基于诊断管理降低血培养复查利用率的质量改进项目——一项多中心研究

《Antimicrobial Stewardship & Healthcare Epidemiology》：A quality improvement project to reduce follow-up blood culture utilization through diagnostic stewardship

　　

目的：为了减少血培养复查（FUBC）的使用，即在既往阳性血培养后用于监测病原菌清除的重复血培养，或在阴性血培养后出现新发/恶化症状时进行的重复血培养，目标是将使用率降低10%。 设计：多中心质量改进研究。 场所：一个包含8家医院的医疗网络，包括学术型三级医疗中心和社区医院。 参与者：40,021名患者，包括成人、儿童、住院患者和门诊患者，这些患者在2024年为期24周的研究期间内接受了血培养检查。 干预措施：研究人员实施了一系列迭代的计划-执行-研究-行动（PDSA）循环，以引导临床医生合理开具血培养医嘱。这些循环包括：发送教育备忘录、限制一次只能开具一份血培养医嘱、在电子健康记录中设置最佳实践警报以限制在既往72小时内已有阴性结果的情况下再次开具血培养医嘱，以及创建一个新的血培养医嘱面板，将复查血培养默认设置为单套。 结果：在干预前，复查血培养占所有血培养医嘱的29%。干预后，复查血培养的绝对使用量减少了18%，这主要是由于成对复查血培养套数的减少。患者的住院时间、院内死亡率或30天再入院率均未增加。 结论：研究人员通过诊断管理策略，超额完成了减少复查血培养的目标。这种针对复查血培养的管理方法作为血培养诊断管理策略的一部分，具有可持续性和可推广性。

研究背景与目的

血培养（Blood Culture, BC）是诊断血流感染的基石，能够及时识别病原体并进行药敏试验。成人菌血症的初始诊断通常包括两套血培养瓶。复查血培养（Follow-up Blood Cultures, FUBC）通常在初次血培养阳性后用于确认病原菌清除，因为持续阳性的血培养可能提示感染源控制不佳、耐药、转移性感染或抗菌治疗失败。在某些特定临床场景和特定病原体感染中，如细菌性心内膜炎、发热性中性粒细胞减少症以及金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、多重耐药革兰氏阴性杆菌（Multidrug-Resistant Gram-Negative Rods, MDR-GNR）和念珠菌属（Candida species）感染，通过复查血培养确认病原菌清除对降低发病率和死亡率具有重要意义。然而，对于临床症状改善且感染源已得到控制的患者，复查血培养的价值尚不明确。此外，在既往血培养阴性的患者因新发或恶化的脓毒症担忧而频繁开具两套复查血培养的情况也较为常见，但对于此类患者的最佳监测频率尚无充分证据。不当开具复查血培养可能导致污染率升高、抗生素过度使用和医源性贫血等患者伤害，同时假阳性结果每年可能增加数千个患者日的住院时长并造成数百万美元的成本。

2024年7月，主要血培养瓶制造商碧迪公司宣布全国范围内血培养瓶严重短缺。研究人员将此短缺视为质量改进契机，旨在引入可持续的长期干预措施来管理这一宝贵的诊断资源。研究的明确、可测量、可实现、相关且有时限的目标是：与2024年8月4日至2024年11月23日的干预期前基线期相比，在2024年4月14日至2024年8月3日的干预期内，将复查血培养的总体使用率降低10%。

研究方法

这是一项在纽约州8家医院（涵盖2,600张床位，包括学术型和社区医院）网络中开展的质量改进研究，纳入所有年龄组和临床环境（如住院、门诊和急诊科）的患者。所有医院共享相同的电子健康记录（Electronic Health Record, EHR）。研究人员采用改进模型来定义目标和衡量指标，由诊断管理工作组（包括医院流行病学家、信息学专家、药师和微生物学家）制定了一系列迭代的计划-执行-研究-行动（Plan-Do-Study-Act, PDSA）循环。数据收集涵盖血培养结果、医嘱详情、患者人口统计学特征、最佳实践警报响应以及患者临床数据（包括入院出院日期和出院时生命状态）。初始血培养定义为患者住院期间开具的第一套血培养，复查血培养则定义为同一住院期间在初始血培养之后开具的任何血培养。成对复查血培养套数定义为在5分钟内开具的两套或以上血培养。

