《Journal of Clinical Microbiology》：Remote regions, rapid recognition: performance and timeliness of BIOFIRE FilmArray BCID2 for diagnosing bloodstream infection in remote northern Australia
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血流感染是一种对时间高度敏感的诊断；然而，农村和偏远地区巨大的地理距离会导致标本运输时间延长，从而影响结果的时效性和质量。在这项回顾性观察性研究中，研究人员评估了在澳大利亚北领地（Northern Territory, NT）两家极偏远医院实验室中，对阳性血培
血流感染是一种对时间高度敏感的诊断；然而，农村和偏远地区巨大的地理距离会导致标本运输时间延长，从而影响结果的时效性和质量。在这项回顾性观察性研究中，研究人员评估了在澳大利亚北领地（Northern Territory, NT）两家极偏远医院实验室中，对阳性血培养肉汤液开展的 BIOFIRE FilmArray Blood Culture Identification 2（BCID2）核酸扩增检测（nucleic acid amplification test）的性能与时效性，并将结果与实验室网络中央实验室开展的常规检测进行比较。研究回顾了 2021 年 1 月至 2024 年 8 月期间采集的 343 份血培养，从中共鉴定出 366 株微生物。在 228 份至少含有 1 种病原体的血培养中，BCID2 在 207/228（90.8%）份中检出了具有临床意义的病原体。对于 BCID2 检测面板所涵盖的微生物，BCID2 与常规鉴定方法之间的一致率为 98.3%（95% 置信区间 96.1%–99.4%）。共有 74 株分离微生物不属于 BCID2 靶标，其中 21 株为病原体，且其中 15 株为类鼻疽伯克霍尔德菌（Burkholderia pseudomallei）。总计有 126 株微生物被认为是污染菌，其中 71 株（56%）可被 BCID2 检出。重要的是，BCID2 的检出时间较常规鉴定结果中位提前 2.8 天（四分位距 2.0–3.1 天）。BCID2 面板在综合型实验科学人员操作下表现良好，并在本研究场景中显著改善了血流感染病原体鉴定的时效性。研究同时提示，有必要增加额外靶标，包括 B. pseudomallei 及常见污染菌。
该论文发表于《Journal of Clinical Microbiology》，聚焦于偏远医疗场景下血流感染快速诊断的现实瓶颈及其分子检测解决方案。血流感染与脓毒症（sepsis，宿主对感染反应失调所致危及生命的器官功能障碍）具有高度时间依赖性，临床强调在怀疑脓毒症后尽快完成血培养采集并启动恰当抗菌治疗。然而，澳大利亚北领地地域广阔、人口分散，许多患者居住于农村和极偏远地区，标本从采集到送达中心实验室常存在显著延迟，这会影响血培养孵育及时性、病原学检出质量以及后续精准治疗启动时间。既往经验性抗菌治疗虽可尽早覆盖常见病原体，但其抗菌谱通常较宽，且对部分耐药菌或特殊地方性病原体覆盖不足，因此如何在资源有限、运输受限的偏远地区尽快获得可靠病原学结果，成为感染诊疗中的关键问题。
在这一背景下，研究人员针对北领地两家极偏远医院实验室开展回顾性观察研究，评估 BIOFIRE FilmArray Blood Culture Identification 2（BCID2）在阳性血培养肉汤液中的应用表现，并与中央实验室常规表型鉴定方法进行对照。研究的核心目的包括两方面：其一，验证 BCID2 在偏远基层实验室环境中的病原体识别准确性；其二，量化该技术相对于传统流程在结果报告时间上的优势。研究结论显示，BCID2 对面板覆盖范围内病原体具有很高的一致性和较强的临床检测能力，可显著提前血流感染病原体识别时间；同时，研究也明确指出该面板在当地场景中的重要不足，即未覆盖类鼻疽伯克霍尔德菌以及若干常见污染菌。该研究的重要意义在于，它直接回应了偏远地区微生物诊断时效性不足的问题，证明了快速多重核酸检测技术在一般实验科学人员操作下亦可稳定运行，并为未来优化面板设计、改进偏远地区感染诊疗路径提供了依据。
