Kan kültürü - Blood culture

Kan kültürü
Başlığa bakın.
Bir laboratuvar çalışanı, kan kültürlerini inkübe etmek ve mikrobiyal büyümeyi tespit etmek için kullanılan otomatik bir sistem olan BACT/Alert makinesinden kan kültürü şişelerini boşaltıyor
D000071997
LOINC 600-7
MedlinePlus 003744

Bir kan kültürü bir olan tıbbi laboratuvar tespit etmek için kullanılan test bakterileri veya mantar kişinin de kan . Normal koşullar altında, kan mikroorganizma içermez : bunların varlığı, ciddi vakalarda sepsis ile sonuçlanabilecek bakteriyemi veya fungemi gibi bir kan dolaşımı enfeksiyonunu gösterebilir . Tarafından kültür kan, mikrop tespit edilebilir ve antimikrobiyal ilaçlara karşı direnç için test klinisyenler etkili bir tedavi sağlamak için olanak sağlar.

Testi gerçekleştirmek için kan, kültür ortamı adı verilen mikrobiyal büyümeyi artıran sıvı bir formül içeren şişelere çekilir . Genellikle, bir çekiliş sırasında biri oksijen gerektiren aerobik organizmalar için tasarlanmış ve biri oksijen gerektirmeyen anaerobik organizmalar için tasarlanmış iki kap toplanır . Bu iki kap, bir dizi kan kültürü olarak adlandırılır . Bazen iki farklı kan alma bölgesinden iki set kan kültürü alınır. Bir organizma iki gruptan sadece birinde görünüyorsa, gerçek bir kan dolaşımı enfeksiyonundan ziyade cilt florası ile kontaminasyonu temsil etmesi daha olasıdır . Kişi antimikrobiyal ilaçlar aldıktan sonra numune alınırsa veya şişeler önerilen miktarda kanla doldurulmazsa yanlış negatif sonuçlar ortaya çıkabilir . Bazı organizmalar kan kültürlerinde iyi üremez ve tespit için özel teknikler gerektirir.

Kaplar , organizmaların çoğalmasına izin vermek için birkaç gün boyunca bir inkübatöre yerleştirilir . Mikrobiyal üreme tespit edilirse , organizmaların mevcut olduğunu doğrulamak ve kimlikleri hakkında ön bilgi sağlamak için kültür şişesinden bir Gram boyaması yapılır. Kan daha sonra alt kültürlenir , yani tam tanımlama ve antimikrobiyal duyarlılık testi için mikrobiyal kolonileri izole etmek üzere bir agar plakasına sürme yöntemiyle uygulanır . Kan dolaşımı enfeksiyonlarının hızlı bir şekilde teşhis edilmesi ve tedavi edilmesi esas olduğundan, polimeraz zincir reaksiyonu ve MALDI-TOF MS gibi teknolojiler kullanılarak hızlı test yöntemleri geliştirilmiştir .

Kanın kültürü için prosedürler 19. yüzyılın ortalarında yayınlandı, ancak bu teknikler emek yoğundu ve çağdaş yöntemlere çok az benziyordu. Mikrobiyal büyümenin tespiti, 1970'lerde mikrobiyal metabolizma tarafından üretilen gazları izleyen otomatik kan kültürü sistemleri tanıtılana kadar kültür şişelerinin görsel incelemesini içeriyordu. Gelişmiş ülkelerde manuel kan kültürü yöntemleri, otomatik sistemler tarafından büyük ölçüde geçersiz kılınmıştır.

Tıbbi kullanımlar

Kan normalde sterildir . Kandaki bakteri varlığına bakteriyemi , mantar varlığına ise fungemi denir . Diş fırçalama veya dışkılama gibi durumlarda meydana gelebilecek cilt veya mukoza zarlarında küçük hasar , bakterileri kan dolaşımına bulaştırabilir, ancak bu bakteriyemi normalde geçicidir ve kültürlerde nadiren tespit edilir, çünkü bağışıklık sistemi ve retiküloendotelyal sistem hızla sekestre eder ve yok eder. organizmalar. Bakteriler selülit , İYE ve pnömoni gibi enfeksiyonlardan kana girebilir ; ve bakteriyel endokardit veya intravenöz hatlarla bağlantılı enfeksiyonlar gibi vasküler sistem içindeki enfeksiyonlar , sürekli bir bakteriyemiye neden olabilir. Fungemi, en yaygın olarak zayıf işleyen bağışıklık sistemi olan kişilerde görülür . Bakteriler veya mantarlar kan dolaşımından temizlenmezse, diğer organlara ve dokulara yayılabilirler veya sepsis adı verilen ve yaşamı tehdit edebilen sistemik bir inflamatuar duruma yol açan bir bağışıklık tepkisi uyandırabilirler .