主要的干预措施包括三个PDSA循环：第一，向临床医生发送关于血培养瓶短缺的教育备忘录，推荐大多数患者使用单套而非成对复查血培养，并在EHR中设置硬性限制，禁止一次开具超过一份血培养医嘱。第二，在EHR中添加软停式最佳实践警报（Best Practice Advisory, BPA），当为既往72小时内有阴性血培养结果的患者开具血培养时触发警报，建议仅在出现新发脓毒症担忧时才进行复查血培养。第三，创建新的血培养医嘱面板，将“初始血培养”默认设置为两套，将“复查血培养”默认设置为一套。

主要结局指标是每周平均复查血培养医嘱数量。次要结局指标包括成对与单套复查血培养的使用情况、每周平均每位患者的血培养医嘱数、每周平均总血培养使用量、血培养污染率以及对特定病原体（S. aureus、Candida species）教育指南的依从性。过程指标是BPA警报的数量及临床医生的响应。平衡指标包括住院时间、再入院率、患者死亡率以及S. aureus和Candida血流感染复发率。

研究结果

结局指标：从2024年4月至2024年11月，共分析了来自40,021名患者的124,919份血培养，其中包含33,472份复查血培养。研究发现，复查血培养的使用随时间变化出现了一次特殊变异，并在整个干预期内持续稳定，显示复查血培养的绝对使用量减少了18%（中心线从1,133降至934）。从基线期到干预期后，每周平均成对复查血培养套数减少了33%（831 vs 558，P < .0001），每周平均总血培养使用量减少了4%（3,963 vs 3,844，P = .009），每位患者的平均血培养套数减少了6%（5.2 vs 4.9，P = .002）。在既往阴性血培养后进行的复查血培养，其每周平均使用量显著减少了19%（628 vs 506，P = .0001），而在既往阳性血培养后进行的复查血培养则无显著减少（507 vs 451，P = .11）。血培养阳性率和污染率均无显著变化。对于初始血培养阳性的S. aureus或Candida species患者，成对复查血培养套数的每周平均使用量出现了非预期的减少（S. aureus减少37%，Candida species减少42%），但这些患者的总血培养使用量和平均血培养套数无显著下降。

过程指标：BPA警报平均每周触发326次。在9.4%的情况下，临床医生取消了血培养医嘱，而在90.6%的情况下，临床医生覆盖了软停式警报并确认了初始医嘱。

平衡指标：在开具血培养的住院患者中，干预后的住院时间、30天内全因再入院率和患者死亡率均有改善。在S. aureus菌血症或念珠菌血症患者的亚组分析中，这些平衡指标无显著差异，且S. aureus菌血症或念珠菌血症的复发率未见增加。

讨论与结论

在这项质量改进项目中，研究人员通过主要减少成对复查血培养套数的使用以及既往阴性血培养后的复查血培养使用，使整个医疗网络的复查血培养使用量降低了18%，同时适度减少了总血培养数量。这些改进是在未增加患者死亡率、再入院率或住院时间的情况下实现的。其他机构的类似研究也显示了18%至48%的血培养使用量减少，与本研究策略大致相符。

本研究的局限性在于快速连续干预使得无法评估单个干预措施的独立影响，并且未能审查医嘱适应症的合理性。尽管使用了教育、干扰性BPA和医嘱限制，但BPA在超过90%的案例中被覆盖，提示可能存在警报疲劳。

值得注意的是，尽管对于特定病原体（如S. aureus和Candida species），通过复查血培养确认病原菌清除具有降低死亡率的益处，但研究观察到在这些患者中成对复查血培养套数的非预期减少。然而，亚组分析未发现患者死亡率、30天再入院率、住院时间或血流感染复发率增加，提示连续单套复查血培养可能足以记录这些病原体的清除，但这需要进一步研究证实。

研究结论：研究人员通过聚焦于复查血培养的管理，超额完成了减少血培养使用的目标。数据显示，在不造成患者伤害的前提下可以减少这一宝贵诊断资源的使用，但同时强调了追踪非预期后果的必要性。这种针对复查血培养的管理方法具有超越血培养瓶短缺时期的可扩展性，有望成为血培养诊断管理工具包的一部分。