Biofire Filmarray下呼吸道试剂盒在危重症新型冠状病毒肺炎继发感染患者中的应用效果评价.docx

1、协和医学杂志MedicalJournalofPekingUnionMedicalCollegeHospital论著B:ofireFHmarray下呼吸道试剂盒在危重症新型冠状病毒肺炎继发感染患者中的应用效果评价范俊平邛肖盟可王京岚叩陈雨“张栋翎夏鹏柯帆航圳赵静邛杨燕丽邛孙雪峰叩赵颖徐英春2中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院2fttH3聃H1）730中国医学科学院北京协和医学院临床医学八年制，北京100730通信作者：徐英春电话：010691597661Erail:xycponch【摘要I目的探讨BiofireFilmarryF呼吸道试剂盒（pneumoniapanel!PN）在危重症CO

2、VID19继发感染患者中的应用效果方法回顾性分析2020年2月至4月武汉同济医院中法新区ICU危重症COVID19患者的临床资料；经支气管镜获取患者肺泡灌洗液后分别送检BiofireFilmarrayPN/普通培养f比较两种方法的检测结果1并计算其一致率结果共21例符合纳入标准的危重症COVID19患者入选本研究:送检下呼吸道标本54份i包括BiofireFilmarrayPN组21例患者33份（611%）标本、普通培养组14例患者21份（389%）标本i其中19对（共38份）为两种方法“背靠背”送检；BiofireFilmarrayPN组结果回报时间约为iH20例患者32份（970%）阳性标

3、本i检出病原体74例次：其中鲍曼不动杆菌复合体29例次（392%）；铜绿假单胞菌21例次（284%）：肺炎克雷伯菌16例次（216%）1大豚杆菌5例次（68%）i阴沟肠杆菌、流感嗜血杆商及呼吸道合胞病毒各1例次（14%）；普通培养组结果回报时间约为3d1例患者16份（762%）阳性标本1检出病原体19例次i其中为钢绿假单胞菌8例次（421%）1鲍曼不动杆菌6例次（316%）i睹麦芽窄食单胞菌4例次（211%）1粘金黄杆菌1例次（53%）119对“背靠背”送检标本中iBiofireFilmarrayPN组和普通培养组结果吻合者为15对*一致率为789%/结论危重症COV1D、9患者易继发感染i病

4、原体以鲍曼不动杆菌复合体、铜绿假单胞菌多见fBiofireFilmarrayPN可用于此类患者的下呼吸道病原学诊断，具有回报速度快的优势（但其灵敏度需大样本研究进一步验证I【关键词】新型冠状病毒肺炎）下呼吸道感染i病原学检测i效果评价【中图分类号IR4465）R511【文献标志码IAI文章编号】16749081（2021）01003806DOi:1012290xhyxzz20200264ValueolBiofireFi.marrayPneumoniaPanelinEvaluatingSecondaryInfectioninCriticallyIIIPalienHw:thCoronavirusD

5、isease2119FANJunping1IXIAOMeng2iWANGJinglan1ICHENYu2iZHANGDong2iXIAPeng3fKEFanhang4iZHAOJing1107拷贝n的形式报告：同时检测到铐不动杆菌-夏辘克辎麒维楠届、大1H单矗豌耕雷t氏保i时报告j同时检测到阴沟肠杆菌复合体、大肠杆碍、产气克雷伯菊、产酸克雷伯菌、肺炎克雷仙菌、变形杆菌属或粘质沙雷氏菌时报告i&同时检测到金黄色葡氟球茵时报告MERS:中东呼吸综合征测确诊为COVID-19：经临床表现及影像学表现确定为重型/危重型J本研究己通过北京协和医院伦理审查委员会审批（审批号：ZS2326）I12研究方法1

