淺談醫院空氣微生物檢測的方法

孫璐　遲雙會

摘 要

醫院空氣微生物的種類、數量與患者醫源性感染及醫護人員職業風險密切相關。在醫院內接觸或吸入微生物可能會引起感染性疾病。長期以來，對于ICU、燒傷病房和呼吸內科病房等容易受到微生物感染的重點區域空氣微生物的研究較多，而對于門診等公共區域空氣微生物的研究比較少。而且對于空氣微生物的研究，所用方法和儀器都不統一。本文通過文獻綜述法了解部分醫院內感染的情況，比較了各種微生物檢測的方法，為醫院空氣微生物測定選擇合適的方法，以便評估醫院環境中微生物的分布、組成，加深醫護人員對空氣微生物的了解，降低醫院感染的發生率。

關鍵詞

空氣微生物檢測;采樣器;醫院感染

中圖分類號： G633.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.102

0 前言

一般認為，空氣傳播是醫院感染傳播的主要途徑[1]。雖然空氣干燥、營養物質少并不適合微生物生存，但實驗研究表明空氣中細菌引起約10%～20%的醫院感染[2]，醫院空氣中依然存在有活性病原微生物，醫院具有人口密集、人員流動性大、病人相對集中的特點，病人產生的排泄物和分泌物如飛沫、痰液、糞便等攜帶大量致病或條件致病微生物，如結核桿菌、白喉桿菌、溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌和致病性大腸桿菌等[3-6]。這些微生物不僅影響醫院空氣環境質量，也會引發部分患者的院內感染，這些病原微生物會通過呼吸道[7]、手術[8]、輸液[9]等途徑感染患者，ICU、燒傷病房、呼吸內科病房、血液病房和骨髓移植病房等的感染率都比較高，神經內科的醫院感染發生率也高達3%～15%[10-12]，細菌除了感染病人之外也可感染醫務人員，高濃度的微生物氣溶膠是增加人群呼吸道感染、哮喘、皮膚過敏、慢性肺部疾病、神經性衰退和癌癥等發病幾率的關鍵因素[13]。醫院中微生物的存在使患者沒有良好的就醫環境，醫務人員存在很大的職業風險。在某些情況下，我們可能會低估了空氣中微生物對人感染的影響。醫院對于微生物的檢測結果可以體現出醫院空氣的潔凈度。

目前針對醫院感染的控制，關鍵是控制感染源和切斷傳播途徑[14]，從監測及消毒方面入手成為防止此類感染最有效的途徑。醫院空氣中的微生物種類多、數量大，我國的監測方法設備以及監測標準也沒有統一。

王佳奇等研究表明空氣采樣器平板法和采樣檢測結果基本一致[15]。趙陽等研究表明固體培養基撞擊法測定的結果高于空自然沉降法[16]。郭雅蓉等的數據表明固體培養基撞擊法測定的結果低于自然沉降法[17]。兩者出現了相反的結論。這證明必然有一方的誤差比較大。因此采集器、采集方法的不同可能會導致不同的結果，研究結果很難比較，微生物運動速度本就快，氣流、人流等影響因素也很多，檢測情況與實際情況純在偏差。

查明醫院空氣中各類（致病菌與非致病菌）微生物的分布、組成成為了我們工作者的一個任務。在檢測過程中使用不同的檢測方法和儀器的效率與復雜程度不盡相同，而且結果會出現一定的差異。所以在檢測及調查過程中對檢測方法和儀器的選擇起到了很關鍵的作用。

2 醫院空氣微生物檢測的方法

當下常見的檢測方法是自然沉降法、撞擊法、過濾法、液體撞擊法等。各種方法各有優缺。我們應根據不同的需求選擇不同的采樣方法和采樣器。

2.1 自然沉降法

常用的有營養瓊脂培養基和血瓊脂培養基等。面積為100平方厘米的平板培養基，暴露于空氣中5min，與37℃恒溫培養箱中培養24h后所生長的菌落數相當于10L空氣中的菌落數。根據衛生部消毒技術規范在靠墻布點時，距墻1m。室內<50m2的房間用3點法，室內≥50m2的用5點法。采樣所用的營養瓊脂統一配制，質量控制整個采樣過程嚴格按照相關標準執行[18]。根據奧梅梁斯的建議[19]，空氣中細菌數（cfu/平方米）=5000N/A×T，N-平均菌落數（cfu/皿）、A-平板面積（平方厘米）、T-暴露時間（min）。

