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病原学的规范送检与诊断技术选择

花匠小妙招
2025-06-25 16:16

在全球范围内，肺炎仍是严重威胁人类健康的常见感染性疾病之一，其病原体复杂多样，精准的诊断与检测技术至关重要。随着病原谱的不断演变及耐药菌株的出现，快速且规范的病原学诊断已成为改善患者预后、指导精准治疗的关键环节。为系统回顾这一年该领域的重要进展，丁香园呼吸时间精心策划 2024 呼吸领域年终盘点-呼吸感染专场活动。本专场会议特别邀请广州医科大学附属第一医院卓超教授，深入探讨肺炎病原学的规范送检与诊断技术选择，本文整理了主要内容，以飨读者。

肺炎病原体多样复杂，快速、精准确诊技术迫在眉睫！

肺炎是呼吸科医师极为熟悉的疾病，常被划分为社区获得性肺炎（CAP）和医院获得性肺炎（HAP），后者还包括呼吸机相关性肺炎（VAP）。2014 年，《新英格兰医学杂志》（NEJM）发表的一篇关于 CAP 病原学的综述 [1]揭示了 CAP 病原体的多样化和复杂化，从常见的肺炎链球菌到较为罕见的布鲁氏菌等，种类繁多。到了 2023 年，该杂志再次撰写了关于 CAP 的综述 [2]，此时新冠病毒已成为 CAP 的核心病原体之一，这进一步凸显了肺炎病原学的复杂性和不断变化的特性。因此 CAP 的病原学诊断在临床治疗中显得尤为重要，它直接关系到患者的治疗方案选择和预后评估。此外，HAP 和 VAP 的病原学特点同样不容忽视。这些肺炎主要由耐药菌引起，如泛耐药菌（XDR），包括碳青霉烯类耐药的鲍曼不动杆菌、肠杆菌目和铜绿假单胞菌等（优先 1 级-危急），以及万古霉素耐药的屎肠球菌、甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌等（优先 2 级-高度）。这些耐药菌构成了 HAP 和 VAP 最常见的病原体，给临床治疗带来了极大的挑战。为了应对这一挑战，国家出台了相应的行业标准（如图 1），包括临床微生物检测标本的采集和转运、下呼吸道感染病原学的培养指南等，同时国外的 IDSA 等机构也强调了规范进行呼吸道感染病原学采集的重要性。这些规范旨在指导如何正确采集、送检和处理呼吸道标本，以确保病原学诊断的准确性和可靠性，从而为肺炎患者的精准治疗提供有力支持。

图 1：国家行业规范及国际指南

肺部感染诊断「金钥匙」：合格样本采集与规范送检

卓超教授指出，痰标本的正确采集对于肺炎等呼吸道感染的病原学诊断至关重要。他强调，一般来说，痰标本的最佳采集时机是清晨，此时阳性率相对较高，且应在医生和护士的专业指导下进行。采集前，患者需充分漱口三次，以减少口腔污染，随后进行深咳，确保采集到的是来自下呼吸道的标本，而非唾液或鼻咽部分泌物。在采集过程中，应使用无菌容器，并确保标本量至少为 1 mL；对于需要检测特殊病原体如分支杆菌的情况，可能需要采集更大的标本量。对于婴幼儿等特殊患者群体，可能需要采用其他采集方法，如雾化吸痰、支气管镜检查（支纤镜）、支气管毛刷采样或使用小儿压舌板刺激咳嗽并用拭子采集。收集标本后，在送检前需对标本的合格性进行判断。外观呈口水样或泡沫样的痰标本多为不合格，不建议送检。送至微生物实验室后，首先会进行涂片染色，通过观察白细胞和上皮细胞的数目来判定标本是否合格。若上皮细胞数＞ 10 个/低倍视野，可能提示标本被污染，将不会进行后续培养。若标本中上皮细胞数＜ 10 个/低倍视野，且伴有大量中性粒细胞（＞ 25 个/低倍视野）和肺泡巨噬细胞和柱状上皮细胞，则视为合格的痰标本。当标本中白细胞数＞ 25 个/低倍视野，而上皮细胞数＜ 25 个/低倍视野时，虽可接受培养，但仍需结合临床情况综合判断。若发现大量多核白细胞，则可能提示存在感染，如图 2。

