分子分型在医院感染控制中的作用.ppt

分子分型在医院感染控制中的作用 theRoleofMolecularTypinginNosocomialInfectionControl 瑞金医院临床微生物科瑞金医院医院感染办公室杨莉 2 分子分型 分子流行病学研究 从核酸分子水平上分析医院感染的发生 发展规律及机理 更加准确有效地进行医院感染管理控制 已成为当前国际医院感染管理研究中的重要方向 从患者分离株到病区周围环境株的比较分析 从外源性感染到内源性感染从某一医院的医院感染暴发到大范围甚至世界范围的感染菌株流行变迁 基因多态性分析技术已成为医院感染监测控制的高水平研究领域 3 微生物室在医院感染中的作用 accuratelyidentifyingnosocomialpathogensdetectingunexpectedantimicrobial drugresistanceepidemiologictyping PfallerMAetal Theclinicalmicrobiologylaboratoryandinfectioncontrol emergingpathogens antimicrobialresistance andnewtechnology ClinInfectDis1997 25 858 70 鉴定特殊耐药菌的检出流行病学分型 4 PFGE 脉冲场凝胶电泳 RAPD 随机扩增DNA多态性 REA 限制性酶切 ribotyping 核糖体分型 分子分型基因分型分子流行病学研究 5 1 脉冲场凝胶电泳 PFGE 制备琼脂糖栓块 消化 酶切 脉冲电泳 结果解释 6 消化 释放出DNA PFGE原理 7 Enzyme 酶切 PFGE原理 约5 20个 长度10 800kb的大片段DNA 8 TenoverFC etal JClinMicrobiol 1995 33 9 2233 2239 9 脉冲电泳 PFGE原理 10 原理 DNA 常规凝胶电泳 脉冲场凝胶电泳 11 时间消耗从分离菌株到出结果平均2 5天标本准备 细胞裂解 第一天酶切 第二天染色 拍照 第三天 PFGE原理 染色 拍照 12 13 PFGE结果判读 目测法 按美国疾病控制和预防中心 CDC Tenover等人推荐的方法判读 图谱完全相同的定为一个型 彼此之间相差一个带的定为同一型的不同亚型 相差2 3个带的认为亲缘关系密切 相差4 6个带的认为可能相关 条带相差7个以上的认为无亲缘关系 并随机地选择不同的字母如A B C D等的字母顺序分型 聚类分析计算机输入SPSS 做树状图 14 PFGE同源性分析 15 PFGE特点 DNA原位提取法 减少了断裂利用细菌全基因组信息细菌分型金标准 16 2 RAPD 随机扩增DNA多态性 1990年Williams RAPDWelsh AP PCR本质上相同 引物 短 单一 和 非特异性 一般9 10bp扩增条件 非严格性 退火温度一般较低 25 35 17 ESHWARMAHENTHIRALINGAM etal JClinMicrobiol 1996 34 5 1129 1135 18 ESHWARMAHENTHIRALINGAM etal JClinMicrobiol 1996 34 5 1129 1135 19 ESHWARMAHENTHIRALINGAM etal JClinMicrobiol 1996 34 5 1129 1135 20 分子分型在医院感染控制中的作用 21 SpecialIssueNewTechnologyforDetectingMultidrug ResistantPathogensintheClinicalMicrobiologyLaboratoryLanceR Peterson andGaryA Noskin NorthwesternMemorialHospitaland NorthwesternUniversityMedicalSchool Chicago Illinois USA EID 2001 7 306 22 NorthwesternMemorialHospital Chicago700 bed university affiliatedmedicalcenter出院 39 000 年急诊 56 000例 年门诊量 260 000 年 23 分型确认后及干预效果 P 0 002 LRPetersonetal EID 2001 7 306 5 79 24 指标 thetotalnumberofnosocomialinfectionsper1 000patientdays每千住院日医院感染数thenumberofpatientswithnosocomialinfectionsper100patientdischarges每100出院病人医院感染病人数 percentageofpatientswithnosocomialinfection 医院感染病人百分比 25 感染控制工作小组成员 Weformedapermanent integratedinfectioncontrolandpreventionprogramthatfullyincorporates HacekDMetal AmJClinPathol1999 111 647 54 infectioncontrolpersonnel infectiousdiseasepersonnel pharmacypersonnel clinicalmicrobiologypersonnelintoasingleworkinggrouptominimizehospitalinfections 感染控制感染性疾病药学临床微生物 26 资料收集方法 Methodsfordatacollection reviewofmicrobiologyreportsreviewofpatients medicalrecords directobservationofmedicalandnursingpractice activesurveillanceofrectalculturesofpatientsinnursingunitsforhigh riskpatients evaluationofsuspectednosocomialinfectionsreportedbyhealth careproviders 查阅微生物报告查阅病史记录对医护人员操作的直接观察高危病人直肠培养的动态连续观察对上报的可疑医院感染的评估鉴定 由三位专职感染控制人员对资料进行汇总分析 并制定出相应控制措施 并在医院感染控制和预防部门主管的指导下实施 27 Twointerventions amoleculartypinglaboratoryaweeklyplanningmeetinginfectioncontroldiagnosticmedicalmicrobiology molecularepidemiology Pharmacyandinfectiousdiseases 两个主要的干预措施 分子分型周会包括以下方面的代表 感染控制微生物诊断 分子流行病学 药学感染性疾病 28 周会内容 医院感染动向 短期 长期 感染控制专职人员和微生物实验室的工作决定需要做的调整需分型的病原体与主管讨论决定 weeklymeetings theongoingshort andlong