研究背景:重症社区获得性肺炎(SCAP)发病率高,死亡率高,社会负担沉重。病原诊断困难可能是临床难以早期目标抗病原治疗,导致预后欠佳的主要原因之一。SCAP病原谱随着时间的推移不断变迁,而不同国家及地域病原谱不同,故亟需建立病原实时检测平台以实现早期病原诊断,指导临床用药。但基层等许多医疗单位无条件进行病原筛查及检测,建立相应病原预测模型有利于早期判别病原种类,从而有助于初始有效的针对性抗病原治疗。另外,SCAP临床表现复杂,建立预后模型有助于临床评估患者预后。研究目的:建立重症社区获得性肺炎病原实时筛查检测平台,探讨社区获得性重症肺炎的病原谱并分析其流行规律,根据不同病原的临床表现、治疗及预后,比较分析细菌和病毒感染的危险因素,建立病毒或细菌病原预测模型以期指导临床初步判别病原种类,建立预后分析模型,筛选出患者死亡的独立危险因素。对象及方法:1.前瞻性研究福建省立医院2012年4月至2015年12月间的重症社区获得性肺炎(SCAP)的病原及临床资料,在533例社区获得性肺炎中筛选到符合SCAP的病例88例。2.采用环介导等温扩增技术(LAMP)方法筛查其下呼吸道分泌物中13种呼吸道病菌(肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌、大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌、流感嗜血杆菌、嗜肺军团菌、肺炎支原体、肺炎衣原体、结核分枝杆菌复合群)的核酸,同时经测序确定病原种类,细菌以痰细菌培养结果进行验证,肺炎支原体、衣原体以real-time PCR方法检测结果进行验证,军团菌以尿抗原及其恢复期抗体滴度水平是否较急性期上升4倍进行验证。采用Luminex液态芯片xTAQ试剂盒检测18种病毒(甲型流感H1N1,季节性流感H1N1,季节性流感H3N2,流感病毒A型和B型,呼吸道合胞病毒A,呼吸道合胞病毒B,人偏肺病毒,腺病毒,鼻病毒/肠病毒,副流感病毒1型、2型和3型,4型,冠状病毒229E,冠状病毒OC43,冠状病毒HKU1,冠状病毒NL63或real-time PCR方法检测12种病毒(人巨细胞病毒、腺病毒、人副流感病毒1型、人副流感病毒2型、人副流感病毒3型、呼吸道合胞病毒、SARS冠状病毒、甲型流感病毒、人感染高致病禽流感病毒(H5N1型)、人感染高致病禽流感病毒(H7N9型)、人偏肺病毒、人博卡病毒)来更全面了解SCAP的病原谱,人感染高致病禽流感病毒H5N1及H7N9由福建省疾病预防与控制中心进行检测。根据检测病原的结果,将其分为单纯病毒组(1组,22例)和单纯细菌组(2组,17例)和混合感染组(3组,11例)及检测阴性组(4组,30例),其他组(包括真菌和非典型致病菌共8例)。3.收集研究对象的临床资料包括:(1)人口统计学相关资料:年龄、性别、吸烟史、合并症(COPD、冠心病、心功能不全、脑血管疾病、糖尿病、肾功能不全、肝脏疾病、非肺部的肿瘤,误吸风险的疾病如脑中风或鼻咽癌放疗史)、免疫抑制(近三月来有用过免疫抑制剂,或每天使用超过lOmg的强的松或其他激素超过3个月),入院前抗生素使用史;(2)临床症状:发热、畏冷、寒战、咳嗽、咳痰、乏力、肌肉酸痛、胸痛、精神状态改变、头痛、呼吸困难、气促、胃肠道症状(恶心、呕吐、腹泻等),其他(咽痛、关节痛、肌痛、浮肿);(3)体征:体温、呼吸频率、心率、血压、意识改变、异常呼吸音(干啰音、湿罗音)(4)实验室检查:血常规(白细胞计数(WBC)、中性粒细胞计数、中性粒细胞百分比(N%)、淋巴细胞计数、淋巴细胞百分比(L%))、血红蛋白(HGB),血红蛋白压积(HCT)、血小板计数(PLT),感染相关指标(降钙素原(PCT)、血沉(ESR)、C反应蛋白(CRP)、中性粒细胞碱性磷酸酶(NAP)积分、生化[白蛋白(ALB)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、肌酸激酶(CK)、尿素氮(BUN),肌酐(Cr),血钾离子(K+),血钠离子浓度(NA+),凝血功能(凝血酶原时间(PT),部分凝血酶原时间(APTT),纤维蛋白原(FDP),D-二聚体(D-D),免疫功能(包括T细胞免疫功能(CD3%,CD4%,NK%,CD19%或相应计数)及体液免疫功能(IgG,IgM,IgA,补体C3,C4)等;血气分析[pH值,动脉血压分压(PaO2),动脉血二氧化碳分压(PaCO2),碳酸氢根离子(HCO3-),碱剩余(BE)及氧合指数(PaO2/FiO2)4、影像学资料(胸片或胸部CT)。(5)治疗措施:呼吸支持方式(氧疗,无创机械通气、有创机械通气),药物治疗情况(抗细菌、抗真菌、抗病毒、激素)。(6)住院天数及治疗转归(存活、死亡)。(7)患者肺炎严重程度评估,包括PSI评分,CURB-65,APACHE-Ⅱ评分及Chalison分值及指数。4.统计学方法上,采用单因素方差分析(ANOVA)比较多个病原分组正态分布的计量资料;采用多个独立样本非参数检验(Kruskal-Wallis H test)多组分析不同组间非正态分布的计量资料,采用Mann-Whitney U非参数检验分析两两之间的比较;采用Pearson Chi-Square卡方检验分析多组计数资料及两两之间的比较,利用判别分析方法对病毒组及细菌组进行判别分析,筛选利于判断病毒/细菌感染的相关指标,建立相应判别预测模型。利用t检验筛查SCAP死亡相关危险因素,并经logistic多元回归建立预后相关模型,分析影响患者死亡的独立危险因素。结果:1.人口学特征及基线资料:该组病例年龄21～96岁,平均(58.95± 16.98)岁,男性61例(69.3%),女性27例(30.7%)。该组病例氧合指数(Pa02/Fi02)平均(200.60±69.23)mmHg,轻度 ARDS(Pa02/Fi02 为 200-300mmHg)40 例,中度ARDS(Pa02/Fi02为 100-200mmHg)45 例,重度 ARDS(Pa02/Fi02<100mmHg)3 例,CURB-65 评分平均(1.17 ± 1.02)分,PSI 评分平均(85.52±37.39)分,APACHE-Ⅱ评分平均(11.12±5.09)分,Chalison’ s score 平均(4.20±2.687)分,Chalison’ s Index平均(0.485±0.405)。平均住院天数为(15.20±9.14)天,平素有吸烟者26例(29.5%),入院前反复发热病史的53例(60.20%),曾用过抗生素的62例(70.5%),合并症中以合并高血压为主(30/88,34.1%),入院前接受免疫治疗占14.8%(13/88),合并糖尿病11例(12.5%),肿瘤11例(12.5%)为多,肺部具有慢性疾病或COPD基础病占也占12.5%左右,脑、心、肝肾疾病,有吸入风险疾病等为较少数。2.SCAP病原谱分布及流行规律:本组88例中,检出病原阳性的共58例,占65.90%,其中50例为细菌或病毒感染,单一病毒感染22例(25%),单独细菌感染17例(19%),细菌病毒混合感染1 1例(13%),真菌感染3例(3.375%)(马尔尼菲青霉菌、阿莎希孢子菌、曲霉菌各1例),非典型致病菌感染5例(5.725%)。共检出细菌阳性病例28例,阳性率达32.95%,共检出41株菌株,其中单一细菌感染21例,两种以上混合细菌感染7例,在检出的细菌中,以肺炎克雷伯菌居多12例(29%),其次是金黄色葡萄球菌7例(17%),铜绿假单胞菌6例(15%),除此以外还有鲍曼不动杆菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌。病毒方面,检出阳性病例35例,占39.77%,共检出43株毒株,其中单一病毒感染26例,两者以上混合病毒感染7例。病毒中以HN型病毒最多,共21株(49%),其中流感病毒15株(35%)(A型14株,B型1株),副流感病毒3株(Ⅱ型1株,Ⅲ型2株),人高致病性禽流感病毒(H7N9)3株,其次是巨细胞病毒(HMV)11株,占25%,鼻病毒3株(7%),腺病毒2株(5%),呼吸合胞病毒2株(5%),偏肺病毒2株(5%),博卡病毒2株(5%)。3.病毒/细菌性肺炎判别预测模型的建立:结果表明,各组年龄、性别、吸烟、基础疾病、临床症状体征及肺炎严重程度等各个不同分组无明显区别,辅助检查方面比较发现,不同分组淋巴细胞绝对计数不一致(Kruskal-Wallis H=10.645,P=0.014),两两比较结果发现,细菌组淋巴细胞绝对计数高于病毒组(Mann-Whitney U=74,P=0.003),降钙素原(PCT)在各组中不一致(Kruskal-Wallis H=8.961,P=0.03),其中两两比较发现,病毒组低于细菌组(Mann-Whitney U=69,P=0.007)及阴性组(Mann-Whitney U=139.5,P=0.027)。不同分组血凝功能比较,PT,APTT值在各组中有显著区别(Kruskal-Wallis H=13.359,P=0.004;Kruskal-Wallis H=0.191,P=0.017),两两比较结果表明,细菌组PT,APTT值均大于病毒组(Mann-Whitney U=83.5,P=0.003;Mann-Whitney U=90,P=0.005),其他生化和血气分析指标方面在各组中未见明显区别。将本组病例分为病毒组(包括单独病毒组及混合感染组)及非病毒组(细菌组和检测阴性组),进行卡方检验分析结果表明,小叶间隔增厚/胸膜下网格影在病毒组中发生率明显高于非病毒组(x2=4.129,P=0.042,OR=2.726,95%CI:1.021～7.279),其余树芽征、支气管充气征、磨玻璃样、空洞、胸腔积液等在病毒组及非病毒组中未见明显区别。采用逐步判别法筛选变量,得到典型判别函数F=0.527X3+0.101X4-1.10X8-0.848,即可根据淋巴细胞绝对值(X3)、PCT(X4)及胸部影像是否出现小叶间隔增厚/网格状影(X8)来判别病原类型。经计算,细菌组的判别得分均值为1.067,病毒组的判别得分均值为-0.762,由公式Zc=Za+Zb/2可得综合均值Zc=0.305,当Z大于等于0.305时,为细菌组,当Z小于0.305时为病毒组。将病原已明确的临床资料进行数据回代,对判别函数进行检验,该函数判别总准确率为77.8%,细菌组判别符合率60%,病毒组判别符合率90.5%。4.SCAP治疗现状分析:本组88例SCAP患者各种针对病原药物使用情况如下图:进行大包围治疗(包括抗真菌、抗细菌及抗病毒)的共4例,占4.5%,所有的药物中以抗菌素最多,在所有抗菌药物中,使用1种抗菌素的占18.180(16/88),2种抗菌素的占42.05%(37/88),3种及以上抗菌素的患者占39.78%(35/88),抗菌素类别中以β内酰胺类最为突出(77/88,87.5%),主要使用头孢菌素(59%)及碳青霉素类(56.8%),喹诺酮类使用率53.41%(47/88),抗MRSA药物(包括万古霉素、替考拉宁、利奈唑胺)使用率37.5%(33/88)。抗病毒率为26.1%(23/88),主要使用奥司他韦17例,核苷类抗病毒药(更昔洛韦、伐昔洛韦或阿昔洛韦)7例及病毒唑3例,其中奥司他韦联合核苷类抗病毒药2例,联合病毒唑抗病毒的有2例。