yīng)證擴(kuò)大等原因,起搏器等心臟植入裝置應(yīng)用增加,術(shù)后感染較前多見,主要表現(xiàn)為囊袋淺表皮膚感染、囊袋感染、血行感染及感染性心內(nèi)膜炎等[1,2]。由于臨床缺乏全面記錄,心臟植入裝置合并感染的真實(shí)發(fā)病率不詳。一項(xiàng)meta分析顯示,心內(nèi)植入裝置感染率為0.5%～5.1%[3]。2004年至2008年,美國心臟植入裝置術(shù)后感染率從1.53%上升到2.41%;感染相關(guān)病死率從1993年的2.91%增加到2008年的4.69%[4]。我國尚缺乏全國性或區(qū)域性心臟植入裝置術(shù)后感染監(jiān)測報(bào)告,現(xiàn)有的單中心研究顯示,患者術(shù)后感染率為1.20%～9.34%[5-7]。有研究發(fā)現(xiàn),心臟起搏器術(shù)后6個(gè)月感染率高于術(shù)后1個(gè)月,起搏器置換后感染率高于首次植入后[8,9]。本文報(bào)道了1例90歲高齡起搏器皮膚破潰囊袋感染患者,在精準(zhǔn)病原學(xué)診斷輔助下,經(jīng)規(guī)律抗感染治療及囊袋清創(chuàng)術(shù)后,患者病情較穩(wěn)定出院。

既往研究中,使用組織培養(yǎng)等傳統(tǒng)病原檢測手段,檢出的起搏器傷口合并感染的主要病原體為金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌(常為表皮葡萄球菌)及銅綠假單胞桿菌等革蘭氏陰性桿菌[10,11]。但傳統(tǒng)培養(yǎng)法耗時(shí)長且陽性率低,不利于及時(shí)指導(dǎo)后續(xù)抗感染藥物調(diào)整[3]。針對高齡患者特殊部位感染,新興分子診斷技術(shù)等精準(zhǔn)快速的病原學(xué)檢測手段對于指導(dǎo)后續(xù)抗感染方案、提高治愈率及減少不良預(yù)后具有重要意義。本例患者涉及的病原學(xué)檢測技術(shù)有細(xì)菌培養(yǎng)、CCID和mNGS。涉及到的標(biāo)本包括外周血、傷口分泌物和術(shù)中清創(chuàng)的皮膚軟組織清創(chuàng)物。從標(biāo)本類型角度,清創(chuàng)術(shù)中留取的皮膚軟組織標(biāo)本物病原體檢出率高于其他類型的組織樣本。就檢測手段而言,組織培養(yǎng)、CCID和mNGS均檢出表皮葡萄球菌。從時(shí)間優(yōu)勢上,CCID可實(shí)現(xiàn)檢測當(dāng)天出具報(bào)告(平均為1.5h),mNGS報(bào)告時(shí)間為48～72h,均快于細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)間,有助于及時(shí)調(diào)整后續(xù)治療方案。就病原體的痕量檢出而言,mNGS另外報(bào)告了黏液玫瑰單胞菌。

黏液玫瑰單胞菌為兼性厭氧革蘭氏陰性球菌, 屬于玫瑰單胞菌屬。1993年Rihs等[12]將玫瑰單胞菌屬分為已命名的3個(gè)種和未命名3個(gè)種。2003年Han等[13]將玫瑰單胞菌屬未被命名的基因種4取名為黏液玫瑰單胞菌。此后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其他新種類,和人類感染密切相關(guān)的菌株主要為吉氏玫瑰單胞菌和黏液玫瑰單胞菌[14,15]。黏液玫瑰單胞菌可產(chǎn)生黏蛋白,形成生物膜包裹在導(dǎo)管表面,從而引起導(dǎo)管相關(guān)血流感染。隨著介入診療手段增加,分離自患者血液、傷口分泌物、泌尿生殖系分泌物及腹膜透析液等標(biāo)本的黏液玫瑰單胞菌陸續(xù)被報(bào)道[15]。本例病例為黏液玫瑰單胞菌在皮膚軟組織感染中的首次報(bào)道。

對于是否移除心內(nèi)植入裝置,須根據(jù)相關(guān)指南、結(jié)合患者實(shí)際情況,由心臟電生理醫(yī)師和感染專家綜合判斷。對于疑似囊袋感染或裝置相關(guān)心內(nèi)膜炎的患者,推薦先至少采集兩次樣本進(jìn)行血培養(yǎng),經(jīng)驗(yàn)性開始靜脈抗生素治療(抗菌譜須覆蓋耐甲氧西林的葡萄球菌)。確定病原體后應(yīng)酌情調(diào)整抗生素治療方案,對于無并發(fā)癥的囊袋感染和無血流感染的患者,在裝置移除后繼續(xù)抗生素治療,至少持續(xù)14d;對于裝置相關(guān)心內(nèi)膜炎患者或合并菌血癥的患者,抗微生物治療至少持續(xù)4～6周[16]。就本例患者而言,經(jīng)病原學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)表皮葡萄球菌及黏液玫瑰單胞菌,規(guī)律予利奈唑胺+舒普深抗感染治療,后病情穩(wěn)定出院。

綜上,高齡患者發(fā)生起搏器導(dǎo)絲處皮膚破潰感染疑似起搏器囊袋感染時(shí),應(yīng)予以高度重視。經(jīng)驗(yàn)抗感染治療應(yīng)早期及時(shí)啟動(dòng),精準(zhǔn)快速的病原學(xué)檢測對后期的抗感染藥物的調(diào)整也尤為重要。望本病例可以拋磚引玉,為臨床中類似患者的診治尤其是病原學(xué)精準(zhǔn)快速診斷提供借鑒。