血液細菌培養儀是臨床微生物實驗室用于檢測血液中是否存在病原微生物的關鍵自動化設備,主要用于診斷菌血癥和敗血癥。它通過提供最佳的生長環境并持續監測,顯著提高了病原菌的檢出率和速度。
以下是關于血液細菌培養儀的百科知識要點:
核心目的
快速準確診斷: 及早發現導致血流感染的細菌或真菌。
指導抗生素治療: 為臨床醫生提供病原學依據,選擇敏感抗生素,避免濫用。
改善患者預后: 血流感染(尤其是膿毒癥)進展迅速,早期診斷和針對性治療對挽救生命至關重要。
工作原理
樣本接種: 采集的患者血液樣本(通常成人10-20ml,兒童1-5ml)無菌注入含有培養液(肉湯)的專用培養瓶中。
需氧瓶: 支持需氧菌和兼性厭氧菌生長。
厭氧瓶: 支持專性厭氧菌和兼性厭氧菌生長。
特殊瓶: 如含樹脂或活性炭的瓶子,用于中和患者血液中的抗生素(尤其對已接受抗生素治療的患者)。
兒童瓶: 體積較小,含血量要求較低。
培養瓶裝載: 將接種后的培養瓶放入儀器的孵育倉內。
恒溫孵育: 儀器維持恒定溫度(通常35-37°C),模擬人體環境。
連續振蕩培養: 大多數儀器會持續或間歇性地輕輕振蕩培養瓶,使血液與培養液充分混合,促進氧氣擴散(對于需氧瓶),并防止微生物沉淀聚集。
自動化連續監測:
比色法/熒光法: 最常用。培養瓶底部裝有特殊的傳感器(CO?感受器)。微生物代謝產生的CO?擴散到傳感器,使其顏色發生改變(比色法)或熒光強度改變(熒光法)。儀器通過光學系統(如LED光源和檢測器)定時掃描每個瓶底的傳感器,檢測這些變化。
氣壓測量法: 監測培養瓶頂部空間的壓力變化(微生物產氣或耗氣導致)。
原理: 這是現代血液培養儀的核心技術。微生物在生長繁殖過程中會代謝產生或消耗某些物質(主要是CO?),導致培養瓶內氣體成分或壓力、pH值、氧化還原電位等發生改變。
檢測技術:
陽性判斷: 當儀器檢測到某個培養瓶內的信號變化超過預設的陽性閾值時,即判定該瓶為“陽性”。
陽性報警: 儀器立即發出警報(聲音、燈光、軟件提示),并顯示或打印出陽性瓶的信息(位置、報警時間等)。
陰性處理: 如果培養至預設時間(通常5-7天,某些系統或特殊病原體可能更長)仍未檢測到陽性信號,儀器報告為“陰性”。
主要優勢(相比傳統手工培養)
提高陽性率: 連續監測能捕捉到生長緩慢或低濃度的微生物,檢出率通常比手工法高10-30%。
縮短檢出時間: 平均陽性報告時間顯著縮短(通??商崆埃玻矗矗感r),實現早期診斷。
提高自動化程度: 減少人工操作和觀察,提高工作效率,降低勞動強度。
標準化操作: 儀器提供恒定的培養條件和客觀的判讀標準,減少人為誤差。
數據管理: 與實驗室信息系統連接,實現樣本追蹤、結果記錄和報告自動化。
24小時監控: 無需人工值守,全天候監測。
關鍵性能指標
檢出率: 檢測出真正陽性樣本的能力。
陽性報告時間: 從樣本進入儀器到報告陽性的平均時間/中位時間。
假陽性率/假陰性率: 儀器判斷的準確性。
容量: 單臺儀器能同時容納的培養瓶數量。
通量: 單位時間內處理樣本的能力。
檢測原理: 決定靈敏度和特異性。
易用性: 操作界面、裝載/卸載便利性、報警管理。
數據接口: 與LIS的兼容性。
主要品牌和系統
市場上主流品牌包括:
Becton?。模椋悖耄椋睿螅铮睢。ǎ拢模骸。拢粒茫裕牛??。疲?, BACTEC? 系列。
bioMérieux:?。拢幔悖裕粒蹋牛遥? 3D,?。拢幔悖裕粒蹋牛遥??。郑桑遥裕眨?。
TREK?。模椋幔纾睿铮螅簦椋恪。樱螅簦澹恚蟆。ǎ裕瑁澹颍恚铩。疲椋螅瑁澹颉。樱悖椋澹睿簦椋妫椋悖骸。郑澹颍螅幔裕遥牛?。
日本光電: 一些特定市場有相關產品。
操作流程簡述
采集血樣: 嚴格無菌操作(皮膚消毒至關重要),通常同時采集2-3套(每套包括1個需氧瓶+1個厭氧瓶),不同部位采血。
注入血瓶: 按推薦血量注入相應培養瓶。
信息錄入/貼標: 在瓶身或儀器系統錄入患者信息。
裝載入儀: 將瓶放入儀器的孵育/檢測位。
培養監測: 儀器自動進行恒溫、振蕩、連續監測。
陽性處理: 報警后立即取出陽性瓶,進行革蘭染色涂片鏡檢(快速初步報告),并轉種平板進行分離培養和藥敏試驗。
陰性報告: 培養期滿未報警,報告“培養5天(或7天)無菌生長”。
最終報告: 根據分離培養和鑒定、藥敏結果發出最終報告。
質量控制與注意事項
嚴格無菌操作: 采血和接種過程避免污染是減少假陽性的關鍵。
采血時機與套數: 盡可能在寒戰、高熱前或使用抗生素前采血。足夠的套數提高檢出率。
采血量: 血量不足是導致假陰性的主要原因之一,必須達到推薦量。
及時送檢/裝載: 采集后盡快送檢并放入儀器,避免微生物死亡。
儀器維護: 定期清潔消毒,進行性能驗證(如使用標準菌株測試)。
污染鑒別: 對陽性結果需結合涂片結果、報警時間、患者臨床表現等綜合判斷是病原菌還是污染菌(常見于皮膚定植菌如凝固酶陰性葡萄球菌、棒狀桿菌等)。
生物安全: 處理陽性培養瓶時需在生物安全柜內操作,防止氣溶膠產生和人員感染。
發展趨勢
更快更靈敏: 開發更敏感的檢測技術(如更快速的熒光檢測、代謝組學標記物),進一步縮短TTD。
更智能: 結合人工智能算法優化陽性判斷,減少假陽性;提供更智能的報警和結果解釋。
分子診斷整合: 陽性報警后,直接從陽性肉湯中提取核酸進行快速分子檢測(如多重PCR、FilmArray?。拢欤铮铮洹。茫酰欤簦酰颍濉。桑摹。校幔睿澹斓龋?,在數小時內提供病原體種類甚至耐藥基因信息,極大加速診斷。
全自動化流水線: 將血液培養儀與樣本處理、涂片制備、后續培養鑒定藥敏系統整合成完整流水線。
小型化和床旁化: 開發更小型、操作更簡便的設備,可能應用于急診或ICU等場景。
總結
血液細菌培養儀是現代臨床微生物實驗室不可或缺的核心設備,通過自動化連續監測技術,極大地提高了血流感染病原體檢出的速度和靈敏度,為膿毒癥等危重感染的早期診斷和精準治療提供了關鍵支持。其性能的不斷提升以及與分子診斷技術的融合,將繼續推動血流感染診斷領域的發展。
注:文章來源于網絡,如有侵權,請聯系刪除