碳青霉烯類耐藥大腸桿菌尿路感染的危險因素探討

陳薇，楊彬，曹陽

大腸埃希菌廣泛存在于自然界，屬于腸道正常菌群，也是人類重要的條件致病菌。它是引起泌尿道及多部位感染的主要病原菌，在尿路感染的臨床分離率始終處于首位［1］。近年來，由于抗菌藥物的不合理使用，大腸埃希菌的耐藥率愈來愈高［2］。碳青霉烯類藥物是治療革蘭陰性桿菌，特別是腸桿菌科細菌感染的最強效β-內酞胺類藥物［3］。一旦碳青霉烯類藥物耐藥，臨床治療此類菌株的感染將面臨極大困難。目前，碳青霉烯類藥物耐藥的腸桿菌（carbapenem-resistantEnterobacteraaceae，CRE）已在很多國家出現和報道［4-7］。

我國局部地區也有CRE的暴發流行，其中碳青霉烯類耐藥的大腸埃希菌（carbapenem-resistantEscherichia coli，CREco）屢見不鮮。2015—2017年我院部分臨床科室檢出多例CREco引起的尿路感染住院患者。本研究旨在探討發生CREco尿路感染的危險因素，為制定防治CREco尿路感染相關措施提供參考依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2015年1月—2017年12月在天津醫科大學第二醫院住院期間發生尿路感染、且尿培養結果為大腸埃希菌的患者資料。其中若同一患者住院期間發生多次尿路感染，則僅納入首次感染病原菌為大腸埃希菌者，剔除社區尿路感染（入院48 h內發生）及資料嚴重缺失者。將尿培養結果為CREco的患者設為病例組，在出現CREco尿路感染的科室內按照性別及年齡（±5歲范圍內）匹配的原則選取同時期發生碳青霉烯類敏感大腸埃希菌（carbapenem-sensitiveEscherichia coli，CSEco）尿路感染的患者作為對照，按照病例∶對照為1∶4匹配。

1.2 研究方法

1.2.1 尿路感染標準 參考文獻［8］，患者出現尿頻、尿急、尿痛等尿路刺激征表現，或有下腹觸痛、腎區叩痛，伴或不伴發熱，并具有下列情況：尿檢白細胞男性≥5個/高倍視野，女性≥10個/高倍視野，同時清潔中段尿或導尿留取尿液（非留置導尿）培養大腸埃希菌菌數≥105CFU/mL。

1.2.2 標本采集 采集在膀胱內留存至少4～6 h的晨尿液標本，女性要求清洗外陰部并消毒尿道口，男性清洗尿道口及包皮，然后用無菌方法采集中段尿，或使用導尿方法采集尿液標本。

1.2.3 細菌分離培養及藥物敏感試驗 將尿液標本接種于血瓊脂平皿和麥康凱平皿上，置于35～37℃培養箱中培養18～24 h，對尿細菌培養陽性樣本進行常規細菌鑒定及抗菌藥物敏感性試驗，采用法國生物梅里埃公司的Vitek 2 Compact微生物鑒定系統。質控菌株為大腸埃希菌ATCC25922。CREco定義為對亞胺培南和厄他培南至少一種耐藥。檢出時間定義為入院后首次出現尿培養結果為CSEco/CREco的樣本采集時間。

1.2.4 觀察指標 患者居住地，吸煙、飲酒史，是否患冠心病、糖尿病、高血壓，是否有腎積水、腎囊腫、腎功能不全，是否有腫瘤，是否進行侵入性操作，如膀胱沖洗、膀胱鏡檢查、留置導尿管（本次住院）。檢出前1個月內是否使用過激素、碳青霉烯類、三代頭孢、青霉素類、喹諾酮類及氨基糖苷類抗菌藥物（連續3 d以上），且是否使用超過1種抗菌藥物；是否有泌尿系統結石，如腎結石、輸尿管結石或膀胱結石；有無碎石取石術、膀胱切除術及前列腺切除術等泌尿手術史（3個月內）。術后出現細菌天數，ICU收治，是否有體溫升高。致病菌檢出前住院時間及實驗室檢查項目，包括：降鈣素原（Procalcitonin，PCT）、C反應蛋白（C-reaction protein，CRP）、白細胞計數（WBC）、中性粒細胞比例、血糖等。

