第三章:院內型肺炎

3-3 診斷措施(二)呼吸道檢體

重點提要

院內型肺炎診斷方式可分為非侵入性檢查:如痰液鏡檢與培養以及氣管內管抽吸液鏡檢與培養;與侵入性檢查:包含支氣管鏡檢查、經皮超音波導引及經皮電腦斷層導引細針抽取或切片等。痰液鏡檢與培養目前的臨床證據不若社區型肺炎明確,但認為對金黃色葡萄球菌有很高的陰性預測率。用氣管內管抽吸液做半定量或定量細菌培養可以協助呼吸器相關肺炎診斷;侵入性檢查使用時機主要為臨床治療效果不佳、影像學改善不明顯、懷疑特殊病原菌或是懷疑其他非感染性病因等。

主編:陽光耀
副編:詹宇鈞

一、痰液鏡檢與培養

(一)痰液鏡檢及培養的價值

呼吸道檢體的革蘭氏染色(Gram stain)在院內型肺炎(HAP)與呼吸器相關肺炎(VAP)的臨床診斷價值不若社區型肺炎明確,國際的治療準則也沒有明確的建議 [1],最近研究發現若是 VAP 中 Gram stain 沒有發現革蘭氏陽性菌種(Gram- positive organisms),則對於培養出金黃色葡萄球菌有很高的陰性預測率 [2][3]。一個針對外傷加護病房病人的早期肺炎研究,呼吸道檢體的 Gram stain 對之後金黃色葡萄球菌的陰性預測率高達 96% [4]。但一個統合分析(meta-analysis)21 個觀察性研究 [5],發現在 VAP 中 Gram stain 和細菌培養(culture)相關性並不高,Gram stain 的陰性預測能力(negative predictive value, NPV)是 91%,但是陽性預測能力(positive predictive value, PPV)只有 40%,因此不能用一個 Gram stain 下細菌的型態來決定抗生素的使用,必須等待後續的細菌培養結果才能對致病原有較清楚的診斷。一個日本的研究發現品質良好的呼吸道檢體,在院內型肺炎中的敏感性(sensitivity)為 89.4%,其 NPV 為 85.7% [6]。最近一個回溯性研究比較了 VAP 病例的治療選項,發現利用氣管抽吸液的 Gram stain 來導引抗生素的使用組別,相較於依據肺炎治療準則來給予抗生素組別,可以有效降低廣效型抗生素的使用機會,但治療效果這兩組間並無顯著差異 [7]

(二)本節重要臨床問題

GRADE 建議等級 臨床建議內容 參考文獻
2B Gram stain 對於預測金黃色葡萄球菌(Staphylococcus species)有很高的陰性預測率 [2][3]
  1. Gram stain對於預測 Staphylococcus species 有很高的陰性預測率
    美國感染症醫學會(IDSA)2016 年的準則對此有簡單的描述。綜合目前文獻,本指引給予2B(弱建議,證據等級中)[1]

二、支氣管鏡檢查(BAL, PSB, EBUS)

(一)支氣管鏡檢查簡介

支氣管鏡檢查,主要分為兩部分:一是保護性檢體刷拭術(protected specimen brush or protected sheath brush, PSB),二是支氣管肺泡灌洗術(bronchoalveolar lavage, BAL)。上述檢體之培養須定量檢測(閾值:103 CFU/mL for PSB, 104 CFU/mL for BAL),診斷正確率約在 70~80%。所獲得的結果,可提高臨床醫師使用抗生素用藥之正確率 [8]。如果病人已經使用過抗微生物製劑,則降低閾值可以提高部分的診斷率 [9]。支氣管內超音波(Endobronchial ultrasound, EBUS)檢查目前尚無針對院內型肺炎或呼吸器相關肺炎的文獻報告。 如下一節「氣管內管抽吸液」所述,懷疑呼吸器相關肺炎病人,無論檢體是用侵入性或非侵入性方式取得,或是培養使用定量或半定量,預後均類似,因此不建議對於懷疑呼吸器相關肺炎病人常規進行支氣管鏡檢查。

(二)支氣管鏡檢查之敏感性(sensitivity)及特異性(specificity)

