识别脑室外引流相关感染的新诊断方法 (EVD Infect II)

在文献中，报告的发生率在插入引流管的 1-35% 之间。 这种差异是由于对 EVDI 的定义缺乏国际共识以及在研究中使用各种诊断标准造成的。 在神经重症监护环境中，由于基础疾病，临床症状通常难以评估。 脑脊液 (CSF) 细菌培养是当前 EVDI 诊断的黄金标准。 然而，脑脊液细菌培养通常需要几天时间才能完成，之前使用抗生素可能会进一步延长培养孵育时间或导致假阴性培养。 很少有可能延迟治疗直到细菌培养完成。 此外，由于这些感染的病因，仅根据培养的细菌很难区分污染和真阳性。 因此，EVDI 的早期识别基于细菌感染的间接迹象，即葡萄糖、乳酸、蛋白质、白细胞和红细胞的 CSF 分析。 在神经重症患者中，CSF 参数经常被脑室内出血 (IVH) 混淆。 尤其是白细胞和红细胞可能会因 IVH 体积而有很大差异。

为了调整 IVH，通常使用 CSF 中白细胞和红细胞的比率（LE 比率），并且是识别 EVDI 的主要指标之一。 LE 比率基于红细胞和白细胞在 CSF 中均匀分布的假设。 这个假设以前没有受到质疑。 然而，从计算机断层扫描 (CT) 扫描可以清楚地看出，血液沉积在心室中，这表明均匀分布是不可能的。 LE 比率未能说明血液本身会引起无菌性炎症，从而导致白细胞迁移这一事实。 此外，白细胞，特别是粒细胞，可能表现出向上漂浮或反沉降，这种特性在危重病人中会加剧。 因此，白细胞可能以比红细胞更慢的速度沉积，这可能进一步使脑室内 CSF/血液分布偏向异质性。

由于特定的病原体、患者特征和混杂因素，EVDI 的早期识别已被证明是困难的，并且尚未证明 CSF 参数本身或总体上可以可靠地预测或识别 EVDI。 因此，基于常规分析的 CSF 参数和临床症状的算法是模棱两可的，诊断通常基于“专家意见”。 这导致广谱抗生素的过度使用和临床实践的巨大差异，每次真正的感染都有多达 10-20 名患者接受治疗。 此外，EVDI 诊断的主要指标，即 LE 比率，是基于细胞在 CSF 中均匀分布的不确定假设。 这是否以及如何影响常规分析的 CSF 参数还有待研究。 考虑到当前用于识别 EVDI 的间接方法的精确度值得怀疑，因此需要更快速、更准确的工具来在 EVDI 的诊断中进行直接微生物检测和识别。

新兴细菌 DNA 测序技术在传染病医学中的应用越来越多。 不幸的是，这些用于 CSF 的技术以及覆盖 EVDI 中发现的特定细菌的引物尚未得到验证。 此外，由于缺乏围绕这些方法建立的全天候工作流程，这些技术的结果在决定是否开始治疗所需的时间范围内尚不可用。 然而，常规 PCR 方法已被证明可以在大部分临床疑似严重败血症患者中鉴定出细菌，这些患者表现出阴性血培养。 有趣的是，这一组的死亡率最高，这表明阳性细菌发现不仅仅是由于使用了过度敏感的技术。 与传统的细菌培养物相比，细菌 DNA 测序技术可能有可能在更短的时间内表现出更高的灵敏度。

16s 核糖体核糖核酸 (16s rRNA) 是原核核糖体 30s 亚基的组成部分，存在于所有原核生物中。 与细菌培养物相比，16s rRNA 测序的使用已被证明可以可靠地识别正常无菌体液（例如 CSF）中的细菌。 16s rRNA 还具有能够识别非活细菌的优势，因此可能对采样前接受过抗生素治疗的患者表现出更高的敏感性，使其成为细菌 DNA 测序的有前途的目标。 然而，尚未针对 EVDI 广泛研究 16s rRNA 测序。

光追踪是一种鉴定细菌和细菌生物膜的新方法。 该方法基于发光共轭低聚噻吩 (LCO)，这是一种具有光电特性的聚合物。 LCO 与生物膜产品或细菌之间的相互作用直接导致目标特定的荧光发射，从而可以进行光学检测。 最近发现该方法可以可靠地识别尿路感染患者中产生尿路致病性大肠杆菌的生物膜。 此外，无论是否检测到生物膜产品，该方法都能够区分健康尿液和受感染尿液。 光电聚合物是多功能分子，易于修改，可以允许定制的目标特定交互，可能允许光跟踪用作 EVDI 诊断中特定快速细菌识别的方法。

除了光追踪外，最近还研究了细菌代谢活动的电化学传感 (REDOX) 作为一种新的细菌检测方法。 REDOX 利用细菌的还原能力。 这种特性使得能够使用具有半导体特性的聚合物作为电子受体来创建快速、高灵敏度的测试阵列。 该方法允许通过测量电子从细菌直接转移到聚合物表面或间接通过氧化还原活性化合物的释放引起的电流来实时测量细菌的代谢活动。 使用导电和光电聚合物检测细菌代表了一个新兴的研究领域，具有广阔的临床应用前景，可以实现直接、精确和快速的微生物诊断，并允许实时监测细菌生长。

该项目的总体目标是研究 EVDI 诊断中直接细菌检测的新方法，以评估这些方法是否可用于指导治疗，以减少神经重症患者使用广谱抗生素的过度治疗。