6、21资料收集通过医院信息系统收集患者基线资料、治疗和预后信息t包括性别、年龄、基础疾病、起病症状、危重症评分等月122标本获取和送检患者转入ICU后R由临床医生决定采集下呼吸道病原学的指征和时机R由有经验的呼吸与危重症医学科医师使用AmbuScope床旁支气管镜系统对患者进行支气管镜检查，选取影像有提示或有脓性分泌物的部位进行灌洗获取支气管肺泡灌洗液后立即送检S2020年3月之前因临床微生物实验室无法使用f仅采用BiofireFilmarrayPN（梅里埃诊断中国公司免费捐赠）进行检测-之后同一份标本同时送检BiofireFilmarrayPN及微生物实验室进行普通培养H3数据学处理采用Mic

7、rosoftExcel2019软件进行数据描述和整理。氧合指数、采集标本距转入ICU时间等计量资料符合正态性分布f以均数士标准差表示i年龄为偏态分布计量资料f以中位数（四分位数）表示性别、合并疾病、临床症状所占比率等计数资料以频数（百分率）表示，2结果1 1一般临床资料共21例符合纳入标准的危重症COVID19患者入选本研究I其中f男性12例（571%）i女性9例（429%）；中位年龄66（53180）岁i合并高血压10例（476%）：糖尿病5例（238%）1脑血管病4例（191%）；冠心病3例（143%）；慢性呼吸系统疾病2例（95%）!起病症状分别为发热18例（857%）-呼吸困雉15例（

8、714%）i咳嗽14例（667%）；乏力11例（524%）；咳痰10例（476%）i肌痛6例（286%）!入ICU时急性生理学和慢性健康状况评分口（acutephysiologyandchronichealthevaluation口-APACHEID评分为（141+44）分i序贯器官衰竭评分（sequentialorganfailureassessment*SOFA）为（59+22）分I氧合指数为（1292+798）mmHg（1mmHg=0133kPa）I21例患者均行气管插管及机械通气彳均接受广谱抗生素治疗片共送检下呼吸道标本54份#均为肺泡灌洗液i包括BiofireFilmarrayPN检

9、测33份（611%）I普通培养21份（389%）f其中19对（38份）为“背靠背”送检BiofireFilmarrayPN和晋通培养；获取各标本的时间距起病时间为（449+155）df距插管时间为（206117）di距转入ICU时间为（164+111）d；22下呼吸道标本培养回报结果BiofireFlmarrayPN组结果回报时间约为1hj21例患者中共20例32份回报阳性i阳性率为970%（32/33）1其中30份回报病原体大于1种i回报病原体共计74例次1包括鲍曼不动杆菌复合体29例次（392%）i铜绿假单胞菌21例次（284%）i肺炎克雷伯菌16例次（216%）i大肠杆菌5例次（68%）

10、i阴沟肠杆菌、流感嗜血杆菌及呼吸道合胞病毒各1例次（14%）1半定量分析显示1细菌性病原体107拷贝数mL28例次（384%）;，106拷贝数fmL18例次（247%）i10、拷贝数ImL14例次（192%）tIO。拷贝数mL13例次（178%）1耐药基因共56例次i其中CTXM24例次（429%）、KPC19例次（339%）、NDM10例次（179%）、1MP2例次（36%）、VIM1例次（18%）（表2）i共14例患者21份标本送检普通培养i该组结果回报时间约为3di其中11例患者16份标本回报阳性i阳性率为762%（16121）1其中3份回报病原体大于1种？检出病原体19例次包括铜绿假单

11、胞菌8例次（421%）i鲍曼不动杆前6例次（316%）1嗜麦芽窄食单胞菌4例次（211%）i粘金黄杆菌1例次（53%）1半定量分析显示i+”10例次:8例次i1例次（表3）表2BiofireFilmarrayPN组下呼吸道标本病原体回报结果半定量分析（D病原体*N10，106105Iff,拷贝数/mL拷贝数/mL拷贝数/mL拷贝数/mL鲍曼不动杆菌复合体15635铜绿假单胞菌10560肺炎克雷伯菌1546大昉杆菌2201阴洵肠杆菌0010流感暗血杆菌0001永另检出呼吸道合胞病毒1例次IBiofireFilmarrayPN:BiofireFilmarray卜.呼吸道试剂盒表3普通培养组下呼吸道

