グラム染色と培養のハナシ

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1 三重大学大学院セミナー グラム染色と培養のハナシ すごいぜ グラム染色 すごいぜ グラム染色 三重大学大学院 名張地域医療学講座 名張市立病院 総合診療科 谷崎隆太郎

2 今日の目標 グラム染色に慣れ親しむ 培養検査に慣れ親しむ 結果, 実際にグラム染色や培養を してみたくなる.

3 感染症診療の原則 1 患者背景 たったの 5 つ! 2 問題の臓器 3 原因微生物 4 適切な治療 5 適切な経過観察

4 感染症診療の原則 グラム染色と 1 患者背景 培養が有用 2 問題の臓器 3 原因微生物 4 適切な治療 5 適切な経過観察 細菌ウイルス真菌寄生虫

5 主な培養の種類 細菌培養 抗酸菌培養 真菌培養 ウイルス培養 寄生虫培養

6 細菌は 4 つに分類 球菌 桿菌 グラム陽性 グラム陰性

7 G: Gram( グラム ) P: Positive( 陽性 ) C: Cocci( 球菌 ) N: Negative( 陰性 ) R: Rods( 桿菌 ) グラム陽性 グラム陰性 球菌 GPC GNC 桿菌 GPR GNR

8 GPC GNR はさらに 2 つに分類 グラム陽性 GPC 球菌 ブドウ レンサ 桿菌 GPR GNC グラム陰性 太 細 GNR

9 白血球 菌 貪食像 上皮細胞

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11 多数の白血球の遊走とグラム陽性球菌を認める. 菌は横向きで連鎖しており,2 連鎖がほとんどなので 肺炎球菌と考えられる.

12

13 多数の白血球の遊走とグラム陽性球菌を認める. 菌は集簇して塊を形成しており, ブドウ球菌と考えられる. この時点では黄色ブドウ球菌なのか, コアグラーゼ陰性ブドウ球菌なのかは断定できない.

14 グラム陽性球菌 GPC-chain GPC-cluster レンサ球菌 主にペニシリン ブドウ球菌 コアグラーゼ陽性 ( 黄色ブドウ球菌 ) MSSA セファゾリン MRSA コアグラーゼ陰性 (CNS) 表皮ブドウ球菌など バンコマイシン

15 尿グラム染色所見

16 大腸菌 Klebsiella pneumoniae 第 2 3 世代セフェム 中型のグラム陰性桿菌を認める 菌は太く先端も先細りがない. 菌自体は染まっており, よく見ると菌周囲が抜けて見える (halo). なんというか, ドッシリしている.

17 尿グラム染色所見

18 Pseudomonas aeruginosa( 緑膿菌 ) 抗緑膿菌作用のあるペニシリン or セフェム 小型のグラム陰性桿菌を認める 菌は細く先端が先細っている 菌自体の染まりは薄めで, 菌周囲が抜けて見える (halo). なんというか, ヒョロヒョロしてしている.

19 感染症診療の基本として, まずは臓器を想定することが重要です. そして 問診と身体診察でほとんどの臓器は ある程度推定することができます.

20 問診 身体診察 頭痛, 嘔気 嘔吐, 後頸部痛, 羞明感意識障害, 意識変容, 髄膜刺激徴候, 神経学的異常所見 咽頭痛咽頭発赤, 扁桃腫大咽頭炎 耳痛, 耳閉塞感, 耳漏, 聴力低下鼓膜混濁 発赤 腫脹中耳炎 膿性鼻汁, 前頭部痛, 顔面痛, 上顎痛顔面叩打痛, 前傾姿勢で症状増悪副鼻腔炎 感染症病名 髄膜炎, 脳炎, 脳膿瘍 咳嗽, 喀痰, 呼吸困難呼吸回数増加,SPO2 低下, 肺雑音肺炎, 気管支炎 腹痛 ( 特に右上腹部痛 ), 胆石の既往 腹部圧痛,Murphy 徴候, 右季肋部叩打痛, 黄疸 下痢, 嘔気 嘔吐, 腹痛腹部圧痛, 腸蠕動音の異常腸炎 胆嚢炎, 胆管炎 腰背部痛, 下腹部痛, 尿混濁膿尿, 血尿,CVA 叩打痛腎盂腎炎 頻尿, 残尿感, 精巣痛 下腹部痛, 異常帯下, 不正性器出血, 排尿困難 皮膚または褥瘡周囲の疼痛, 熱感, 発赤, 腫脹 膿尿, 血尿, 前立腺圧痛, 精巣腫大 圧痛 腹部圧痛, 子宮頸部の圧痛 皮膚の炎症所見, 褥瘡からの浸出液増加, 排膿 前立腺炎, 精巣上体炎 骨盤腹膜炎 蜂窩織炎, 褥瘡感染壊死性筋膜炎 関節痛, 関節腫脹関節可動域制限, 関節の可動時痛化膿性関節炎 頸部痛, 背部痛, 腰痛, 四肢しびれ, 筋力低下, 尿閉, 失禁 脊椎叩打痛, 四肢の筋力低下, 感覚障害, 膀胱直腸障害 化膿性脊椎炎

