رهنمودهایی برای استفاده مطلوب از کشت خون (سپسیس) 2

دکتر محمد قهری- آزمایشگاه رسالت

مقدمه

میزان ابتلا و مرگ و میر در اثر سپسیس در سراسر جهان در حال افزایش است. آشکار سازی سریع و دقیق باکتریمی و فونژمی برای بهبود وضعیت بیمارضروری است. مراقبین بهداشتی، پرستاران  و احتمالا بسیاری از کارکنان آزمایشگاهی آموزش لازم و کافی در تکنیکهای صحیح کشت خون را معمولا خوب فرا نگرفته اند. رهنمود حاضر به اهمیت کلینیکی کشت خون، موارد کاربرد آن و تکنیک صحیح در زمینه‌ی تشخیص میکروارگانیسمهای پاتوژنی که موجب سپسیس می شوند، می‌پردازد و سعی دارد که جایگاه کشت خون در مدیریت سپسیس را توضیح داده و روش مناسب برای بدست آوردن نمونه‌ی خون جهت کشت آن برای کاهش موارد مثبت کاذب را شرح دهد.

آشکارسازی باکتریمی یا فونژمی بوسیله‌ی کشت خون در اداره‌ی بیماران مبتلا به عفونت بسیار مهم و حیاتی است و میتواند به انتخاب آنتی‌بیوتیک مناسب منجر شود.

کشت خون یک روش جستجوی معمولی و شایع آزمایشگاهی است. در این آزمایش نمونه‌ی خون به محیط کشت اضافه می شود و سپس انکوبه می گردد. محیط کشتهائی که بکار برده می شوند رشد بسیاری از باکتریهای مهم در پزشکی و قارچها را حمایت می کنند. باکتریهای بیهوازی هم به اندازه‌ی کافی در ظروف کشت خون هوازی رشد می کنند و بنابراین ظروف بیهوازی جداگانه بندرت بکار گرفته می شوند.

هدف از کشت خون مشخص نمودن این مسئله است که آیا یک یا چند میکروارگانیسم پاتوژن مسئول علائم کلینیکی بیمار است یا خیر. هنگامیکه یک ارگانیسم کومنسال به جای یک پاتوژن واقعی در محیط کشت رشد می کند، با جوابهای مثبت کاذب مواجه می‌شویم. تمیز کردن مناسب پوست یک مرحله‌ی حیاتی از عمل فصد یا بازکردن ورید (venesection) برای کاهش میزان موارد مثبت کاذب می‌باشد. در حال حاضر هنوز از تکنیکهای ضعیف در کشت خون استفاده می‌شود و این خطا باعث بدست آمدن نتایجی می‌شود که موجب استفاده نابجا و نامناسب از آنتی بیوتیکها گردد که آن هم به نوبه‌ی خود باعث افزایش مقاومت آنتی‌بیوتیکی و افزایش مدت اقامت بیمارستانی بیماران می‌گردد. مشکل بعدی برای تفسیر و تعبیر صحیح آزمایشگاهی نتایج کشت خون، جزئیات کلینیکی مرتبط ناقص و یا ناکافی همراه با درخواست (دستور پزشک معالج) کشت خون است.

روشها

برای تشخیص و اداره‌ی سپسیس مروری در تاریخچه صورت گرفت و تعدادی از بهترین استانداردهای بین‌المللی مورد شناسائی قرار گرفتند که شامل توصیه‌های بخش بهداشت بریتانیای کبیر، مجمع بین المللی سپسیس، انجمن پزشکی مراقبتهای بحرانی، انجمن عفونتهای جراحی، انجمن آمریکائی پرستاران مراقبت بحران، انجمن آمریکائی پزشکان قفسه سینه، کالج آمریکائی پزشکان اورژانس، انجمن آمریکائی توراکس، انجمن مراقبتهای ویژه ی استرالیا و نیوزیلند، انجمن اروپائی طب مراقبت ویژه، انجمن هندی طب مراقبت بحران، انجمن اروپائی تنفسی، انجمن بیماریهای عفونی آمریکا و موسسه ی استانداردهای کلینیکی و آزمایشگاهی  (CLSI) می‌باشند.

تعریف ها

کشت خون: عبارت از جمع آوری و تلقیح خون به محیط کشت با هدف رشد دادن باکتریها یا قارچهای پاتوژنیک برای اهداف و مقاصد تشخیصی می‌باشد.

