معماری
ویال کشت خون اطفال

تشخیص عفونت خونی در کودکان

تشخیص عفونت‌های جریان خون از جمله‌ی مهم‌ترین و حیاتی‌ترین نقش‌های آزمایشگاه میکروبیولوژی بالینی است. معیارها و الزامات دستیابی به نمونه‌های مناسب کشت خون در بالغین بطور کامل تشریح شده است،

اما در ارتباط با اطفال همچنان ابهامات فراوانی وجود دارد. این مقاله‌ی مروری نگاهی دارد به منابع نوشتاری موجود در پایگاه‌های اطلاعاتی در زمینه جمع‌آوری نمونه مناسب کشت خون که شامل شیوه‌های زمان‌بندی، حجم موردنیاز، انتخاب بطری محیط کشت و همچنین روش‌های تشخیص سریع و نقش آن‌ها در مدیریت عفونت‌های جریان خون در طب پدیاتریک (اطفال) است.

 

در کودکان و نوزادان کشت خون همچنان کلید تشخیص آزمایشگاهی عفونت‌های خون باقی مانده است.

تشخیص باکتریمی در درمان پاتوژن پیش‌درآمدی ضروری است، از طرفی تشخیص صحیح عامل باکتریمی به تعیین هویت گونه‌ی آن و انجام تست حساسیت به‌منظور بهبود روند درمان آنتی‌میکروبیال و تعیین طول دوره درمان کمک می‌کند.

کشت خون منفی زمانی حائز اهمیت است که موارد باکتریمی را رد کرده و زمینه را برای بررسی‌های بیشتر از نظر سایر عوامل عفونی یا عوامل اتیولوژیک غیرعفونی فراهم کند و یا قطع کامل مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها را تأئید ‌نماید.

طیف پاتوژن‌های مولد عفونت خون در اطفال بر اساس سن، علائم بالینی موجود و وضعیت ایمنی بسیار گسترده است. در سال 1979 طی بررسی انجام شده روی نمونه‌های کشت خون کودکان، ابتدا هموفیلوس آنفلوانزا به‌عنوان شایع‌ترین ارگانیسم و پس از آن استرپتوکوک پنومونیه و استاف اورئوس گونه‌های شایع معرفی شدند.

امروزه به دلیل واکسیناسیون گسترده، هموفیلوس آنفلوانزا و استرپ پنومونیه در جریان خون بسیار نادر هستند و در سال 2012 مطالعه‌ای روی نوزادان با سن کمتر از 3 ماه شایع‌ترین علت باکتریمی را اشرشیا کلی و استرپتوکوک‌های گروه B آگالاکتیه و نیز استاف اورئوس عنوان کرد. میزان عفونت خون در کودکان سالم با گذشت چند ماه اول بعد از تولد اجمالاً کاهش می‌یابد،

اما در صورت وقوع این‌گونه عفونت‌ها، شایع‌ترین پاتوژن‌های مولد آن استاف اورئوس و پنوموکوک– ناشی از پنومونی اکتسابی از جامعه– و در ابتدای دوران بلوغ نایسریا مننژیتیدیس هستند.

کودکان مبتلا به نقص ایمنی به طیف وسیعی از پاتوژن‌های جریان خون شامل تمامی موارد ذکر شده به‌علاوه سودوموناس آئرژینوزا و گونه‌های کاندیدا حساس هستند.

اغلب مطالعات مرتبط با تشخیص آزمایشگاهی عفونت خون روی جمعیت بالغ انجام شده است. در این مقاله مروری هدف آن است که گرفتن نمونه‌های خون اطفال جهت کشت از جنبه‌های متعدد شامل زمان‌بندی نمونه‌گیری، حجم نمونه موردنیاز و نوع بطری محیط کشت بررسی شوند. درنهایت در مورد روش‌های تشخیص سریع که در حال حاضر در دسترس هستند و تأثیر آن‌ها در روند کلی درمان اطفال و نتایج آن‌ها بیان می‌گردند.

 

جمع‌آوری نمونه‌های کشت خون

عواملی که روی جداسازی پاتوژن‌ها از خون نقش دارند عبارتند از زمان‌بندی جمع‌آوری نمونه، تعداد بطری‌های جمع‌آوری شده و حجم خون در هر بطری. در مجموع حجم خون جمع‌آوری شده مهم‌ترین و اصلی‌ترین عامل است.

شواهد موجود در مطالعات انجام شده روی اطفال و بالغین نشان داده که احتمال جدا شدن عوامل پاتوژن از کشت خون با افزایش حجم خون بیشتر می‌شود‌،

بعلاوه زمان تشخیص با حجم خون کشت داده شده نسبت عکس دارد. گرفتن حجم کافی از خون در مورد اطفال به‌ویژه زمانی اهمیت پیدا می‌کند که بدانیم به دلیل کوچک بودن بیمار و ریسک احتمال نیاز به تزریق خون برای جبران خونگیری‌های مکرر، گرفتن خون کافی امری بسیار دشوار است.

 

دليل اهميت حجم خون

مشکلات همیشگی که در گرفتن خون نوزاد وجود دارد ناشی از این تصور غلط است که به دلیل حجم کلی پایین خون در آن‌ها، شدت باکتریمی و تعداد باکتری در واحد حجم خون آن‌ها در مقایسه با افراد بالغ بیشتر است و لذا حجمی در حد 5/0 تا 0/1 میلی‌لیتر خون برای تشخیص پاتوژن‌های جریان خون کافیست.

این نظریه توسط گزارش‌هایی که در مورد تعداد واحدهای تشکیل‌دهنده  کلنی به ازای هر میلی‌لیتر (CFU/ml) از خون کودکان مبتلا به هموفیلوس آنفولانزا (معادل  CFU/ml6293) و استرپ نومونیه (CFU /ml51 ) وجود دارد تائید می‌گردد.

