山西省長治市5 938例兒童呼吸道病原菌感染流行病學和病原學特征分析

馮睿杰 李曉澤

長治市婦幼保健院醫學遺傳科，長治 046011

呼吸道感染是一類由致病微生物侵入呼吸系統并進行繁殖導致的感染性疾病，是引起兒童發病和死亡的主要原因之一［1-4］。兒童呼吸免疫系統發育不完善，對呼吸道病原菌抵抗力差，更易受感染，若處理不當會導致患兒病程增長，病情加重甚至產生細菌耐藥性。我國北方地區屬于溫帶季風氣候，冬季寒冷干燥，夏季高溫多雨而且晝夜溫差大，呼吸道病原菌引起的肺炎、支氣管炎、急性上呼吸道感染等呼吸系統疾病具有典型特征和變化趨勢。本研究通過對2017年12月至2020年2月長治市婦幼保健院5 938例患呼吸系統感染的兒童進行流行病學和病原學特征分析，希望對本地區兒童的呼吸道感染防治工作和臨床治療提供科學依據。

對象與方法

1、研究對象

選取2017年12月至2020年2月在長治市婦幼保健院住院3 d內符合呼吸道感染診斷標準的兒童病例［5］。本研究標本連續多年在同一醫院采集，標本來源穩定，具有較好的代表性。

2、研究方法

2.1、資料收集 本研究由醫院兒科、新生兒科的醫務人員登記住院就診呼吸道感染采樣病例的基礎信息、臨床表現等情況。

2.2、病原菌檢測 兒科、新生兒科醫務人員采集被納入病例的包括吸痰（吸凈口腔咽喉的分泌物后，用50～100 ml注射器連接吸痰導管，吸出吸氣管內分泌物）、肺泡灌洗液（使用纖維支氣管鏡對支氣管以下肺段以及亞肺段進行灌洗，通過采集肺泡表面襯液獲得）或腦脊液（腦脊液由臨床醫師進行腰椎穿刺采集）樣本，12 h內送至實驗室，24 h內完成檢測。利用晶芯呼吸道病原菌核酸檢測試劑盒（博奧生物集團有限公司）提取核酸，采用環介導恒溫擴增技術（LAMP）在RtisochipTM-A等溫擴增微流控芯片核酸分析儀進行檢測［6-9］。檢測完成后相應軟件將自動對熒光數據進行處理和分析，“熒光曲線區域”顯示歸一化曲線，“檢測結果”區域顯示質控結果和各項檢測指標。當檢測指標的擴增時間值小于或等于該指標的參考值時，判讀為陽性；當檢測指標的擴增時間值大于該指標的參考值時，判讀為陰性。檢測項目包括肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌、大腸埃希氏菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌、嗜麥芽窄食單胞菌、流感嗜血桿菌、嗜肺軍團菌、結核分枝桿菌復合群、肺炎支原體、肺炎衣原體，2017—2020年所有病原菌的檢測方法均未發生改變，保證檢測結果的一致性。

3、統計學分析

檢測結果使用SPSS 17.0進行統計學分析，計數資料的描述用構成比或率，兩組間比較采用χ2檢驗，兩組間相關性分析用Pearson相關系數，以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1、不同類型樣本中兒童感染情況

2017年12月至2020年2月共納入年齡≤12歲呼吸道感染患兒5 938例，其中男孩3 394例（57.16%），女孩2 544例（42.84%）。重癥肺炎患兒162例（2.73%），新生兒肺炎患兒60例（1.01%），癥狀伴有驚厥、抽搐等神經系統感染取樣為腦脊液的患兒212例（9.91%）。采用恒溫擴增微流控芯片法檢測，共3 899份樣本檢出病原菌核酸，總陽性率為65.66%。其中，痰標本5 612份，陽性率為67.98%；肺泡灌洗液標本113份，陽性率為55.75%；腦脊液標本212份，陽性率為9.91%；胸水標本僅1份，為陰性。詳見表1。

表1 不同類型呼吸道感染兒童樣本呼吸道病原菌核酸檢測結果

2、不同類型樣本呼吸道病原菌分布情況

研究結果顯示，針對不同的標本類型，芯片法檢出的病原菌分別為肺炎鏈球菌33.06%、流感嗜血桿菌29.72%、耐甲氧西林葡萄球菌9.90%、金黃色葡萄球菌8.44%、肺炎支原體8.32%、大腸埃希氏菌3.03%、肺炎克雷伯菌2.11%、鮑曼不動桿菌1.38%、嗜肺軍團菌0.59%、銅綠假單胞菌1.38%、肺炎衣原體0.35%、嗜麥芽窄食單胞菌0.27%、結核分枝桿菌復合群0.12%。其中痰液樣本的整體陽性檢出率均高于肺泡灌洗液及腦脊液樣本，腦脊液樣本的流感嗜血桿菌檢出例數（7例）比肺泡灌洗液樣本（6例）多1例，結核分枝桿菌復合群檢出7例（痰液6例、肺泡灌洗液1例）。腦脊液樣本中無金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、嗜麥芽窄食單胞菌、結合分枝桿菌復合群、肺炎衣原體檢出。肺泡灌洗液樣本中無大腸埃希菌、鮑曼不動桿菌、嗜麥芽窄食單胞菌、嗜肺軍團菌檢出。詳見表2。

