绿脓杆菌肺炎

一、概述

绿脓杆菌肺炎(pseudomonas aeruginosa pneumonia)是由绿脓杆菌(pseudomonas aeruginosa，PA)感染所引起的肺炎。其多见于院内获得性肺炎，所占比例可高达40%，且有上升趋势。绿脓杆菌为条件(或机会)致病菌，广泛存在于潮湿的自然环境、机体体表及与外界相通的腔道内，是院内感染的常见病原菌之一。绿脓杆菌肺炎常继发于严重疾病，正常人极少发生。本病病情一般比较严重，病死率高。

二、流行病学

1.急性感染 PA感染的发病率占医院内获得性感染的10.1%，至少有21%的医院内获得性肺炎是PA单独引起的。在老年患者中，呼吸道PA感染率达72%，其中以血清型S最多见。PA引起的机械通气相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)是重症监护病房严重的并发症，病死率达34%～48%。最近的研究表明，PA在气管切开持续机械通气的患者中是最普遍的病原体。中毒性休克和多器官功能衰竭并发PA感染的VAP，显著延长住院4～42日。在癌症患者、中性粒细胞减少症的发热患者中，PA感染的发病率是1%～2.5%；在有微生物感染的患者中是5%～12%。在免疫受损患者中，伴随PA肺炎的病死率增加了40%。

Afessa等人报道，PA肺炎是伴随CD减少的艾滋病患者常见的肺部并发症；与其他病原体相比，PA引起的肺炎住院时间延长了14日；同时提出PA是社区获得性肺炎(community acquired pneumonia，CAP)的一个病因，1.5%～5%的CAP与PA感染有关。此外，经常接受抗生素治疗和一直吸烟的严重慢性阻塞性肺病的住院患者，PA感染的发病率是6%。PA引起的菌血症的病死率高达30.6%。导致PA菌血症患者死亡风险增加的5个因素是：①入住重症监护病房；②凝血功能障碍；③感染性休克；④年龄>65岁；⑤患者的临床状况。

2.慢性感染 囊性纤维病(cystic fibrosis，CF)的囊性纤维化跨膜转导调节因子的功能缺陷，在气道上皮和黏膜下腺导致呼吸道的慢性疾病，这是于早期气道阻塞和肺部及鼻旁窦的多次感染引起的。慢性气道炎症和PA的反复感染是CF患者发病和病死的主要原因。有报道表明，97%的CF患儿在3岁时有PA定植。美国有数据表明，通过痰培养阳性、支气管镜检查法、口咽部或鼻部的分泌物的方法诊断，PA感染者占所有CF患者的58.7%。此外，PA也是支气管扩张症、慢性支气管炎等慢性疾病最常见的病原体。

3.感染源 医院内长期潮湿的污水池、下水道、拖把、氧气湿化瓶是绿脓杆菌的环境贮源；绿脓杆菌感染患者、医护人员污染的手是医院感染的主要传染源。健康成年人带菌率为1.7%～5%，肠道内绿脓杆菌作为正常菌群存在，比较稳定，数量上变化不大；儿童带菌率比成年人高；医护人员和住院患者带菌率更高，特别是烧伤病房的工作人员双手带菌率可高达38%，成为烧伤创面感染的因素之一。

4.传播途径 绿脓杆菌可通过各种方式进行传播，其中接触性传播是主要的传播方式。绿脓杆菌肺炎病原菌抵达肺部的途径有以下几种。

(1)口咽部寄生菌吸入：易患人群为慢性疾病、严重疾病、酒精中毒、昏迷患者。

(2)通过呼吸机、雾化吸入、气管插管及各种导管感染。

(3)菌血症或败血症：实际上在感染晚期，气管内播散更为重要，而血行转移较罕见。血液病患者、肿瘤患者、大面积烧伤患者、尿路感染患者继发的绿脓杆菌败血症和化脓性脑膜炎多为内源性感染。