21 原因菌のイメージ 皮膚 軟部組織 骨 関節も グラム陽性菌 ( が多い ) グラム陽性菌 横隔膜 感染臓器が横隔膜よりも上か 下かである程度微生物の推定 が可能です. グラム陰性菌

22 感染症病名 髄膜炎 咽頭炎 中耳炎 副鼻腔炎 肺炎 胆嚢炎, 胆管炎 腸炎 腎盂腎炎, 前立腺炎, 精巣上体炎 骨盤腹膜炎 蜂窩織炎 化膿性関節炎 化膿性脊椎炎 細菌が原因となる場合の主な原因菌肺炎球菌, 髄膜炎菌 (50 歳以上, 新生児, 免疫不全ではリステリアも ) レンサ球菌 (A 群,C 群 ),Fusobacterium necrophorum, 肺炎球菌, インフルエンザ菌肺炎球菌, インフルエンザ菌肺炎球菌大腸菌,Klebsiella pneumoniae, 嫌気性菌, 腸球菌などカンピロバクター, サルモネラ, ビブリオ, 病原性大腸菌大腸菌,Klebsiella pneumoniae,proteus 属大腸菌,Klebsiella pneumoniae,proteus 属黄色ブドウ球菌, レンサ球菌 黄色ブドウ球菌, レンサ球菌黄色ブドウ球菌, 大腸菌, レンサ球菌, コアグラーゼ陰性ブドウ球菌など 青 : グラム陽性菌, 赤 : グラム陰性菌

23 70 歳男性 発熱, 咳, 痰

24 治療前 痰グラム染色所見

25 治療前 4 時間後 痰グラム染色所見

26 治療前 4 時間後 16 時間後 痰グラム染色所見

27 治療前 4 時間後 16 時間後 有効な抗菌薬開始前後のグラム染色所見はこんなにダイナミックに変化します. 解熱するよりも, 低酸素血症の改善よりも, CRPが下がるよりも早期に動きます.

28 33 歳男性 微熱, 咳, 痰

29 急性気管支炎 ( ウイルス )

30 急性気管支炎 ( ウイルス ) 基礎疾患のない人の急性気管支炎はほとんどがウイルスなので, 見た目は明らかな膿性痰ですが, グラム染色では全く菌を認めません でした.( ちなみに検体は谷崎自身の痰です )

31 84 歳女性 発熱, 背部痛, 尿混濁

32 尿グラム染色所見

33 33 歳男性 発熱, 嘔気, 下痢

34 便グラム染色所見

35 Campylobacter jejuni カンピロバクター 便は常在菌だらけなので一般にグラム染色の有用性は低いですが, 急性下痢症の患者さんでこのカモメ様の Gull Wing GNR を見つけたらほぼ Campylobacter で, 便培養の結果を待たずに診断できます.

36 21 歳男性 頻尿, 排尿時痛 てゆーか, 尿道から変なの出てきた!

37

38 Niserria gonorrhoeae 淋菌

39 グラム陰性球菌感染症 病原体名 問題の臓器 検体 感染症病名 モラキセラ カタラーリス 肺痰肺炎 髄膜炎菌 髄膜血流 髄液血液 髄膜炎血流感染症 尿道 尿道分泌物, 尿 尿道炎 淋菌 咽頭 咽頭ぬぐい液 咽頭炎 血流 血液 血流感染症

40 グラム染色は 誰でも 簡単に出来ます テキパキ染色する医学部 5 年生たち

41 血液培養のハナシ

42 基本中の基本中の基本中の基本 血液培養は 2 セット ( 以上 ) 採取する.

43 Q 2. なぜ血液培養だけ 2 セットなのか? そもそも 2 セットって?? 好気嫌気好気嫌気 1 セット 2 セット

44 血液培養を取るタイミング 1. 菌血症を疑ったとき 菌血症の頻度が高い感染症が頭に浮かんだとき ( 細菌性髄膜炎, 感染性心内膜炎, 腎盂腎炎など ) 2. 悪寒戦慄を伴うとき 3. 原因不明のショックのとき 4. 原因不明の WBC 高値 or 低値,CRP 高値 5. 原因不明の意識障害, 低血糖 6. 感染症だと思うが問題の臓器が不明なとき 熱がなくてもなんだか重症そうな時

45 菌血症を疑う状況とは? LR+ LR 悪寒 悪寒 + 発熱 悪寒戦慄 (shaking chill) 4.7 悪寒 (moderate chills) 1.7 寒気 (mild chills) 0.61 なし 0.24 JAMA 2012;308:502-11

