导尿管细菌生物膜的形成与尿管相关性尿路感染的关系

导管培养阳性
1（3 6.80±3.916 ） 天 6，9.2导3 管 B<F0形.00成1 率 为
15.00%。 导管培养阴性 1两4 组 BF 形0成 率 差 异0.0有0 统 计 学 意 义 （
*表示使用Fish精确概率法P<0.001）。
细菌学检测结果
表1.细菌学检测结果尿管BF形成的关系
图5.留置7天的导尿管表面电镜下见管壁 有片状纤维样物质交联，上有球状细菌 聚集。
生物膜SEM观察结果
图6.留置10天的导尿管表面电镜下可见 融合成片的不定型基质物附着管壁，呈 现立体结构，并有大量球菌细菌附着。
图7.留置10天的导尿管表面电镜下可见 管壁附着大量不定型基质物，且可见有 大量球菌附着。
导尿管细菌生物膜的形成与 尿管相关性尿路感染的关系
发言人：严向明 单位：苏州大学附属儿童医院
基金项目： 苏州市科技发展计划项目（SYSD2015098）
研究背景
留置导尿术是临床各科室中常用的一 项诊疗技术，广泛应用于排尿困难、 尿潴留、引流尿液等，但其极易引发 尿 管 相 关 性 尿 路 感 染 （ catheterassociated urinary tract infections, CAUTI）。
实验方法
首先将收集到的导尿管用0.1mol/L磷酸盐缓冲液冲 洗3次，每次10-15min；锇酸固定1h；缓冲液冲洗3
SEM标本 次，每次15min；30%、50%、70%、80%、90% 、 制备 100% 叔丁醇梯度脱水（100% 脱水3次）；梯度脱
水完成之后使用真空镀膜仪进行干燥20~30min； 喷金后扫描电镜下（德国 ZEISS公司）逐个观察尿 管表面细菌生物膜形成情况，并拍照。
图1.空白对照电镜下无BF形 成，导管表面呈现正常纹路 和凹陷，无任何附着物。
生物膜SEM观察结果
图2.留置1天的导尿管表面电镜下仅见少 量不成片状的不定型基质物。
图3.留置3天的导尿管表面电镜下可见少量 不融合不定型基质物及散在的细菌附着管 壁。
生物膜SEM观察结果
图4.留置5天的导尿管表面电镜下见细菌 散在团状聚集，细菌与管壁间有少量纤 维样连接。
因此，本研究研究目的：
了解留置导尿患儿导尿管表 面细菌生物膜形成情况及研 究其与CAUTI的相关关系。
研究对象
选择2016年9月~12月首次插留置导尿管患儿，剔除放置导管前 中段尿培养阳性的患者纳入研究对象。留置导尿管均为Folys导 尿管。
最终选择病例27例，男24例，女3例。年龄3个月~13岁，平均 年龄为（4.10±3.02）岁。留置导尿天数1~11天 ，平均天数为 （7.63±3.07）天。
实验方法
中段尿采集方法
拔除或更换导尿管前采集患 者中段尿液。使用0.5% 碘伏 消毒液沿尿管采样口由内而 外消毒，使用无菌注射器在 采样部位抽取10~20ml尿液注 入无菌采样管中送微生物室 进行细菌鉴定与药物敏感试 验。
尿管标本采集方法
拔除或更换导尿管时，使用0.5%碘伏消毒 尿道外口及其与导尿管相联处，使用无菌 镊子缓慢拔出导尿管，放置在无菌盘内。 使用无菌生理盐水冲洗导尿管内外壁，清 除浮游细菌及黏附物。用无菌剪刀剪取距 离气囊远端2~3cm段导尿管1cm，纵向剖 成两半。一半放入无菌试管内送微生物室 进行导尿管培养、鉴定与药敏试验。另一 半放入含有2.5%戊二醛溶液中固定（>3小 时），4℃冰箱内保存。
成人留置导尿10天后，76% 的留置导尿患者导尿管内 表面会覆盖融合的不定型基质物，大多基质物周围可 见明显的球状或杆状细菌轮廓。
——Infect Dis Clin North Am. 2012 ——中华医院感染学杂志, 2011
研究背景
但是目前国内尚未开展关于留置导尿 患儿导尿管表面是否存在细菌生物膜 的定植的研究。
与成人相比，儿童尿管生物膜形成率较低，但平均留置时间略短，生 物膜形成时间较成人早。
本研究发现CAUTIs患者的导尿管管壁BF的形成率100%，说明细菌生 物膜的形成与CAUTIs存在着密切关系。
导管培养方法较尿培养更能准确发现管壁内细菌的定植与BF的形成。
留置导尿时间、长时间使用抗生素，均是尿管BF形成的危险因素。 在临床上应尽量缩短留置导尿时间，减少生物膜的形成。不应通过 长时间应用抗生素来预防尿路感染的发生。
BF形成例数 BF形成率
例数（N） （n）
（%）
P值*
尿培养阳性
7
7
100.00 <0.001
尿培养阴性
20
3
15.00
导管培养阳性
13
9
69.23
<0.001
导管培养阴性
14
0
0.00
*表示使用Fish精确概率法
细菌学检测结果