termtrendsinnosocomialinfectionswithinthecenteractivitiesoftheinfectioncontrolprofessionalsandmicrobiologylaboratorypersonnel anyneededchangesweredetermined Theorganizationalstructureforselectingmicrobesfortypingwassharedbythemedicaldirectorsofinfectioncontrolandclinicalmicrobiology 29 需基因分型的微生物 routinelygenomicallytyped VREPeriodicroutinetyping fluoroquinolone resistantP aeruginosa methicillin resistantStaphylococcusaureus MRSA Enterobactercloacae ClostridiumdifficileAdditionalorganismsfortyping selectedthroughsurveillanceofmicrobiologyculturereportsdiscussedattheweeklymeeting 常规基因分型 VRE周期性分型 氟喹诺酮耐药的铜绿MRSA阴沟肠杆菌难辨梭菌其他 根据微生物报告并在周会上讨论后决定需基因分型的病原体 任何时候工作小组要求进行基因分型 临床微生物实验室即将菌株提供给分子分型部门并执行 30 实验方法 REAanalysisrestrictionofgenomicDNAwithconventionalelectrophoresisDNA限制性酶切 31 基因分型相关费用 thecostofequipment remodeling reagentandothersupplies salariesandbenefitsforthreetechnologists plusalltheinstitutionalassessments e g full costbasis requiredtooperateahospitallaboratory 仪器配制及维修 实验室改造等 试剂及其他消耗品三位实验员的薪水所有的评估分析 如full costbasis 需要动用全院系统 分析方法 t检验 成本 效益分析 AnalysisofCostData 32 结果 1 VREinitialimpetus seriousnosocomialproblem VRE semergencemoleculartypingresults apatternofnumerous mini patient to patientoutbreaksofdistinctclonesratherthanthespreadofasinglepersistingstrain 1 VRE最初调查 VRE医院感染严重分型结果提示 多型别 小规模 mini 病人间流行而不是一个型别的流行 33 genomictyping patient to patienttransmission nosocomialoutbreak littleevidenceofhorizontalspreadUsingthisinformation wedeterminedwhatinterventionwaslikelytocontrolanapparentoutbreak 20 结果 基因分型 可将可能的医院感染分组 病人之间交叉感染 highconality 90 感染爆发 moderateclonality 35 75 无水平传播 20 clonality 在此基础上 决定采取哪种控制措施 34 similarity 35 Duringthelast2yearsofthisstudy 25possiblemicrobialoutbreakswereinvestigatedbythetypinglaboratoryVRE fluoroquinolone resistantP aeruginosa MRSA E cloacae C difficile 通过基因分型 共鉴别25起微生物感染爆发VRE氟喹诺酮耐药的铜绿MRSA阴沟难辩梭菌 36 ClassicSpreadofNosocomialInfectionVRE 19strains from16patients ina2 monthperiod 14strains fromoneoftwoclones 88 Indicating ahighprobabilityofnosocomialspreadReview microbiologylaboratory culturerequisitions noclosecontact Patients existingdirectconnectionbetween11 14patients 14 infectioncontrolpractices abortedtheoutbreak 典型的医院感染传播VRE 19株 来自16个病人 2个月时间内 其中十四株 为两个型别中的一个型别 88 高度提示感染传播检查分析 微生物实验室 培养过程无密切联系患者 14人中有11人有直接联系感染控制 中止暴发 37 ModerateLikelihoodofSpreadofNosocomialInfections Duringa1 monthperiod inaspecial careunitinvasiveinfections causedbyfiveisolatesKlebsiellapneumoniae S epidermidis andS hemolyticusDNAtypingindicated40 to60 foreachofthebacterialspecies patientswithgeneticallyidenticalorganismsoccupiedadjacentbeds Erectingabarrierontheunit alongwitheducatingmedicalstaff haltedthespreadoftheseinfections 15 较有可能为NI传播1个月时间内 特殊病房侵入性操作感染 肺炎克雷伯菌表皮葡萄球菌溶血葡萄球菌40 60 clonality分析 分离出相同型别菌株的患者病床临近措施 病房设立屏障医护人员教育结果 感染中止 38 OutbreaksnotCausedbyPatient to PatientSpread SuspectedoutbreaksconsistingoffourisolatesofK pneumoniaand64strainsofSerratiamarcescenswereinvestigatedintheICUsoftwohospitals Bothinvestigationsshowed21 clonality indicatingunlikelypatient to patientspread Investigationsuggestedsuboptimalhandlingofventilatorequipment