医院内肺炎的诊断
翻译：刘炳伟编辑：顾乔
摘要
目的
医院内肺炎及时可靠的诊断至关重要，但仍然是一个不足的领域。医院内肺炎的诊断最新文献进行了严格的修订，包括影像学技术的进步以及快速微生物学检验在病因诊断中的应用。
最近的发现低辐射计算机断层扫描（CT）和肺部超声检查（LUS）医院内肺炎的早期诊断有价值。但是，还需要有关其敏感性和特异性的进一步数据，特别是对于细微且非特异性的放射学检查结果。此外，支持其在肺炎诊断中优势的数据仍然有限。至于微生物学诊断，已经开发了几种不依赖培养物的分子诊断技术，可以鉴定出引起微生物的原因以及抗药性的决定因素，但是还需要进行更多的医院内肺炎诊断中的作用。
总结
测试技术的发展开启了微生物在院内获得性肺炎诊断的新纪元。这些方式以及LUS和/或低辐射CT的使用可能会提高院内获得性肺炎诊断的敏感性和特异性，促进早期发现并指导临床抗菌治疗，但还需要进行更多研究以进一步评估它们并确定其在常规临床实践中的作用。
关键词诊断，院内获得性肺炎，医院内肺炎，快速检测，呼吸机相关性肺炎
介绍
医院医院获得性感染之一，与发病率和粗死亡率的增加相关，是医疗保健系统的主要负担。医院内肺炎包括非插管患者的院内获得性肺炎（HAP）和机械通气的呼吸机相关性肺炎（VAP）。医院内肺炎通常是由多重耐药病原体引起的，这些病原体对医疗人员构成了治疗挑战。对HAP/VAP的迅速而准确的诊断有助于就可能影响预后的抗生素应用进行及时、明智的决策。但是，迄今为止，仍缺乏针对VAP和HAP的“金标准”诊断标准。在当前的国际准则中，HAP/VAP的诊断和治疗建议主要是低质量和非常低质量的证据，其中只有10％是有高级证据或随机对照试验支持。此外，由于对HAP的研究有限，因此大多数建议是从对VAP的研究中推断出来的。随着技术和科学知识的不断进步，本医院内肺炎诊断的最新证据，包括影像学和新型分子模式，以及它们在临床实践中的实用性的未来观点。
医院内肺炎的定义
传统上，医院内肺炎定义为入院时未发生并在入院后48小时或更长时间发生的肺炎。VAP定义为在气管插管或气管切开术后至少48小时发生的肺炎，包括在去除机械通气和拔管后48小时内发生的肺炎。过去曾将HAP医院内肺炎的替代术语或用于定义亚组非医院内肺炎。对医院内肺炎的临床怀疑和诊断基于病史，临床症状和体征，实验室检查以及是否存在新的或进行性的浸润性胸部X射线（CXR）或胸部计算机断层扫描（CT），和微生物试验阳性的支持（表1）。过去，诸如临床肺部感染（CPIS）之类的评分已广泛用于帮助诊断VAP。但是，当前的指南建议不要使用它们，因为可能导致过度使用抗生素。
成像方式
CXR是医院内肺炎诊断中最常用的影像学检查方法。但是，CT和肺部超声检查（LUS）越来越多地被医院内肺炎诊断的替代方法。
胸部X光片
CXR具有易于获得，具有微创性和低辐射的优势。在专家小组最近对VAP诊断的多标准决策分析中，将CXR列为首选的成像技术。多项研究表明，CXR对医院内肺炎的诊断敏感性和特异性低。对于怀疑VAP的卧床患者（如重症患者）的便携式CXR尤其如此。与医院内肺炎一致的不对称肺浸润可由几种非感染性疾病引起（表2）。在最近关于VAP诊断的系统综述和荟萃分析中，相对于肺活检组织病理学参考标准CXR中浸润的存在相对灵敏度为88.9％[95％置信区间（CI）73.9–95.8]，相对特异性为26.1％（95％CI15.1-41.4）。当浸润的存在与至少一项临床表现（白细胞增多，发烧，脓性分泌物）结合时敏感性范围从64.8％到84.6％，特异度很低只有33.3–36％，只有结合三个临床表现时，才能提高到91％。
低辐射（或低剂量）计算机断层CT扫描在细微的放射学征象，非特异性影像学发现并评估可能的肺部并发症方面已显示出比CXR更灵敏的影像学征象，迄今为止，辐射暴露，成本等限制了其在肺炎诊断中的应用。但是，低辐射CT（LRCT）或低剂量CT的使用越来越多，其平均辐射暴露几乎可以与常规CXR相比（LRCT1–1.5mSv与CXR0.1mSv）。