بررسی‌های مکرر اخیر نشان داده است که باکتریمی با بار عفونت پایین‌تر از آنچه تاکنون تصور می‌شد بسیار بیشتر است، به نحوی که در 38 تا 68 درصد تمام اطفال دارای کشت خون مثبت مشاهده می‌گردد. به این ترتیب مقادیر کمتر از 1 میلی‌لیتر از خون برای تشخیص پاتوژن‌هایی با بار میکروبی کمتر از CFU/ml 4 به‌هیچ‌وجه کافی نیست.

یک بررسی روی نوزادان تا سن دوماهگی نشان داد که بالغ بر بیش از دوسوم بیماران با کشت مثبت تعداد کلنی کانتCFU/ml 10 ≥ داشته و برای تشخیص پاتوژن بین 2 تا 6 میلی‌لیتر از خون موردنیاز است. همین گروه تحقیقاتی مشابه این یافته‌ها را در یک مطالعه دیگر در کودکان تا سن 15 سال نشان داد، به نحوی که 3/60% از این کودکان کلنی کانت کمتر از CFU/ml 10 داشتند و 1/23% از پاتوژن های موجود CFU/ml 1 ≥ بودند.

در هردو بررسی باکتریمی ناچیز و سطح پایین عفونت عامل مرگ 75-71% از بیمارانی بود که بر اثر سپسیس جان خود را از دست دادند.

علیرغم آگاهی از وجود باکتریمی سطح پایین در کودکان، اهمیت بدست آوردن مقدار کافی خون برای تشخیص آن همچنان به‌عنوان یک مشکل اساسی باقی مانده است.

طی یک بررسی انجام‌شده در یک بیمارستان درجه 3 کودکان در استرالیا روی حجم خون 1358 بطری کشت خون، 1067 مورد از آن‌ها قبل از مداخله آموزشی- درمانی جمع‌آوری شدند. بر اساس معیار، جمع‌آوری حداقل 5/0 میلی‌لیتر خون برای بیماران کمتر از 1 ماه، ml 0/1 ≤ برای بیماران در سنین 1 تا 36 ماه و ml 0/4 ≤ برای بیماران 36 ماهه و بزرگ‌تر، تنها 46% از بطری‌های کشت خون جمع‌آوری‌شده در مرحله قبل از مداخله درمانی حاوی حجم خون مناسب بودند.

به نظر می‌رسد که سن بیماران ارتباط مستقیمی با حجم خون قابل جمع‌آوری دارد، به صورتی که بطری‌های کشت خون با حجم کمتر از 5/0 میلی‌لیتر خون از 4/12% در همه بیماران به 30% در بیماران کوچک‌تر از 1 ماه می‌رسد.

به همین نحو طی ارزیابی موارد ثبت‌شده کشت‌های خون در یک بررسی منفرد شامل 843 بیمار تا سن 18 سال، حجم نامناسب (براساس وزن بیمار نه سن او) در 40% موارد مشاهده گردید.

هردو مطالعه‌ فوق ارتباط بین کشت‌های خون مثبت با باکتری‌های غیرآلوده‌کننده و حجم کافی خون را (با انسیدانس 60 تا 71%) تأئید کردند. در مقابل، این بررسی‌ها نشان دادند که گرفتن حجم خون اندک می‌تواند سبب افزایش احتمال رشد عوامل آلوده‌کننده شود. 65 درصد از کشت‌های خون مثبت که احتمال آلودگی آن‌ها می‌رفت حاوی حجم ناکافی از خون بودند و احتمال رشد باکتری‌های آلوده‌کننده در شرایطی که حجم ناکافی خون گرفته شود حدود دو برابر ارزیابی شد (1/5% در برابر 8/2%)

این یافته‌ها با توجه به اینکه رشد عوامل آلوده‌کننده در بین تمام نمونه‌های خون کشت داده شده در اطفال چیزی حدود 69-25% است ضرورت گرفتن حجم کافی خون را برای کشت روشن می‌سازند که عدم توجه به آن عمدتاً توأم با درمان آنتی‌میکروبی غیرضروری، بستری طولانی‌مدت در بیمارستان و تحمیل هزینه‌های غیرضروری است.

دقیقاً مشخص نیست به چه دلیل نمونه‌های خون با حجم ناکافی مستعد رشد گونه‌های آلوده‌کننده هستند؛ یک نظریه این است که رشد میکروب‌های آلوده‌کننده به حجم خون ارتباط مستقیمی ندارد بلکه زمانی که حجم خون بیشتری جمع‌آوری می‌شود خودبخود این حجم بالاتر با رقیق کردن آلودگی منتقل شده به بطری کشت خون شانس رشد و سپس تشخیص عوامل آلوده‌کننده را طی زمان انکوباسیون کاهش می‌دهد.

بررسی‌های مختلف انجام‌شده نشان داده‌اند که افزایش هر یک میلی‌لیتر از خون گرفته‌شده برای کشت در بزرگسالان، تشخیص را حدود 6/0 تا 7/4% افزایش می‌دهد؛ نتیجتاً افزایش حجم خون کشت داده شده بطور مستقیم با افزایش میزان تشخیص در ارتباط است.

در ارتباط با اطفال نیز نتایج مشابهی گزارش شده است؛ بطور خاص در یک مطالعه با مقیاس وسیع در کنیا روی داده‌های مربوط به کشت خون 19339 کودک با سن کمتر از 13 سال مشاهده شده است که نسبت کشت‌های خون مثبت با افزایش هر میلی‌لیتر خون مستقیما بیشتر می‌شود (6/5% برای 1 میلی‌لیتر خون، 8/6% برای 2 میلی‌لیتر و 9/7% برای 3 میلی‌لیتر).

