作者：童明慶 一、臨床微生物實(shí)驗(yàn)室整合和規(guī)?；谴髣?shì)所趨 目前，在全球范圍內(nèi)，醫(yī)療保健領(lǐng)域正在越來(lái)越多地承受著各種因素所帶來(lái)的壓力，這些因素包括：人口密度增加、人口老齡化、基礎(chǔ)疾病患病率和嚴(yán)重程度的上升，以及醫(yī)保領(lǐng)域降低成本的要求等[1]。而社會(huì)對(duì)醫(yī)療服務(wù)水平不斷提升的需求，不僅促進(jìn)了診治領(lǐng)域各種新技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)也提出了高效、便捷和經(jīng)濟(jì)的期望。這些需求和期望，首先體現(xiàn)在臨床微生物診斷領(lǐng)域，提出了微生物實(shí)驗(yàn)室整合和規(guī)模化的發(fā)展方向。 為什么微生物實(shí)驗(yàn)室的整合和規(guī)?；绱酥匾桩?dāng)其沖？因?yàn)槲⑸飳?shí)驗(yàn)室所面對(duì)的是嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的千差萬(wàn)別的各種病原體，而所采用的檢測(cè)技術(shù)則是從宏觀到微觀紛繁復(fù)雜原理迥異。任何一個(gè)醫(yī)院的微生物實(shí)驗(yàn)室要想備齊所有微生物檢測(cè)的設(shè)備和技術(shù)，不僅花費(fèi)巨大，而且各種優(yōu)秀技術(shù)人才的薈萃也十分困難。因此，整合資源、技術(shù)和人才的區(qū)域性中心微生物實(shí)驗(yàn)室必將應(yīng)運(yùn)而生。 實(shí)驗(yàn)室整合可以集中和優(yōu)化資源配置，促進(jìn)新技術(shù)和新方法的應(yīng)用，提高標(biāo)準(zhǔn)化水平和檢測(cè)效率，服務(wù)更大量的人群；由于新技術(shù)的應(yīng)用和人才的集中，提高了診斷的準(zhǔn)確率，從而縮短了微生物“精準(zhǔn)”報(bào)告的TAT時(shí)間；借助于網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)，可整合區(qū)域內(nèi)各醫(yī)療中心的數(shù)據(jù)，有利于質(zhì)量控制、報(bào)告互認(rèn)、耐藥監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享；有利于對(duì)基層醫(yī)院提供技術(shù)支持，為健康中國(guó)?；?、強(qiáng)基層的改革方向提供保障。有利于建立合規(guī)的菌種保藏中心，保障生物安全和菌種資源共享。因此中心化的臨床微生物實(shí)驗(yàn)室，是國(guó)內(nèi)外共同面對(duì)的行業(yè)大趨勢(shì)[3][4]。 二、臨床微生物實(shí)驗(yàn)室整合的各種模式 臨床微生物實(shí)驗(yàn)室的整合目前主要有如下一些模式： 1. 區(qū)域?qū)嶒?yàn)室：將數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)室整合為一個(gè)區(qū)域?qū)嶒?yàn)室，為區(qū)域服務(wù)，甚至為許多區(qū)域的醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)。在歐洲，將小型、中型和大型實(shí)驗(yàn)室整合，集中提供服務(wù)。如在比利時(shí)，實(shí)驗(yàn)室整合使獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量急劇下降，從1996年的496個(gè)降低到2017年的148個(gè)[2]。 2. 實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟（HMO）：成立實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟為數(shù)家醫(yī)院提供服務(wù)，并建立中心實(shí)驗(yàn)室—衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)。在美國(guó)有三個(gè)主要的私立醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟，BJC Healthcare（由Barnes-Jewish，Inc. 與Christian Health Services合并而成）為中西部地區(qū)15家醫(yī)院提供服務(wù)；Geisinger Health System為10家中部地區(qū)的醫(yī)院提供服務(wù)；Northwell Health Laboratories為紐約地區(qū)的23家醫(yī)院提供服務(wù)。