باکتریمی: حضور باکتریهای زنده در جریان خون که ممکن است گذرا ( بعنوان مثال متعاقب کارهای دندانپزشکی)، متناوب (بعنوان مثال در اثر آبسه های تخلیه نشده) و یا ادامه‌دار (بعنوان مثال عفونت داخل عروقی) باشد.

فونژمی: حضور قارچهای زنده در جریان خون.

عفونت: پاسخ التهابی به یک یا چند میکروارگانیسم یا تهاجم این ارگانیسمها به محل‌هائی که در حالت عادی استریل هستند.

سندرم پاسخ التهابی سیستمیک: یک پیامد پاسخ التهابی میزبان که می‌تواند به دنبال یک عفونت یا جراحت دیگر بوجود آید و بصورت یک دسته  از دو یا چند مورد از علائم کلینیکی زیر تعریف و مشخص می‌شود:

– دمای بیشتر از 38 درجه ی سانتیگراد و یا کمتر از 36 درجه ی سانتیگراد

– ضربان قلب بیشتر از 90 بار در دقیقه

– میزان تنفس بیشتر از 20 بار در دقیقه یا PaCo2 کمتر از 4/3 Kpa(32mmHg)

– تعداد گلبولهای سفید بیشتر از 12000 سلول در میلی‌متر مکعب یا کمتر از 4000 سلول در میلی‌متر مکعب و یا حضور بیش از 10درصدی سلولهای نابالغ (فرم باند).

سپسیس: سندرم پاسخ التهابی سیستمیک در نتیجه‌ی عفونت ثابت شده.

سپسیس شدید: سپسیس ثابت شده که با اختلال در عملکرد عضو، هایپوپرفوزیون و یا هایپوتانسیون مرتبط باشد.

پرفیوژن غیر طبیعی ممکن است با حالتهای زیر نشان داده شود هر چند که احتمالا محدود به آنها نمی‌شود:

– اسیدوز لاکتیک

– الیگوری

– تغییر حاد در وضعیت ذهنی

– آشکار شدن نقاط رنگارنگ یا لکه لکه در نواحی پوستی

– پرشدن دوباره ی مویرگی (capillary refilling) که به 3 ثانیه یا بیشتر زمان نیاز دارد.

– انعقاد داخل عروقی منتشر

– جراحت حاد ریه یا سندرم دیسترس تنفسی حاد

– اختلال در عملکرد قلب که بوسیله اکوکاردیوگرافی یا اندازه گیری مستقیم اندکس کاردیاک مشخص شده باشد.

شوک سپتیک: حضور سپسیس حاد به اضافه ی یک یا هر دو علامت زیر:

– فشارخون سیستمیک بطور متوسط کمتر از 60 میلی متر جیوه ( یا کمتر از 80 میلی متر جیوه اگر بیمار دارای هایپرتانسیون زمینه‌ای است) علی رغم جانشین کردن مقادیر کافی مایع

– نگاهداشتن فشار خون سیستمیک متوسط به میزان بیشتر از 60 میلی متر جیوه ( یا بیش از 80 میلی متر جیوه در بیمارانی که فشار خون زمینه ای دارند) که نیاز به حمایت عوامل وازواکتیو و یا عواملی که موجب انقباض ماهیچه می شوند (inotropic) را دارند.

نارسائی یا بدعملکردی چند ارگان: نارسائی چند ارگان اغلب متعاقب سپسیس شدید و شوک سپتیک واقع می‌شود و به وجود فونکسیون تغییر یافته بر می‌گردد که بیش از یک ارگان را در یک فرد دارای بیماری حاد تحت تاثیر قرار داده، به طوریکه بدون مداخله کردن نمی‌توان هموستاز را حفظ کرد. سندروم اختلال عملکرد چند ارگان با آبنرمالیتی‌هائی در کراتینین سرم، شمارش پلاکت، بیلی روبین سرم، نشان و علامت کومای گلاسکو(Glasgow coma score)و اکسیژناسیون آرتریال مشخص می شود، اما محدود به اینها نیست.

