突发公共卫生事件应对技术丛书:应急处置操作指南:霍乱、手足口、预防接种、健康教育和现场心理干预篇
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第五节 实验室检测

一、实验室工作体系和检测报告程序
1.实验室体系组织分工
目前我国疾控体系分成三级:县级、地(市)级和省级。各级实验室在霍乱常规监测和疫情应对中的任务大致如下:
(1)县级实验室:
由县疾病预防控制中心协调组织,县医院及县以下的区或乡的专职技术人员、乡村医生承担标本的采集、送检。具备霍乱弧菌实验室分离诊断能力的县级医院,可同时承担菌株分离任务,分离到的菌株应报送县级疾病预防控制中心实验室。县级疾病预防控制中心实验室对收到的标本进行O1群和O139群霍乱弧菌的培养和鉴定,依据菌落形态及凝集试验,尽快提出初步报告。将分离的菌株送到上级实验室进行鉴定,有条件的实验室亦可自行鉴定。
(2)地(市)级或重点县实验室:
地(市)疾病预防控制中心组织标本收集、送检和检验工作。对县级实验室上送的菌株进行复核鉴定,并对确认菌株进行系统生化试验、毒力检测和药敏试验。具备开展PFGE等分子分型工作的实验室,应对确定的菌株立即进行PFGE分析。地(市)疾病预防控制中心组织培训和指导本地区基层检验工作的技术队伍,并积极协调配合流行病学调查和分析。
(3)省、自治区、直辖市级实验室:
由省、自治区、直辖市疾病预防控制中心组织协调,负责辖区内检验人员的培训工作和技术指导,对各地(市)县分离菌株进行核查和保存,对收到的未进行PFGE实验的菌株,应立即进行分子分型和比对分析。
(4)国家疾病预防控制中心实验室:
国家级实验室负责全国霍乱监测网络的运行、质量管理,报送菌株的复核鉴定及其保藏工作,负责PFGE等分子分型数据分析、汇总、比对结果的通报等,以及组织或参加必要的霍乱疫情调查、专项监测等。
根据我国病原微生物实验室生物安全管理条例的规定,霍乱弧菌相关的实验室检测工作均可在二级生物安全实验室(BSL-2)中进行。
2.霍乱弧菌的检验与报告程序
霍乱的检验诊断包括从检测标本中分离病原体和检测病原体特异性抗原或核酸。在病例诊断中,粪便是最主要的标本,其次包括肛拭子、呕吐物等(送检单见附表2)。在疫情分析中,生熟食品、水体、怀疑污染的物品等均可作为采集标本(送检单见附表3)。标本的规范采集和运输是分离培养霍乱弧菌或以其他方法检测的先决条件。对于典型病例的腹泻标本,可以直接使用选择性培养基进行分离培养,其他标本,以及疑似/不典型病例腹泻标本,均需进行增菌后分离培养或用其他方法检测。对培养菌落需要进行霍乱弧菌的确认或排除,包括对可疑菌落进行诊断血清(或诊断单克隆抗体)的凝集试验、必要的生化试验、甚至系统生化鉴定。要明确分离株的血清群、生物型、血清型,同时要进行是否产霍乱毒素的鉴定,包括使用一些免疫学方法或检测分离株中是否携带霍乱毒素基因。对分离菌株的报告,要包括以上这些要素。菌株报告表的参考模板见附表4“实验室检验结果报告单(样单)”。菌株送上一级疾病预防控制中心实验室的登记表格可参照附表5“霍乱菌株上送、移交登记表(样表)”。
对于病人,获得菌株是霍乱感染的确诊条件,另外目前已有一些简易和快速的检测方法,可以作为辅助诊断或者为分离培养提供提示,但不能用这些辅助检测方法替代分离培养,因此在辅助方法呈阳性或可疑阳性后,应立即对标本进行分离培养。即便辅助检测方法为阴性,在仍然怀疑霍乱弧菌感染时,仍需要对标本进行增菌和霍乱弧菌的分离培养与菌落鉴定。需要注意辅助检测方法的灵敏性和适用范围。
对于食品、水体、环境等的标本,需要进行增菌后使用选择性培养基进行霍乱弧菌的分离培养或以增菌液作为辅助检测方法的标本,例如核酸扩增检测等,能够提高检测效率。
对获得的菌株,需要进行核酸指纹图谱的分子分型检测,这能够在疫情分析和溯源中发挥重要作用。对来自病例的菌株,还需进行耐药检测,以尽早发现可能的耐药问题。
