《Pathogens》:Pathogen Spectrum, Antimicrobial Resistance Profiles, and Clinical Outcomes of Polymicrobial Versus Monomicrobial Infections in Children After Cardiac Surgery: A Retrospective Single-Center Cohort Study
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目的:医院获得性术后感染与日益增长的抗菌药物耐药(AMR)对接受体外循环(CPB)心脏手术的儿科重症监护病房(PICU)患儿构成严重威胁。多菌感染进一步使抗菌药物选择复杂化,并与更差的临床结局相关;然而,在这一脆弱人群中,针对单菌感染与多菌感染的分
专业翻译:
目的:医院获得性术后感染与日益增长的抗菌药物耐药(AMR)对接受体外循环(CPB)心脏手术的儿科重症监护病房(PICU)患儿构成严重威胁。多菌感染进一步使抗菌药物选择复杂化,并与更差的临床结局相关;然而,在这一脆弱人群中,针对单菌感染与多菌感染的分层耐药数据仍然匮乏。本单中心回顾性队列旨在描述病原分布与分层AMR特征,并探讨儿童心脏术后多菌感染与临床结局之间的关联。方法:研究分析了523例筛查患儿中的临床和微生物学数据,其中497例发生术后感染(2025年1月至2026年3月)。在497例患者中,435例可培养出细菌病原体,并被可靠地划分为单菌感染组(n = 297)和多菌感染组(n = 138)进行亚组比较。其余62例虽有临床术后感染但未检出可培养细菌分离株,被排除于以细菌为重点的亚组分析之外。病原鉴定和抗菌药物敏感性试验遵循2025年CLSI标准。多重耐药(MDR)菌被定义为对≥3类抗菌药物耐药的分离株。研究人员比较了单菌与多菌亚组间的病原水平耐药特征和患者水平临床终点。连续结局(机械通气时长、PICU及总住院时长)采用多变量线性回归分析。回归诊断程序包括对偏态变量进行对数转换、残差评估和同方差性检验。由于在当前样本量下二元连续性肾脏替代治疗(CRRT)终点存在模型拟合问题,研究人员尝试了Firth惩罚逻辑回归,但因准完全分离导致估计不稳定;因此仅呈现单变量组间差异。分析调整了围手术期混杂因素以评估与多菌感染的观察关联。本研究按照STROBE(加强流行病学观察性研究报告)声明进行报告。结果:在497例术后感染患儿中,435例可培养细菌病原体患者共回收435株致病菌。本研究所呈现的抗菌药物耐药率为分离株水平的描述性统计,而临床结局比较为患者水平分析。主要菌种包括大肠埃希菌(15.6%)、肺炎克雷伯菌(14.0%)和铜绿假单胞菌(11.0%)。革兰阳性病原菌占30.6%,主要为肺炎链球菌(12.6%)。观察到显著的耐药异质性:铜绿假单胞菌对亚胺培南耐药率为40.0%,而所有大肠埃希菌分离株对碳青霉烯类保持敏感;88.2%的肺炎链球菌菌株对青霉素耐药,所有革兰阳性分离株对万古霉素完全敏感。多菌感染患者中至少携带一种MDR病原体的患者比例更高,体外循环时间更长,机械通气时间延长,未调整的CRRT使用率更高,ICU及住院时间更长。在调整混杂因素后,多菌感染与延长呼吸支持(β = 286.4,p < 0.001)、ICU住院时长(β = 12.7,p < 0.001)及总住院时长(β = 15.3,p < 0.001)显著相关。模型诊断(包括调整R2、方差膨胀因子(VIF)和残差评估)支持连续终点线性回归模型的有效性。结论:在本队列中,接受CPB辅助心脏手术的儿童术后感染主要由革兰阴性菌引起,且碳青霉烯类敏感性存在显著的菌种间差异。多菌感染与MDR流行率升高、器官支持需求增加及住院时间延长相关。本地抗菌谱数据和多菌感染的早期识别有助于优化经验性抗菌方案并加强PICU的AMR控制。