表2 5 938份呼吸道感染兒童樣本呼吸道病原菌分布及樣本類型分析

3、不同年齡患兒呼吸道病原菌檢出情況

本研究收集樣本中，年齡最小為1 d，最大為12歲。按年齡分為4組：嬰兒組（<1歲）2 381例、幼兒組（1～<3歲）1 703例、學齡前組（3～<6歲）1 265例、學齡組（≥6歲）589例。其中學齡前組中肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌感染率明顯高于其他組別；學齡組中肺炎支原體感染率高于其他組別；混合感染率與年齡增長呈正相關；差異均有統計學意義（均P<0.05），見表3。

表3 不同年齡呼吸道感染兒童呼吸道病原菌檢出情況[例（%）]

4、呼吸道病原菌感染的時間分布特征

2018—2019年不同季度呼吸道病原菌檢出率：2018年與2019年1季度總陽性率61.53%（963/1565）最高，2季度總陽性率67.19%（860/1280），3季度總陽性率64.05%（515/804），4季度總陽性率72.53%（1 101/1 518）最高，且各季度總陽性率差異有統計學意義（χ2=44.561，P<0.001）。不同病原菌檢出率在不同季節構成有變化：各季度以肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌為主，且2、4季度陽性率高于1、3季度，檢出結果整體上呈現一定周期變化趨勢。另外肺炎支原體感染多發于冬季，肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌、嗜麥芽窄食單胞菌感染多發于秋季，嗜肺軍團菌感染多發于夏季。見圖1。

圖1 2018—2019年不同季度5 167例呼吸道感染兒童的各類病原菌檢出構成情況

2018年與2019年各類病原菌檢出率差異有統計學意義（χ2=5.213，P<0.05），2019年陽性率67.79%（2 107/3 108）高于2018年陽性率64.69%（1 332/2 059）。特別是肺炎支原體2019年陽性率9.49%（295/3 108）與2018年陽性率5.05%（104/2 059）相比檢出率差異有統計學意義（χ2=33.653，P<0.001）。此外，值得注意的是一些檢出率低致病性強的病原菌在2019年度檢出率都要高于2018年度。見表4。

表4 2018—2019年低陽性率病原菌檢出情況比較[份（%）]

2017年12月至2020年2月期間，一些病原菌之間的檢出結果在不同月份變化趨勢密切相關。肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌混合感染數占兩者總感染數的24.80%（741/2 988），兩者檢出例數密切相關（r=0.882，P<0.001），兩者檢出例數隨時間變化趨勢見圖2。金黃色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌混合感染數占兩者感染總數的13.67%（131/958），兩者檢出例數密切相關（r=0.850，P<0.001）。兩者檢出例數隨時間變化的趨勢見圖3。

圖2 Spn、Hin在不同月份檢出情況比較

圖3 Sau、mecA在不同月份檢出情況比較

5、混合感染情況

5938例呼吸道感染患兒中，檢測發現1520例混合感染，混合感染率為25.60%，其中二重感染占79.61%（1 210/1 520），三重感染占16.51%（251/1 520），四重感染占3.22%（49/1 520），五重感染占0.59%（9/1 520），七重感染占0.07%（1/1 520）。見表5。檢出率較高的病原菌中，肺炎鏈球菌混合感染檢出率為69.01%（1 049/1 520）顯著高于單一感染38.42%（914/2 379）（χ2=347.24，P<0.001）；與肺炎鏈球菌感染相似，流感嗜血桿菌混合感染的檢出率67.89%（1 032/1 520）顯著高于單一感染30.85%（734/2 379）（χ2=513.55，P<0.001）；金黃色葡萄球菌（χ2=312.77，P<0.001）、耐甲氧西林葡萄球菌（χ2=206.93，P<0.001）、肺炎支原體（χ2=17.06，P<0.001）在混合感染中更易檢出，差異有統計學意義，且金黃色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌檢出率隨n值增加而升高；肺炎支原體檢出率也隨n（n≤4）值增加而升高。此外，結核分枝桿菌復合群均在混合感染中檢出，單一感染病例中未檢出。