  1. 保護性檢體刷拭術,敏感性在 64~100%,特異性在 80% 以上 [10][11]
  2. 支氣管肺泡灌洗術,敏感性在 70~90%,特異性在 70~100% [8][11]

(三)支氣管鏡檢查適應症 [12]

  1. 對臨床治療反應不佳的肺炎病人
  2. 胸部X光顯示肺部浸潤延遲吸收
  3. 懷疑感染特殊致病菌如結核菌、黴菌
  4. 懷疑腫瘤
  5. 異物吸入
  6. 免疫功能不全病人(例如:患有血液腫瘤、膠原性疾病、白血球低下症、或器官移植之病人等)

(四)支氣管鏡檢查禁忌症 [12]

  1. 病人不合作
  2. 低血氧症
  3. 出血傾向(尤其是血小板缺乏症、尿毒症)
  4. 肺動脈高壓症

(五)診斷限制 [12]

  1. 較需技術,檢查步驟各醫院不同,仍未標準化
  2. 支氣管鏡抽吸標本,易受上呼吸道菌叢污染,不應檢送厭氧菌培養
  3. 定量培養方法複雜:因診斷正確性之疑問與臨界細菌濃度之不易確定,此方法仍有爭議
  4. 因定量培養報告較慢,仍須憑經驗性先給予抗微生物製劑
  5. 若檢體處於室溫,需 2 小時內處理;若置於攝氏 2~8 度,則需 24 小時內處理

(六)本節重要臨床問題

GRADE 建議等級 臨床建議內容 參考文獻
2C 如果對懷疑呼吸器相關肺炎病人進行支氣管鏡檢查,且定量培 2C 養之結果小於閾值(PSB < 10^3 CFU/mL, BAL < 10^4 CFU/ mL),可以考慮停用抗生素,但臨床醫師仍需根據病人狀況進行綜合判斷。 [10][13][14][15][16][17]
  1. 如果對懷疑呼吸器相關肺炎病人進行支氣管鏡檢查,且定量培養之結果小於閾值(PSB < 103 CFU/mL, BAL < 104 CFU/mL),可以考慮停止抗生素使用。
    雖然不建議對於懷疑呼吸器相關肺炎病人常規進行支氣管鏡檢查,但很多醫師認為侵入性定量培養結果有助於減少不適當的抗生素使用。目前全球有 6 篇 [10][13][14][15][16][17]根據定量培養結果停止使用抗生素之呼吸器相關肺炎病人的研究,其中一篇為隨機分派試驗 [13]。在此試驗中,可能為呼吸器相關肺炎病人被隨機分派到接受支氣管鏡取樣進行定量培養或僅使用臨床標準來診斷肺炎。研究結果發現支氣管鏡組減少 14 天死亡率以及抗生素使用。然而,此研究並未比較根據培養結果停止或續用抗生素兩者的預後差異。另外 5 篇觀察性研究,僅有兩篇比較根據侵入性定量培養結果停止或續用抗生素。第一篇研究為前瞻性世代研究[16],收納 68 位懷疑呼吸器相關肺炎病人,使用侵入性取樣確認呼吸器相關肺炎之盛行率為 51%,根據定量培養停止使用抗生素之病人與續用抗生素之病人的死亡率以及新的呼吸道感染率相當。第二篇為回溯性研究 [14],共 89 位懷疑呼吸器相關肺炎病人接受侵入性檢查後,若得到之定量培養結果低於呼吸器相關肺炎的診斷閾值;與其他觀察性研究相似,停止使用抗生素的病人死亡率以及新的呼吸道感染率與續用抗生素者相當。然而,停用抗生素者接受較短的抗生素療程、較低的續發性感染率以及較低的多重抗藥性細菌續發性感染率。

    現有證據指出,根據侵入性定量培養結果小於呼吸器相關肺炎診斷閾值而停用抗生素的病人,與續用抗生素者有相似的臨床預後、較少抗生素使用與較佳的微生物學預後。

三、氣管內管抽吸液

(一)氣管內管抽吸液簡介

對於呼吸衰竭插管使用呼吸器之病人,經由氣管內管抽吸屬非侵入性檢查措施,方便且易取得檢體。所有接受插管之院內型肺炎病人,於使用抗生素前應接受此項檢查 [18];若取樣前,病人已接受抗微生物製劑治療,則敏感度會受影響 [19][20]。而針對所取得之下呼吸道檢體,無論取得方式,在常溫下必須 2 小時內處理,攝氏 2~8 度冷藏下亦須於 24 小時內處理 [21]。氣管抽吸液細菌培養結果因方式不同可分定量與半定量。呼吸器相關肺炎之診斷,目前仍以臨床診斷為主,細菌培養結果對呼吸器相關肺炎之診斷價值,仍有許多值得探討的空間。