12、标本病原体回报结果半定量分析（D病原体+嗜麦芽窄食单胞菌220粘金黄杆曲100铜绿假单胞菌350鲍曼不动杆南41123BiofiieFEmarray下呼吸道试剂盒组和普通培养组结果一致性分析因BiofireFilmarrayPN组每份标本阳性结果多大于1种i故仅列出拷贝数最高的病原体及其拷贝数i普通培养组则列出鉴定的最高菌量的菌株和菌量（表4）1两组对比发现f19对（38份）“背靠背”送检标本BiofireFilmarrayPN组和普通培养组结果吻合者为15对i一致率为789%（15/19）I在不一致的4对标本中i3例普通培养结果为阴性iBiofireFilmarrayPN检测为阳性另1例普通

13、培养为嗜麦芽窄食单胞菌i该菌不在BiofireFilmarrayPN的检测靶标内（检出大肠杆菌）F此外i普通培养组未分离到肺炎克雷伯菌iBiofireFilmarrayPN组则回报16例肺炎克雷伯菌阳性i但拷贝数均相对较低I另BiofireFilmarrayPN组检出大肠杆菌、阴沟肠杆菌、流感嗜血杆菌及呼吸道合胞病毒各1例3讨论本研究中i21例危重症COVID19患者共送检下呼吸道标本54份i包括BiofireFilmarrayPN组检测33份（611%）、普通培养组21份（389%）其中19对（38份）为“背靠背”送检J两种方法均有较多阳性结果回报119对“背靠背”送检标本中iBiofire

14、HlmarrayPN组和普通培养组结果的一致率为789%（15/19）I既往研究显示i流感所致危重症患者可继发其他病原体感染f继发感染亦是ICU流感患者死亡的重要原因78；COVID*19疫情暴发以来i转入ICU的患者中i135%44%存在明确的继发感染的其最常见的感染类型是细菌和真菌性肺炎1分离出的病原体包括泛耐药鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯杆菌、产超广谱B内酰胺酶（extendedspectrumilactamase-ESBL）的铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌、粘质沙雷氏菌以及烟曲霉、黄曲霉、白色念珠菌和光滑念珠菌等真菌性病原体口。由于普通培养灵敏度低、耗时长十不能满足临床的需求BiofireFil

15、marrayPN是一种基于分子技术的病原诊断新技术K该试剂盒己获得美国FDA批准用于辅助诊断下呼吸道感染f具有耗时短、检测速度快的优势IGadsby等口口研究表明;病原学诊断的快慢可影响下呼吸道感染患者的治疗决策R特别是在危重症患者中早期病原学诊断可能有助于改善患者的预后目本研究首次在中国危重症COVID19患者的病原学检测中使用BiofireFilmarrayPNI结果显示iBiofireFilmarrayPN组结果回报时间约为1hi而普通培养组结果回报时间则约为3d;提示BiofireFilmarrayPN在检表4BiofireFilmarrayPN组和普通培养组结果一致性评价序号Biof

16、ireFilmarrayPN组_普通培养组回报结果菌量病原体吻合性网报结果拷贝数/mL1钢绿假单脸菌107嗣绿假单胞菌+一致2鲍曼不动杆菌106鲍曼不动杆菌+一致3铜绿假单胞菌107钢绿假单扇菌+-致4呼吸道合胞病毒阴性一致5大肠杆菌107嗜麦芽窄食单胞菌+不一致6嗣绿假单胞菌106铜绿假单胞菌+一致7阴性阴性_致8钢绿假单胞菌107阴性-不一致9鲍曼不动杆菌107阴性-不_致10她曼不动杆菌107鲍曼不动杆菌+-致11铜绿假单胞菌106阴性不i致12铜绿假单胞菌107嗣绿假单胞菌+一致13铜绿假单胞菌107钢绿假单施菌+一致14鲍曼不动杆菌107鲍曼不动杆菌+-致粘金黄杆菌+15匏曼不动杆菌