Sepsis şüphesi olduğunda, neden olan ajanı belirlemek ve hedefe yönelik antimikrobiyal tedavi sağlamak için kan kültürleri almak gerekir . Hastanede yatan ve ateşi, düşük vücut ısısı , yüksek beyaz kan hücresi sayısı veya düşük granülosit sayısı (bir beyaz kan hücresi kategorisi) olan kişilerde olası bir kan dolaşımı enfeksiyonunu saptamak için genellikle kültürler alınır. Kan kültürleri içinde kan dolaşımı enfeksiyonlarını tespit etmek için kullanılan febril nötropeni , ortak bir komplikasyon kemoterapi hangi ateş bir ciddi düşük sayımı yanında meydana nötrofillerin (bakteriyel ve mantar hastalıklarına karşı savunma beyaz kan hücreleri). Bakteriyemi menenjit , septik artrit ve epidural apse gibi bazı enfeksiyon türlerinde yaygındır , bu nedenle bu durumlarda kan kültürleri endikedir. Bireysel bir damardan infeksiyon kapma riski yüksek ise ya da daha az kuvvetle bakteriyemi ile ilişkili enfeksiyonların, kan kültürü halen endike olabilir kültürleri derhal örneğin (enfeksiyon ana siteden elde edilemezse, bir idrar kültürü içinde piyelonefrit veya a Şiddetli toplum kökenli pnömonide balgam kültürü ). Kan kültürü, endokardit ve nedeni bilinmeyen ateş vakalarında altta yatan bir mikrobiyal nedeni tanımlayabilir .

Kan kültürlerinde en sık tanımlanan patojenler arasında Staphylococcus aureus , Escherichia coli ve Enterobacteriaceae familyasının diğer üyeleri , Enterococcus türleri, Pseudomonas aeruginosa ve Candida albicans bulunur . Koagülaz negatif stafilokoklara (CNS) da sık rastlanır, ancak normal cilt florasının bir parçasını oluşturan bu organizmaların gerçek patojenler mi yoksa sadece kirleticiler mi olduğu çoğu zaman net değildir. Yeni doğan bebeklerden ve çocuklardan alınan kan kültürlerinde CNS, önemli enfeksiyonları gösterebilir. Epidemiyoloji enfeksiyonu kan zamana ve yere göre değişir; örneğin, Gram-pozitif organizmalar , 1980'ler ve 1990'lar boyunca Amerika Birleşik Devletleri'nde bakteriyeminin baskın nedeni olarak Gram-negatif organizmaları geride bırakmıştır ve kemoterapi gibi immünosupresif tedaviler alan insan popülasyonunun artmasıyla bağlantılı olarak fungemi oranları büyük ölçüde artmıştır. Gram-negatif sepsis Orta ve Güney Amerika, Doğu Avrupa ve Asya'da Kuzey Amerika ve Batı Avrupa'dan daha yaygındır; ve Afrika'da, Salmonella enterica bakteriyeminin önde gelen nedenidir.

prosedür

Farklı renkte kapakları ve etiketleri olan üç şeffaf şişe.
Anaerobik, aerobik ve pediatrik kan kültürü şişeleri

Toplamak

Kan kültürleri tipik olarak damar delinmesi yoluyla alınır . Kateterle ilişkili enfeksiyonları teşhis etmek için hem damardan hem de damardan kültürler alınabilmesine rağmen, daha yüksek kontaminasyon oranları ile ilişkili olduğundan, örneğin intravenöz hattan alınması önerilmez. Kan alımından önce, kontaminasyonu önlemek için her toplama şişesinin üstü alkollü bir bez kullanılarak dezenfekte edilir. Delinme bölgesinin etrafındaki cilt daha sonra temizlenir ve kurumaya bırakılır; bazı protokoller alkol bazlı bir antiseptik ve ardından klorheksidin veya iyot bazlı bir preparat ile dezenfeksiyonu önerirken, diğerleri sadece alkol içeren bir antiseptik kullanmayı yeterli görmektedir. Kan kültürü ile aynı zamanda diğer testler için kan alınması gerekiyorsa , kontaminasyon riskini en aza indirmek için önce kültür şişeleri alınır . Antimikrobiyal tedavi, mikropların büyümesini engelleyerek yanlış negatif sonuçlara neden olabileceğinden, kritik hastalığı olan kişilerde bu pratik olmasa da, antimikrobiyal ilaçlar verilmeden önce kan kültürlerinin alınması önerilir.