Prendki等进行了一项单中心研究，旨在评估使用LRCT是否会改变65岁以上住院的非ICU患者的肺炎诊断可能性；他们证明了LRCT改变了近一半患者（45％）肺炎的诊断。具体而言，在30％的患者中，降低了过度诊断的可能，而在另外15％的患者中，肺炎的机率提高了。尽管CT扫描优于CXR，但在“正常”CXR但临床上怀疑有院内肺炎的患者中发现存在隐匿性浸润，但该发现通常是非特异性的，并且很多时候CT无法区分其他（表2）。
目前，存在一些局限性阻止了LRCT在医院内肺炎诊断中的广泛应用。CT的费用高于CXR，尽管应考虑从及时正确的诊断中节省费用（医院内肺炎过度诊断）。此外，LRCT并非在所有机构都容易完成。CT通常需要将患者转运到放射科，这会给不稳定的患者带来额外的风险。使用便携式CT扫描仪可以消除这些风险，但是尚未广泛使用。最后，大多数关于胸部CT在肺炎诊断中作用的研究都是在社区获得性肺炎（CAP）患者队列中进行的我们只医院内肺炎。有必要对包括VAP医院内肺炎进行进一步研究，以更好地描述LRCT在医院肺炎诊断中的作用。
肺超
多项研究表明，LUS医院内肺炎诊断的有前途的工具，尤其是对于VAP，其灵敏度可能比CXR更好。在Staub等人进行的有关LUS在VAP诊断中的准确性和应用的系统评价和荟萃分析中胸膜下实变和动态支气管征被确定为最有用的超声征象。连续的LUS检查可能有助于HAP/VAP的早期诊断并指导早期治疗。一项评估连续LUS检查对VAP诊断的价值的研究发现，重复的LUS能够检测VAP的早期和特定体征。在临床怀疑阶段，实变的存在还不足以准确诊断VAP，特别是在存在肺部基础疾病的情况下。然而，在临床怀疑VAP的前夕出现肺前区胸膜下实变，在临床怀疑的当天出现叶/叶下实变，特异性分别为95%和96%。应该强调的是，尽管前壁（非依赖性）区域的胸膜下实变似乎是VAP的最早的超声检查征象，但如果没有临床征象，它们不足以用于VAP诊断，但应提醒临床医生接下来寻找临床体征的出现。有人提出了一种简单，易于计算的床旁评分，即VAPLUS评分（VPLUS），它包括脓性分泌物的存在（1分）与气管吸出物培养结果（1分）以及超声检查结果（≥1处胸膜下病变1分，≥1处动态线性/树状空气支气管影2分）。VPLUS评分至少2分可确定VAP，其敏感性为71％，特异性为69％。而且，LUS可以潜在地用于通过量化超声检查得分的分数来监测肺炎的消退。抗生素治疗7天后，总体LUS得分与定量CT扫描得分显着相关。在对14项研究的系统评价和荟萃分析中，与CT结合临床表现为“黄金标准”相比，LUS的综合敏感性为95％，特异性为91.3％。但应注意的是，纳医院内肺炎患者，而且还针对CAP患者。还提出将LUS与生物标志物组合。CEPPIS是一项新提出的评分，分别用降钙素（PCT）和LUS代替了CPIS的白细胞计数和CXR。与CPIS相比，它对VAP诊断的敏感性更高，为80.5％，可比特异性为39.8％。尽管LUS越来越多地用作HAP和VAP的诊断辅助手段，但仍缺乏关于将LUS应用于VAP早期诊断的大型前瞻性研究。在确定LUS在HAP/VAP的早期诊断中的确切作用之前，还需要有关LUS敏感性和特异性的进一步数据。表3描述了LUS的优点和局限性。
微生物学诊断
医院内肺炎，应进行微生物学检查以确定病因，即确定罪魁祸首。
呼吸道样本
迄今为止，下呼吸道（LRT）分泌医院内肺炎病原体的“金标准”方法。在非插管患者中，应收集深咳后的痰液。培养痰液标本之前，应先进行革兰氏染色以评估标本并确定是否将进一步处理。如果在革兰氏染色中每低倍镜下鳞状上皮细胞少于10个，每个LPF大于25个多形核白细胞，则该标本被认为适合培养（即未被口腔微生物菌群污染）。