(二)診斷價值

  1. 建議盡可能對所有疑似 VAP/HAP 之病人,收集下呼吸道檢體 [1][22]
  2. 不建議對氣管內管抽吸液細菌培養陽性之呼吸器相關氣管炎(Ventilator-associated tracheobronchitis,VAT),使用全身性抗微生物製劑 [1]
  3. 建議以氣管內管抽吸液做半定量細菌培養來協助診斷 VAP [1]
  4. 氣管內管抽吸液做半定量(light,moderate,heavy)細菌培養,快速且所需資源少,敏感性最佳,但特異性最差 [1]

(三)診斷限制

  1. 呼吸器相關肺炎之診斷仍以臨床診斷為主,氣管內管抽吸液之細菌學證據對診斷正確率之提升有限,但仍應盡可能收集細菌學資料以利後續治療之評估 [23]
  2. 以病理切片當診斷標準,使用定量培養,並設定閾值為 ≥ 105 菌落形成單位(colony forming units, CFU)/mL,其 VAP 診斷敏感性 63% 至 83%,特異性 75% 至 92%,陽性預測值 71% 至 90%,陰性預測值 73% 至 89% [24][25][26]
  3. 氣管內管抽吸液細菌培養陽性,需鑑別是否為移生(colonization)或 VAT,與肺炎之區別目前仍有賴臨床判斷 [1][22],其臨床意義須考慮宿主之免疫力及先前是否使用抗微生物製劑 [18],而針對移生或 VAT 使用全身性抗生素則未見一致之臨床效益 [1]

(四)本節重要臨床問題

GRADE 建議等級 臨床建議內容 參考文獻
2C 對協助診斷 VAP,建議先用氣管內管抽吸液做半定量細菌培養 [13][27][28][29][30][31]
2C 對插管病人,每隔一段固定時間進行例行性氣管內管抽吸液細菌培養監測(routine surveillance),並未建議常規施行 [32][33][34][35]
  1. 對 VAP 病人之診斷,以氣管內管抽吸液做半定量細菌培養 [13][27][28]或定量細菌培養 [29][30],相較於以侵入性支氣管鏡(如支氣管肺泡灌洗術(BAL)或保護性檢體刷拭術(PSB)所取得之檢體做定量培養,其加護病房預後相關指標(呼吸器使用天數、加護病房住院天數與死亡率),並無明顯差別 [31]。除非有特別考量,目前之建議優先以氣管內管抽吸液做半定量細菌培養。
  2. 每隔一段固定時間(例如每週一次或二次)進行例行性氣管內管抽吸液細菌培養監測,其立論基礎在於若病人發生 VAP 跡象,因為有最近之細菌培養報告,可能可以較精準預測致病菌,增加使用經驗性抗生素治療成功率,改善病人預後。然目前之證據並未一致顯示其正面效果 [32][33][34][35],並未建議此策略。

四、其他侵入性檢查

(一)侵入性診斷工具簡介

本章節所稱之其他侵入性診斷工具包括經皮超音波導引(sono-guided)及經皮電腦斷層導引(CT-guided)進行細針抽取(fine needle aspiration)或切片(biopsy),須由接受過特殊訓練的醫師執行。非侵入性診斷工具則是指病人痰液或氣管內管抽吸液檢驗。

(二)使用時機(請參閱 2.4 社區型肺炎診斷措施(二):呼吸道檢體
(三)診斷價值(請參閱 2.4 社區型肺炎診斷措施(二):呼吸道檢體
(四)診斷限制(請參閱 2.4 社區型肺炎診斷措施(二):呼吸道檢體
(五)本節重要臨床問題(請參閱 2.4 社區型肺炎診斷措施(二):呼吸道檢體