andbothoutbreakswerestoppedbyretrainingofpersonnelusingthisequipment 2个医院的ICU病房4株肺克 64株粘质沙雷菌21 clonality提示 非病人之间传播indicatingunlikelypatient to patientspread 调查分析 机械通气相关操作不规范措施 规范操作结果 感染中止 39 PseudooutbreaksPossibleoutbreaksoccurredinthespecial carenurseryunitsoftwohospitals eachofwhichhaditsownmoleculartypingsection sevenS aureusstrains andtheotheroffourisolatesofgram negativebacilli immediatelytypedandno 20 clonalityexisted Nointerventionswereinstituted andtheapparentoutbreaksweredeterminedtobenormalvariationininfections 15 21 avoidedculture basedsurveillanceinvestigationofstaffbythestatedepartmentofhealth andtheotheravoidedclosingtheunitfora30 dayfulldisinfectionandcleaning doneinprevioussuspectedoutbreaks 2个医院 特殊护理病房 每个医院都有自己的分子分型部门7株金葡迅速分子分型rapidtypingno 20 clonality没有采取措施节省 医护人员携菌情况调查 培养 关闭病房30天 消毒 清洁 4株G 菌 40 分型确认后及干预效果 P 0 000006 LRPetersonetal EID 2001 7 306 41 分型确认后及干预效果 P 0 002 LRPetersonetal EID 2001 7 306 5 79 42 nosocomialinfection 3 3 2 6 nationalrate 4 4 5 1 400fewerpatientsacquiredinfectionsduringthistime avertingmorethan50expecteddeathsEvenwithendemicVRE mostofouroutbreaksinvolvethreeorfewerpatients 19 医院感染 3 3 下降至2 6 全国医院感染率 4 4 5 减少 1 400的病人感染死亡 减少了 50VRE 涉及的病人也比其他医院少 43 成本 Themeannumberofpatientswithnosocomialinfectionsdecreasedby283peryear areductionofmorethan1 100inpatientdays Thecostsavoidedbyusingthiscalculationaveragedmorethan 2 150 000 year basedon1999dollars 医院感染患者数量平均每年下降283 住院天数下降超过1100天因此节省的费用平均每年超过 2 150 000 与1999年相比 44 Representativesnowmeettogetherfor45minuteseachweekForMicrobiology openingthetypinglaboratorytotaled 180 050 Bythefifthyear costsinthelaboratorysectionwerestable Thecostforthelaboratory includngthreemedicaltechnologists is 400 000yearly Virtuallyallthesecostsarebornebythehospital 小组聚会逐渐转为每周开会 45min 讨论微生物室成立分子分型实验室 设备及人员 的费用为 180 050 每年分子分型相关支出为 400 000医院承担 45 Whilesuchagrantprogramwouldcostupto 2billioneachyearifallU S hospitalsparticipated theprojectedreductionincostoftreatingnosocomialinfectionscouldreachoverfivetimesthatamount asavingsof 5 00foreachdollarspent 假设 美国所有医院进行基因分型相关费用达到20亿美元节省下来的治疗医院感染的费用将超过5倍 100亿 每使用1美元节省5美元 46 Typingtime within1week48hours Lackofclonality suggestsotherreasonsfortheapparentoutbreak antimicrobial agentusepressure failureofappropriatenursing carepractices orsimplyrandomvariationinthenumberofinfections Earlyknowledgeofwhethermicrobialclonalityispresentorabsentfocusesthescopeofaninvestigationandfacilitatesappropriateintervention 时间 1周 48h如没有流行相关线索 可能是其他原因 抗生素压力 护理操作不当 非感染相关 仅仅是感染数量的随机变化早发现 及早确定调查范围 采取合适的干预措施 47 costofrapiddetectionusingthepolymerasechainreaction PCR onedayofgloveisolationcouldbecompletedinasingle8 hourworkday Asgenechiptechnologymovesintoclinicaluse detectingalargenumberofresistancedeterminantssoonafterapatientisadmittedtothehospitalshouldbepossible PCR分型费用 一天的手套费用8小时的工作时间内可完成基因芯片 大规模耐药监测病人入院后即实施 48 分子分型在医院感染中的应用 technicallypossiblemedicallyusefuleconomicallyjustified 49 医院感染的分子流行病学研究方法分子流行病学方法在医院感染中的应用医院感染控制的人员安排成本 效益研究 临床医院感染控制科研 50 实验研究 瑞金医院04年 05年全耐药鲍曼不动杆菌 PRAB 各个科室的突然增多经脉冲场凝胶电泳 PFGE 证实烧伤科为单独一个型别PRAB科室内流行除烧伤科以外的其他科室为科室间同一型别PRAB流行 由此可见 分子流行病学方法 为医院感染控制提供准确的实验数据有效判断感染来源和流行趋势为更好的做好医院感染控制工作打下了基础 ThankYou