5.易感性 大面积烧伤、阻塞性肺部病变和气管切开均有利于绿脓杆菌黏附、生长、繁殖，故这类患者容易发生感染。烧伤2～3日后烧伤创面首先出现金黄色葡萄球菌，烧伤5日后烧伤创面出现绿脓杆菌，烧伤7日后烧伤创面几乎100%可分离绿脓杆菌。气管切开2～3日后，绿脓杆菌培养阳性率达80%。患者在医院环境中常从带菌状态发展为感染性疾病。此外，代谢异常(如糖尿病、肾功能不全等)者、长期应用免疫抑制剂或免疫缺陷者、慢性肺部疾病(如支气管扩张症、肺囊性纤维化)患者、机械通气及重症监护室患者、老年人以及新生儿都易引起绿脓杆菌性支气管-肺部感染。

绿脓杆菌性肺炎发病率高的主要原因有：①该菌有较低的营养要求，对各种不利因素有较好的耐受性和适应力，很容易在各种条件下生长繁殖；②该菌对多种抗生素具有染色体介导的天然耐药性，还可以作为供体和受体菌通过其胞浆内耐药质粒在种内或种间传递耐药性，导致带有多重耐药质粒绿脓杆菌株的大量存在，这不仅是该菌感染难以治疗原因，也是临床上多种耐药株不断增多的因素；③绿脓杆菌院内感染常发生于免疫功能低下的人群，而正常人很少发生感染，例如老年住院患者因原有严重的基础疾病，大多数有不同程度的免疫缺陷，有反复抗生素治疗史或使用免疫抑制剂史，成为该菌的易感人群；④机械通气、鼻胃管可使绿脓杆菌直接进入下呼吸道，而不必先经上呼吸道的寄殖或吸入。

三、病因

绿脓杆菌为革兰阴性长杆菌，极端鞭毛呈单个或成对排列，鞭毛具有不耐热性抗原，细胞壁有一层脂多糖。该菌为需氧菌，但厌氧条件下也可生长，在20～42℃生长良好，这是与其他假单胞菌相鉴别的要点之一。其能产生多种水溶性色素，包括绿脓素、荧光色素及脓红色素。其中，绿脓素为蓝绿色，为绿脓杆菌所特有；荧光色素为黄绿色；脓红色素为红褐色。绿脓杆菌有O、S、H抗原和菌毛抗原，菌落有光滑(S)型、粗糙(R)型和黏液(M)型3种类型。此菌对干燥有抵抗力，置滤纸上于空气中可存活3个月；但对热抵抗力不强，56℃ 30分钟可被杀灭。其主要的致病物质有：①外毒素A，为主要独立因素，可抑制蛋白质合成，导致细胞坏死；②蛋白水解酶，可水解动脉弹性蛋白；③脂多糖，有产生内毒素、抗吞噬作用；④荚膜多糖，能抗吞噬，且能吸附抗生素干扰其作用；⑤杀白细胞素，能破坏白细胞；⑥溶血素，可破坏红细胞，导致出血病变；⑦菌毛，能黏附至宿主靶细胞；⑧鞭毛，在细菌定居和扩散至新部位中起作用；⑨胞外酶S；⑩胶原酶，可分解组织中的胶原，有利于细菌在组织中的扩散。此外，细菌外膜对药物的通透性低，并能产生β-内酰胺酶、乙酰化酶及磷酸化酶，为天然耐药菌，对多种抗生素耐药。

绿脓杆菌为机体正常寄生菌，是临床常见的条件致病菌，异常条件可以导致机体发病。造成异常条件的因素包括：①细菌寄生部位的改变及菌群失调；②代谢异常，如糖尿病、肾功能不全等；③长期应用免疫抑制剂或免疫缺陷者；④一些慢性肺部疾病，如支气管扩张症、肺囊性纤维化、慢性支气管炎等；⑤机械通气及重症监护室患者、新生儿及老年人。机体免疫主要为体液免疫，以IgG(免疫球蛋白G)、IgM为主，IgM最强，但婴幼儿IgM较弱，另外有中性粒细胞及巨噬细胞的吞噬作用。