研究主要采用回顾性观察性设计，纳入北领地两家偏远医院实验室自 2021 年 1 月至 2024 年 8 月期间完成 BCID2 检测且有微生物检出或分离的血培养样本，排除同次住院重复分离同一菌株及 5 天内重复阳性事件。研究从实验室信息系统和电子病历提取人口学资料、临床资料、血培养流程时间节点、BCID2 结果、革兰染色结果、常规表型鉴定及药敏结果，并比较 BCID2 与常规方法的一致性及时效性。常规实验方法包括血培养自动孵育、阳性后革兰染色、巧克力琼脂接种、转运至中心实验室后进一步分离培养、VITEK 2 自动生化鉴定与药物敏感性试验，以及部分时期应用 VITEK MS 质谱鉴定。
**Study setting and design**
研究在澳大利亚北领地公共医院病理服务网络内开展，重点关注 Gove District Hospital（GDH）与 Tennant Creek Hospital（TCH）两家偏远医院实验室。两地实验室现场完成血培养孵育、阳性后直接镜检、革兰染色及 BCID2 检测，随后将样本转送至 Royal Darwin Hospital（RDH）或 Alice Springs Hospital（ASH）完成进一步培养、鉴定和药敏。此设计真实反映了偏远地区“现场初筛+中心确认”的诊断路径，使研究得以评估 BCID2 在实际医疗网络中的可操作性与临床价值。
**Patient data**
研究纳入的 343 份血培养分别来自 TCH 227 份和 GDH 116 份。患者中位年龄为 51.5 岁，女性占 58.7%，First Nations Australians 占 88.7%。GDH 站点中绝大多数为社区起病感染，最常见临床综合征为尿路感染、呼吸道感染及皮肤和/或软组织感染。该结果说明研究对象主要来自偏远地区社区获得性感染场景，也提示当地血流感染负担具有鲜明地域与人群特征。
**Laboratory data**
在全部 3,722 份血培养中，228 份至少含 1 种病原体，126 份至少含 1 种可能污染菌。在含病原体的血培养中，BCID2 检出了 207/228（90.8%）份中的临床相关病原体。343 份血培养共得到 366 次微生物鉴定，其中 287 次可由 BCID2 检出至目、属或种水平。最常见微生物为葡萄球菌属（Staphylococcus spp.）、肠杆菌目（Enterobacterales）和链球菌属（Streptococcus spp.），其中包括表皮葡萄球菌（S. epidermidis）、金黄色葡萄球菌（S. aureus）、大肠埃希菌（Escherichia coli）、肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）和化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）。研究还估算了部分关键病原体在当地的粗年发病率，显示 Barkly 地区肺炎链球菌和化脓性链球菌血流感染负担尤为突出。
**Concordance between BCID2 and phenotypic methods**
对于 BCID2 面板所覆盖的靶标微生物，BCID2 与表型鉴定的一致率达到 98.3%（95% 置信区间 96.1%–99.4%），提示该检测在偏远基层实验室环境中具有很高准确性。研究中少数不一致情形包括：2 株肺炎链球菌可被 BCID2 检出，但转种培养失败；1 株大肠埃希菌首次未触发其种水平靶标，但第二瓶培养后复测可检出；1 例多菌血症中的 Klebsiella oxytoca 可能因其他菌过度生长而未被常规方法成功识别。这些结果表明，分子检测与培养法之间的不一致并不一定意味着 BCID2 失效，亦可能反映培养生长失败、菌群竞争或样本中微生物负荷差异等问题。
**Organisms with no BCID2 target**
研究识别出 74 株不在 BCID2 面板靶标范围内的微生物，其中 21 株为病原体，最突出者为 15 株类鼻疽伯克霍尔德菌。其余还包括少见病原体，如 Aeromonas caviae、Erysipelothrix rhusiopathiae 和 Fusobacterium nucleatum 等。该发现明确指出，BCID2 在北澳偏远地区应用时的最关键覆盖缺口是 B. pseudomallei。由于该菌是当地重要地方性病原体，且具有内在耐药特征，漏检将直接影响有效治疗启动及实验室生物安全管理。