初次拔管后导尿管微生物培养阳性13例（48.15%），平均 导尿管留置时间为（8.92±2.64）天。导管培养主要分离到 的病原菌为粪肠球菌、屎肠球菌、表皮葡萄球菌、凝固酶 阴性葡萄球菌、鸟肠球菌、咽峡炎链球菌、溶血葡萄球菌 、大肠埃希菌，其中2例分离出2种混合细菌。导管培养阳 性的导管表面在SEM下均观察到细菌定植，其中69.23%（9 例）的导管表面形成生物膜。
表3.尿管BF形成率与CAБайду номын сангаасTIs发生的关系
CAUTI患者
BF形成例数 例数（N） （n）
7
7
BF形成率 （%）
100.00
非CAUTI患者
20
2
10.00
*表示使用Fish精确概率法
P值* <0.001
讨论与结论
留置3天
留置7天
留置10天
本研究首次在留置导尿患儿导尿管表面观察到细菌生物膜的形成过程 （细菌粘附、生物膜的发展、生物膜的成熟。）。
CAUTI一直是全球最常见的医院内感 染，其以高发率、难治性及给治疗带 来的困难而备受关注。
研究背景
细菌生物膜也称生物膜（bacterial biofilm, BF），是由一种或多种细菌粘附于有 生命或无生命物体表面形成的高度结构的膜状复合物。
近年来，研究发现导尿管细菌生物膜的形成是引起感 染的一个重要因素。
留置导尿患儿尿管BF形成的影响因素分析
将性别、年龄、体重、原发疾病部位、留置导尿时间、 抗生素使用天数、抗生素使用种类作为自变量，以是否 形成BF为因变量，纳入Logistic回归模型，筛选可能影响 留置导尿患儿尿管BF形成的影响因素。 如表2所示，留置导尿时间与抗生素使用天数是尿管 BF形成的危险因素。
实验方法
细菌鉴定：布鲁克快速生物质谱监测 系统（德国 布鲁克公司）
细菌药敏实验：全自动微生物鉴定及药 敏分析系统进行（法国 生物梅里埃公 司）
扫描电镜：德国 ZEISS公司
ZEISS公司扫描电镜
诊断标准
CAUTIs诊断标准：患者留置导 尿后，或拔除导尿管48小时内
发生的泌尿系统感染。尿细菌
培养革兰阳性球菌菌落数 ≥104cfu/ml，革兰阴性杆菌菌 落数≥105cfu/ml者判断为尿路 感染。
谢 谢！
总院：苏州工业园区钟南街92号，景德路院区：苏州市景德路303号
随着留置导尿时间的每延长1天，导尿管管壁形成 生物膜的风险就增加3.55倍（P=0.046）；抗生素 使用天数超过5天导尿管管壁形成生物膜的风险是 抗生素使用天数5天以内的15.34倍（P=0.024）。
BF形成与CAUTIs的关系
本次研究中发现7例CAUTIs患者（占25.93%），留置导尿时间为 9~11天，平均留置时间为（10±0.57）天。7例CAUTIs患者的导 尿管管壁均观察到了细菌生物膜的形成，形成率为100%。但在 非CAUTI患者中仍有10%的患者管壁存在细菌生物膜。CAUTIs患 者管壁BF形成率显著高于非CAUTIs患者（P<0.001）。
，平均B留F形置成时例间数 为B（F形1成0±率0.57）天。尿培 例数养（N分）离得（到n）细菌为（粪%肠）球菌、P值表* 皮葡萄
尿培养阳性
球7 菌、凝固7 酶阴性1葡00.萄00球菌<。0.0尿01培养阳
尿培养阴性
2性200的例导患尿者管尿3表培面养S阴EM1性下5.0，均0 平观均察留到置BF形时成间。为
另外14例导尿管微生物培养为无菌生长，平均留置时间为 （6.43±3.03）天。导管培养阴性的导管表面均未观察到生 物膜。
两组BF形成率差异有统计学意义（P<0.001）。 同时，有5例在导尿管培养和尿培养中分离到同种菌种。
生物膜SEM观察结果
本次SEM下观察的27例导尿管标本中，有9例（占33.33%）导 尿管管壁可观察到细菌生物膜的形成，平均留置导尿时间为（ 9.78±1.20）天。
研究对象
基础疾病分布情况：尿道下裂11例、隐匿阴茎8例、肾积水3例、 隐睾1例、尿道口囊肿1例、阴茎扭转1例、会阴撕裂1例、双侧膀 胱输尿管反流1例。
留置导尿原因为：阴茎下弯矫正术后10例、隐匿阴茎矫正术后6 例、尿道形成术后4例、肾盂成形术后2例、膀胱输尿管再植术 后2例、腹腔镜下双侧睾丸固定术后1例、尿道口囊肿切除术后1 例、会阴探查术后1例。
统计分析方法
资料双轨录入 逻辑核查
分类资料两组间的比较采用 χ2 检验进行或Fish精确概率 法。
BF形成的影响因素分析采用 多因素Logistic回归分析进行 ，并计算OR及95%CI。
统计检验水准为P<0.05。
细菌学检测结果
27例患儿,尿培养阳性7例（占25.93%）， 表1.细菌学均检为测C结AU果TI尿s患管者BF，形留成置的导关尿系时间为9~11天