四、发病机制

绿脓杆菌感染的第1步是黏附在上皮细胞上，其黏附是否成功取决于以下3个条件：①黏附部位有绿脓假单胞菌受体；②能分泌黏附素；③宿主防御机制减弱。绿脓杆菌的细胞壁可分泌黏质，其菌毛为V型丛毛型，黏附作用强，构成菌毛蛋白的亚单位有一个能与人体上皮细胞连接的区域。绿脓杆菌通过菌毛及其表面结构黏附到敏感细胞上，然后产生内、外毒素及其他致病物质。气管切开患者和慢性阻塞性肺部疾病的支气管黏膜纤毛机制缺陷者不能将绿脓杆菌进行捕获和驱送，便为绿脓杆菌的长期定植创造了条件。绿脓杆菌能产生多种致病物质。外毒素A起主要致病作用，可在进入人体或动物敏感细胞后产生毒性。试验表明，动物被注入外毒素A后，迅速出现肝肾坏死、肺出血和中毒性休克；反之，当注入外毒素A抗体后则有保护作用。外毒素A与弹性蛋白酶同时存在时，毒性更强。胞外酶S是一种不同于外毒素A的ADP-核酸转移酶，能促使细菌侵袭范围扩大。该菌还可产生蛋白水解酶使皮肤发生出血、坏死、变性。正常人血清中有调理素等协助中性粒细胞和单核-巨噬系统吞噬和杀灭细菌。大面积烧伤、外科手术、气管切开患者的皮肤黏膜屏障遭到破坏，且创面潮湿更有利于细菌生长繁殖；粒细胞减少症、白血病、肿瘤患者经化疗和放疗后，中性粒细胞明显减少，吞噬作用减弱。上述各种疾病患者均可遭受绿脓杆菌的侵袭，导致单部位或多部位的感染。

五、生理病理

绿脓杆菌肺炎的病理学特征是典型的支气管肺炎，也是一种坏死性支气管肺炎，患者双肺可呈现结节状或片状阴影，病理可见支气管及肺组织充血、水肿，肺泡内浆液及白细胞渗出，并可见模糊状实变阴影且其间见支气管气道征，有胸腔积液甚至脓胸。早期可出现肺脓肿及坏死性肺炎，或呈弥漫性支气管炎改变，肺血管明显充血。

六、临床表现

临床表现缺乏特异性，和一般革兰染色阴性杆菌性肺炎相似，主要为畏寒、发热(早晨体温高于下午)、咳嗽、呼吸困难、发绀等。患者咳大量脓性痰，一般为黄脓痰，典型患者咳大量翠绿色脓痰。体检可有相对缓脉，肺部听诊可有弥漫性细小水泡音及喘鸣音。同时有并发症或基础疾病时，具有相应的症状及体征。例如合并菌血症时，患者可突发高热、烦躁不安、呼吸困难、心跳加快甚至昏迷。

七、检查

1.血常规 白细胞计数轻度增高(但1/3的患者白细胞可减少)，并可见贫血及黄疸。

2.病原学检查 痰涂片可见大量革兰染色阴性杆菌。痰培养可见菌落大小不等、边缘不齐，常互相融合，周围琼脂呈蓝绿色或黄绿色。上呼吸道经常有绿脓杆菌的定植，但常规的痰标本采集方法容易产生污染，影响结果的准确性。因此，最好采用经纤维支气管镜吸引、支气管灌洗液或防污染毛刷等取样进行培养，以提高病原学诊断率。

3.X线检查 胸部X线检查显示双肺多发小结节状阴影(直径约0.3～0.5cm)，可融合成片状阴影，其间可见小透亮区(小脓肿)；呈现模糊状实变阴影，其间见支气管气道征；有胸腔积液，甚至脓胸；或呈弥漫性支气管炎改变。早期X线检查可出现肺脓肿，发生率可高达80%。

八、诊断

绿脓杆菌肺炎的诊断主要依据临床症状与体征、X线表现及痰培养分离出绿脓杆菌。诊断依据有以下几项。

1.常为医院内感染 多见于原有心肺疾病，长期使用抗生素、激素、抗癌药物以及免疫功能低下，或有应用呼吸机、雾化器治疗史的患者。

2.有寒战、高热等明显中毒症状，伴相对缓脉、嗜睡、神志模糊；有咳嗽，咳大量黄脓痰，典型者咳翠绿色脓性痰；有气短、进行性发绀，严重者可有呼吸衰竭、周围循环衰竭。本病体征不典型。