Tipik bir kan kültürü toplama, kanın birlikte bir "kültür" veya "set" oluşturan iki şişeye alınmasını içerir. Bir şişe aerobik organizmaların büyümesini artırmak için tasarlanmıştır ve diğeri anaerobik organizmaları büyütmek için tasarlanmıştır . Çocuklarda anaerobik bakterilerle enfeksiyon yaygın değildir, bu nedenle gereken kan miktarını en aza indirmek için tek bir aerobik şişe toplanabilir. İki ayrı damar delinme noktasından en az iki set alınması önerilir. Bu, kontaminantların gerçek patojenlere göre birden fazla sette ortaya çıkma olasılığı daha düşük olduğundan, enfeksiyonu kontaminasyondan ayırmaya yardımcı olur . Ek olarak, daha büyük hacimlerde kan toplanması, varsa mikroorganizmaların tespit edilme olasılığını artırır.

Kan kültürü şişeleri , mikroorganizmaları çoğalmaya teşvik eden bir büyüme ortamı ve kanın pıhtılaşmasını önleyen bir antikoagülan içerir . Sodyum polianetol sülfonat (SPS), çoğu organizmanın büyümesine müdahale etmediği için en yaygın kullanılan antikoagülandır. Büyüme ortamının tam bileşimi değişir, ancak aerobik şişeler, beyin-kalp infüzyonu veya triptikaz soya suyu gibi besinlerle zenginleştirilmiş bir et suyu kullanır ve anaerobik şişeler tipik olarak tioglikolat gibi bir indirgeyici madde içerir . Anaerobik bir şişedeki boş alan, oksijen içermeyen bir gaz karışımı ile doldurulur.

Ticari olarak üretilen birçok şişe , numunedeki mikroorganizmalar üzerindeki etkilerini azaltmak için antibiyotikleri emen bir reçine içerir . Pediyatrik kullanıma yönelik şişeler, daha düşük kan hacimlerini barındıracak şekilde tasarlanmıştır ve çocuklarda daha yaygın olarak bulunan patojenlerin büyümesini artıran katkı maddeleri içerir. Mantarları ve mikobakterileri tespit etmek için diğer özel şişeler kullanılabilir . In düşük ve orta gelirli ülkelerde , önceden formüle edilmiş kültür şişeleri pahalı olabilir ve elle şişeleri hazırlamak için gerekli olabilir. Uygun malzeme ve tesislere ulaşmak zor olabilir ve bazı bölgelerde kan kültürü almak hiç mümkün olmayabilir.

Şişelerin ne eksik ne de fazla doldurulmuş olması önemlidir: yetersiz doldurma, numunede daha az organizma bulunduğundan yanlış negatif sonuçlara yol açabilirken, aşırı doldurma, büyüme ortamının kana oranı nispeten daha düşük olduğu için mikrobiyal büyümeyi engelleyebilir. Mikrobiyal büyümeyi optimize etmek için 1:10 ila 1:5 kan/kültür ortamı oranı önerilir. Yetişkinlerde rutin kan kültürleri için, Klinik ve Laboratuvar Standartları Enstitüsü (CLSI), her sette 20–30 mL kan alınacak şekilde iki farklı çekimden iki set şişe alınmasını önerir. Çocuklarda alınacak kan miktarı genellikle çocuğun yaşına veya kilosuna göre belirlenir. Endokardit şüphesi varsa, toplam altı şişe toplanabilir.

kültür

Başlığa bakın.
Manuel kan kültür sistemlerinde büyüme işaretleri: a) büyüme (bir filmin pelikül yüzey üzerinde); b) gaz üretiminden kaynaklanan kabarcıklar; c) mikrobiyal büyümeden kaynaklanan bulanıklık (sağ şişede); d) görünür mikrobiyal koloniler