而歐洲最大的實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟為L(zhǎng)abor Berlin GmbH，主要整合了柏林地區(qū)的2個(gè)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)（Charité & Vivantes系列附屬醫(yī)院），一共為24,000張病床提供服務(wù)，每年完成800萬(wàn)次以上的細(xì)菌學(xué)分析。此外Labor Berlin GmbH作為歐洲最大的教學(xué)醫(yī)院（Charité）的實(shí)驗(yàn)室充分整合了微生物學(xué)家、病毒學(xué)家和實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)家的智慧，顯示了巨大的教學(xué)和研發(fā)優(yōu)勢(shì)。 3. 第三方實(shí)驗(yàn)室：第三方實(shí)驗(yàn)室如倫敦的Health Services Laboratories（HSL），通過(guò)與The Doctors Laboratory（英國(guó)最大臨床病理學(xué)第三方實(shí)驗(yàn)室）和Royal Free London NHS Foundation Trust進(jìn)行合作，每年可以提供3600萬(wàn)次檢測(cè)。 在我國(guó)也有各種臨床微生物實(shí)驗(yàn)室整合模式：如進(jìn)行醫(yī)療改革，整合醫(yī)院，開(kāi)設(shè)新院區(qū)，組建醫(yī)聯(lián)體，并由中心醫(yī)院提供復(fù)雜的檢測(cè)服務(wù)，包括臨床微生物實(shí)驗(yàn)診斷。此外，有以區(qū)域衛(wèi)生管理部門(mén)出面，整合區(qū)域內(nèi)所有醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)室，成立檢驗(yàn)中心，為區(qū)域內(nèi)所有醫(yī)院服務(wù)。同時(shí)也有第三方實(shí)驗(yàn)室如迪安診斷和金域診斷等也進(jìn)入了感染性疾病診斷領(lǐng)域。還有一些領(lǐng)域，如宏基因組學(xué)高通量測(cè)序用于感染的診斷，由于技術(shù)普及的限制以及單一醫(yī)院標(biāo)本量有限等原因，也是由專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)中心來(lái)完成。 三、整合后臨床微生物實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)和相關(guān)要求 雖然臨床微生物實(shí)驗(yàn)室的整合有不同的模式，但是全球范圍內(nèi)整合后的微生物實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)基本上都具有相似的結(jié)果和布局。如圖1所示，中心實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是建設(shè)完備，有各種關(guān)鍵技術(shù)（如分子檢測(cè)、MALDI-TOF MS飛行質(zhì)譜儀和NGS宏基因組測(cè)序等），具備病毒檢測(cè)能力，以及胞內(nèi)細(xì)菌檢測(cè)能力。更多要求可以參考國(guó)家級(jí)參比實(shí)驗(yàn)室（NRL）。衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室的具體數(shù)量和能力要求可以不同，但是基本要求是能夠確保微生物標(biāo)本在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)送和開(kāi)展臨床需要的快速檢測(cè)項(xiàng)目[5]。 1. 中心實(shí)驗(yàn)室：通常情況下，微生物中心實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該包括的亞專(zhuān)業(yè)有細(xì)菌（包括分枝桿菌）、真菌、寄生蟲(chóng)和病毒，需要具備的技術(shù)包括鏡檢、培養(yǎng)、分離和鑒定；抗微生物藥物敏感性試驗(yàn)；免疫學(xué)/血清學(xué)和分子診斷技術(shù)。同時(shí)需要更加安全快速的運(yùn)輸標(biāo)本，目前已有實(shí)驗(yàn)室（如北卡羅來(lái)納州WakeMed Health＆Hospitals）使用無(wú)人機(jī)運(yùn)輸臨床微生物標(biāo)本，這有可能是以后發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)[6]。 為了減少TAT時(shí)間提升實(shí)驗(yàn)室效率，必須優(yōu)先對(duì)重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）和急診（EC）提供7天/24小時(shí)的診斷服務(wù)。