图 2 痰、气管吸出物标本涂片革兰染色结果解释为了更直观地展示合格与不合格标本的区别，可通过显微镜观察涂片染色后的标本。合格标本通常白细胞数量多，上皮细胞少，有时可见白细胞吞噬细菌的现象；而不合格标本则上皮细胞数量多，并可能伴有口腔链球菌等污染微生物。此外，随着医疗技术的不断发展，支气管镜在呼吸道标本采集中的应用日益广泛。通过支气管镜，可以获取支气管肺泡灌洗液、支气管毛刷样本以及支气管抽吸物等。这些标本的可信度通常高于痰标本，对于临床诊断和治疗具有重要的意义。因此，在实际操作中，应根据患者的具体情况选择合适的标本采集方法，以确保诊断的准确性和治疗的有效性。

病原学检查：肺炎确诊过程中的「核心引擎」

获取合格样本后，对呼吸道感染，特别是下呼吸道感染进行实验室检测，是确诊过程中的核心步骤。病原学检查在此过程中具有关键作用，但其必要性需根据患者的具体情况来判断。根据 2016 年国家 CAP 指南 [3]，特定情境下的病原学检测是必不可少的（如图 3）。

图 3：CAP 特定临床情况下建议进行的病原学检查对于门诊治疗的轻症 CAP 患者，如果非群聚性发病且对初始治疗有良好的反应，通常可以不做病原学检查。然而，对于住院 CAP 患者，包括急诊留观的患者，则需要全面考虑患者的年龄、基础疾病、免疫状态、临床表现、病情严重程度以及前期的抗感染治疗情况，以确定是否需要进行病原学检查。另外卓超教授特别强调了何种情况下需要进行侵入性的病原学检查，包括：1）肺炎合并胸腔积液：尤其是与肺部感染病灶同侧的胸腔积液，可通过胸腔穿刺抽液行胸腔积液病原学检查；2）接受机械通气治疗的患者：可经支气管镜留取下呼吸道标本 [包括气管内吸出物 (ETA)、BALF、防污染毛刷 (PSB) 等] 进行病原学检查；3）经验性治疗无效、怀疑特殊病原体感染的 CAP 患者：采用常规方法获得的呼吸道标本无法明确致病原时，可经支气管镜留取下呼吸道标本 (包括 ETA、BALF、PSB 等) 或通过经皮肺穿刺活检留取肺组织标本进行病原学检查；4）积极抗感染治疗后病情无好转，需要与非感染性肺部病变 (如肿瘤、血管炎、间质病等) 鉴别诊断者。【传统微生物学检测】痰、血液、胸腔积液、支气管肺泡灌洗液（BALF）、支气管黏膜及肺活检标本等通过直接涂片镜检和常规分离培养，为病原学诊断提供依据。尽管分子生物学技术不断发展，但传统检测手段仍为病人诊断提供了精确标准。此外，合格呼吸道标本的涂片与培养结果一致性对诊断至关重要，需结合临床表现综合判断。同时，这些检测有助于合理医疗收费和医院绩效考核，明确病原体可提高病例分值等，带来更佳医疗收益。【特殊病原体 (结核分枝杆菌)】结核感染 T 细胞检测（TB-IGRA）利用免疫系统记忆功能，检测特异抗原 T 细胞辅助诊断，阴性对免疫力正常人排除结核有价值，但阳性需结合临床判断，且存在非结核分枝杆菌导致的假阳性风险。结核分枝杆菌基因 X-pert 检测（Xpert MTB/RIF）作为 WHO 推荐方法，具有高度敏感性和特异性，快速准确，且能检测利福平耐药基因，对耐药结核诊断尤为关键。【病毒学分子或免疫学检查】
鼻咽分泌物病毒抗原检测，通过采集样本并利用胶体金等方法，能迅速判断病毒感染情况，适用于早期快速诊断。相比之下，鼻咽分泌物核酸检测则直接检测病毒的 DNA 或 RNA，能在病毒复制初期即发现感染，对早期诊断至关重要。同时，治疗过程中监测 CT 值变化，可有效评估抗病毒疗效。此外，血清特异抗体检测中，特异 IgM 抗体出现较早，可作为快速诊断的参考，而特异 IgG 抗体的早期出现也提示病毒感染。
【肺炎支原体检查】
血清特异性 IgG 抗体（AGG）检测需比较急性期与恢复期的双份血清，若抗体滴度升高 4 倍以上则可确诊。然而，单次 AGG 检测的高值并不能直接作为确诊依据，需进行动态观察。因此，该方法不适用于早期诊断。相比之下，血清特异性 IgM 抗体检测更具早期诊断价值，当 IgM 抗体滴度超过 1:160 时具有诊断意义。此外，肺炎支原体 DNA 或 RNA 检测可通过咽拭子或 BALF 样本实现早期诊断。【宏基因组二代测序 (mNGS)】
mNGS 技术作为新兴手段，以其非预设性和高通量等优势，在新发、未知、罕见病原微生物检测中展现出巨大潜力 [4]。然而，该技术临床解释复杂，易受多种因素干扰，且操作繁琐、成本高昂。因此，在临床应用中，mNGS 主要适用于免疫抑制宿主疑似非常见病原微生物感染、病情危急或规范治疗后无效等特殊场景。对于免疫功能健全且病情已好转的患者，则不建议送检。在解读 mNGS 结果时，需综合考虑多种影响因素，谨慎判断。此外，卓超教授特别指出，在 BALF 中检测所谓的「严格致病病原」时，要比检测血液和脑脊液更加谨慎。这是因为 BALF 中病原载量通常较高，受试剂背景影响小，且干扰病原体有限，因此高序列检出时几乎可排除背景干扰（如表 1）。表 1 不同检测环节中可能存在干扰的病原体