Kan toplandıktan sonra, mikroorganizmaların büyümesini teşvik etmek için şişeler vücut sıcaklığında inkübe edilir . En yaygın kan dolaşımı patojenleri 48 saat içinde tespit edilmesine rağmen, şişeler genellikle otomatik sistemlerde beş güne kadar inkübe edilir. Manuel kan kültürü yöntemleri kullanılıyorsa veya endokardite neden olan belirli bakteriler gibi daha yavaş büyüyen organizmalardan şüpheleniliyorsa, kuluçka süresi daha da uzayabilir. Manuel sistemlerde, şişeler, bulanıklık, gaz üretimi, görünür mikrobiyal kolonilerin varlığı veya hemoliz olarak adlandırılan kanın sindiriminden kaynaklanan renk değişikliği gibi mikrobiyal büyüme göstergeleri için görsel olarak incelenir . Bazı manuel kan kültürü sistemleri, gazlar üretildiğinde sıvı ile dolan bir bölme veya şişeyi devirerek periyodik olarak aşılanan minyatür bir agar plakası kullanarak büyümeyi gösterir. Pozitif kan kültürlerinin kaçırılmamasını sağlamak için , büyüme göstergelerinin gözlemlenip gözlemlenmediğine bakılmaksızın, inkübasyon süresinin sonunda şişeden bir numune genellikle bir agar plakasına ( alt kültürlenmiş ) aşılanır .

Gelişmiş ülkelerde, manuel kültür yöntemlerinin yerini büyük ölçüde kültür şişelerinin sürekli bilgisayarlı izlenmesini sağlayan otomatik sistemler almıştır. BACTEC, BacT/ALERT ve VersaTrek gibi bu sistemler kültür şişelerinin sürekli karıştırıldığı bir inkübatörden oluşur. Büyüme, mikrobiyal metabolizmanın bir göstergesi olarak işlev gören , şişenin içindeki gazların (en yaygın olarak karbondioksit ) seviyelerini ölçen sensörler tarafından tespit edilir . Bir alarm veya görsel gösterge, mikrobiyoloğu pozitif bir kan kültürü şişesinin varlığı konusunda uyarır. Kuluçka süresinin sonunda şişe negatif kalırsa, genellikle alt kültür yapılmadan atılır.

Mantarlar, mikobakteriler ve Legionella gibi yavaş büyüyen veya üreyen organizmaların daha iyi izolasyonu için lizis-santrifüj yöntemi adı verilen bir teknik kullanılabilir . Kanın büyüme ortamıyla dolu bir şişede inkübe edilmesinden ziyade, bu yöntem kanın kırmızı ve beyaz kan hücrelerini yok eden ( lize eden ) bir madde içeren bir tüpe alınmasını ve ardından numunenin bir santrifüjde döndürülmesini içerir . Bu işlem, varsa mikroorganizmalar da dahil olmak üzere numunenin katı içeriğini, alt kültür ortamını aşılamak için kullanılan bir pelet halinde yoğunlaştırır. Lizis-santrifüjleme, geleneksel kan kültürü yöntemlerinden daha fazla hassasiyet sunarken , örneğin kapsamlı bir şekilde manipülasyonunu gerektirdiğinden kontaminasyona eğilimlidir.

Kimlik

Soluk pembe bir arka plan üzerinde küçük kümeler halinde birkaç büyük, küresel, mor bakteri
Bir kan agar plakasında büyüyen kirli beyaz bakteri kolonileri
Sol: Pozitif bir kan kültürü şişesinden alınan, mor ( Gram-pozitif ) boyayan küresel bakterileri ( kok ) gösteren doğrudan Gram boyama . Sağda: Gram pozitif kok ve kan kültürlerinden yaygın olarak izole edilen bir patojen olan Staphylococcus aureus'un kanlı agar üzerinde büyümesi .

Büyüme tespit edilirse, bir mikrobiyolog organizmanın hızlı bir ön tanımlaması için şişeden alınan bir kan örneğinde Gram boyama yapacaktır . Gram boyama sınıflandırır bakteriler , Gram-pozitif ya da Gram-negatif ve hakkında bilgi sağlar şekilleri de çubuk şeklinde (olarak anılacaktır-ister basili ), küresel (olarak anılacaktır koklar ) ya da spiral şeklinde ( spiroket ) -as düzenlemeleri de öyle. Örneğin kümelerdeki gram pozitif koklar, Staphylococcus türlerinin tipik bir örneğidir . Maya ve diğer mantarlar da Gram boyamadan tanımlanabilir. Bir kan kültüründen mikrobiyal üremeyi tanımlayan bir Gram boyama, kritik bir sonuç olarak kabul edilir ve derhal klinisyene bildirilmelidir. Gram boyama, tam kültür ve duyarlılık sonuçları tamamlanmadan önce klinisyene daha uygun bir antimikrobiyal tedavi seçiminde yardımcı olan organizmanın olası kimliği hakkında bilgi sağlar.

