血培养

血液感染患者的病原学快速诊断对于感染的治疗和预后至关重要。血培养的检测方式由手工、半自动化方法,发展至由计算机控制的全自动、无损伤连续监测系统,使血培养方法更简单、快速和准确。由于手工血液增菌培养时间长、每日肉眼观察一次,当培养液明显浑浊时才转种,不能及时发现阳性生长的标本,不能满足临床对血液感染快速诊断的要求。因此,自20 世纪60 年代已开始研发自动血液培养系统。1968 年美国BD 公司生产出世界上第一台BACTECTM 110 半自动血培养检测系统,其特点是:人工培养,仪器终点检测,其采用检测微生物在含14C 培养液中生长时产生的放射性二氧化碳的变化,提高了检测的敏感度,但因具有放射性污染,早已停止使用。1980 年又推出世界上第一台BACTECTM 460 半自动结核分枝杆菌检测系统。

随着新技术的不断发展,新型自动化血液培养系统不断涌现。20 世纪90 年代,BD 公司推出了BACTECTM 9000 系列全自动血培养系统；原荷兰欧加侬(Organon Teknika) 公司也推出了BacT/ Alert 120 全自动血培养系统和MB/ BacT 全自动结核菌培养系统；法国生物梅里埃公司之后推出了Vital 全自动血培养系统等。1998 年,生物梅里埃公司收购了欧加侬公司,新研发的BacT/ Alert 3D 全自动血培养/ 分枝杆菌培养仪替代了原有的血培养和结核培养仪。2008 年,BD 公司推出新一代血培养系统BACTECTM FX；2014 年又推出适用基层实验室并可模块扩展的BACTECTM FX40。美国Thermo Fisher公司收购了VersaTREK Instrument 全自动血/ 分枝杆菌培养及药敏系统,包括台式VersaTREK240 系列和立式VersaTREK528 系列。

目前国内也有多个品牌自主研发生产了全自动血培养系统,如深圳迈瑞公司的TDR 系列、山东鑫科生物科技股份有限公司( 山东鑫科) 的LABSTAR 系列和珠海迪尔公司的BT 系列自动血液细菌培养仪。近年来国产血培养系统质量稳步提升,逐渐在国内市场上得到临床微生物室用户的认可。

以上几个系列的新型全自动化血液培养系统大致包含三个部分:孵育系统、监测系统和数据处理系统。此类血培养系统特点在于非穿刺检测,大多检测细菌生长的代谢产物(CO₂ 等),或采用气压感应技术检测培养瓶内消耗气体(如O₂ )和(或)产生气体(如CO₂、N₂、H₂ 等),由此引起培养瓶内气压的改变,绘制生长曲线,仪器通过强大的运算法则自动报告培养的结果。

全自动血培养使操作更加简单、安全,同时缩短了血培养的检出时间,提高了阳性检出率。

一、自动血培养/ 分枝杆菌培养及药敏系统

1．BacT/Alert 系统与Virtuo全自动细菌/分枝杆菌培养系统  BacT/Alert 系统与 Virtuo 全自动细菌/分枝杆菌培养系统( bioMerieux,Inc．)的检测原理是在血培养瓶底部有一个固相传感器,传感器上有半渗透性薄膜将培养基与感应装置隔离,只有CO₂能通过薄膜。 如果培养瓶内有细菌生长,杜绝了生物安全的隐患反射光强度的改变被仪器测量,信息被电脑系统采集,电脑系统通过一系列运算法则,对样品的阴、阳性做出判定(当反射光的强度改变超过设定阈值、CO₂ 水平持续增加,和(或) CO₂生成速率变化时仪器会判定该样本为阳性标本)。BacT/Alert 采用塑料血培养瓶,杜绝了生物安全的隐患。

2．VersaTREK 血培养系统 VersaTREK 血培养系统(TREK Diagnostic Systems)使用与其商业前身 ESP 系统相同的技术,其与 BacT/Alert 和 BACTECTM 9000 不同。 VersaTREK 系统的血培养瓶放置于仪器内,通过传感器检测培养瓶顶部气体(O₂、H₂、N₂ 和 CO₂)的压力改变,这些气体在微生物代谢过程中或产生或被消耗。 根据压力变化与时间的关系绘制细菌生长曲线,仪器内部运算法则可标记阳性血培养瓶。

VersaTREK 系统的需氧瓶使用瓶内不锈钢搅拌子对血-肉汤混合物进行搅拌,除厌氧瓶不搅拌外,其他系统均通过震荡实现搅拌。

二、全自动血培养系统

BACTECTM系列全自动血培养系统 ( BD Diagnostics)是采用高灵敏的荧光增强技术在临床上快速检测血液、体液中的细菌和真菌。 该设备可根据实验室的血培养能力需求提供各种配置。 与 BacT /Alert 系统相似的地方是,BACTECTM 系统的培养瓶底部也有 CO₂ 传感器,但 BACTECTM 仪器使用荧光感应机制检测微生物的生长。 细菌生长代谢产生CO₂,仪器可检测到并伴随荧光增加。 设备主要检测荧光量的线性增加,以及荧光产生速度的变化从而判定血培养瓶内是否有细菌生长。

深圳迈瑞公司 TDR 系列及珠海迪尔公司 DLBT 血培养系统等产品均是检测由 pH 变化引起的感应单元颜色变化,根据算法来判断标本是否为阳性。 山东鑫科公司的 LABSTAR 系列则是检测微生物在生长过程中荧光强度变化来判断是否为阳性。

（一）概述

20年以来,我国在卫生管理部门和各地临床检验中心、检验医学会的共同努力下引进CLSI 血培养标准、出版行业标准,使全国微生物实验室能在同一标准下进行质量控制活动。目前检验科处于超强度和超负荷的工作现状,更需高质量的自动化仪器设备辅助完成常规检验工作。而传统的血液培养金标准的方法,虽不可取代,但这些辅助设备的进入对实验室提高检验速度、降低人员劳动强度、提高标准化程序、逐步提高筛检的正确性,会有很大帮助。

（二）全自动血液培养检验标准与指南

1. 全自动血液培养系统目前有行业标准《自动化血培养系统》(YY/ T 0656),标准的安全要求执行《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第一部分:安全通用要求》(GB 4793． 1)和《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第2-101 部分:体外诊断医疗设备的专用要求》(YY 0648),细菌测定系统《CLSI 实验法规》。

2. 按《医疗器械产品分类目录》,血培养系统属临床检验分析仪器(6840)中的血培养分析系统,作为Ⅱ类医疗器械管理。

对仪器法测定的结果需进行筛检、鉴别、再确认等程序,仪器使用者应该加以注意和考虑以下要求。

1.对样本采集运输的要求　

对微生物标本采集事项中的一切要求,应予以保证和重视。特别注意不要将标本检测顺序及编号搞混乱。建议使用LIS 系统控制,条形码双向通讯管理为好。

2.对仪器的要求　

仪器应该有质量控制程序,并应有配套的质控品。应定期进行空白测定,然后进行质控测定,当在符合质控要求的范围内,可以进行样本的测定。

3.对检测者的要求

对操作者的基本要求是应该具有良好的微生物血液培养的检查基础,经过良好的相关专业培训。在操作此类仪器时,应该了解仪器原理、流程、检测程序、保养程序,特别是了解其与传统方法的异同之处,学习正确的血液微生物培养能力。熟练进行屏幕识别和判断,对不易进行判断的样本,应该会熟练使用传统检验方法进行甄别。了解本科室检验规则,严格按照检验规则处理程序对样本进行分析。