3.外周血白细胞计数轻度增高，中性粒细胞增高不明显，可有核左移或胞浆内出现中毒颗粒的现象。

4.胸部X线检查 多为弥漫性双侧支气管肺炎。病变呈结节状浸润，后期融合成直径2cm或更大的模糊片状实变阴影，有多发性小脓肿(下叶多见)，部分患者可有胸腔积液征象。

5.病原学检查确定为绿脓杆菌感染。一般患者痰培养分离出绿脓杆菌，并不足以诊断肺部绿脓杆菌感染，确诊的条件包括：

①经筛选的痰(经涂片每低倍视野鳞状上皮细胞<10个，白细胞数>25个)培养细菌浓度>10cfu/ml；

②经纤维支气管镜或人工气道吸引，吸引物培养细菌浓度>10cfu/ml；

③支气管肺泡灌洗液培养细菌浓度>10cfu/ml；

④纤维支气管镜防污染刷取物培养细菌浓度>10cfu/ml；

⑤来自慢性阻塞性肺部病变患者的阳性结果，细菌浓度需>10cfu/ml。

九、诊断标准

绿脓杆菌肺炎多数为医院获得性肺炎，少数为社区获得性肺炎，诊断标准基本相同。

2006年中华医学会呼吸病学分会制定的社区获得性肺炎(CAP)诊断和治疗指南中的诊断标准及中华医学会呼吸病学分会制定的医院获得性肺炎(HAP)诊断和治疗指南中的诊断标准。参见第四节肺炎链球菌肺炎。

十、鉴别诊断

由于绿脓杆菌肺炎的临床表现缺乏特异性，易与其他肺炎相混淆，如肺炎克雷伯杆菌肺炎、大肠埃希菌肺炎、流感嗜血杆菌肺炎、厌氧菌性肺炎、军团菌肺炎等，应注意仔细鉴别；同时应和肺结核、肺癌、肺栓塞症及非感染性肺部浸润性疾病相鉴别。

1.肺炎克雷伯杆菌肺炎 起病急，症状有寒战、高热；全身衰竭明显；痰量多，痰液黏稠，呈砖红色胶冻状痰(果酱状)。胸部X线检查显示肺叶或肺段实变，可出现多个小空洞，呈蜂窝状脓肿，并迅速融合为一大空洞，见叶间隙下坠。

2.大肠埃希菌肺炎 患者一般有基础慢性病，有发热、脓痰及呼吸困难的表现。胸部X线检查显示支气管肺炎和脓胸。

3.流感嗜血杆菌肺炎 患者常常高热、呼吸困难及衰竭。胸部X线检查主要呈现大叶性实变，部分为支气管肺炎改变(两肺下叶易犯)；75%的病例可出现胸腔积液，但少见空洞。

4.厌氧菌性肺炎 有吸入史，常有高热、咳嗽、咳腥臭痰，毒血症状明显。胸部X线检查呈现支气管肺炎、脓胸、脓气胸、多发肺脓肿。

5.军团菌肺炎 患者有前驱症状，如无力、嗜睡等，并出现高热、肌痛、相对缓脉等症状，咳嗽以干咳为主。军团菌肺炎的特征性表现为明显的肺外症状，例如恶心、呕吐、腹泻等消化系统症状，头痛、意识障碍、嗜睡等神经系统症状，心包炎及心内膜炎等心血管系统症状，以及发生肾功能损害甚至肾衰竭。胸部X线检查缺乏特异性，通常为肺下叶或外周斑片样浸润，甚至实变；进展迅速，无空洞，病变消散缓慢；在特异性治疗后，X线检查显示病变常继续进展。以上为本病特点。

6.肺炎链球菌肺炎 发病前常有受凉、淋雨、疲劳、醉酒或病毒感染史。起病急，以寒战、高热、咳铁锈色痰和胸痛为特征。胸部X线检查示肺叶或肺段实变，无空洞，可伴胸腔积液。

7.金黄色葡萄球菌肺炎 常发生于有基础疾病的患者，起病急，症状有寒战、高热、胸痛、脓血痰、气急、毒血症症状和休克。胸部X线检查特征为肺叶或小叶浸润、早期空洞、脓胸，可见单个或多发液气囊腔，而且X线阴影为易变性，此起彼伏。