Geleneksel yöntemlerde, kan daha sonra bir alt kültürlenir agar plakaları için izole başka testler için organizma. Gram boyama sonuçları, mikrobiyologlara hangi tip agar plakalarının kullanılması gerektiği ve organizmayı tanımlamak için hangi testlerin uygun olabileceği konusunda bilgi verir. Bazı durumlarda, kültür şişesinin büyüme göstergeleri göstermesine veya otomatik aletler tarafından pozitif olarak bildirilmesine rağmen Gram boyamada hiçbir organizma görülmez. Bu, yanlış bir pozitif sonucu temsil edebilir, ancak organizmaların mevcut olması ancak mikroskobik olarak kolayca görüntülenememesi mümkündür. Negatif Gram lekeli pozitif şişeler, inkübatöre geri gönderilmeden önce, genellikle yavaş büyüyen organizmaların büyümesini destekleyen özel kültür ortamları kullanılarak alt kültürlenir.

Kesin tanımlamanın mümkün olması için alt kültür plakalarında yeterli büyümenin meydana gelmesi tipik olarak 24 ila 48 saat sürer. Bu noktada mikrobiyolog , bakteri veya mantar kolonilerinin görünümünü değerlendirecek ve organizmanın metabolik ve biyokimyasal özellikleri hakkında bilgi sağlayan ve cins veya tür düzeyinde tanımlamaya izin veren testler gerçekleştirecektir . Örneğin, katalaz testi ayırt edebilir streptokoklar ve stafilokoklar (iki cins birbirinden Gram pozitif koklar) ve koagülaz testi ayırt edebilir Staphylococcus aureus az patojenik koagülaz-negatif stafilokoklar gelen, kan dolaşımı enfeksiyonları ortak bir suçlu.

Eldivenli bir el, üzerine mikrobiyal numunelerin yerleştirildiği metal bir plakayı tutar ve MALDI-TOF cihazının numune alma alanına yüklemeye hazırdır.
Mikrobiyolojide MALDI-TOF analizi için kullanılan bir araç olan Bruker Biotyper'a mikrobiyal numuneler içeren bir hedef plakanın yüklenmesi

Mikroorganizmalar, biyokimyasal testlerin panellerini gerçekleştiren cihazlar veya mikrobiyal proteinlerin iyonize edildiği ve üzerinde karakterize edildiği matris destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyon uçuş süresi kütle spektrometrisi (MALDI-TOF MS) gibi otomatik sistemler kullanılarak da tanımlanabilir . kütle-yük oranlarının temeli ; her mikrobiyal tür, kütle spektrometrisi yoluyla analiz edildiğinde karakteristik bir protein modeli sergiler .

Kan dolaşımı enfeksiyonları yaşamı tehdit edebileceğinden, zamanında teşhis ve tedavi çok önemlidir ve bu amaçla birkaç hızlı tanımlama yöntemi geliştirilmiştir. MALDI-TOF, ayırma ve konsantrasyon prosedürlerinden sonra pozitif kan kültürü şişelerinden veya alt kültürlemeden sonraki birkaç saat içinde agar plakasındaki ön büyümeden organizmaları doğrudan tanımlamak için kullanılabilir. Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ve mikrodiziler gibi genetik yöntemler , kan kültürü örneklerinde belirli türlere özgü DNA dizilerini tespit ederek mikroorganizmaları tanımlayabilir . Yaygın kan kültürü patojenlerinin tanımlanması için tasarlanmış birkaç sistem ticari olarak mevcuttur. S. aureus'un tanımlanması için tüp koagülaz testi veya Streptococcus pneumoniae için lateks aglütinasyon testleri gibi bazı biyokimyasal ve immünolojik testler doğrudan pozitif kan kültürleri üzerinde yapılabilir ve PCR ve MALDI-TOF'tan farklı olarak bu yöntemler laboratuvarlar için pratik olabilir. düşük ve orta gelirli ülkeler. Mikrobiyal tanımlama panellerini pozitif bir kültür şişesinden alınan kanla doğrudan inoküle etmek de mümkündür, ancak bu, alt kültürlenmiş bakterileri test etmek kadar güvenilir olmasa da, büyüme ortamından gelen katkı maddeleri sonuçlara müdahale edebilir.

Kültürü tamamen atlayarak ve patojenleri doğrudan kan örneklerinden tespit ederek daha hızlı teşhis sağlanabilir. 2018 itibariyle birkaç doğrudan test sistemi ticari olarak mevcuttur, ancak teknoloji hala emekleme aşamasındadır. Çoğu panel yalnızca sınırlı sayıda patojen tespit eder ve geleneksel kan kültürü yöntemlerine kıyasla duyarlılık zayıf olabilir. Tam antimikrobiyal duyarlılık testi yapmak için kültürleme gerekli olmaya devam etmektedir.