论文解读文章:
一、研究背景与问题
全球抗菌药物耐药(AMR)已成为儿科重症监护领域最紧迫的威胁之一,尤其是在收治接受体外循环(CPB)心脏手术患儿的儿科重症监护病房(PICU)中。CPB可诱发短暂性全身免疫麻痹、延长有创机械通气时间并留置多种体内装置,为医院获得性病原体及耐药基因的水平传播创造了高危环境。术后感染并发症不仅增加儿童死亡率,还推动广谱抗菌药物的过度处方,进一步加速多重耐药(MDR)菌株的出现。多菌感染被定义为同一患者在一次住院期间发生的多次独立感染事件,可通过微生物间的协同相互作用加剧AMR风险,促进耐药基因转移并削弱抗菌药物疗效。既往儿童心脏手术文献主要描述单菌感染流行病学或总体术后并发症发生率,缺乏对单一病原与混合病原感染之间耐药表型及患者水平结局的直接比较。因此,缺乏按感染复杂性分层的本地抗菌谱数据,难以指导这一特殊人群的经验性抗菌药物管理。本研究旨在填补以下关键知识空白:(1)建立儿童心脏术后感染的全面病原分布及分层AMR特征;(2)比较单菌与多菌感染亚组中至少携带一种MDR病原体的患者比例;(3)评估多菌感染与呼吸支持负担、器官替代治疗需求及住院时长之间的关联。
二、研究内容与意义
研究人员在阜外医院(中国医学科学院)PICU开展了一项单中心回顾性队列研究,纳入2025年1月至2026年3月期间接受体外循环心脏手术并在术后30天内发生临床确诊感染的≤14岁连续患儿。经伦理委员会批准(批准号2025-2839)并获得法定监护人书面知情同意。研究共筛查523例患儿,排除26例后497例发生术后感染;其中435例可培养出细菌病原体,被划分为单菌感染组(n = 297)和多菌感染组(n = 138),其余62例无可培养细菌分离株被排除于细菌重点亚组分析。研究采用2025年CLSI标准进行病原鉴定和药敏试验,比较了两组间的病原水平耐药特征及患者水平临床终点。研究发现多菌感染与更高的MDR病原体携带率、更长的CPB时间、延长机械通气、更高的未调整CRRT使用率以及更长的ICU和住院时间相关。经混杂因素调整后,多菌感染仍与延长呼吸支持(β = 286.4,p < 0.001)、ICU住院时长(β = 12.7,p < 0.001)及总住院时长(β = 15.3,p < 0.001)独立相关。该研究提供了按感染复杂性分层的本地药敏数据,为优化经验性抗菌方案和加强PICU抗菌药物管理提供了循证依据。
三、关键技术方法
研究人员采用的主要技术方法包括:(1)单中心回顾性队列设计,样本来源于阜外医院PICU 2025年1月至2026年3月期间接受CPB心脏手术的497例术后感染患儿,其中435例有可培养细菌病原体者纳入细菌重点亚组分析;(2)病原鉴定采用VITEK 2 Compact系统(bioMérieux)和MALDI-TOF MS(Bruker Daltonics),药敏试验按2025年CLSI标准判读,质控菌株包括大肠埃希菌ATCC 25922、铜绿假单胞菌ATCC 27853和肺炎链球菌ATCC 29213;(3)统计分析采用SPSS 26.0,连续变量按正态性检验结果分别以中位数(IQR)或均值±SD表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验或独立样本t检验;分类变量采用χ2或Fisher精确检验;(4)多变量线性回归模型调整年龄、体重、CPB时长和主动脉阻断时间,评估多菌感染与机械通气时长、ICU住院时长和总住院时长的关联,时间变量经对数转换,并进行调整R2、VIF、残差正态性和同方差性诊断;(5)CRRT二元终点因准完全分离导致Firth惩罚逻辑回归估计不稳定,仅进行单变量组间比较;(6)敏感性分析采用更严格的多菌感染定义(两种不同标本类型检出病原体)验证结果稳健性。