1.3 統計學方法 收集所有數據錄入Excel數據庫，采用IBM SPSS Statistics V21.0統計軟件包進行分析。病例組與對照組的耐藥率比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。單因素分析的計數資料比較采用χ2檢驗，將P＜0.2的變量納入多因素Logistic回歸模型，找尋住院患者發生CREco尿路感染的獨立危險因素，計算優勢比（OR）及其95%的可信區間（CI）。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者基本情況 2015年1月—2017年12月發生大腸埃希菌尿路感染患者共1 035例。剔除不符合條件的病例后，首次感染病原菌為CREco的患者24例（病例組），對照組為CSEco，共96例。

2.2 耐藥性分析結果 本院住院患者尿路感染的CREco對氨芐西林、阿莫西林/克拉維酸、頭孢唑啉、頭孢曲松、頭孢吡肟、頭孢西丁、氨曲南、厄他培南、亞胺培南、環丙沙星、左旋氧氟沙星及復方新諾明等12種抗菌藥物均表現出很強的耐藥性，耐藥率均高于70%；而感染的CSEco僅對氨芐西林、頭孢唑啉、復方新諾明的耐藥率高于70%。2組細菌對阿米卡星、呋喃妥因及替加環素的耐藥率均較低，處于35%以下。CREco組對除氨芐西林、慶大霉素、復方新諾明及替加環素外的其他14種抗菌藥物的耐藥率明顯高于CSEco組，差異有統計學意義（均P＜0.05），見表1。

2.3 發生CREco尿路感染的危險因素分析 單因素分析結果顯示，CREco組合并冠心病，侵入性操作膀胱沖洗、留置導尿管比例，使用超過一種抗生素、碳青霉烯類、青霉素類、氨基糖苷類等抗菌藥物的使用率，檢出前住院時間等均高于CSEco組（均P＜0.05），見表2。

將以上有統計學意義的10個變量設為自變量（是=1，否=0或＞4 d=1，≤4 d=0），以是否發生CREco尿路感染為因變量（是=1，否=0），納入多因素Logistic回歸模型。結果顯示，留置導尿管和檢出前住院時間長為住院患者發生CREco尿路感染的獨立危險因素，見表3。

Tab.1 Comparison of resistance of pathogenic bacteria to 18 kinds of antimicrobial agents between CREco group and CSEco group表1 CREco組與CSEco組對18種抗菌藥物的耐藥情況株（%）

3 討論

3.1 CREco耐藥情況分析 近年來研究顯示，大腸埃希菌耐藥性的增高主要是因為產超廣譜β-內酰胺酶（ESBLs）菌株增多引起，而非產ESBLs的菌株對常用的抗菌藥物仍保持較高敏感性［9］。本研究回顧性調查發現本院近3年間發生大腸埃希菌尿路感染的1 035例中，產ESBLs的大腸埃希菌有544株，約占全部病例的52.6%，臨床上多采用碳青霉烯類抗菌藥物治療該類大腸埃希菌所致感染。同時，鑒于本院屬于地區性三級甲等醫院，住院患者多病情嚴重，病情復雜，且由于細菌培養、鑒定與藥敏試驗等均需時較長，醫生無法及時了解患者感染細菌的具體情況。為不延誤患者的治療，防止病情進展，一般先予經驗性用藥，多傾向于選擇強效、廣譜的抗菌藥物，如碳青霉烯類或含酶抑制劑的復合制劑類等有限的幾種抗菌藥物。因此醫院環境中的大腸埃希菌長期面臨較高的抗菌藥物選擇性壓力，這將導致更多的CREco被篩選出來。而耐藥性傳遞可能是導致CREco在醫院內出現并播散的另一原因［10-11］。回顧性調查中發現，在本研究的同一時期內，本院部分臨床科室中檢出多例碳青霉烯類耐藥的腸桿菌科細菌，如肺炎克雷伯桿菌、大腸埃希菌等，筆者推測它們可能通過質粒介導等方式將耐藥性水平傳遞給CSEco，導致CREco的出現。CREco多為多重耐藥菌，本研究中的CREco除氨芐西林、、慶大霉素、復方新諾明及替加環素外，對其他14種抗菌藥物的耐藥率明顯高于CSEco組。

Tab.2 Univariate analysis of risk factors associated with CREco urinary tract infections表2 住院患者發生CREco尿路感染的單因素分析 例（%）