Antibiyotik duyarlılık testi

Birden fazla küçük beyaz disk içeren bir agar plakası.  Bakteriler, disklerin yerleştirildiği yerler dışında agar plakası boyunca eşit olarak büyüyor.  Disklerin etrafındaki açık alanlar antibiyotiklerin etkisini gösterir.
Mikrodalgaya benzeyen küçük bir inkübatör.  Enstrümanın kapısı açık, dört test paneli içeren bir karusel ortaya çıkıyor.
Sol: Manuel antibiyotik duyarlılık testi ile disk difüzyon testinde . Sağ: Otomatik antibiyotik duyarlılık testi için kullanılan bir cihaz olan BD Phoenix M50'ye yüklenmiş önceden formüle edilmiş paneller .

Kan dolaşımı enfeksiyonlarının antimikrobiyal tedavisi başlangıçta ampiriktir , yani klinisyenin hastalığa neden olan ajan hakkındaki şüphesine ve yerel antimikrobiyal direnç kalıplarına dayanır. Kan kültüründen izole edilen patojenler üzerinde antibiyotik duyarlılık testi (AST) yapılması, klinisyenlerin daha hedefe yönelik bir tedavi sağlamasına ve istenmeyen yan etkilere neden olabilecek geniş spektrumlu antibiyotikleri kesmesine olanak tanır . Disk difüzyon testi gibi geleneksel AST yöntemlerinde, organizmanın saf kolonileri alt kültür plakasından seçilir ve ikincil bir ortamı aşılamak için kullanılır. Bu yöntemler, sonuçların elde edilebilmesi için gece boyunca inkübasyon gerektirir. Önceden formüle edilmiş antibiyotik panelleri kullanan, mikrobiyal büyümeyi otomatik olarak ölçen ve algoritmalar kullanarak duyarlılık sonuçlarını belirleyen otomatik sistemler vardır; bunlardan bazıları beş saat kadar kısa bir sürede sonuç verebilir, ancak diğerleri de gece boyunca inkübasyon gerektirir.

Etkili antimikrobiyal ilaçların hızlı uygulanması sepsis tedavisinde çok önemlidir, bu nedenle daha hızlı antibiyotik duyarlılığı sonuçları sağlamak için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Geleneksel AST yöntemleri, alt kültür plakasından genç büyüme, pozitif kan kültürünün konsantrasyonu ve saflaştırılmasından elde edilen mikroorganizma peletleri veya doğrudan kültür şişesinden gerçekleştirilebilir. Doğrudan test yöntemleri organizmaları izole etmediğinden, kan kültürlerinde nadir görülen bir durum olmasına rağmen, birden fazla mikroorganizma varsa doğru sonuçlar vermezler. Diğer bir hata kaynağı , test sonuçları üzerinde derin bir etkisi olan numunedeki ( inokulum ) bakteri miktarını standardize etme zorluğudur .

Genetik testler, belirli antimikrobiyal direnç belirteçlerinin hızlı tespiti için kullanılabilir. Doğrudan pozitif kan kültürü numuneleri üzerinde uygulanabilen PCR ve mikrodiziler gibi yöntemler , metisiline dirençli Staphylococcus aureus'ta bulunan mecA geni veya vankomisine dirençli vanA ve vanB genleri gibi direnç sağlayan genlerle ilişkili DNA dizilerini tespit eder. enterokoklar . MALDI-TOF, hızlı bir antimikrobiyal duyarlılık test yöntemi olarak araştırılmıştır; ilkeler, antibiyotiklerin varlığında mikrobiyal büyümenin ölçülmesini, antibiyotiklerin mikrobiyal enzimler tarafından parçalanmasının belirlenmesini ve antibiyotik direnci sergileyen bakteri suşları ile ilişkili protein spektrumlarının saptanmasını içerir. Bu yöntemlerden bazıları, pozitif kan kültürü şişelerinden elde edilen peletler üzerinde gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, MALDI-TOF tarafından AST için yerleşik metodolojilerin olmaması, klinik uygulamada kullanımını sınırlandırmaktadır ve MALDI-TOF tarafından doğrudan AST, genetik test yöntemlerinden farklı olarak, 2018 itibariyle Gıda ve İlaç Dairesi tarafından onaylanmamıştır .

sınırlamalar

Kan kültürleri hem yanlış pozitif hem de yanlış negatif hatalara maruz kalır. Otomatik kültür sistemlerinde pozitif şişelerin tanımlanması, hücresel metabolizma tarafından üretilen gazların saptanmasına dayanır, bu nedenle yüksek sayıda beyaz kan hücresi içeren numuneler, bakteri olmadığında pozitif olarak bildirilebilir. Cihaz tarafından üretilen büyüme eğrisinin incelenmesi, doğru ve yanlış pozitif kültürler arasında ayrım yapılmasına yardımcı olabilir, ancak pozitif olarak işaretlenen herhangi bir numune için Gram boyama ve alt kültürleme hala gereklidir.