目前在全球范圍內(nèi)，提供7/24小時(shí)的診斷服務(wù)，已經(jīng)是建設(shè)高水平微生物實(shí)驗(yàn)室的事實(shí)上的規(guī)范要求[7]。此外，實(shí)驗(yàn)室需要建立信息系統(tǒng)（LIS），完善與醫(yī)院HIS系統(tǒng)的連接，優(yōu)化數(shù)據(jù)的質(zhì)量管理和傳遞[8]。對(duì)于管理檢驗(yàn)設(shè)備的中間件（middleware），微生物實(shí)驗(yàn)室提出了更高的要求，因?yàn)橐粋€(gè)標(biāo)本的處理需要經(jīng)過(guò)多個(gè)設(shè)備，使用不同的方法檢測(cè)不同種類(lèi)的病原菌。如支氣管肺泡灌洗液可能需要進(jìn)行常規(guī)微生物標(biāo)本檢測(cè)、病毒學(xué)檢測(cè)、分枝桿菌檢測(cè)以及真菌感染標(biāo)記物（包括真菌抗原）檢測(cè)，各種系統(tǒng)有不同的數(shù)據(jù)接口，自動(dòng)化程度也有很大差異，而且還要考慮到后續(xù)的鑒定/AST測(cè)試等等，給實(shí)驗(yàn)室信息化處理提出了極大的挑戰(zhàn)，但是使用中間件在很大程度上為這一難題的解決提供了可行方法，即將標(biāo)本的各種檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，再提交LIS，最終生成報(bào)告。此外，中間件可以對(duì)標(biāo)本進(jìn)行全流程實(shí)時(shí)追蹤和實(shí)驗(yàn)室工作流程分析。顯然實(shí)驗(yàn)室規(guī)模越大，就越要考慮LIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和部署，實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫化”管理。 2. 衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室：雖然中心實(shí)驗(yàn)室整合了大部分的分析檢測(cè)項(xiàng)目，但是衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室仍然需要保證一定的檢測(cè)功能，以保證一些時(shí)效性要求較高和較為簡(jiǎn)單的檢測(cè)項(xiàng)目，如一些POCT項(xiàng)目。衛(wèi)星微生物實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行微生物標(biāo)本的革蘭染色與接種培養(yǎng)，而后中心實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)遠(yuǎn)程連接，直接解讀染色和培養(yǎng)結(jié)果[9]。衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室和中心實(shí)驗(yàn)室人員的資質(zhì)需要合理配置，衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室人員的資質(zhì)可以相對(duì)較低。中心微生物實(shí)驗(yàn)室需配置經(jīng)驗(yàn)豐富的臨床微生物學(xué)家，以便于和臨床醫(yī)師直接進(jìn)行交流研討，促進(jìn)感控工作和抗菌藥物的合理應(yīng)用[10]。 四、微生物標(biāo)本轉(zhuǎn)運(yùn)體系的標(biāo)準(zhǔn)化 微生物標(biāo)本的采集和轉(zhuǎn)運(yùn)是微生物實(shí)驗(yàn)室分析前的重要組成部分，正確的標(biāo)本采集和轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)直接影響到后續(xù)病原微生物的檢出率。因此選擇合適的采集和運(yùn)輸培養(yǎng)基，建立標(biāo)本轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，是建立中心化的微生物實(shí)驗(yàn)室必須解決的問(wèn)題[7]。 臨床微生物標(biāo)本采集運(yùn)送系統(tǒng)需要考慮的因素很多，包括容器、運(yùn)輸培養(yǎng)基、采樣方法、包裝和運(yùn)輸環(huán)境等等。目前國(guó)外一些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)本采集和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，甚至采用無(wú)人機(jī)等作為標(biāo)本的配送手段[6,11]。 