四、研究结果
3.1 总体病原分布:共从435例可培养细菌病原体患者中回收435株临床显著致病菌。革兰阴性菌占优势(286株,65.7%),前三位的菌种为大肠埃希菌(68株,15.6%)、肺炎克雷伯菌(61株,14.0%)和铜绿假单胞菌(48株,11.0%)。革兰阳性菌共133株(30.6%),主要为肺炎链球菌(55株,12.6%)和金黄色葡萄球菌(35株,8.0%)。真菌病原体占16株(3.7%),均为念珠菌属。
3.2 主要病原体的抗菌药物耐药特征:肠杆菌目细菌中,所有大肠埃希菌分离株对亚胺培南和阿米卡星完全敏感,对头孢哌酮-舒巴坦耐药率低(9.5%);肺炎克雷伯菌对亚胺培南呈中度耐药(10.5%),对阿米卡星低水平耐药(5.3%);非发酵菌铜绿假单胞菌显示关键碳青霉烯类不敏感(亚胺培南耐药率40.0%)。阿米卡星对大肠埃希菌和铜绿假单胞菌具有优异活性。革兰阳性菌中,葡萄球菌和肺炎链球菌对青霉素耐药率极高或接近普遍(肺炎链球菌88.2%,金黄色葡萄球菌/表皮葡萄球菌100%);头孢曲松和头孢噻肟耐药率在凝固酶阳性和阴性葡萄球菌中仍较高。关键发现是所有检测的革兰阳性分离株对万古霉素完全敏感(0%耐药)。
3.3 多变量回归分析:调整年龄、体重、CPB时长和主动脉阻断时间后,多菌感染仍与延长机械通气、更长ICU住院时长和更长总住院时长显著相关。采用更严格双标本多菌感染定义的敏感性分析中这些关联持续存在。模型诊断(调整R2、VIF和残差评估)支持模型有效性。因样本量限制,CRRT的调整后比值比未报告,仅进行单变量组间比较。
五、讨论与结论
讨论部分指出,本研究证实了革兰阴性菌在儿童心脏术后感染中的优势地位,与亚洲当代PICU医院获得性感染监测数据一致。大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌是儿科心脏重症监护环境中AMR风险的主要驱动因素,其碳青霉烯类敏感性差异对经验性抗菌决策至关重要。铜绿假单胞菌40.0%的亚胺培南耐药率构成重大临床风险,提示碳青霉烯单药治疗疑似假单胞菌感染可能不可靠。革兰阳性菌对万古霉素普遍敏感,确立了万古霉素作为严重革兰阳性感染可靠的一线挽救治疗地位;而极高的青霉素耐药率排除了青霉素单药治疗术后呼吸道或伤口感染的可能性。多菌感染与更高的MDR病原体负担显著相关,且与延长机械通气、更高的未调整CRRT使用率及显著延长的ICU和住院时间相关。较长的CPB时间加剧免疫麻痹,为多菌定植创造有利条件,而混合感染通过放大炎症级联反应加速终末器官损伤,形成双向不良循环。研究结果为儿科心脏PICU抗菌药物管理项目提供了观察性指导:对于CPB时间显著延长、机械通气时间延长或对初始窄谱抗菌药物反应不佳的患者,应优先警惕多菌感染的可能性。局限性包括单中心回顾性设计、残余混杂因素、病毒病原体未检测、真菌样本量小、分离株水平与患者水平数据间的解释复杂性以及缺乏长期随访。结论:本队列中,接受CPB辅助心脏手术的儿童术后感染主要由革兰阴性菌引起,碳青霉烯类敏感性存在显著的菌种间差异。多菌感染与更高的MDR携带率、更大的机械通气和肾脏替代治疗需求以及更长的ICU和住院时间相关。按感染复杂性分层的机构特异性病原和耐药数据为优化经验性抗菌方案、加强儿科心脏PICU抗菌药物管理及减轻多重耐药多菌感染的临床和流行病学危害提供了证据基础。