Kan kültürleri, kültür şişesinin içinde çoğalan deriden veya çevreden gelen mikroorganizmalarla kontamine olabilir ve bu organizmaların kanda bulunduğuna dair yanlış bir izlenim verebilir. Kan kültürlerinin kontaminasyonu gereksiz antibiyotik tedavisine ve daha uzun hastanede kalış sürelerine neden olabilir. Kontaminasyon sıklığı, kan kültürü alınması için belirlenmiş protokoller izlenerek azaltılabilir, ancak tamamen ortadan kaldırılamaz; örneğin bakteriler, kan alma bölgesinin titiz bir şekilde dezenfekte edilmesinden sonra bile derinin daha derin katmanlarında hayatta kalabilir. CLSI, tüm kan kültürlerinin %3'ünden fazla olmayan kabul edilebilir bir kontaminasyon oranı tanımlar. Kontaminasyon sıklığı kurumlar arasında ve aynı hastanedeki farklı bölümler arasında büyük farklılıklar gösterir; araştırmalar yüzde 0,8 ile 12,5 arasında değişen oranlar bulmuştur.

Pozitif bir kan kültürü sonucu ile karşı karşıya kaldıklarında, klinisyenler bulgunun kontaminasyonu mu yoksa gerçek enfeksiyonu mu temsil ettiğine karar vermelidir. S. aureus veya Streptococcus pneumoniae gibi bazı organizmalar, bir kan kültüründe tespit edildiğinde genellikle patojenik olarak kabul edilirken, diğerlerinin cilt florası ile kontaminasyonu temsil etme olasılığı daha yüksektir; ancak koagülaz negatif stafilokoklar gibi yaygın deri organizmaları bile belirli koşullar altında kan dolaşımı enfeksiyonlarına neden olabilir. Bu tür organizmalar mevcut olduğunda, kültür sonucunun yorumlanması, kişinin klinik durumunu ve aynı organizma için birden fazla kültürün pozitif olup olmadığını dikkate almayı içerir.

Kişi antibiyotik aldıktan sonra kan kültürü alınması veya yetersiz miktarda kan alınması yanlış negatiflere neden olabilir. Alınan kan hacmi, patojenlerin tespit edilmesini sağlamada en önemli değişken olarak kabul edilir: ne kadar çok kan toplanırsa, o kadar çok patojen geri kazanılır. Bununla birlikte, toplanan kan miktarı önerilen hacmi çok aşarsa, bakteri üremesi kanda bulunan doğal inhibitörler ve şişede yetersiz miktarda üreme ortamı tarafından engellenebilir. Kan kültürü şişelerinin aşırı doldurulması da iyatrojenik anemiye katkıda bulunabilir .

Tüm patojenler, geleneksel kan kültürü yöntemleriyle kolayca tespit edilemez. Brucella ve Mycobacterium türleri gibi özellikle titiz organizmalar , uzun inkübasyon süreleri veya özel kültür ortamları gerektirebilir. Bazı organizmaların kültürlenmesi aşırı derecede zordur veya kültürde hiç üremez, bu nedenle bu organizmalarla enfeksiyondan şüpheleniliyorsa seroloji testi veya PCR gibi moleküler yöntemler tercih edilir.

Tarih

Başlığa bakın.
1915'te CE Simon & CCW Judd tarafından tanımlanan, kan kültürü toplama için erken bir vakumlu tüp sistemi