اما در مورد نتیجه‌گیری از این یافته‌ها داده‌های اندکی برای تعیین حجم مناسب خون در کودکان وجود دارد و بخش اعظم اطلاعات از بررسی‌های انجام‌شده روی بزرگسالان تعمیم داده شده است.

یک روش مطمئن و مناسب این است که جمع‌آوری خون بایستی متناسب با کل حجم خون فرد بیمار باشد و یا اگر دقیق‌تر بیان شود متناسب با وزن بیمار باشد. چنانکه در شکل 1 ملاحظه می‌شود در جمع‌آوری خون اطفال دستورالعمل جامعی وجود ندارد. جدیدترین گایدلاین‌ها از انجمن بیماری‌های عفونی آمریکا (IDSA) و انجمن میکروب‌شناسی آمریکا (ASM) برمبنای جمع‌آوری 4-3% از مجموع حجم خون در بیماران با وزن کمتر از 7/12 کیلوگرم و 7/2-8/1% در بیماران با حجم بیش از 5/12 کیلوگرم است.

این دستورالعمل مطابق مطالعه قبلی است که نشان داد جمع‌آوری حداکثر 5/4% از کل حجم خون امکان تشخیص عوامل پاتوژن را بدون بخطر انداختن سلامت بیمار به‌وضوح افزایش می‌دهد.

گایدلاین‌های مبتنی بر وزن روی کاغذ واضح و گویا به نظر می‌رسند ولی در عمل پیچیده و سخت هستند. در بیماران اورژانسی جمع‌آوری مقدار مناسب خون حتی زمانی که بر مبنای وزن بیمار انجام شود عملاً امکان‌پذیر نیست،

بعلاوه در یک بازه زمانی 24 ساعته حجم خونی که می‌توان از یک بیمار گرفت محدود بوده و کشت خون یکی از چندین تست آزمایشگاهی است که باید با همان حجم ناچیز خون انجام شوند. بررسی‌های بیشتری لازم است تا تأثیر و اهمیت گایدلاین مبتنی بر وزن را در افزایش شانس جداسازی پاتوژن های جریان خون روشن سازد.

 

ساير عوامل موثر بر مثبت شدن کشت‌های خون

بطور معمول مشاهده شده که گرفتن خون در محدوده زمانی پیک درجه حرارت بدن یعنی زمانی که بیمار در اوج تب قرار دارد احتمال جداسازی ارگانیسم را افزایش می‌دهد

هرچند وجود تب به‌تنهایی و فارغ از سایر جنبه‌های بالینی نمی‌تواند نشانگر عفونت خون باشد و بایستی سایر یافته‌ها همچون هایپوتانسیون و افزایش لکوسیت‌های خون هم مدنظر قرار گیرند. باز هم تا آنجا که می‌دانیم در مورد این موضوع نیز بررسی‌های خاصی روی اطفال انجام نشده است. یک مطالعه گذشته‌نگر و چندکانونی روی 1436 بیمار بالغ، ارتباط واضحی را بین احتمال جداسازی باکتری از خون و خونگیری در زمان پیک تب نشان نداده است.

نگارندگان نتیجه گرفته‌اند که لااقل در جمعیت بالغین زمان‌بندی جمع‌آوری خون برای کشت اهمیت چندانی ندارد و باید بر اساس سهولت و تمایل بیمار انجام شود که با گایدلاین‌های IDSA/ASM که انجام نمونه‌گیری را موکول به زمان هوشیاری بیمار می‌کنند همخوانی دارد.

تعداد بطری‌های کشت خون و آنچه که “مجموعه یا سری” خون‌گیری را تشکیل می‌دهد می‌تواند روی قابلیت تشخیص عفونت خون تأثیر داشته باشد. IDSA/ASM برای بیماران بزرگسال روش‌های کاملاً مشخص و سفت و سختی را تعیین کرده است که طبق آن 2 تا 4 سری کشت خون برای هر دوره تب گرفته می‌شود (در هر سری یک بطری هوازی و 1 بطری بی‌هوازی).

در مورد اطفال جمع‌آوری سری‌های کشت خون که می‌توانند 1 یا 2 بطری باشند مشخصاً بر اساس وزن بیمار انجام می‌شود. برای کودکان با وزن کمتر از یک کیلوگرم فقط یک سری کشت خون توصیه می‌شود.

یک سری دیگر در بیماران با وزن بیش از یک کیلوگرم استفاده می‌گردد. هرچند جمع‌آوری چندین سری در شرایطی که یکی از بطری‌ها مثبت باشد می‌تواند به پزشکان در رد احتمال آلودگی آن کمک شایانی کند ولی در عمل جمع‌آوری بطری‌های کشت خون چندگانه در کودکان و اطفال با هر وزن، کاری معمول نیست.

آنچه مطرح است اینکه آیا افزایش میزان خون گرفته‌شده در کودکان باعث افزایش جدا شدن گونه‌های مولد عفونت می‌شود یا نه؟ شماری از بررسی‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که کسب اطمینان از افزودن حجم کافی خون در یک بطری کشت خون واحد بسیار مفیدتر از گرفتن چندین بطری کشت خون است.

در مطالعه‌ای روی 300 بیمار 2 ماهه تا 18 ساله که به دپارتمان اورژانس آورده شدند مشخص شد که جمع‌آوری یک بطری کشت 6 میلی‌لیتری واحد در مقایسه با 2 بطری جداگانه 2 میلی‌لیتری با احتمال بالاتری عامل میکروبی را جدا می‌نماید.