目前，我國(guó)在臨床微生物標(biāo)本的分析前處理中還存在一些問(wèn)題，如標(biāo)本采集方式不正確，運(yùn)送時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，儲(chǔ)存溫度不合適等情況[12]，為了解決上述問(wèn)題，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)管理部門(mén)和臨床微生物專(zhuān)家通過(guò)充分交流和研討，編寫(xiě)出版了微生物標(biāo)本采集和送檢國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[12]。但是，由于微生物標(biāo)本的特殊性，標(biāo)本的采集、送檢和處理方法與臨床生化、免疫和血液學(xué)標(biāo)本存在較大的差異。如臨床微生物標(biāo)本的種類(lèi)有固體（組織等）、半固體（糞便等）和不同粘稠度的液體（痰、吸取物、膿液、灌洗液等），盛裝的容器也因此有很大的差異，而且，不同的標(biāo)本有不同的處理流程，故而微生物標(biāo)本采集、運(yùn)送和處理標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施仍有一定的困難。在標(biāo)本的采集和運(yùn)輸環(huán)節(jié)或多或少地仍然存在一些問(wèn)題，如容器密封性不夠，運(yùn)送培養(yǎng)基質(zhì)量不佳等，在一定程度上影響了微生物檢驗(yàn)的質(zhì)量和生物安全保障。 為了解決微生物標(biāo)本多樣性和多形性的問(wèn)題，目前國(guó)外使用了液基化的辦法，即將各種微生物標(biāo)本液基化從而實(shí)現(xiàn)微生物標(biāo)本處理的標(biāo)準(zhǔn)化。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)表明，微生物標(biāo)本處理自動(dòng)化必須建立在微生物標(biāo)本采集和運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，即標(biāo)本的液基化和容器的標(biāo)準(zhǔn)化。 五、新型標(biāo)本采集和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)舉例 目前體系齊全，適用范圍較廣的微生物標(biāo)本采集系統(tǒng)有ESwab系列產(chǎn)品（Copan，Italy）。在室溫和2-8℃的環(huán)境下，確保標(biāo)本中需氧菌、厭氧菌和苛養(yǎng)菌的生存力達(dá)到48小時(shí)[15]，是國(guó)外使用范圍最廣的液基微生物標(biāo)本采集與運(yùn)輸系統(tǒng)。同時(shí)在這次SARSCoV-2疫情中，被廣泛用于COVID-19的分離和檢測(cè)[14]。 ESwab由植絨拭子和1ml改良液體Amies培養(yǎng)基組成，使用時(shí)將標(biāo)本洗脫至液體培養(yǎng)基后，再運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)的處理。有研究報(bào)道使用ESwab系統(tǒng)對(duì)于其他傳統(tǒng)的微生物轉(zhuǎn)運(yùn)培養(yǎng)基可以提升10倍以上的病原檢出率[16]。 UriSwab尿液收集系統(tǒng)可以用于尿標(biāo)本的采集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。UriSwab主要組成部件為海綿拭子，在海綿中含有硼酸和甲酸鈉聚合物，接觸到尿液以后就會(huì)活化，從而確保在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)或過(guò)度死亡的現(xiàn)象。目前UriSwab可以確保在室溫環(huán)境下，維持尿液中細(xì)菌的生存力達(dá)48小時(shí)[15]。如圖2所示。 痰標(biāo)本的接種和處理一直是標(biāo)本采集和運(yùn)輸，以及隨后的自動(dòng)化處理工作的難點(diǎn)。主要原因是痰標(biāo)本具有非常明顯的非勻質(zhì)性，細(xì)菌在痰液中的分布很不均勻。同時(shí)不同的痰標(biāo)本間的粘稠度差異很大。因此一般情況下需要考慮將痰液進(jìn)行消化處理后，才能進(jìn)行液化接種。傳統(tǒng)的胰蛋白酶處理方法耗時(shí)較長(zhǎng)，且胰酶不易保存，容易失活，往往需要現(xiàn)用現(xiàn)配。SLsolution是很好的替代方案，由挑痰器和二硫蘇糖醇（DTT）組成，使用挑痰器從痰杯中挑取0.3-1ml的痰樣，而后放入含DTT的試管，震蕩后，在室溫放置15分鐘，即可完成痰標(biāo)本的液化過(guò)程。消化后的痰液可以在室溫保存6小時(shí)，并確保樣本中的細(xì)菌和真菌的生存活性，同時(shí)也不會(huì)過(guò)度繁殖。如圖3所示。 參考文獻(xiàn)略 注：本文來(lái)源于《臨床實(shí)驗(yàn)室》雜志2020年第10期“感染性疾病”專(zhuān)題