此方法簡單方便，易操作，可以挑取單個進行再培養鑒定細菌的種類，也可檢測出致病菌在醫院空氣中的濃度，但檢測周期長，穩定性差，受外界人流氣流等影響因素大，誤差大，可以檢測到的粒子大小也有限。并且現在這個傳統的計算公式的準確性也存在爭議。

2.2 撞擊法

撞擊法最主要用的是Anderson采樣器。它的原理是：多級篩孔型采樣器，六級多孔采樣器分6級，每級400個孔，孔徑分別為1.18mm、0.91mm、0.71mm、0.53mm、0.34mm、0.25mm，各級采集粒徑分別為第一級>7.0um、第二級4.7-7.0um、第三級3.3-4.7um、第四級2.1-3.3um、第五級1.1-2.1um、第六級0.65-1.1um，空氣流速介于1.08～23.29 m/s之間，通過慣性撞擊將空氣中不同粒徑大小的微生物氣溶膠粒子分別捕獲在相應固體培養基上[20，21]。接種到平皿計數串級撞式采樣方式，通過稱量各級濾紙做增加的重量來判斷各級微粒所占比例。

Anderson采樣器平皿計數：

空氣含菌數（cfu/平方米）=[六級采樣板的總菌數（cfu）/28.3（L·min）×采樣時間]

計算空氣中微生物大小分布：各級微生物粒子數/六級總菌數

此方法采集粒譜范圍廣，基本不受氣流影響，采集效率高，逃逸少，很好地模擬了人類呼吸道的解剖學結構和空氣動力學特征[22]，但對于清潔度較高的地方，不適宜進行長時間大采集（培養基表面長時間吹會干燥，黏附細菌的指數會下降）。趙國玉等[23]研究表明二級篩孔式微生物采樣器與六級篩孔式微生物采樣器的采菌率基本一致。二級篩孔式微生物采樣器適用于測定空氣中細菌總數采樣，六級篩孔式微生物采樣器更適用于空氣細菌粒徑大小研究使用。

2.3 過濾法

一定量的空氣通過吸附劑（一般采用以滅菌的生理鹽水）然后培養吸附劑中的細菌，計算出菌落數。有機械過濾法、吸附法、靜電法負離子和等離子體法、靜電駐級過濾法等。過濾器的過濾層捕集微粒的作用主要有攔截效應、慣性效應、擴散效應、重力效應、靜電效應[24]。此方法采集的優點是準確有效，但過程較復雜。

2.4 液體撞擊法

和固體撞擊式采樣器一樣，是利用噴射氣流方式將空氣中的微生物粒子采集在小體積液體中，液體撞擊式采樣器在采樣過程中因氣流沖擊和采樣液的攪動，可以把微生物粒子團中的多個微生物釋放出來，均勻分布在采樣液中。

適用于高濃度的空氣微生物采樣。捕獲率高，對于小粒子微生物尤為敏感。采樣液有保護作用對微弱的微生物（如病毒、立克次體）也能采樣[25]。檢測結果較準確，液體撞擊式采樣器結構簡單使用方便，易消毒可反復使用。

3 結論與展望

綜上所述，在空氣采樣器器缺乏的情況下，想要檢測出醫院空氣的污染情況，最好選用自然沉降法，在某些特定情況下血瓊脂培養基優于普通瓊脂培養基[26]。在實驗儀器充足且豐富的情況下，只檢測數目或對粒子大小分級時，最好選擇Anderson采樣器，在其他等對數目檢測率要求較高的檢測時，最好選擇液體撞擊法。

為了了解微生物的在醫院室內空氣中的數量，種類以及分布狀況。我們今后研究應從以下幾方面入手，首先，我們要明確目的。是要對科室的空氣整體評估，還是調查出醫院內那些科室一般會在院內感染那些微生物，作為目的菌。其次，根據目的確定方案。當要對院內整體情況分析的時，了解好各個采樣器的優缺，進行選擇并制定方案;當要對某科室的某種微生物進行檢測時，參考文獻查明目的菌的大小、運動情況，在不同培養基中的生長狀況，根據其特性選取不同的采樣器或者培養基等，做一些全國性的時間較長的大數據，進行感染率評估。

參考文獻

[1]Eames I，Tang JW，Li Yetal. Airborne transmission of diease in hospitals[J].JRSoc Inter face，2009，6 Suppl6： S697-S702.