این یافته‌ها با یک مطالعه آینده‌نگر روی 216 نوزاد با دو سری کشت خون جمع‌آوری شده از دو محل مختلف در فاصله زمانی 15 تا 30 دقیقه از یکدیگر تأئید شدند. 20 مورد از 216 نوزاد معادل 2/9% سپسیس اثبات‌شده با کشت داشتند و همه‌ی موارد از هر دو محل مثبت بود که نشان می‌داد یک سری واحد کشت خون با حداقل 1 میلی‌لیتر خون برای تشخیص باکتریمی در نوزادان کافی است. با این کار از تزریق خون و ایجاد درد غیرضروری برای نوزاد پرهیز می‌شود.

در مقابل در یک بررسی روی بیماران دچار نوتروپنی و تب‌دار با سن کمتر از 21 سال مبتلا به بدخیمی‌های هماتولوژیک، با تکرار کشت موارد عفونت خون 2/9% افزایش نشان داد که نشانگر ضرورت نمونه‌گیری مکرر برای کشت خون در این جمعیت از بیماران بود. این بررسی میزان حجم خون تلقیح‌شده در هریک از بطری‌ها را گزارش ننموده،

لذا مشخص نیست که آیا افزایش حجم خون در نوبت اول خون‌گیری می‌تواند احتمال جدا شدن گونه‌ی میکروبی را در این دسته از بیماران افزایش دهد یا نه.

تجویز انواع آنتی‌بیوتیک قبل از گرفتن نمونه خون برای کشت مشخصاً روی رشد باکتری تأثیر سوء دارد. برای مقابله با این مشکل مواد و ترکیبات خنثی‌کننده اثر آنتی‌بیوتیک‌ها نظیر ذغال یا دانه‌های رزین متصل‌شونده به آنتی‌بیوتیک اغلب بصورت تجاری به بطری‌های کشت خون افزوده می‌شوند.

در یک مطالعه برای تعیین میزان اثربخشی عوامل خنثی‌کننده تأثیر آنتی‌بیوتیک‌ها بطری‌های کشت خون تجاری پرس‌شده با عنوان FAN pediatric BacT/Alert ساخت (Biomerieux, Durham,NC) و Bactec Peds Plus ساخت (BD Diagnostics,Spark,MD) با 8 پاتوژن شایع کشت‌های خون اطفال با و بدون آنتی‌بیوتیک مناسب بر ضد پاتوژن موردنظر کشت داده شدند.

ارگانیسم‌ها در همه بطری‌های فاقد آنتی‌بیوتیک بجز یکی از آن‌ها رشد کردند، اما در حضور عوامل آنتی‌بیوتیک، ارگانیسم‌ها صرفاً از 19% محیط‌های Bact/Alert Pediatric FAN و 50% محیط‌های کشت خون Bactec Peds Plus جدا شدند.

این داده‌ها نشان‌دهنده آن است که جداسازی میکروارگانیسم‌های پاتوژن از کشت‌های خون بیماران کودک که بدواً با آنتی‌بیوتیک‌ها درمان شده‌اند تحت‌تأثیر این عوامل قویاً کاهش پیدا می‌کند و اثر محافظتی مواد خنثی‌کننده آنتی‌بیوتیک‌ها برحسب کارخانه سازنده آن متفاوت است.

 

زمان مثبت شدن باکتريمی با کشت کاتتر

بسیاری از باکتری‌ها تمایل دارند تا با چسبیدن به سطوح پلاستیکی روی این سطوح یک بیوفیلم تشکیل دهند. در بیماران دچار نقایص سیستم ایمنی و نوزادان دارای کشت خون مثبت، تعیین اینکه منبع باکتریمی بیمار کاتتر ثابت است یا منبع دیگری سبب رشد اولیه باکتری شده، بسیار دشوار است؛

از طرفی دیگر کاتترها اغلب با فلور پوست و باکتری‌هایی نظیر استاف‌های کوآگولاز منفی کلونیزه می‌شوند که در شرایط مثبت شدن یک بطری کشت خون تشخیص وجود عفونت واقعی یا آلودگی میکروارگانیسمی را از یکدیگر دشوار می‌سازند. در گذشته برای روشن شدن منبع واقعی عفونت استفاده از محیط‌های کشت کمی خون مفید بود.

روش‌های متعددی برای تفسیر وجود دارد ولی بطور عام کشت خونی که از یک راه وریدی مرکزی گرفته شده و در آن 100< واحد تشکیل کلنی به ازای هر میلی‌لیتر از باکتری خاصی رشد کرده و یا کلنی کانت 5-3 برابر بیش از یک نمونه خون محیطی کشت داده‌شده دارد، نشان‌دهنده  عفونت‌های جریان خون ناشی از کاتتر است.

کشت‌های کمی به دلیل حجم خون اندک مورداستفاده طی سال‌های اخیر با استقبال چندانی مواجه نبوده‌اند و در مقایسه با سیستم‌های خودکار کشت خون که هر 10 دقیقه محیط را از نظر رشد میکروارگانیسم موردبررسی قرار می‌دهند این نوع محیط‌های کشت، روزانه یک یا دو بار ارزیابی می‌شدند.

از سوی دیگر در ارتباط با حساسیت و اختصاصیت این محیط‌ها برای کشت باکتری‌های توأم با استفاده از کاتتر، سؤالات و موضوعات متعددی مطرح است. روش‌های اتوماتیک کشت خون کلنی‌کانت عددی را تعیین نمی‌کنند اما درصورتی‌که یک نمونه خون از کاتتر، همزمان با یک نمونه خون محیطی گرفته شده و کشت داده شوند با ترسیم نمودار زمان نسبت به میزان مثبت شدن (TTP) کشت به‌راحتی می‌توان به همین هدف (یعنی تعیین منشأ باکتریمی از کاتتر یا خون) دست یافت.