在插管患者中，可以获取侵入性（远端）或非侵入性（近端）收集的呼吸道样本进行培养。使用支气管镜技术（如支气管镜引导的支气管肺泡灌洗）收集远端样本（BAL）和受保护的标本刷（PSB）（表4）。尽管如此，远端标本采样在操作上具有挑战性，并且给患者带来了额外的风险。重要的是，未显示侵入性收集的样本与采用半定量或定量培养的非侵入性方法相比会影响患者的治疗效果。
关于呼吸道标本类型和用于VAP的微生物学诊断的培养物类型的建议，在欧洲和美国指南之间有所不同。但是，这两项建议都很薄弱，而且证据质量差。年欧洲指南（ERS/ESICM/ESCMID/ALAT）建议在患者开始使用抗生素之前应先获取远端呼吸道分泌物，前提是患者情况稳定，以提高结果的准确性。另一方面，美国传染病学会和美国胸腔学会的年指南建议采用半定量的无创采样，而不是定量有创采样或定性无创采样。
如果进行定量培养，PSB，BAL和气管内吸取物（ETA）的菌落计数阈值分别为至少，和CFU/ml。较低的菌落数被认为是定植的，建议不使用抗生素。但是，如果在使用抗生素的情况下获得了用于定量培养的侵入性呼吸道样本，则临床医生应谨慎使用抗生素，因为这种情况下的菌落计数阈值尚不明确。
医院内肺炎诊断中的重要性，这是一种快速的技术，可在不到1小时的时间内获得结果，目前的数据存在争议，其实用性受到其敏感性和特异性的限制。虽然高质量的革兰氏染色具有大量且主要的微生物，医院内肺炎的诊断有关，革兰氏染色中没有微生物不能排除肺炎。
尽管目前医院内肺炎的病原体方面，将培养物视为“金标准”方法，但它们仍需要在生长培养基上进行标本接种，是个耗时的过程，有时，惰性或缓慢生长或无法培养的病原体可能无法通过培养获得。更重要的是，孵育和鉴定可能的病原体至少需要24-36小时，而抗菌药敏感性测试则需要48-72小时。因此，近来越来越多地采用现代分子诊断技术来克服传统培养方法的障碍。
基于非培养物的分子诊断
近年来已经开发了几种与培养物无关的分子诊断技术，医院内肺炎患者在采集样本后的几个小时内的病原微生物以及抗药性的潜在决定因素。通过检测和扩增病原体的基因组，此类核酸检测方法包括PCR或逆转录PCR和基于微阵列的检测。目前许多可用于呼吸道病原体检测的方法和平台已在市场上出售或正在开发中，医院内肺炎诊断中的临床应用的证据仍然有限。
GeneXpertMRSA/SAETA分析：GeneXpert（Cepheid，美国加利福尼亚州桑尼维尔）是一种基于半自动实时PCR系统。GeneXpertMRSA/SAETA（耐甲氧西林和对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌ETA）测定是一种新开发的分子测试，目前仅用于研究目的，可直接从ETA样品中检测金黄色葡萄球菌菌株。在一项对机械通气患者收集的ETA的前瞻性研究中，GeneXpert测定法与半定量培养方法的一致性为97.5％。重要的是，GeneXpert结果是在70分钟内获得的，而无需预先检查。最终，该测定能够消除来自细胞外细菌DNA的假阳性。
BioFireFilmArray面板和Unyvero系统：近年来，已经开发了许多同时检测多种病毒，细菌和非典型呼吸道病原体以及耐药基因的多重检测方法，例如UnyveroLRT系统。
UnyveroLRT系统可在BAL和mini-BAL样品中4-5小时之内识别19种细菌（包括许多诱发VAP的病原体，如不动杆菌属，产酸克雷伯菌，肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌），肺炎克雷伯氏菌和10个耐药基因（包括OXA-23，OXA-24，OXA-48，OXA-58和VIM基因）。总体而言，与常规微生物学检测相比UnyveroLRT系统用于鉴定病原体和耐药基因的一致性为50–60％和70–75％。在对ICU患者的BAL样本进行的一项研究中，UnyveroP55在病原体鉴定中的敏感性和特异性分别为56.9和58.5％，而对耐药性检测的敏感性和特异性分别为18.8和94.9％。