 

سپسیس و اهمیت کشت خون

حدود یک میلیون و هشتصد هزار مورد سپسیس  در هر سال در سراسر جهان اتفاق می‌افتد. با توجه به اینکه تعریف و گزارش متنوع و متغیری در این رابطه وجود دارد، بنابراین یک تخمین حداقلی می باشد و به بیان دیگر ممکن است به زیادی 18 میلیون مورد در سال باشد. دارای میزان بروز 3 در هزار نفر جمعیت است. سپسیس شایع‌ترین علت مرگ در بخشهای بیمارستانی غیر از CCU می باشد. میزان مرگ و میر ناشی از سپسیس عموما بین 30% تا 70% است و در افراد مبتلا به بیماریهای زمینه‌ای از این میزان هم بالاتر می‌باشد. کهولت سن، بیماران دارای سیستم ایمنی آسیب دیده و مبتلایان به بیماریهای وخیم بخصوص آسیب پذیرتر می‌باشند.

اثرات مستقیم میکروارگانیسمهای مهاجم، محصولات سمی آنها و یا هردو اینها ممکن است در پاتوژنز سپسیس سهیم باشند. فاکتورهای مهم شامل اندوتوکسینها، اجزاء دیواره‌ی سلولی باکتریال(پپتیدوگلیکان، مورامیل دی پپتید و اسید لیپوتئیکوئیک) و محصولات باکتریال مانند انتروتوکسین B استافیلوکوک، توکسین 1 سندروم شوک توکسیک، اگزوتوکسین A سودوموناس و پروتئین M استرپتوکوک همولیتیک گروه A می باشند. آسیب سلولی و اختلال عملکردی ارگان به صورت یک پیامد ایسکمی، آسیب سیتوپاتیک و افزایش میزان آپوپتوزیس واقع می شود. فعال شدن تمام اندوتلیالها (panendothelial activation) در سپسیس منجر به ادم بافتی وسیع، اختلال عملکردی یا عدم کارائی اندوتلیال، هایپوتانسیون، فعالیتهای معیوب شده‌ی ضد انعقادی و نهایتا” نارسائی یا بدعملکردی ارگان‌ها می‌شود.

کشت خون یک نقش اساسی و بنیادی در ارزیابی سپسیس دارد. از آنجا که باکتریمی اغلب با تب در ارتباط است کلینیسینها تشویق می‌شوند که نمونه‌های خون را برای کشت خون از بیماران تب دار بدست آورند. اندیکاسیونهای کشت خون بسیار می‌باشند. به غیر از تب، پارامترهای کلینیکی به تنهائی در پیشگوئی باکتریمی کمک کننده نیستند و نمی‌توان از آنها در جداسازی برای تعیین زمان نمونه‌گیری از خون  استفاده کرد.

اشکال کلینیکی سپسیس

اشکال کلینیکی سپسیس مربوط به ارگانیسم مسبب، محل گرفتار شده، شدت و میزان پاسخ میزبان به عفونت می‌باشد. علائم و نشانه‌های سپسیس معمولا روی ناخوشی زمینه‌ای بیمار و عفونت اولیه اضافه می‌شوند و بنابراین نسبت و میزان گسترش نشانه‌های کلینیکی متغیر است.

اشکال عمومی و شایع کلینیکی سپسیس شامل خوابناکی و خمودگی (lethargy)، تب (اگرچه ممکن است هیپوترمی ایجاد شود) و افزایش و یا کاهش تعداد لکوسیتها می باشد. تعریق، سختی عضلانی (rigors)، تاکیکاردی، هایپوتانسیون، تاکی پنه، گیجی و منگی، الیگوری و یرقان نیز ممکن است واقع شوند.

تشخیص سپسیس

تشخیص سپسیس بدوا” یک تشخیص کلینیکی است که با بررسیهای آزمایشگاهی و تکنیکهای تصویربرداری حمایت می شود. کشت نمونه‌هائی از یک محل استریل، استاندارد طلائی بررسیهای میکروبیولوژیکی است  و کلید تشخیص موفقیت آمیز می‌باشد. گاهی اوقات روشهای سرولوژی نیز می‌توانند کمک نمایند. کشت در مقایسه با تستهای تشخیص ملکولی سریع که ماده ی ژنتیکی را آشکار می کنند، یک فرآیند آهسته‌ای است. اندیکاسیونهای کشت خون در جدول زیر آمده است.

اگر چه تنها 5 تا 15 درصد کشتهای خون که از بیماران تب‌دار گرفته می‌شوند مثبت هستند، تقریبا نیمی از بیماران با سپسیس شدید در زمان تشخیص باکتریمی را نشان می‌دهند. به نظر نمی رسد که وجود یا فقدان یک کشت مثبت روی پیامد سپسیس اثر بگذارد و این مسئله مطرح کننده این نکته است که پیش آگهی بیمار به شدت سپسیس خیلی مرتبط است.