در یک بررسی روی بطری‌های کشت خون اطفال در زمان تب با شدت نامعلومی از عفونت باکتریال برای استاف‌های کوآگولاز منفی در روش TTP، افزایش 10 برابری در میزان باکتری‌های ریکاور شده در قالب کاهش بازه زمانی موردنیاز برای رشد به میزان 3/2 تا 6/2 ساعت در مقابل افزایش 5 برابری باکتری‌های ریکاور شده در قالب کاهش بازه زمانی موردنیاز برای رشد به میزان 6/1 تا 8/1 در روش کمی نشان داده شد.

در یک بررسی دیگر در بیمارستان کودکان St.Judes مشاهده شد که میزان حساسیت TTP برای تشخیص عفونت‌های خونی ناشی از کاتتر با دیفرانسیل (اختلاف) 180 دقیقه‌ای با اختصاصیت 94% حدود 61% می‌باشد.

نتیجتاً در تشخیص عفونت‌های ناشی از کاتتر در کودکان، آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی اندکی کشت‌های کمی را انجام می‌دهند. اختلاف بیش از دوساعته در زمان مثبت شدن بین کشت‌های کاتتر و خون محیطی نشان‌دهنده آن است که کاتتر خاستگاه اصلی عفونت است اما این روش بررسی بدلیل حساسیت پایین آن می‌بایست با احتیاط مورداستفاده قرار گیرد (حساسیت پایین به این معناست که برخی از موارد عفونت با منشأ غیرکاتتر هم با این روش ممکن است به‌صورت کاذب ناشی از آن گزارش شوند و به این معنا برای غربالگری اولیه عفونت‌های ناشی از کاتتر نسبت به کل موارد باکتریمی مناسب نیست.

در این مورد با توجه به منابع متعددی که می‌توانند سبب باکتریمی یا سپسیس شوند اعم از وسایل و لوازم خارجی که در تماس با خون قرار می‌گیرند یا عفونت‌ها داخلی ارگان‌های بدن و یا جراحات و تروماهایی با ضایعات عفونی که به‌صورت عفونت خونی منتشر خود را نشان می‌دهند، اینکه با تفسیر نمودار TTP منشأ عفونت را قطعاً کاتتر در نظر بگیریم فاقد حساسیت کافی است. مترجم)

 

بطری‌های کشت خون

کاربرد بطری‌های کشت خون ويژه اطفال

بطری‌های کشت خون اطفال برای تأمین نیازهای خاص بیماران اطفال طراحی شده‌اند و مشخصاً محتوی حجم اندکی از خون و نیز قابلیت رشد و ریکاوری گونه‌های سخت‌رشد می‌باشند. استفاده از محیط براث با حجم اندک نسبت حجم خون به محیط را افزایش داده و زمان موردنیاز برای تشخیص مثبت شدن کشت را برای نمونه‌های با حجم اندک کاهش می‌دهــــــــــــــــــــــــد. در میــان محیـــط‌های هــــوازی که اغلب مورداستفاده قرار می‌گیرنــد محـــیط BD BACTEC Peds Plus/F (Becton Dickinson,Franklin Lakes,NewJersey,USA) و نیز محیط BecT/ALERT PF (Biomerieux, Marcy I’Etoile,France) حداقل به 5/0 میـــــلی‌لیتر خون و محیط VersaTREK REDOX (Oakwood Village, Ohio,USA) طبق اظهارات شرکت سازنده با استفاده از 1/0 میلی‌لیتر خون می‌تواند به‌خوبی باکتریمی را تشخیص دهد.

بطری‌های اطفال همچنین حاوی فرمولاسیون براث متفاوتی هستند که برای رشد ارگانیسم‌های سخت‌رشد اطفال مانند استرپ نومونیه، هموفیلوس آنفلوانزا و نایسریا مننژیتیدیس طراحی شده‌اند.

این ارگانیسم‌ها در حال حاضر به دلیل واکسیناسیون گسترده بندرت از کشت خون اطفال جدا می‌شوند. در همین جا این سؤال پیش می‌آید که آیا استفاده از این محیط‌های کشت بخصوص در بیمارستان‌هایی که هر دو جمعیت بالغین و اطفال در آن بستری می‌شوند ضرورتی دارد؟

متأسفانه در بررسی هریک از وضعیت‌های فوق اطلاعات ناچیزی وجود دارد. در ارتباط با نسبت مناسب خون به محیط کشت براث یک بررسی از سال 1984 نشان داد که پاتوژن‌های شایع جریان خون در اطفال شامل ارگانیسم‌های سخت‌رشد در شرایط روتین در محیط‌های حاوی نسبت خون به محیط 1:100 رشد می‌کنند و زمانی که با نسبت خون به محیط 1:10 مورد مقایسه قرار می‌گیرند تفاوت چندانی نشان نمی‌دهند.

شرکنبرگر و همکاران نمودار زمان به مثبت شدن بطری‌های کشت BacT/Alert اطفال را در مقایسه با بطری‌های هوازی همان سیستم با کشت 17 پاتوژن باکتریال و یک مخمر با دو غلظت مورد مقایسه قرار دادند.