[2]FernstromA，Gold blattM.Aero biology and its role in the transmission of infectious diseases[J].J Pathog，2013，2013（6）：493960

[3]張華玲，張嫻，方子梁.空調病房室內浮游細菌濃度與粒徑分布特征[J].土木建筑與環境工程，2018，40（4）：16.

[4]王曉蕾，陳越英，吳曉松，等.江蘇省醫院手術室外科 洗手用水及水源水微生物污染情況調查[J].中國消毒學雜志，2016，33（10）：977-979.

[5]王德全，周衛平，汪保國，等.廣州市大型醫院環境物體表面微生物污染狀況[J].中國消毒學雜志，2006（2）：174.

[6]Kim KY，Kim YS，Kim D.Distribution characteristics of airborne bacteria and fungi in the general hospitals of Korea[J].Ind Health，2010，48（2）：236-243.

[7]張海英，王瑩.空氣微生物污染對呼吸疾病的影響與改善策略研究[J].環境科學與管理.2019，44（5）：189-193.

[8] Magill SS，Hellinger W，Cohen J，et al.Prevalence of healthcareassociated infections in acute care hospitals in Jacksonville，Florida[J].Infect Control Hosp Epidemiol，2012，33（3） ：283-291.

[9]徐萍，羅建華，等.三家醫院門急診環境下輸液配置微生物污染情況比較分析[J].兒科藥學雜志，2014（20）6：47-49.

[10]吳婉玲，盧錫林，鄭民纓，等.組織化卒中管理模式對腦卒中患者醫院感染的影響[J].中華醫院感染學雜志，2009，19（20）：2753-2754.

[11]張建勇，崔霞，戴冬梅，等.2003-2007年綜合醫院醫院感染率調查分析[J].中華醫院感染學雜志，2009，19（17）：2261-2263.

[12]Tong X，Xu H，Zou L，et al.High diversity of airborne fungi in the hospital environment as revealed by meta sequencing based microbiome analysis[J].Sci Rep，2017，7：39606.

[13]KAI W，YUN H，ZHENG J，et al.Microbial aerosol characteristics in highly polluted and near-pristine environments featuring different climatic conditions[J].Science Bulletin，2015，60（16） ：14391447.

[14]索瑤，劉芳菲.聚集性醫院感染事件案例分析[J].中國衛生質量管理，2013，20（6）：47-49.

[15]王佳奇，沈瑾，孫慧慧等，兩種采樣方法對手術室空氣微生物污染狀況評價結果分析[J].中國消毒學雜志，2016，6，521-524.

[16]趙陽，徐明等，兩種采樣方法對潔凈手術室空氣細菌檢測結果比較分析[J].中國消毒雜志，2019，5：340-342.

[17]郭雅蓉，廖春蓉，等，室內微生物不同采樣方法的檢測分析[J].疾病預防控制通報，2014，29（4）：75-76.

[18] 2002年版《消毒技術規范》、GB15982《醫院消毒衛生標準》、GB50333《醫院潔凈手術部建筑技術規范.

[19]傅本重，趙洪波，永保聰，等.昆明市不同功能區夏季空氣微生物污染監測[J].中國環境監測，2012，28（3） ：104-106.

[20]FANG Z G，OUYANG Z Y，ZHENG H，etal.Concentration and size distribution of culturable airborne microorganisms in outdoor environments in Beijing， China[J].Aerosol Science and Technology，2008，42：325334.

[21] LI Y P，FU H L，WANG W，et al.Characteristics of bacterial and fungal aerosols during the autumn haze days in Xi'an，China[J].Atmospheric Environment，2015，122： 439447.

[22]陳新宇，徐巧蘭，李名釗等，撞擊法和自然沉降法檢測室內空氣細菌總數捕獲效果的研究[J].熱帶醫學雜志，2004，21（3）：149-152.

[23]趙國玉 ，傅虹，魯俊杰，等，空氣微生物采樣器采樣效果比較[J].中國消毒學雜志，2017，7：616-618.

[24]陳延京，張林，等，復合膜過濾法采樣檢測空氣中的微生物[J].中國環境監測，2005，21（4）：14-17.

[25]馮文如，劉世強等，液體空氣微生物采樣法與固體采樣法效果初步分析[J].熱帶醫學雜志，2007（9）.

[26]楊琳，徐繼有，馮迎春等.不同培養基對醫院空氣微生物檢測結果的影響研究[J].臨床檢驗雜志，2018（7）4：719-720.