اصول جمع آوری نمونه برای کشت خون

1-  کشت خون باید موقعی انجام گیرد که یک شک کلینیکی برای عفونت جریان خون وجود داشته باشد.

2-  خون نباید از کاتترهای وریدی یا آرتریال جمع آوری شود مگر آنکه یک کاتتر داخل رگی عفونی شده مورد تردید قرار گرفته باشد. در اینصورت نمونه‌ی خون برای کشت از یک کاتتر و نمونه‌ی دوم از یک محل محیطی بدست آید.

3-  دو نمونه و یا بیشتر از نمونه‌ی خون باید با تکنیک استریل در محل های جداگانه و قبل از استفاده از آنتی بیوتیکها جمع آوری شود. به جز در موارد بسیار غیرمعمول بیشتر از 3 ست کشت خون نباید در یک دوره ی زمانی 24 ساعته جمع‌آوری شود.

اگر هر 4 تست بعد از 24 ساعت منفی باشند و با این حال همچنان مورد تردید باشد، کشتهای بیشتری ممکن است ضرورت یابد. تعداد بیشتری کشت خون ممکن است از افرادی که آنتی بیوتیک مصرف کرده‌اند گرفته شود، اگر چه در صورتی که وضعیت کلینیکال اجازه دهد آنتی‌بیوتیک متوقف شده و کشت بعد از 48 ساعت ترجیح داده می شود.

4-  بصورت ایده‌آل در بالغین حداقل 10 میلی لیتر خون برحسب سیستم کشت خون مورد استفاده گرفته می‌شود. حجم‌های کافی از خون موجب بهبود آشکارسازی ارگانیسمهای پاتوژنیک و کاهش زمان آشکارسازی می گردد.

5-    کشت خون گرفته شده از سرخرگ هیچگونه مزیتی بر کشت خون گرفته شده از سیاهرگها ندارد.

6-  مسئله ی تعویض سوزنها بین خونگیری و تلقیح به داخل ظروف کشت خون مورد بحث و مناقشه است. بطور کلی به نظر می‌رسد که تکنیک تعویض سوزن ارجح است. راههای مهم‌تر دیگر برای کاهش آلودگی کشت‌های خون شامل استفاده از تنتور ید، اجتناب کردن از جمع‌آوری خون از طریق کاتترهای داخل رگی  و ضدعفونی کردن درب ظرف کشت خون است.

7-  یک نیاز پزشکی – قانونی این است که باید همیشه اندیکاسیون، محل و زمان جمع‌آوری کشت خون بصورت مستند و مکتوب وجود داشته باشد.

جدول زیر توصیه‌های کامل برای چگونگی ارسال صحیح کشت خون به آزمایشگاه را نشان می‌دهد.

 

زمان کشت خون

مطالعات سیستماتیک اندکی بر روی زمان تهیه نمونه برای کشت خون و نیز زمان مطلوب بین تهیه‌ی نمونه‌ها انجام شده است. تهیه نمونه خون در فواصل زمانی یک تا چند ساعت ایده‌آل است. اگر در یک فرد مبتلا به بیماری حاد و یا در فردی که احتمال باکتریمی پیوسته در وی بالا است،  نمونه‌ی خون از 2 محل جداگانه با اختلاف چند دقیقه از یکدیگر تهیه شده باشد مناسب‌تر است. در مقابل در بیماران مشکوک به باکتریمی متناوب، عاقلانه است که نمونه های متعدد خون در فواصل 6 تا 36 ساعت از یکدیگر بدست آید.

 حجم مناسب خون برای کشت

برای بالغین حداقل 10 و ترجیحا 20 میلی‌لیتر نمونه‌ی خون توصیه شده است و برای اطفال  بین 1 الی 5 میلی‌لیتر و در صورت امکان مقدار بیشتر توصیه می‌شود. نتیجه کشت خون تا حد قابل توجهی به حجم نمونه ی خون کشت داده شده بستگی دارد. در بالغین تقریبا” به ازای هر میلی لیتر خون کشت شده میزان جداسازی میکروارگانیسمها 3% افزایش می‌یابد. توجه به نسبت صحیح حجم خون به حجم محیط کشت نیز مهم است. بسیاری از ظروف کشت خون محتوی ماده‌ی ضد انعقاد سدیم پلی آنتول سولفونات (sps) هستند. این ماده می‌تواند لیزوزیم را غیر فعال کند و همچنین برخی آنتی بیوتیکها و بخشهائی از آبشار کمپلمان را غیرفعال میکند. با این حال sps می تواند برای برخی از میکروارگانیسمهای سخت‌گیر، سمی باشد. اضافه کردن مقدار کافی خون به محیط کشت این اثر را خنثی می‌کند. میزان رقت خون در محیط آبگوشت به نسبت یک پنجم توصیه شده است.