آن‌ها دریافتند که بطری‌های کشت خون اطفال تأثیری بر کاهش زمان مثبت شدن ندارند و درواقع بطری‌های استاندارد در مقایسه با بطری‌های کشت خون اطفال سریع‌تر نشانه‌های مثبت شدن را ظاهر ساختند. (پ شرکنبرگر و همکاران، ارائه شده در یکصد و نهمین میتینگ انجمن میکربیولوژی عمومی آمریکا، 17 تا 21 می 2009). تنها بررسی منتشرشده که بطور مستقیم از نظر قدرت رشد به مقایسه بطری‌های محیط کشت خون بالغین و کودکان می‌پردازد، بررسیی است که در آن مجموعاً 600 بطری محیط کشت Bactec Peds Plus/F و Bactec Plus Aerobic/F با 5/0 تا 3 میلی‌لیتر از 10 باکتری و قارچ شایع با غلظت‌های  CFU/ml10-1 و کمتر از CFU/ml 1 مورد تلقیح قرار گرفت. در غلظت CFU/ml 10-1 هر دو نوع بطری‌ها میزان تشخیص مشابه داشتند.

در غلظت‌های CFU/ml 1>  شش نوع ارگانیسم   در محیط‌های کشت اطفال و 3 ارگانیسم در محیط‌های کشت بالغین بیشتر آشکار شدند و یک ارگانیسم در هر دو محیط به یک اندازه ظهور داشت.

این داده‌ها نمایانگر آن است که بطری‌های کشت خون اطفال از نظر تعیین حضور باکتری در غلظت‌های بسیار اندک می‌توانند تا حدودی مفید واقع گردند. برای بدست آوردن یک پاسخ دقیق و قطعی بررسی‌های بالینی بیشتری موردنیاز است.

 

کشت خون بی‌هوازی برای اطفال

ارگانیسم‌های بی‌هوازی مسئول 20-10% از همه موارد باکتریمی در بزرگسالان هستند. بنا بر مطالعات اخیر سطح باکتریمی با ارگانیسم‌های بی‌هوازی در کودکان بسیار پایین‌تر از بالغین است.

بررسی نزدیک به 10000 جفت بطری کشت خون هوازی و بی‌هوازی نشان داده است که 7/7% از آن‌ها از نظر میکروارگانیسم‌های مهم بالینی مثبت بوده‌اند اما در این گروه تنها 15 مورد از کشت‌های خون( 16/0% ) از نظر گونه‌های بی‌هوازی اجباری مثبت بوده‌اند.

بررسی نمودار نشان داد که 15 کشت متعلق به 5 بیمار خاص دارای گونه‌های بی‌هوازی بودند. شیوع پایین باکتریمی بیهوازی اطفال توسط سایر گروه‌های تحقیقاتی نیز گزارش شده است این بررسی‌ها انجام کشت خون اطفال از نظر گونه‌های بی‌هوازی را تنها در مورد بیماران با ریسک عفونت بالا مثل موارد نقص ایمنی شدید یا کسانی که به عفونت‌های سرو گردن و یا داخل شکم مبتلا هستند توصیه می‌نمایند.

کودکان در معرض ریسک عفونت بالاتری با گونه‌های هوازی اجباری نظیر سودوموناس و کاندیدا هستند. دو بررسی نشان داده که کشت کل حجم خون در شرایط هوازی در مقایسه با تقسیم حجم خون بین دو بطری هوازی و بی‌هوازی امکان جداسازی پاتوژن‌های مهم بالینی را افزایش می‌دهد.

نتیجه این بررسی‌ها آن است که با توجه به حجم بسیار اندک خونی که در اطفال کشت داده می‌شود، مزایای تشخیص ارگانیسم‌های هوازی اجباری دارای اهمیت بالینی بر احتمال پایین تشخیص بی‌هوازی‌های اجباری غلبه دارد.

نکته‌ای که وجود دارد اینست که بطری‌های کشت خون بی‌هوازی برای تشخیص بی‌هوازی‌های اختیاری بسیار مناسب هستند،

به‌نحوی‌که در اکثر موارد بطری کشت خون بی‌هوازی باعث جدا شدن ارگانیسمی می‌شود که در بطری هوازی رشد نکرده است. متأسفانه در منابع علمی اطلاعات چندانی برای تأئید کاربرد بطری کشت‌های بی‌هوازی برای جداسازی گونه‌های بی‌هوازی اختیاری درج نشده است.

این احتمال را بایستی در نظر داشت که چنین وضعیتی ممکن است ناشی از روند نمونه‌گیری باشد و در شرایطی که حجم اندکی از خون بیماران دچار باکتریمی بسیار خفیف کشت داده شود، ملاحظه می‌گردد.

به دلیل شیوع بسیار پایین باکتریمی با بی‌هوازی‌های مهم بالینی در اطفال توسط برخی مؤسسات تجاری تلاش می‌شود تا جهت صرفه‌جویی در هزینه‌ها کشت خون بی‌هوازی روتین از روند تشخیص کنار گذاشته شود.

یک بیمارستان در این زمینه نشان داده که کارهای مختلفی انجام شده تا تعداد کشت‌های خون بی‌هوازی موردنیاز کمتر شوند در نتیجه‌ی این اقدامات نیاز به کشت‌های بی‌هوازی تا حدود 80% کاهش یافته، درحالی‌که تعداد کشت‌های خون هوازی همچنان ثابت باقی مانده است. کاهش نیاز به کشت‌های خون بی‌هوازی پس از گذشت یک سال از انجام اقدامات مذکور (که توسط نگارنده این مقاله به آن‌ها اشاره نشده است. مترجم) همچنان تداوم داشته است،

درنتیجه اطفال بیمار از نظر ابتلا به سپسیس ناشی از بی‌هوازی‌ها در ریسک پایین و از نظر ابتلا به ارگانیسم‌های هوازی اجباری نظیر کاندیدا و سودوموناس در ریسک بسیار بالاتری قرار دارند. با وجود حجم بسیار محدود خون، اطلاعات موجود نشان می‌دهد که اقدام محتاطانه در کشت همه‌ی حجم خون بدست‌آمده از بیمار در شرایط هوازی است مگر اینکه بر اساس نشانه‌های بالینی، بیمار ریسک بالای باکتریمی با گونه‌های بی‌هوازی داشته باشد. این کار همچنین سبب می‌شود تا هزینه‌های بیمارستان در بخش کشت ارگانیسم‌های بی‌هوازی کاهش یابد.