表5 5 938例呼吸道感染兒童的呼吸道病原菌混合感染情況

6、呼吸道病原菌感染與重要臨床癥狀的關系

162例重癥肺炎病例中檢出率較高的病原菌：肺炎鏈球菌（χ2=14.95，P<0.001）、耐甲氧西林葡萄球菌（χ2=18.25，P<0.001）、流感嗜血桿菌檢出率（χ2=7.29，P=0.007）與非重癥肺炎病例相比差異均有統計學意義。其中肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌在重癥肺炎中的檢出率明顯低于非重癥肺炎，而耐甲氧西林葡萄球菌在重癥肺炎中更易檢出。出生1～28 d的新生兒肺炎病例中主要檢出肺炎鏈球菌（χ2=12.48，P<0.001）、耐甲氧西林葡萄球菌（χ2=170.01，P<0.001）、流感嗜血桿菌（χ2=15.15，P<0.001）、肺炎克雷伯菌（χ2=25.45，P<0.001），與非新生兒肺炎病例檢出率比較差異均有統計學意義。其中肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌在新生兒肺炎中檢出率明顯較低，而耐氧西林葡萄球菌、肺炎克雷伯菌在新生兒肺炎中更易檢出且耐氧西林葡萄球菌在檢出病例中占86.96%（40/46）。此外，新生兒肺炎病例未檢出肺炎支原體。癥狀伴有神經系統感染的肺炎患兒抽取腦脊液作為檢測標本，其檢出率（3.57%）遠低于其他標本（68.58%），差異有統計學意義（χ2=290.19，P<0.001）。見表6。

討 論

兒童呼吸道系統感染常常由細菌、非典型病原體、病毒、真菌等因素引起。了解引起呼吸道感染的病原菌分布特征，對臨床診治呼吸系統疾病以及避免濫用抗生素有重要參考意義。目前國內對細菌性感染的細菌譜尚未明確統計［10］。病原菌的檢出結果受地理因素、經濟差異以及患者納入條件等因素影響。標本的采集方法及檢測條件也會對結果產生影響。

本研究對2017年12月至2020年2月長治市婦幼保健院就診年齡在12歲以內的兒童進行呼吸道感染病例的流行病學和病原學特征分析發現，納入的呼吸道感染病例中呼吸道病原菌檢出率為65.66%，與采用相同檢測技術的報道基本一致［8-9］，但要高于其他檢出方法（如痰培養34.22%、多重熒光PCR定量32.0%）的檢出率［10-12］。本研究檢測的病原菌種類和數量較多，包括11種細菌以及肺炎支原體和肺炎衣原體，這可能是本研究病原體檢出率較高的原因之一。檢出的病原菌以肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌為主，合并檢出率為68.80%，檢出率高于過往報道［10-11，13-14］；耐甲氧西林葡萄球菌（9.90%）、金黃色葡萄球菌（8.44%）、肺炎支原體（8.32%）檢出率與過往研究結果不一致［10-11，13-14］。本研究發現男孩呼吸道病原菌檢出率為68.39%，女孩為65.96%，兩者之間差異無統計學意義，與報道一致［12］。

本研究對樣本類型分析發現，痰液的病原菌檢出率高于肺泡灌洗液及腦脊液。原因可能與取樣方法有關，肺泡灌洗液及腦脊液為無菌取樣，受外界環境因素影響較小，檢出一般即為致病菌，而痰液樣本中包含定植菌群、條件致病菌等，易受取材、空氣污染的影響而出現假陽性［15］，故需要根據具體臨床癥狀及檢測結果具體分析。

本研究發現肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌各月份檢出率最高且關系密切，兩者檢出結果整體上呈現一定周期性變化趨勢，表明肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌生存條件相似，是兒童呼吸道感染的主要病原菌，兩者間存在相互競爭性關系需要進一步研究［16］。本研究發現耐甲氧西林葡萄球菌和金黃色葡萄球菌各月份檢出關系密切，耐甲氧西林葡萄球菌占兩者合并檢出率53.99%（588/1 089）高于中國細菌耐藥監測網CHINET顯示的檢出率35.3%，表明本地區兒童感染耐甲氧西林葡萄球菌較嚴重，應引起重視［17-19］。

本研究顯示混合感染率25.60%，高于部分過往研究報告如石家莊地區17.16%［7，10，20］，但低于部分過往研究報告如蘭州地區34.24%［9，13］。檢出率高的病原菌（肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、金黃色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌、肺炎支原體）其混合感染率同樣較高。本研究發現病原菌的混合感染率均大于單一感染且多數病原菌隨n值增加而增加，混合感染作用機制需要進一步研究［21］。本研究發現1例七重感染病例（肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、結核分枝桿菌復合群、肺炎支原體、肺炎衣原體），其中包含結核分支桿菌。

本研究發現耐甲氧西林葡萄球菌在重癥肺炎和新生兒肺炎病例中有較高檢出率，而肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌檢出率較低，肺炎克雷伯菌在新生兒肺炎病例中檢出率較高，與部分過往研究結果一致［2，4，17-18，20，22-23］。合并有神經系統感染的肺炎患兒流感嗜血桿菌、耐甲氧西林葡萄球菌、大腸埃希氏菌的檢出率較高，部分過往研究結果一致［23-27］。

綜上所述，本研究通過近3年時間對13種呼吸道病原菌進行流行病學特征和病原體學特征分析，發現多種病原菌動態變化特征、病原菌混合感染以及重要臨床癥狀分布特征等問題，為臨床診斷治療和預防策略的制定提供了參考依據。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突