Tab.3 Multivariable analysis of risk factors associated with CREco urinary tract infections表3 住院患者發生CREco尿路感染的影響因素分析

3.2 CREco尿路感染危險因素分析 CREco的出現與播散是目前臨床醫生在治療尿路感染時所面臨的棘手的問題。因此，了解患者發生CREco尿路感染的危險因素，采取措施加以預防及控制十分重要。本研究中，留置導尿管和檢出前住院時間長是住院患者發生CREco尿路感染的獨立危險因素，而無抗菌藥物應用這一因素，這與其他研究者研究的結論有部分區別。既往研究認為，前期碳青霉烯類、含酶抑制劑的復合制劑類或氟喹諾酮類等抗菌藥物使用是引起碳青霉烯類耐藥腸桿菌或非發酵菌定植或感染的主要危險因素［12-14］。考慮主要有以下原因：目前國內外探討患者發生CREco尿路感染危險因素的研究尚罕見報道。與本研究相比，其他相關研究中多以碳青霉烯類耐藥的克雷伯菌、腸桿菌菌群或非發酵菌的感染者為研究對象，而且感染種類并未限定為單一類型，因此在研究對象方面兩者還是有較大差異的。本研究所納入的患者中大部分在大腸埃希菌檢出前的抗菌藥物使用時間為3～5 d，最長18 d，并且病例組中的CREco均來自于患者住院后首次尿路感染，之前并無CSEco檢出，由此可見本研究中的CREco并非由CSEco在前期使用抗菌藥物的影響下發生的藥物敏感性的改變。但我們也觀察到患者在整個住院的過程中由于尿路感染分離到的大腸埃希菌半數以上產生ESBLs，導致臨床醫生僅有幾種抗菌藥物（以碳青霉烯類為主）可用于尿路感染的治療，且使用頻率較高（接近50%），這就使大腸埃希菌長期受到抗菌藥物的選擇性壓力，為醫院環境內CREco的產生創造了條件。

3.3 留置導尿管對CREco尿路感染的影響 留置導尿管是尿路感染的常見危險因素［15］。這是由于在生理狀態下，膀胱內無菌，而前尿道口外三分之一卻非無菌，導管的插入不僅為細菌進入提供了路徑，可能造成逆行感染，而且其本身表面易形成細菌生物膜，這會使微生物生長迅速。除此之外，若在置管過程中醫療用具消毒不徹底，醫護人員未嚴格執行無菌操作，很容易將環境中存在的細菌帶入患者體內，從而造成逆行感染。醫院環境中長期存在著多種耐藥嚴重的細菌，如碳青霉烯類耐藥的腸桿菌、非發酵菌或耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）等，因此CREco很可能作為致病菌在留置導尿管的過程中導致患者感染。因此留置導尿管時應嚴格按照臨床指征進行標準化操作，對已留置導尿管的患者，在進行相應的檢查后如無需繼續留置導尿管，應盡早拔除。同時減少不必要的尿路侵襲性操作，將有利于減少CREco引起的醫院獲得性尿路感染。

3.4 檢出前住院時間長對CREco尿路感染的影響 Calfee等［16］發現，無癥狀的定植患者和健康的醫務工作者可成為傳染源的重要儲菌庫。大腸埃希菌的傳播、繁殖能力強，若醫護人員未嚴格規范無菌操作、手衛生及相關醫療用品的細菌監測，則極易引起醫院環境中CREco在病房內的播散，導致患者發生醫院感染。有研究指出，患者住院時間越長發生感染的概率越大［17］。本研究中患者檢出前住院時間越長，接觸到醫院內病原體的機會越多，暴露在CREco污染的環境中越久，則發生相應感染的概率也會大大增加。因此，在不影響患者正常治療的情況下，盡量縮短其住院時間，減少其醫院環境下的暴露。同時應加強細菌耐藥監測，將耐藥數據及時反饋給臨床醫師，為其提供合理用藥的依據，防止濫用抗菌藥物。對已發生CREco感染的患者應設置單獨病區或病房進行診治，并派專人護理，診治儀器或物品專用。每天對病房內的物品表面進行清潔消毒，同時加強醫護人員的手衛生、相關醫療用品的細菌監測和病房環境的消毒衛生，防止耐藥菌的播散，從多方面降低碳青霉烯類耐藥大腸埃希菌所致尿路感染的風險。