 

تسريع فرآيند تشخيص آزمايشگاهی عفونت‌های جريان خون

در چند سال گذشته ابداع روش‌های تشخیصی رپید و سریع، فرآیند تشخیص عفونت خون را در همه جمعیت‌های بیماران چه اطفال و چه بالغین متحول ساخته است.

تست‌های تجاری بسیار متنوعی در دسترس است که توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) به‌منظور کاربردهای تشخیصی روی کشت‌های خون مثبت تأئید شده است؛

تست‌هایی مانند هیبریدیزاسیون فلوئورسانس پپتید و اسید نوکلئیک (PNA FISH, AdvanDx,Woburn,MA) پنــل تشــخیص کشت خون فیلم اری (BCID,BioFire,Salt Lake City,Utah) و کشت خون گرم مثبت Verigene (BC-GP) و کشت خون گرم منفی همین شرکت (BC-GN) (Nanosphere,Northbrook,IL)، اســــــــــــتفاده از روش اسپـــکترومتری جرمی یونیزاسیون پراش لیزری

(MALDI-TOF MS) که به‌طور مستقیم روی کشت‌های خون مثبت و با استفاده از روش‌های ابداعی آزمایشگاهی یا کیت CE-marked SeptiTyper (Burker Daltonic, Brenham,Germany) انجام می‌شود و روشی قابل‌اطمینان و بسیار کم‌هزینه‌تر از پنل‌های مولکولی دیگر است. در بازبینی اخیر Kothari et al. چکیده‌ای از روش‌های مولکولی نوین برای تشخیص عفونت خون  ذکر شده است. تکنیک جدیدی برای تشخیص سریع کشت‌های خون مثبت سیستم شرکت Accelerate با نام ID/AST (Accelerate Diagnostics,Tucson,AZ) موجود است که امکان تشخیص 19 نوع باکتری و مخمر را از کشت‌های خون مثبت فراهم می‌نماید؛ آنچه این سیستم را منحصربه‌فرد می‌سازد تعیین خصوصیات حساسیت فنوتیپی بجای تشخیص ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌هاست.

این تست در حال حاضر توسط FDA تائید نشده است اما داده‌های اولیه حاصل از آن به نظر مطلوب می‌رسند. (ارائه‌شده در بیست و پنجمین کنگره میکروب‌شناسی بالینی و بیماری‌های عفونی اروپا، کپنهاگ، دانـــمارک، 25 تا 28 آوریل 2015 (PriceC et al.

حرکت به سوی تشخیص مستقیم ارگانیسم‌ها از خون کامل روند تشخیص را تسریع بخشیده و پیچیدگی مولتی فاکتوریال موجود در تهیه کشت‌های خون نتیجه‌بخش را به‌خوبی مدیریت و تسهیل می‌نماید.

T2Candida (T2 Biosystems,Inc, Lexington,MA) در سال 2014 توسط FDA تأئید شد و امکان تشخیص گونه‌های کاندیدا را به‌طور مستقیم از خون محیطی مهیا می‌نماید. در کودکان مطالعه خاصی در دسترس نیست اما یک بررسی چندکانونی روی 1801 بیمار بالغ نشان داده است که حساسیت و ویژگی کلی آن به ترتیب 1/91% و 4/99% و محدوده تشخیص آن 3-1 واحد تشکیل کلنی در میلی‌لیتر است. در نهایت تکنولوژی PCR در ترکیب با اسپکترومتری جرمی یونیزاسیون پاشش الکترونی (PCR/ESI-MS) قابلیت تشخیص طیف گسترده‌ای از پاتوژن‌های باکتریال و قارچی را بطور مستقیم از خون دارد. پلاتفرم IRIDICA با استفاده از

IRIDICA BAC BSI Assay (Ibis Bioscience-Abbott Molecular, Des Plaines,IL)

توسط CE تأئید شده، اما تأئیدیه FDA را ندارد. این سیستم بیش از 750 گونه باکتریال و کاندیدا و مارکرهای ژنتیکی مقاومت را از 5 میلی‌لیتر خون کامل با توافق مثبت و منفی به ترتیب 4/78% و 6/78% در مقایسه با کشت‌های خون جدا می‌کند.

روش‌های تشخیصی سریع محدودیت‌هایی دارند. این تست‌ها مکمل روش‌های تشخیص سنتی و آزمایش تعیین حساسیت هستند نه جایگزین  آن‌ها. علاوه بر این بجز تست T2Candida و IRIDICA BAC BSI تمامی تست‌هایی که ذکر شدند به کشت‌های خون مثبت وابسته هستند.

یکی از مشکلات تست‌های مولکولی مالتیپلکس (مرکب) آن است که هدف‌های از پیش‌ تعیین‌شده دارند؛ این در حالیست که در میان همه آن‌ها داده‌های از پیش تعریف‌شده برای MALDI-TOF MS از بقیه بسیار بیشتر است.

همچنین Verigene BC-GP و نیز MALDI-TOF MS در صورت وجود جواب‌های مثبت کاذب ممکن است استرپ گروه ویریدانس را با استرپ‌های نومونیه اشتباهاً تشخیص داده و به این جهت بایستی حتماً با تست‌های تأئیدی بیوشیمی چک شوند.

در نهایت اینکه امکان انجام تست‌های T2Candida و IRIDICA BAC BSI در کودکان کم‌سن و نوزادان به دلیل نیاز به حداقل 3 تا 5 میلی‌لیتر خون بشدت با محدودیت مواجه است.