四个组中使用3种以上抗生素的均达到40%左右(分别为40.9,35.29%,45.45%,30%),但使用抗生素种类情况无明显区别(P>0.05)。在使用抗生素类别方面,混合感染组患者更容易使用抗MRSA的药物(P<0.05),四组在使用抗病毒、抗真菌、β内酰胺类抗生素、喹诺酮类抗生素方面无显著区别(P>0.05),本组88例SCAP患者呼吸支持方式中,以无创机械通气为主(56/88,63.6%),氧疗(主要以文丘里面罩吸氧为主)24例(27.3%),有创机械通气8例(9.09%)。5.SCAP患者预后分析:不同病原各组的死亡率无明显区别(P>0.05),患者住院之前使用过抗生素死亡风险明显大于未使用抗生素(P=0.029,OR=4.909,95%CI为1.049～22.973)。住院时间定义为患者入院到(出院或死亡)的时间。死亡组平均住院时间在(7.20±7.46)天,明显短于存活组住院时间(17.62±8.20)天(t=5.078,P<0.05)。另外,在肺炎严重程度方面,死亡组及存活组氧合指数及Curb-65评分无显著性差异(P>0.05),APACH-Ⅱ评分,PSI评分、chalison,s score高者死亡率明显高于存活组[(15.20±4.87)vs(9.84±4.70),t=4.41,P=0.00)];[(110.60±40.27)vs(77.90±33.21),t=3.305,P=0.003)];[(5.85±2.68)vs(3.80±2.50),t=3.15,P=0.002)]。在症状体征方面,死亡组的乏力现象高于存活组(55%vs30.9%,x2=3.885,P=0.049),出现其他症状如肌肉痛、关节痛、浮肿等概率高于存活组(70%vs38.2%,x2=6.289,P=0.012),患者死亡组脓毒血症发生率明显高于存活组(45%vs7.4%,x 2=13.68,P=0.00)。在炎症相关指标方面,死亡组PCT明显高于存活组[Mann-Whitney U=434.5,P=0.025]。在生化及其他血液检查方面,死亡组血尿素氮、血糖明显高于存活组[(9.15±6.61)vs(5.86±2.83),t=2.534,P=0.019);(7.77±3.31)vs(6.15±2.30),t=2.052,P=0.051)],死亡组乳酸高于存活组(Mann-Whitney U=152,P=0.03)。在治疗方面,死亡组抗病毒药使用率低于存活组(5%vs32.35%,x2=5.989,P=0.01),其他抗真菌药,激素及抗生素使用种类两组无明显区别。另外,呼吸支持方式在两组中有明显不同,两两比较结果发现,有创机械通气死亡风险明显高于氧疗组(x2=12.765,P=0.000)及无创机械通气组(x2=14.892,P=0.000)。将以上预后分析获得的危险因素选择临床认为最有意义的其中八个指标进入方程,用向前逐步筛选变量法行条件logistics回归分析,筛查出SCAP死亡的独立危险因素,包括乳酸、BUN、心率升高,其OR值分别为[4.704(95%CI:0.966～22.907),1.264(95%CI:0.994～1.606),1.081(95%CI:1.003～1.165)],未进行有创机械通气为死亡的保护因素(OR=0.033,95%CI:0.001～0.764)。结论:本研究建立了 SCAP病原实时监测平台,并利用各种病原筛查的方法对88例SCAP进行了广泛的病原筛查,共检出细菌41株,病毒43株,首次总结了福建SCAP病原谱分布情况,并根据病原谱情况结合临床资料建立病毒/细菌的判别分析模型,发现淋巴细胞绝对值、PCT、小叶间隔增厚可能是预测病毒/细菌感染的主要指标。同时建立SCAP预后分析模型,分析其预后相关危险因素,发现乳酸水平升高,心率增快、BUN升高、有创机械通气为患者死亡的独立危险因素。