BioFireFilmArray是一种新颖的基因测序技术，可处理未经处理的临床样品（血液培养物，BAL，ETA，痰液）以进行核酸纯化，全自动集成平台中的逆转录，多重PCR和扩增子解链曲线分析，只需1小时即可得出结果。
使用西班牙，瑞典和韩国的BioFireFilmArray进行的研究中最常鉴定的生物，包括来自机械通气患者的样本以及其他呼吸道样本，包括流感嗜血杆菌，金黄色葡萄球菌，鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌，其总体敏感性和特异性分别为98.5和76.5％。特别是Yugueros-Marcos等在多中心ICU患者的临床试验发现，与传统培养相比，BioFireFilmArray具有89％的阳性率和95.9％的阴性率。此外，一项评估BioFireFilmArray血液培养物鉴定小组在检测呼吸道样本中引起迟发性VAP的病原体的多中心研究发现高特异性和阴性预测率分别为98.1和96.6％。敏感性和阳性预测率分别为78.6％和87.3％。
样品采集之前和期间的抗菌治疗以及感染的严重程度可能会影响结果。DNA的过度检测对结果的解释造成了问题：耐药基因标记的存在可能不一定与检测到的微生物有确切联系，而是与其他共存的，无法检测到或低于BioFireFilmArray检测限的共存生物联系在一起，因此在许多情况下仍需要培养。
宏基因组测序（SMS）：已对疑似VAP的患者进行了非商业性BAL样品SMS的研究，以弥补PCR测序的不足。在对机械通气患者进行的一项初步研究中，在物种分类学水平上，SMS与阳性呼吸道标本培养在检测病原体（包括接受抗生素治疗的患者的样本）方面具有％的一致性。有意义的是，在45个培养阴性样品中有40个通过SMS推定了病原体。
尽管新颖的分子诊断方法比常规的基于培养的方法显示出一些优势，例如结果的快速可用性，高灵敏度和特异性率以及对常规培养物无法检测到的微生物（例如病毒），但由于缺乏量化微生物的能力，这些微生物无法将定殖菌与病原体区分开来。此外，大多数分子方法需要技术技能方面的专门知识以及较高的运营成本，而这些在不同机构之间并不广泛使用。因此，分子方法无疑是我们诊断武器库中的重要工具，但仍需要时间和高昂的成本。通过精心设计的试验来确保证据质量，然后才能完全替代传统的培养技术作为“黄金标准”方法。
生物标志物和人工鼻的作用
C反应蛋白和PCT是最常用的生物标志物，并且与在髓样细胞上表达的可溶性触发受医院内肺炎诊断的辅助工具。然而，目前的指南医院内肺炎的诊断，因为它们缺乏准确性。
单独的或与严重程度评分结合使用的其他生物标志物，例如富含组氨酸的糖蛋白，与中性粒细胞明胶酶相关的脂钙蛋白，抗瓜氨酸化的α-烯醇化酶肽1，IL-6表现出了一些有意义的结果。然而，更大规模，设计更完善的医院内肺炎的诊断具有潜在作用。
将来，应用代谢组学方法的无创且易于执行的技术有望帮助VAP及时诊断。许多迁移到肺部的细菌会在其代谢途径中产生挥发性有机化合物（VOC）。电鼻通过气相色谱/质谱法分析被插管患者呼出的VOC，并利用机器学习技术，识别模式并创建分类算法，以区分不同的病原体。电鼻和人工智能具有成为VAP诊断的经济高效，易于操作和快速的非侵入性测试的潜力，但需要进一步研究来确定和标准化其临床应用。
结论
迄今为止，还没有一种方法医院内肺炎，改进的成像技术以及令人振奋的基于非培养物的检测和新颖的生物标记物的发展，可能会将当前的临床实践转变为更及时，更准确的诊断过程。但是，支持证据仍然有限且需要规模较大，必须精心设计的研究以确立其作用医院内肺炎诊断中的广泛应用。
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