儿童颅内感染的微生物学诊断，内镜鼻窦采样与颅内采样，哪个更好？-INC国际神经外科医生集团

　　颅内感染常与相邻鼻窦感染相关，其中中间链球菌（Streptococcus intermedius）是最常见的病原体。微生物学评估可通过鼻窦采样或颅内采样进行。虽然鼻窦入路属于微创操作，但目前尚不清楚其是否能提供确切的微生物学诊断，从而优化抗菌治疗并避免颅内手术。一项大规模比较研究发现，内镜鼻窦手术可能具有治疗获益，但不适合作为儿童硬膜下积脓的微生物学诊断方法。高水平的鼻腔菌群污染可导致误诊和不恰当的治疗。建议在颅内样本中常规增加16S rRNA PCR检测以提高诊断率。

　　01、引言

　　细菌性鼻窦炎是儿童常见疾病，大多数受累患儿预后良好。儿童期所有上呼吸道感染中有5%–10%会并发鼻窦炎。急性儿童鼻窦炎并发症（包括颅内感染）的发生率约为每年每百万人口3例。一般而言，额窦在10岁前发育较差，因此儿童鼻窦炎的颅内并发症相对罕见，且主要累及年龄较大的儿童。鼻窦引流受阻而产生的罕见化脓性并发症可能导致颅内后遗症，如硬膜下积脓、硬膜外脓肿或脑脓肿。

　　治疗原则首先依赖于神经外科对局限性积脓的引流以及全身抗生素治疗（疗程4–8周），理想情况下应在具有多学科支持的专业三级医疗中心进行管理。部分研究中观察到，由耳鼻喉科医生辅助实施的内镜鼻窦手术可减少脓肿风险和再次手术的需要。

　　鼻窦炎的致病微生物主要为需氧和厌氧链球菌、专性厌氧菌、肠杆菌目、金黄色葡萄球菌和流感嗜血杆菌。经验性抗生素治疗方案需能穿透中枢神经系统并覆盖可能的需氧菌和厌氧菌。推荐使用β-内酰胺类为基础的治疗，常见方案包括第三代头孢菌素联合甲硝唑或碳青霉烯类。随后可根据已鉴定病原体的特异性药敏结果进行针对性治疗。

　　颅内细菌入侵的经典病理生理途径是通过无瓣膜板障静脉系统，该系统连接颅内静脉系统与鼻窦黏膜血管系统。后壁局灶性骨炎之后会发生化脓性逆行性血栓性静脉炎。硬膜下间隙受累导致硬膜下积脓。后壁骨炎也可能在骨与硬脑膜之间形成硬膜外脓肿。该脓肿可破裂形成硬膜下积脓，或经血行播散至其他颅内间隙。其他鼻窦壁的骨炎可能引起眶周脓肿或颅周脓肿（即Pott氏膨隆肿瘤）。

　　硬膜下积脓的不良预后因素包括就诊时严重脑病、年幼以及延迟开始适当治疗。尽管生存率有所改善（总体>90%），15%–55%的儿童仍遗留永久性神经功能缺陷，如癫痫或偏瘫。虽然功能性内镜鼻窦手术（FESS）通常是治疗的一部分，用于实现源头控制和识别致病微生物，但鼻窦与颅内部位培养的微生物之间的一致率较低。

　　02、研究方法

　　研究对前瞻性收集的电子科室数据库进行回顾性审查，识别出2019年至2022年间的患者。培养微生物的鉴定采用常规细菌学鉴定方法（英国微生物学调查标准），使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI ToF）。PCR方法同时采用广谱和特异性病原体PCR。广谱16S rRNA PCR使用内部引物靶向16S基因组的V1-3和V4-5区域。微生物学结果一致性定义为完全一致、部分一致或不一致。

　　完全一致指颅内样本的培养和PCR与鼻窦样本鉴定出相同的微生物。

　　部分一致指鼻窦样本中鉴定出的任何微生物与颅内样本经培养或PCR鉴定出的微生物相对应。

　　不一致指鼻窦样本未能鉴定出颅内样本中显示的任何微生物。

　　表1：合并鼻窦炎需神经外科干预的颅内感染患者的人口学特征

　　03、研究结果

　　在研究期间的3年内，共识别出31例伴有颅内硬膜下和/或硬膜外积脓且同时存在鼻窦受累的患者。平均发病年龄为9.92岁，男性略多（55%）。从诊断至手术的平均时间为1.71天。87.1%的手术部位与鼻窦感染解剖学相邻，其中61%接受了开颅术及积脓冲洗，其余患者接受了钻孔抽吸化脓性积脓（表1）。所有患者均接受了颅内采样，其中15例还接受了鼻窦采样（表2）。