最后，卓超教授参考 IDSA（美国感染病学会）和 ATS（美国胸科学会）最新修订的《成人社区肺炎诊疗指南》[5]，提出了以下四个关键问题以供探讨：

成人 CAP 患者是否需要血液培养帮助诊断？

不建议对门诊患者进行血培养。住院患者也不常规推荐，除非符合以下条件之一：1）重症 CAP；2）a. 正在经验性治疗 MRSA 或铜绿假单胞菌；b. 先前曾感染过 MRSA 或铜绿假单胞菌；c. 已入院并在过去 90 天内（无论是否在住院期间）接受过肠胃外抗生素治疗。

成人 CAP 患者是否需要军团菌和肺炎球菌尿液抗原检测以协助诊断？

不常规推荐对成人 CAP 患者进行尿液肺炎球菌抗原检测，但重症 CAP 除外。不常规推荐对成人 CAP 患者进行尿液军团菌抗原检测，除非符合以下条件：1）有流行病学史：如军团菌爆发区生活或有旅行史。2）重症 CAP。以上情形，建议进行尿液军团菌抗原检测以及下呼吸道分泌物进行军团菌选择性培养或进行军团菌核酸扩增检测。

成人 CAP 患者是否应该对呼吸道样本进行流感病毒检测以帮助诊断？

当流感病毒在社区中传播时，建议使用快速流感分子检测（例如，流感核酸扩增检测）来检测流感，这比快速流感诊断检测（例如抗原检测）更可取。

是否应用降钙素原（PCT）来判断是否为细菌或病毒感染，以及是否应用抗生素治疗？

推荐无论初始的 PCT 水平如何，如果怀疑 CAP 且有影像学支持，均需经验性使用抗生素治疗：1）PCT 升高患者，细菌感染可能性显著升高；但未发现区分病毒和细菌感染的 PCT 阈值。2）PCT 判断细菌感染的敏感性为 38%～91%。总的来说，合格样本的采集与规范送检在肺部感染诊断中至关重要。在初步诊断阶段，应综合运用传统微生物学检测、特殊病原体检测、病毒学检查、肺炎支原体检查以及 mNGS 等多种病原学检测方法。尽管 mNGS 技术展现出显著优势，但其临床解读复杂且成本较高，因此需根据具体情况合理选择应用。同时，构建完善的病原学诊疗流程对于实现肺炎的精准治疗具有不可或缺的作用（如图 4）。

图 4：理想的病原学诊疗规范流程的建设感谢卓超教授的审核与授权发布！[1] Musher D M, Thorner A R. Community-acquired pneumonia[J]. New England Journal of Medicine, 2014, 371(17): 1619-1628.[2] File Jr T M, Ramirez J A. Community-acquired pneumonia[J]. New England Journal of Medicine, 2023, 389(7): 632-641.[3] 中华医学会呼吸病学分会，中国成人社区获得性肺炎诊断和治疗指南（2016 年版），中华结核和呼吸杂志.2016.39(4):1-27.[4] 瞿介明, 刘海霞. 病原体分子诊断技术在下呼吸道感染诊断中的应用及其价值 [J]. 中华结核和呼吸杂志, 2019, 42(7):4.DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2019.07.003.[5] Olson G, Davis A M. Diagnosis and treatment of adults with community-acquired pneumonia[J]. Jama, 2020, 323(9): 885-886.

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