نوع ظرف کشت خون

امروزه اغلب سیستمهای کشت خون در مراکز بیمارستانی و آزمایشگاهی بزرگ دنیا اتوماتیک هستند و نوعی پایش مداوم برای نشان دادن رشد میکربی دارند.

ظروف کشت خون متنوعی برای استفاده در گروههای مختلف بیماران و یا برای جدا کردن کلاسهای مختلف پاتوژنها طراحی شده‌اند. در این ارتباط چند اصل عمومی وجود دارد:

بطریهای آئروبیک استاندارد برای بازیافت بسیاری از پاتوژنهای باکتریائی شایع که شامل هوازیها و بیهوازیهای اختیاری هستند، مناسب می‌باشند. این ظروف برای حمایت از رشد بیهوازیهای مطلق مناسب نیستند و بنابراین توصیه‌ی سنتی استفاده از یک جفت ظروف آئروبیک و آنائروبیک می‌باشد. استفاده ی روزمره از محیط‌های بیهوازی جای سوال دارد، زیرا انسیدانس باکتریهای آنائروبیک در حال کاهش است و بسیاری از عفونتهائی که شامل بیهوازیها هستند به لحاظ کلینیکال مشکوک هستند و درمان تجربی مناسب قبل از آنکه نتایج کشت خون بدست آید، صورت گرفته است. از طرف دیگر امکان بدست آوردن بهتر میکروارگانیسمها در شرائطی که از هر دو محیط هوازی و بیهوازی استفاده شده باشد بیشتر بوده است، اگرچه مدارک و مستندات محکمی در دسترس نیست. در نهایت، عقیده بر این است که استفاده ی روزمره از محیط های بیهوازی بخصوص در مواقعیکه منابع محدود هستند الزامی نیست.

برخی از کارخانجات ظروف هوازی و بیهوازی به همراه افزودنی هائی مثل کربن یا رزین که آنتی‌بیوتیکها را غیرفعال می‌کنند تولید می‌کنند. در مواقعیکه نمونه‌ی خون از بیمارانی گرفته می‌شود که آنتی‌بیوتیک مصرف کرده‌اند، استفاده از اینگونه ظروف (که گرانتر هستند) ترجیح داده می‌شوند. مدارکی وجود دارد که مدت زمان متوسط برای مثبت شدن با این ظروف کوتاهتر از ظروف نرمال هوازی و بیهوازی است هرچند که هزینه ی اثربخشی آن چندان روشن نیست.

 ظروف کشت خون اطفال اغلب با فاکتورهای رشد کامل شده‌اند و معمولا افزودنی‌هائی دارند که با آنتی‌بیوتیکها باند شده و اجازه می‌دهند که امکان جداسازی باکتریها بهبود یابد، همچنین استفاده از غلظتهای کمتری از spsدر اینگونه ظروف مجموعا” باعث می‌شوند که حجم کمتری خون به محیط کشت تلقیح شود.

 ظروف کشت خون مایکوباکتریال محتوی آبگوشتی مناسب برای جداسازی مایکوباکتریها است و برای نشان دادن عفونتهای منتشره مایکوباکتریال اعم از مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و مایکوباکتریهای غیرتوبرکلوز مناسب هستند. از این ظروف همچنین برای افزایش بازیافت مخمرها از خون استفاده می‌شود. البته از ظروف روتین کشت خون می‌توان برای آشکار کردن کاندیدمی استفاده کرد و کشتهای خون مایکوباکتریال را برای عفونتهای مشکوک مایکوباکتریال نگاهداشت.

منبع

Ntobeko Ntusi, Lindsey Aubin, Stephen oliver, Andrew Whitelaw, Marc Mendelsen. “Guideline for the optimal use of blood cultures”. (2010). Vol 100, No. 12 SAMJ