五、參考文獻


  1. Kalil AC, Metersky ML, Klompas M, et al. Management of Adults With Hospital-acquired and Ventilator-associated Pneumonia: 2016 Clinical Practice Guidelines by the Infectious Diseases Society of America and the American Thoracic Society. Clin Infect Dis 2016;63(5):e61-e111. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎

  2. Gottesman T, Yossepowitch O, Lerner E, et al. The accuracy of Gram stain of respiratory specimens in excluding Staphylococcus aureus in ventilator-associated pneumonia. J Crit Care 2014;29(5):739-42. ↩︎ ↩︎

  3. Dos Santos RP, Deutschendorf C, Nagel F, et al. Antimicrobial stewardship lessons: know when to say no to vancomycin. Clin Infect Dis 2013;56(4):616-7. ↩︎ ↩︎

  4. O'horo JC, Thompson D, Safdar N. Is the gram stain useful in the microbiologic diagnosis of VAP? A meta-analysis. Clin Infect Dis 2012;55(4):551-61. ↩︎

  5. Vaught A, Findlay R, Davis R, et al. Gram stain can be used to safely discontinue vancomycin therapy for early pneumonia in the trauma intensive care unit. Am Surg 2014;80(12):1277-9. ↩︎

  6. Iwata K, Igarashi W, Honjo M, et al. Hospital-acquired pneumonia in Japan may have a better mortality profile than HAP in the United States: a retrospective study. J Infect Chemother 2012;18(5):734-40. ↩︎

  7. Yoshimura J, Kinoshita T, Yamakawa K, et al. Impact of Gram stain results on initial treatment selection in patients with ventilator-associated pneumonia: a retrospective analysis of two treatment algorithms. Crit Care 2017;21(1):156. ↩︎

  8. Chastre J, Fagon JY, Bornet-Lecso M, et al. Evaluation of bronchoscopic techniques for the diagnosis of nosocomial pneumonia. Am J Respir Crit Care Med 1995;152(1):231-40. ↩︎ ↩︎

  9. Souweine B, Veber B, Bedos JP, et al. Diagnostic accuracy of protected specimen brush and bronchoalveolar lavage in nosocomial pneumonia: impact of previous antimicrobial treatments. Crit Care Med 1998;26(2):236-44. ↩︎

  10. Hahn HH, Beaty HN. Transtracheal aspiration in the evaluation of patients with pneumonia. Ann Intern Med 1970;72(2):183-7. ↩︎ ↩︎ ↩︎

  11. Meduri GU. Diagnosis and differential diagnosis of ventilator-associated pneumonia. Clin Chest Med 1995;16(1):61-93. ↩︎ ↩︎

  12. Miller RJ, Casal RF, Lazarus DR, et al. Flexible Bronchoscopy. Clin Chest Med 2018;39(1):1-16. ↩︎ ↩︎ ↩︎

  13. Fagon JY, Chastre J, Wolff M, et al. Invasive and noninvasive strategies for management of suspected ventilator-associated pneumonia. A randomized trial. Ann Intern Med 2000;132(8):621-30. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎

  14. Bonten MJ, Bergmans DC, Stobberingh EE, et al. Implementation of bronchoscopic techniques in the diagnosis of ventilator-associated pneumonia to reduce antibiotic use. Am J Respir Crit Care Med 1997;156(6):1820-4. ↩︎ ↩︎ ↩︎

  15. Brun-Buisson C, Fartoukh M, Lechapt E, et al. Contribution of blinded, protected quantitative specimens to the diagnostic and therapeutic management of ventilator-associated pneumonia. Chest 2005;128(2):533-44. ↩︎ ↩︎

  16. Marik PE, Lynott J, Croxton M, et al. The Effect of Blind‐Protected Specimen Brush Sampling on Antibiotic Use in Patients with Suspected Ventilator‐Associated Pneumonia. Journal of Intensive Care Medicine 2001;16(1):42-6. ↩︎ ↩︎ ↩︎

  17. Meduri GU, Wunderink RG, Leeper KV, et al. Management of bacterial pneumonia in ventilated patients. Protected bronchoalveolar lavage as a diagnostic tool. Chest 1992;101(2):500-8. ↩︎ ↩︎