در مقایسه با گروه بالغین داده‌های بسیار ناچیزی در مورد تأثیر روش‌های تشخیص سریع آزمایشگاهی روی کارایی درمان ضدمیکروبی، مدیریت بیماران و هزینه‌های نظام خدمات بهداشت و درمان در کودکان وجود دارد.

یک مطالعه تک‌کانونی تأثیر انجام تست Verigene BC-GPرا روی سه‌گانه درمان اطفال بررسی نموده است.

در این مطالعه 440 دوره یا اپیزود عفونت خون از 383 بیمار 18 ساله و کمتر موردنظر قرار گرفت؛ 221 مورد قبل از درمان و 219 مورد پس از درمان و مداخله پزشکی. هرچند این بررسی تمامی گونه‌های قابل‌تشخیص توسط پانل مورداستفاده را ارزیابی نمود اما عمده‌ترین نتایج، مربوط به عفونت‌های جریان خون ناشی از استاف اورئوس بود،

به‌ویژه در گروه جمعیتی عمومی اطفال که میانگین زمان تشخیص میکروارگانیسم و تعیین مقاومت ضدمیکروبی تا 9/45 ساعت و تعیین دقیق و قطعی مقاومت ضدمیکروبی تا 9/11 ساعت کوتاه گردید؛

علاوه بر این متوسط زمان اقامت در بیمارستان (LOS) از زمان شروع عفونت خون  به میزان 8/5 روز و متوسط صرفه‌جویی در هزینه‌ها معادل 13،341 دلار به ازای هر بیمار تعیین گردید.

نکته‌ای که باید در نظر داشت این است که وقتی داده‌های تجمعی تمامی بیماران مورد بررسی قرار گرفت هیچ تغییر محسوسی در LOS و هزینه‌های بیمارستان مشاهده نشد که این امر می‌تواند ناشی از مرگ‌ومیر قابل‌ملاحظه باشد که تقریباً در مورد 60% از بیماران رخ داد.

 

چکیده

کشت خون در بالغین فرآیندی کاملاً استانداردشده است که گایدلاین‌های روشن و دقیقی با منابع و داده‌های متعدد و فراوان دارد، درحالی‌که روند کشت خون در اطفال بر اساس مرکز ارائه‌دهنده خدمات سلامت و درمان از جایی به جای دیگر متفاوت است و این امر مشخصاً به دلیل فقدان داده‌های مورد تأئید و گایدلاین‌هاست. طبق داده‌هایی که اخیراً در دسترس مراجع تصمیم‌گیری قرار گرفته است بهترین روش برای کشت خون در اطفال تهیه یک نمونه با حجم کافی و مناسب قبل از تجویز هرگونه آنتی‌بیوتیک از کودکی است که علائم بالینی سپسیس را نشان می‌دهد. کشت خون بی‌هوازی در اغلب بیماران غیرضروری است، همچنین در ارتباط با استفاده از بطری‌های محیط کشت اختصاصی اطفال نیز اختلاف‌نظرهایی وجود دارد. منابع و داده‌های ناچیزی که در مورد تشخیص رپید مولکولی پاتوژن‌های کشت خون در اطفال وجود دارد گویای آن است که این تکنولوژی‌ها می‌توانند بطور مستقیم درمان آنتی‌میکروبیال بیماران را بهبود بخشیده و طول دوره بستری شدن در بیمارستان و هزینه‌های بستری را کاهش دهند. لازم به ذکر نیست که اغلب موضوعاتی که در تحقیقات و بررسی‌های موردبحث در این نوشتار مروری به آن‌ها پرداختیم بایستی برای روشن شدن هرچه بیشتر دستورالعمل جمع‌آوری نمونه‌ها در کشت اطفال مدنظر قرار گیرند.

این مقاله ترجمه‌ای است از:

Diagnosis of Bloodstream Infections in Children

2 Jennifer Dien Bard1,2 and Erin McElvania TeKippe3,4*

JCM Accepted Manuscript Posted Online 27 January 2016

  1. Clin. Microbiol. doi:10.1128/JCM.02919-15

 

Jennifer Dien Bard, Ph.D., D(ABMM) مدیر آزمایشگاه‌های میکروب‌شناسی و ویروس‌شناسی بیمارستان کودکان لس‌آنجلس (CHLA) است و بعنوان عضو هیئت علمی در جایگاه پروفسور دستیار پاتولوژی در دپارتمان پاتولوژی و علوم آزمایشگاهی در دانشکده ء پزشکی Keck در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی مشغول به کار است.

وی دوره آموزشی CPEP را در زمینه میکروب‌شناسی پزشکی و بهداشتی در دانشگاه کالیفرنیا پشت سر گذارده و در حال حاضر یک دوره آموزشی CPEP را ‌در CHLA و برای کسانی که مدیریت آموزشی آنها بر عهده وی است برپا نموده است.

دکتر Dien Bard یکی از اعضای انجمن آمریکایی میکروب‌شناسی پزشکی و عضوی از دانشکده کانادایی میکروبیولوژی است.

وی در حال حاضر عضوی از هیات تحریریه ژورنال میکروبیولوژی بالینی و انجمن انتخاب اعضای کمیته توسعه تخصصی میکروب‌شناسی در ایالات متحده است. جهت‌گیری تحقیقاتی فعلی ایشان توسعه و کاربرد تکنیک‌های تشخیصی سریع و تأثیرات آتی آن‌ها بر مدیریت و درمان بیماری‌های عفونی است.

 

فرشاد فتح الله زاده،کارشناس علوم آزمایشگاهی

ماهنامه اخبار آزمایشگاهی

 

 

پاسخ دهید