Erken kan kültürü yöntemleri emek yoğundu. 1869'da yayınlanan bilinen ilk prosedürlerden biri , hastadan kan toplamak için sülüklerin kullanılmasını önerdi . 1911 tarihli bir mikrobiyoloji ders kitabı, çekme alanının ve ekipmanın dekontaminasyonunun bir saatten fazla sürebileceğini ve kanın korunması için etkili yöntemlerin olmaması nedeniyle kültürlerin bazen hastanın başucunda hazırlanması gerektiğini belirtti. Et suyunun alt kültürlenmesine ek olarak, bazı protokoller kanın erimiş agar ile karıştırılmasını ve karışımın bir petri kabına dökülmesini belirtti. 1915 yılında, glikoz suyu ve bir antikoagülan içeren cam vakum tüplerinden oluşan bir kan kültürü toplama sistemi tanımlanmıştır. Robert James Valentine Pulvertaft , 1930'da kan kültürleri üzerine ufuk açıcı bir çalışma yayınladı ve -diğer görüşlerin yanı sıra- bugün hala kabul edilen optimal kan-et suyu oranını 1:5 olarak belirtti. SPS'nin pıhtılaşma önleyici ve koruyucu olarak kullanılması 1930'larda ve 40'larda tanıtıldı ve bazı lojistik sorunları daha önceki yöntemlerle çözdü. 1940'lardan 1980'lere kadar, tüm yaygın kan dolaşımı patojenlerini barındırabilecek bir büyüme ortamı yaratmak amacıyla et suyu formülasyonları ve katkı maddeleri üzerinde çok sayıda araştırma yapıldı.

1947'de MR Castañeda, Brucella türlerinin tanımlanması için hem et suyu hem de eğimli agar içeren ve agarın et suyundan kolayca alt kültürlenmesini sağlayan "bifazik" bir kültür şişesi icat etti ; bu, manuel kan kültürleri için bazı çağdaş sistemlerin habercisiydi. EG Scott 1951'de "modern kan kültürü setinin ortaya çıkışı" olarak tanımlanan bir protokol yayınladı. Scott'ın yöntemi, kanın iki lastik sızdırmaz cam şişeye aşılanmasını içeriyordu; biri aeroblar için diğeri anaeroblar için. Aerobik şişe, triptikaz soya suyu ve eğimli bir agar içeriyordu ve anaerobik şişe, tiyoglikolat suyu içeriyordu. Lizis-santrifüj yöntemi 1917'de Mildred Clough tarafından tanıtıldı, ancak 1970'lerin ortalarında ticari sistemler geliştirilene kadar klinik uygulamada nadiren kullanıldı.

Otomatik kan kültürü sistemleri ilk olarak 1970'lerde kullanıma sunuldu. Johnston Laboratories (şimdi tarafından üretilen bu-BACTEC sistemleri, en erken Becton Dickinson ) besinleri içeren -kullanılmış kültür sıvılarında etiketli ile radyoaktif izotoplar . Bu substratlarla beslenen mikroplar, radyoaktif karbon dioksit üretecek ve konsantrasyonu izlenerek büyüme tespit edilebilecekti. Bu teknik kan kültürlerine uygulanmadan önce NASA tarafından Mars'taki yaşamı tespit etmek için bir yöntem olarak önerilmişti . 1970'ler ve 80'ler boyunca birçok üretici , kültür ortamının elektriksel iletkenliğindeki değişiklikleri ölçerek mikrobiyal büyümeyi tespit etmeye çalıştı , ancak bu yöntemlerin hiçbiri ticari olarak başarılı olmadı.

Erken BACTEC sistemleriyle başlıca sorunlardan biri de üretilen olmasıydı radyoaktif atık , özel bertaraf işlemleri gereklidir, bu yüzden 1984 yılında, BACTEC araçların yeni nesil kullanılan bu serbest bırakıldı spektrofotometri CO algılamak için 2 . Ortamın pH'ındaki düşüşü ölçerek CO 2 üretimini dolaylı olarak tespit eden BacT/ALERT sistemi 1991 yılında ABD'de kullanım için onaylandı. O sırada mevcut olan BACTEC sistemlerinden farklı olarak BacT/ALERT için bir iğne gerekmedi. numune almak için şişeye konulmak üzere; bu, kontaminasyon sıklığını azalttı ve onu kan kültürlerinin gerçekten sürekli izlenmesini sağlayan ilk sistem yaptı. Bu non-invaziv ölçüm yöntemi 1992 yılında pH değişikliklerini saptamak için floresan göstergeler kullanan BACTEC 9000 serisi tarafından benimsenmiştir. Basınç değişikliklerini ölçerek gaz üretimini tespit eden çağdaş VersaTREK sisteminin doğrudan öncülü olan Difco ESP de ilk kez 1992'de onaylandı. 1996'da uluslararası bir araştırma, incelenen 466 laboratuvarın %55'inin BACTEC veya BacT/ALERT kullandığını buldu. sistemler, diğer otomatik sistemler toplamın %10'unu oluşturuyor.

Notlar

Referanslar

bibliyografya