17、铜绿假单胞萌107鲍燮不动杆菌+-致16钢绿假单胞菌107铜绿假单胞菌+一致17铜绿假单胞菌N10，钢绿假单胞菌+致18铜绿假单胞菌106铜绿假单胞菌+一致19地曼不动杆菌107鲍曼不动杆菌+-致嗜麦芽窄食单胞菌+表4BiofireFilmarrayPN组和普通培养组结果一致性评价序号BiofireFilmarrayPN组_普通培养组回报结果菌量病原体吻合性网报结果拷贝数/mL1钢绿假单脸菌107嗣绿假单胞菌+一致2鲍曼不动杆菌106鲍曼不动杆菌+一致3铜绿假单胞菌107钢绿假单扇菌+-致4呼吸道合胞病毒阴性一致5大肠杆菌107嗜麦芽窄食单胞菌+不一致6嗣绿假单胞菌106铜绿假单胞菌+一致7阴

18、性阴性_致8钢绿假单胞菌107阴性-不一致9鲍曼不动杆菌107阴性-不_致10她曼不动杆菌107鲍曼不动杆菌+-致11铜绿假单胞菌106阴性不i致12铜绿假单胞菌107嗣绿假单胞菌+一致13铜绿假单胞菌107钢绿假单施菌+一致14鲍曼不动杆菌107鲍曼不动杆菌+-致粘金黄杆菌+15匏曼不动杆菌铜绿假单胞萌107鲍燮不动杆菌+-致16钢绿假单胞菌107铜绿假单胞菌+一致17铜绿假单胞菌N10，钢绿假单胞菌+致18铜绿假单胞菌106铜绿假单胞菌+一致19地曼不动杆菌107鲍曼不动杆菌+-致嗜麦芽窄食单胞菌+BiofireFilrrarrayPN:同表2测时效性方面具有绝对优势N本研究Biofire

19、RimarrayPN组送检的21例患者中R20例（953%）回报阳性；普通培养组14例患者中iW（786%）回报阳性i提示危重症COVID19患者合并继发感染较常见H在检出病原体类别方面GBiofireFilmarrayPN和普通培养均证实鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌是转入ICU的危重症COVID19患者最常合并的下呼吸道病原体D此外。BiofireFilmarrayPN亦检出了较高比率的肺炎克雷伯菌和大肠杆菌K这与既往文献E报道相符；在检出耐药基因方面i主要为ESBL相关的耐药基因（CTX-M）以及耐碳青霉烯肠杆菌相关耐药基因（KPC和NDM）：提示耐药菌株的存在是ICU值得持续关注的问题J在

20、BiofireFilmarrayPN与普通培养结果一致性方面：Buchan等的比较了259例成年患者的肺泡灌洗液标本培养结果-BiofireFilmarrayPN与普通培养法针对15种轮标病原体回报结果的阳性一致率（positivepercentagreement）为962%i阴性一致率（negativepercentagreement）为981%f进一步研究发现707%的患者有基于BiofireFilmarrayPN检测结果调整抗生素的潜力i482%的患者可据此停用或降级抗生素i抗生素使用日平均可减少62d：另一项研究评价了51例转入ICU患者的59份呼吸道吸取物或肺泡灌洗液标本回报结果RB

21、iofireFilmarrayPN检出的最常见细菌性病原体为鲍曼不动杆菌（102%）、肺炎克雷伯菌（169%）、铜绿假单胞菌（119%）：另有271%标本检出了病毒0与普通培养结果的阳性一致率为90阴性一致率为974%本研究结果显示iBiofireFilmarrayPN和普通培养结果的一致率为789%1不一致的4对标本中N3例普通培养为阴性8BiofireFiImarrayPN检测为阳性*另1例普通培养为嗜麦芽窄食单胞菌该菌不在BiofireFilmarrayPN的靶标内#另BiofireFilmarrayPN检出大肠杆菌、阴沟肠杆菌、流感嗜血杆菌及呼吸道合胞病毒各1例月本研究结果提示Biof