46 Shapiro s prediction rule Major 感染性心内膜炎の疑い Minor の発熱 39.4 の発熱 65 歳以上 血管内カテーテル留置中 悪寒 1 major or 2 minor で感度 98%, 特異度 29%, LR+ 1.4, LR 嘔吐 収縮期血圧 < 90 mmhg WBC > 18000/μl Cre > 2mg/dl Emerge Med J 2008;35:255-64

47 その他の情報 2セット採取するのに 1 同時に2セット採取,2 10 分 2 時間あけて2セット目採取,3 2~24 時間あけて採取 2 セット目の陽性率は変わらない J Clin Microbiol 1994;32: 採取した時の体温と陽性率は関連なし. 血液培養が必要かも? と頭をよぎったときにとりあえず取っておく J Clin Microbiol 2008;46:1381-5

48 たとえ初期のエンピリックな治療が外れていても, 血液 培養の結果に基づいた 適切な抗菌薬 に変更されれば, 患者の死亡率は低下する. 初期治療 血液培養陽性後 感受性検査後 死亡率 (%) 死亡リスク 当当当 当当 当 Clin Infect Dis 1997;24: もし血液培養が取られてないと, 治療が外れていた際のリカバーができなくなる (= 患者の死亡率が高いまま )

49 血液培養の陽性率 1 血液培養陽性率 市中肺炎 7~16% 人工呼吸器関連肺炎 24% 髄膜炎 51~66% 蜂窩織炎 <5% 壊死性筋膜炎 20~57% 腎盂腎炎 21~42% 感度と特異度からひもとく感染症診療の Decision making より

50 血液培養の陽性率 2 臨床状況 血液培養陽性率 蜂窩織炎 2% 低リスク 外来患者の発熱 2% 市中肺炎 7% 入院を必要とする市中発症の発熱 13% 中リスク 腎盂腎炎 19~25% 重症敗血症 38% 高リスク 細菌性髄膜炎 53% 敗血症性ショック 69% JAMA 2012;308:502-11

51 Q 3. なぜ 2 セットか?? 1 検出感度を上げるため (J Clin Microbiol 2007;45: ) セット数が多いほど血液培養の陽性率が高くなる.

52 Q 3. なぜ 2 セットか?? CNS の場合 真の起炎菌 コンタミ 判定不能 1/1セット /2セット /2セット /3セット /3セット /3セット ( 単位はすべて %) Clin Infect Dis 1997;24: 真の菌血症かどうか判断するため ( 特異度を上げる ) セット数が多いほど真の菌血症かコンタミネーションかの判断が容易になる.

53 Q 4. 採取量は? 1セットにつき20ml (1ボトル10ml). 1セットあたり30mlまでは採取量が増えるほど陽性率が増加する. 5ml 以上 (92%) vs 5ml 未満 (69%) では陽性率が大きく異なる. Ann Intern Med 1993;119:270

54 2. 培地上の菌の様子に慣れ親しむ

55 Group A streptococcus (GAS) A 群 β 溶連菌 溶血しているので, 後ろの背景が 透けて見えている!

56 Staphylococcus aureus なんせ黄色い! 黄色ブドウ球菌

57 グラム陽性球菌 GPC-chain GPC-cluster レンサ球菌 主にペニシリン ブドウ球菌 コアグラーゼ陽性 ( 黄色ブドウ球菌 ) MSSA セファゾリン MRSA コアグラーゼ陰性 (CNS) 表皮ブドウ球菌など バンコマイシン

58 MRSA 培地に塗ると 抗菌薬塗ってない MSSAに効くが MRSAに効かない 抗菌薬が塗ってある MSSA 抑制 (+) 抑制 ( ) MRSA

59 CPS 培地 E. coli 主にGNRの判別に使う. 色がつくので視覚的に判別しやすい! Klebsiella pneumoniae E. coli Proteus vulgaris

60 緑膿菌 このモヤ っとした感じがまさに緑膿菌

61 Serratia marcescens ( セラチア菌 ) なんせ赤い! が, 赤くならない株もある.

62 培地のニオイについて 大腸菌 酸っぱい臭い. 緑膿菌 甘酸っぱい臭い ( 熱傷の臭いに近い ). ノカルジア属 古紙の臭い. 腐った紙. プロテウス属 無理矢理発酵させたカカオ? インフルエンザ菌 精子? C. difficile 便臭? イヌの方が詳しい. BMJ 2012;345:e7396.

63 まとめ ( 今日の目標 ) グラム染色に慣れ親しむ 培養検査に慣れ親しむ 結果, 実際にグラム染色や培養を してみたくなる. どうですか? ちょっと興味が出てきましたか?

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