**Contaminants**
总计 126 株微生物被判定为污染菌，其中 71 株（56.3%）可被 BCID2 检出。未被 BCID2 覆盖的常见污染菌包括 Corynebacterium spp.、Micrococcus spp.、Bacillus spp. 和 Cutibacterium spp.。研究据此指出，快速识别污染菌同样具有现实意义，因为这有助于临床判断是否终止不必要抗菌治疗，或决定是否需要将已出院患者召回医院进一步处理。在偏远地区，这类决策往往牵涉高成本转运和医疗资源调度，因此污染菌识别并非单纯实验室问题，而具有明确的医疗管理价值。
**Polymicrobial blood cultures**
除报告为“mixed cutaneous flora”的情况外，研究共发现 17 份多菌血症血培养，其中多数含 2 种微生物，少数含 3–4 种。38 株多菌血症相关微生物中有 35 株可被 BCID2 识别，其余 3 株因无面板靶标而未能检出。该结果说明 BCID2 对多菌血症总体具有较好的识别能力，但其性能仍受限于靶标覆盖范围。
**Time points of key events in the blood culture workflow**
研究显示，从血培养标本采集到接收入孵中位时间为 2.2 h；血培养阳性报警后至 BCID2 结果的中位时间为 1.4 h，而至表型鉴定完成的中位时间为 68.3 h，至药敏结果报告的中位时间为 71.2 h。更关键的是，BCID2 较常规鉴定中位提前 2.9 天（TCH）和 2.1 天（GDH），两地差异具有统计学意义。该结果是全文最核心的实践发现，说明在偏远地区，快速分子检测显著缩短了病原学结果周转时间，其优势主要来自规避了漫长样本转运和中心实验室后续处理的时间消耗。
**Resistance markers and antimicrobial susceptibility**
在 21 株第三代头孢菌素耐药肠杆菌目细菌中，18 株可检出 CTX-M 靶标；其从血培养阳性到 CTX-M 结果反馈的中位时间仅 1.4 h，而常规耐药报告则需约 70.3 h。全部 15 株耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）均被 BCID2 的 mecA/C 与 MREJ 靶标正确检出，结果反馈较常规耐药报告亦提前约 67 h。除此之外，未检测到其他 BCID2 面板涵盖的耐药机制。研究同时指出，一部分肠杆菌目细菌在表型上对庆大霉素和环丙沙星耐药，但均未发现碳青霉烯类耐药。该部分结果说明，BCID2 不仅能加速病原体识别，还可明显提前部分关键耐药信息的提供，为经验治疗调整争取时间。
**Antimicrobial treatment data**
GDH 站点可获得 100 例患者的抗菌治疗资料，其中 44% 的患者在 BCID2 结果后 24 h 内发生治疗调整，包括停药、启用治疗、缩窄抗菌谱或扩大覆盖范围。值得注意的是，部分未检出 CTX-M 的肠杆菌目感染患者可由美罗培南调整为更窄谱治疗；在 BCID2 未提示 MRSA 相关靶标时，部分患者停用万古霉素。对于有首剂恰当抗菌药物时间记录的 81 例患者，60.5% 在 BCID2 结果前已接受恰当治疗，另有 21.0% 在 BCID2 结果后 24 h 内首次获得恰当治疗。该结果提示 BCID2 对抗菌药物优化具有重要支持作用，但研究人员也强调，临床治疗决策并不完全由血培养结果单独决定，还会结合其他临床与微生物学信息。
讨论部分指出，随着微生物实验室自动化和集中化趋势增强，偏远地区血培养结果的临床效用可能反而因运输延迟而受损。本研究证实，在偏远医院现场部署 BCID2 能显著提前大多数血流感染病原体的识别时间，并且在一般实验科学人员操作下仍保持较高准确性。研究还指出，当地若干重要病原体及耐药表型负担较高，如 S. pneumoniae、S. pyogenes、S. aureus、高比例 MRSA 以及第三代头孢耐药肠杆菌目细菌，进一步凸显快速诊断的重要性。与此同时，B. pseudomallei 这一地方性关键病原体未被面板覆盖，是该检测在本场景中最重要的不足；常见污染菌缺乏靶标亦限制了其对临床去升级治疗和患者召回决策的支持能力。总体而言，研究认为 BCID2 在偏远地区具有显著应用价值，但若能纳入更多适合区域流行病学特征的病原体和污染菌靶标，其临床影响将进一步扩大。
研究结论部分可译为：总之，BCID2 面板在一般实验科学人员操作下表现良好，并显著改善了本研究涉及两家农村医院中血流感染病原体识别的时效性。若在 BCID2 面板中进一步加入包括 B. pseudomallei 和常见污染菌在内的额外靶标，将可进一步提升该检测在本研究场景中的应用价值。