　　表2：接受颅内和FESS微生物采样的患者队列的详细信息

　　最常分离出的病原体为中间链球菌，在19例（61%）患者中检出（图1）。

图1：颅内培养/PCR与鼻窦培养分别检出的微生物患者数比较

　　专性厌氧微生物是经培养或分子方法检出的第二大常见微生物群（图2）。

图2：颅内培养/PCR与鼻窦培养分别检出的厌氧微生物患者数比较

　　在厌氧细菌中，最常见的菌种为普雷沃菌属（8例）、梭杆菌属（Fusobacterium，3例）和帕尔维莫纳斯菌属（Parvimonas，3例）。13例患者（42%）的颅内样本经培养或PCR鉴定出混合微生物（表3）。

　　表3：颅内PCR分析与颅内/FESS培养相比鉴定出的额外微生物

颅内PCR分析与颅内/FESS培养相比鉴定出的额外微生物

　　21例患者的颅内样本接受了PCR检测，其中57%（12例）经PCR方法鉴定出了培养中未发现的额外微生物。这12例患者中共有19种额外微生物被鉴定出，以厌氧菌为主（图4）。

　　与颅内样本相比，鼻窦样本中显著增加了鼻腔共生菌群，金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌和棒状杆菌属的分离率增高（图1）。与颅内培养相比，14例鼻窦样本中有7例（50%）未能鉴定出主要病原体（中间链球菌）。鼻窦样本极少培养出厌氧菌，而增加PCR检测显著提高了诊断率。仅1例患者（7%）的颅内与鼻窦样本之间培养的微生物完全一致（图3、图4及表3）。

图3：颅内采样与鼻窦采样（n=14）鉴定出的厌氧微生物的一致性

图4：颅内样本聚合酶链反应（PCR）鉴定出的额外微生物

　　5例患者的微生物学结果为部分一致，8例为不一致。在FESS样本中培养出金黄色葡萄球菌的患者（n=6）接受了额外的抗金黄色葡萄球菌抗生素治疗，包括利福平（n=2）、万古霉素（n=1）或利奈唑胺（n=3），尽管颅内样本经培养或PCR均未发现金黄色葡萄球菌的证据（表3和表4）。

　　表4：经验性与确定性抗生素方案汇总

　　在神经外科获取颅内培养样本前0–8天已开始使用抗生素的31例儿童中，初始治疗时均调整了抗生素方案，其中16/31例儿童根据颅内培养结果进行了进一步调整。颅内培养或PCR样本中检出金黄色葡萄球菌的2例患者使用美罗培南进行了确定性治疗（表3和表4）。所有儿童均接受了至少6周的确定性抗生素疗程。

　　文献综述识别出21项使用鼻窦引流治疗硬膜下积脓的研究，其中仅6位作者报告了同期微生物学结果（表4）。文献综述证实本研究队列为规模最大的比较性研究，且尚无中心观察到微生物学诊断的一致率超过50%（表5）。

　　表5：儿童鼻窦炎伴颅内并发症的鼻窦引流文献综述

　　04、研究讨论

　　多项研究已调查鼻窦炎颅内并发症的细菌学特征，并描述了多种生长模式：厌氧和需氧链球菌、肺炎链球菌、厌氧菌、多微生物、葡萄球菌感染。近期系列研究强调咽峡炎链球菌群为颅内并发症中最常见的微生物。该菌群由以下3个菌种组成：咽峡炎链球菌（S. anginosus）、星座链球菌（S. constellatus）和中间链球菌（S. intermedius），它们是口腔的共生微生物。这与本研究的数据一致，即中间链球菌是颅内样本中分离出的最常见微生物。研究利用PCR技术提高诊断结果的经验显示了混合感染的高发生率。有证据表明，混合微生物（尤其是厌氧菌）促进了脓肿形成中的致病机制，使得感染部位内的生长增强。

　　人类鼻咽部定植有大量细菌微生物，构成因人而异的正常菌群。鼻窦炎所致硬膜下和/或硬膜外积脓的致病病原体来源于鼻窦，但当其与正常共生菌混合时，诊断上难以获得正确的病原体。研究已明确表明，鼻窦样本与后续颅内样本中发现的微生物并不相关。50%患者的鼻窦样本未能鉴定出致病病原体。分离出替代微生物可导致误诊和不恰当的抗菌治疗。

　　颅内采样未证实金黄色葡萄球菌的分离，使其临床意义存疑，并使这些儿童暴露于潜在更具毒性的微生物治疗。咽峡炎链球菌群和厌氧菌在常规实验室中培养困难，鼻窦样本的诊断率可能更低。大部分患者存在多微生物感染，常规PCR技术的增加使诊断率提高了57%。

　　本研究是现有文献中规模最大的关于儿童颅内化脓性感染治疗中同时行鼻窦和颅内微生物采样的队列研究。内镜鼻窦手术可能具有治疗获益。然而，它不适合作为儿童颅内化脓性感染的微生物学诊断方法。高水平的鼻腔菌群污染可导致误诊和不恰当的治疗。建议在颅内样本中常规增加16S rRNA PCR检测以提高诊断率。