  18. Cook D, Mandell L. Endotracheal aspiration in the diagnosis of ventilator-associated pneumonia. Chest 2000;117(4 Suppl 2):195S-7S. ↩︎ ↩︎

  19. Lambert RS, Vereen LE, George RB. Comparison of tracheal aspirates and protected brush catheter specimens for identifying pathogenic bacteria in mechanically ventilated patients. Am J Med Sci 1989;297(6):377-82. ↩︎

  20. Torres A, Puig De La Bellacasa J, Xaubet A, et al. Diagnostic value of quantitative cultures of bronchoalveolar lavage and telescoping plugged catheters in mechanically ventilated patients with bacterial pneumonia. Am Rev Respir Dis 1989;140(2):306-10. ↩︎

  21. Jorgensen JH, Pfaller MA, Carroll KC, et al. 2015. Manual of Clinical Microbiology. Washington: American Society of Microbiology. ↩︎

  22. American Thoracic Society, America IDSO. Guidelines for the management of adults with hospital-acquired, ventilator-associated, and healthcare-associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med 2005;171(4):388-416. ↩︎ ↩︎

  23. Rea-Neto A, Youssef NC, Tuche F, et al. Diagnosis of ventilator-associated pneumonia: a systematic review of the literature. Crit Care 2008;12(2):R56. ↩︎

  24. Marquette CH, Copin MC, Wallet F, et al. Diagnostic-Tests for Pneumonia in Ventilated Patients - Prospective Evaluation of Diagnostic-Accuracy Using Histology as a Diagnostic Gold-Standard. Am J Respir Crit Care Med 1995;151(6):1878-88. ↩︎

  25. Papazian L, Thomas P, Garbe L, et al. Bronchoscopic or blind sampling techniques for the diagnosis of ventilator-associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med 1995;152(6 Pt 1):1982-91. ↩︎

  26. Fabregas N, Ewig S, Torres A, et al. Clinical diagnosis of ventilator associated pneumonia revisited: comparative validation using immediate post-mortem lung biopsies. Thorax 1999;54(10):867-73. ↩︎

  27. Sole Violan J, Fernandez JA, Benitez AB, et al. Impact of quantitative invasive diagnostic techniques in the management and outcome of mechanically ventilated patients with suspected pneumonia. Crit Care Med 2000;28(8):2737-41. ↩︎ ↩︎

  28. Canadian Critical Care Trials Group. A randomized trial of diagnostic techniques for ventilator-associated pneumonia. N Engl J Med 2006;355(25):2619-30. ↩︎ ↩︎

  29. Sanchez-Nieto JM, Torres A, Garcia-Cordoba F, et al. Impact of invasive and noninvasive quantitative culture sampling on outcome of ventilator-associated pneumonia: a pilot study. Am J Respir Crit Care Med 1998;157(2):371-6. ↩︎ ↩︎

  30. Ruiz M, Torres A, Ewig S, et al. Noninvasive versus invasive microbial investigation in ventilator-associated pneumonia: evaluation of outcome. Am J Respir Crit Care Med 2000;162(1):119-25. ↩︎ ↩︎

  31. Berton DC, Kalil AC, Teixeira PJ. Quantitative versus qualitative cultures of respiratory secretions for clinical outcomes in patients with ventilator-associated pneumonia. Cochrane Database Syst Rev 2014(10):CD006482. ↩︎ ↩︎

  32. Joseph NM, Sistla S, Dutta TK, et al. Ventilator-associated pneumonia: role of colonizers and value of routine endotracheal aspirate cultures. Int J Infect Dis 2010;14(8):e723-9. ↩︎ ↩︎

  33. Michel F, Franceschini B, Berger P, et al. Early antibiotic treatment for BAL-confirmed ventilator-associated pneumonia: a role for routine endotracheal aspirate cultures. Chest 2005;127(2):589-97. ↩︎ ↩︎

  34. Hayon J, Figliolini C, Combes A, et al. Role of serial routine microbiologic culture results in the initial management of ventilator-associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med 2002;165(1):41-6. ↩︎ ↩︎

  35. Luna CM, Bledel I, Raimondi A. The role of surveillance cultures in guiding ventilator-associated pneumonia therapy. Curr Opin Infect Dis 2014;27(2):184-93. ↩︎ ↩︎