22、ireFilmarrayPN可能是检测危重症COVID_19患者继发感染病原体的理想方法目BiofireFilmarrayPN和普通培养结果的一致率低于既往报道的结果可能与样本量较小K普通培养灵敏度低等有关由于定性检测的限制fBiofireFilmarrayPN无法明确kpc等耐药基因e而普通培养则可用抗生素敏感实验来评价耐药菌的存在月由于方法不同f目前二者无法进行直接比较本研究分离到的病原体多数为多重耐药菌R即使未分离到耐药萌或相应耐药表型彳若BiofireFilmarrayPN提示耐药基因存在R仍需警惕抗生素对耐药菌的被动筛选。最终导致耐碳青霉烯类肠杆菌等耐药病原体的感染，因此Biofir

23、eFilmarrayPN的耐药基因检测一方面可起到警示作用。提醒临床医生尽可能避免或减少不必要的广谱抗生素使用1另一方面（耐药基因的存在与耐药菌株高度相关彳耐药菌株的流行可能导致院内感染高发R对耐药基因的快速检测有助于监测院内感染彳加快和促进院感防控措施的实施本研究局限性：第一。样木量较小采用两种方法“背靠背”检测的标本仅19对。一方面无法进行针对特定病原体的比较H另一方面在一致性评价时i仅可粗略对比BiofireFilmarrayPN组最高拷贝数的病原体与普通培养组的结果N第二RBiofireHlmarrayPN靶标仅覆盖临床常见的下呼吸道病原体彳不含真菌性病原体*可能导致检测结果无法全面反

24、映危重症患者继发感染的病原体类型月第三。仅针对病原体回报情况进行比较彳未评估检测结果对抗生素药物方案调整及患者预后的影响；C0VID19疫情期间广谱抗生素的广泛使用和CT等影像学评估手段的缺乏使得病原学检测结果的解读和使用存在明显限制f有待后续开展更多诊断学研究H进一步证实BiofireFilmarrayPN检测的准确性、有效性R并评价其在患者临床结局改善中的作用f综上;危重症COVID19患者继发感染较常见i病原体可能以鲍曼不动杆菌复合体、铜绿假单胞菌多见IBiofireFilmarrayPN可用于此类患者的下呼吸道病原学诊断彳有助于临床策略的选择f但其灵敏度和准确度仍需大样本研究进一步验证

25、，作者贡献：范俊平、肖盟负责撰写并修改论文徐英春、王京岚负责研究设计R修改论文川陈雨、张栋负责BiofireRimarrayPN的检测和数据整理N赵静、杨燕丽、孙雪峰、夏鹏参与标本采集、送检和临床信息整理5*赵颖、柯帆航参与伦理申请和部分文稿撰写用志谢：感谢生物梅里埃公司的无私捐赠府感谢王皓峰先生等对本研究的支持和贡献用利益冲突：无参考文献1 WiersingaWJtRhodesChengAC-etal.PathophysioIogyTransmissionDiagnosisfandTreatmentofCoronavirusDisease2019(COVID19):AReviewJ.JAMA

26、；20201324:782793.2 KimD*QuinnJPinskyB(etal.RatesofCoinfectionBetweenSARSCoV2andOtherRespiratoryPathogensJ.JAMA；20201323:20852086.3 LansburyL;LimBaskaranV，etal.Coinfectionsinpeopiev/ithCOVID19:asystematicreviev/andmetaanalysisJ.JInfectf2020(81:266275.4 MetlayJPiWatererGW-LongAC1etal.DiagnosisandTreat

27、mentofAdultswithCommunityacquiredPneumonia.AnOfficialClinicalPracticeGuidelineoftheAmericanThoracicSocietyandInfectiousDiseasesSocietyofAmericaJ.AmJRespirCritCareMed-2019200:e45e67.5 EdinAEilersHAllardA.EvaluationoftheBiofireFilmarrayPneumoniapanelplusforlowerrespiratorytractinfactionsJ.InfectDis(Lond);，202052:479*488.6 BuchanBW*WindhamSBaladaLlasatJM-etal.PracticalComparisonoftheBioFireFilmArrayPneumoniaPaneltoRoutineDiagnosticMethodsandPotentialImpactonAntimicrobialStewardshipinAdultHospitalizedPatientswithLowerRespiratoryTractInfectionsJ.JClinMicrobiol-