一般县区级疾病预防控制中心实验室和医疗机构临床实验室对首发病例菌株需尽快直接送往省级疾病预防控制中心实验室做复核、进一步鉴定以及毒力、分子分型等其他相关检测。对其后分离菌株尽快送往地市级疾病预防控制中心进行复核鉴定、毒力检测、药敏试验等检测,并报告结果至省级疾病预防控制中心,另外需送往省级疾病预防控制中心实验室尽快进行分子分型检测。
霍乱弧菌的实验室检测流程见图1-4。
图1-4 O1群与O139群霍乱弧菌的检验程序
二、实验室生物安全
1.生物安全管理要求
霍乱属于肠道传染病,对实验室操作以及样品采集等方面的生物安全标准应按照肠道感染细菌性疾病的通用生物安全要求。另外,霍乱在我国属于传染病法规定的甲类报告管理传染病,在原卫生部《人间传染的病原微生物名录》(卫科教发〔2006〕15号)中,霍乱弧菌流行株危害程度为第二类,属于高致病性微生物级别(非流行株危害程度为第三类),要求在生物安全二级实验室(BSL-2)操作病原体。
对于霍乱疫情或疑似霍乱疫情的现场调查和在样本采集过程中,必须注意生物安全防护,调查采样人员应咨询实验室人员,做好个人防护以及避免采集标本过程中的感染以及标本再污染其他物品和环节。
2.防护措施
(1)防护要求
1)霍乱弧菌产毒株(流行株)按第二类管理,非产毒株(非流行株)归第三类,在实验活动中应按照BSL-2实验室操作活动要求进行。
2)以活菌感染的动物实验,在动物生物安全二级实验室(ABSL-2)进行。
3)样本检测,包括样本的病原菌分离纯培养、药物敏感性实验、生化鉴定、免疫学实验、PCR核酸提取等涉及活病原时,需在BSL-2实验室进行;临床实验室的检验活动,按照原卫生部《医疗机构临床实验室管理办法》(卫医发〔2006〕73号)中关于实验室安全管理的要求进行。
4)含非活菌的实验,如不含活菌材料的分子生物学、免疫学等实验,可在BSL-1实验室进行。
5)现场调查和样品采集过程中,应避免与怀疑霍乱弧菌污染的部分接触,必要时穿戴个人防护服和手套。尤其采集样品(包括病人、疑似病人或疑似带菌者的标本、以及非病人的其他所有标本)过程中,因涉及对霍乱弧菌污染调查,因此对采集样品均按含有霍乱弧菌病原体处理,需戴手套操作。操作过程中除采样装置中接触标本的位置,避免污染其他物品表面。
(2)个人防护装备:
实验时要着实验室工作服装和防护手套,需要时(如处理大量活菌及感染性材料、较长时间操作时)戴口罩。操作过程中严格操作程序,保障实验操作不遗撒含菌材料、不污染台面。勤洗手,操作完毕离开实验室时需对手进行彻底消毒清洗。
3.实验操作和采样中意外事件应急处置原则
(1)划伤或刺伤:
主要包括:立即采取措施挤压受伤部位,并对局部进行可靠消毒;应使用足量清水冲洗伤口;应按照规程安全撤离污染区域,进行包扎处理;事后应将事故报告相关部门备案。应采取措施进行医学观察,并使用环丙沙星、诺氟沙星、复方磺胺甲 唑等抗生素进行治疗。
(2)离心管破裂:
应针对不同种类离心机和离心桶采取不同的处理措施,主要包括:及时关闭离心机电源;保持足够的静置时间,让气溶胶充分沉降;做好充足的个人防护后进行消毒清理,包括消毒液擦拭、浸泡和高压灭菌(对离心管以及可高压的离心转头)等;遵循良好实验室操作规范处理现场;按照规程处理废物。
(3)皮肤黏膜接触感染性物质:
主要包括:立即停止工作,按照规程撤离至指定处理区域;使用合适的消毒液对污染部位实行消毒;对污染部位进行充分的冲洗。应根据不同程度进行隔离观察和抗生素预防治疗,按照规程报告相关部门备案。
(4)确定或有证据怀疑吸入含霍乱弧菌的气溶胶:
虽然霍乱弧菌经肠道感染,但在操作过程中,在确定或有证据怀疑吸入含霍乱弧菌的气溶胶(一些实验操作可产生含霍乱弧菌的气溶胶,如快速搅拌含菌液体、悬空滴加菌液等)时,应按规程立即撤离实验室,在指定区域进行隔离观察,并服用抗生素进行预防性治疗。
(5)生物安全柜内少量溅洒:
主要包括:采取有效措施避免二次产生气溶胶,如含消毒液浸湿的实验室纸巾和毛巾覆盖溅洒面等。使用高效消毒剂进行消毒,消毒时应遵循由四周到中心的消毒顺序,并保持消毒剂足够的作用时间。根据需要可进行重复消毒。
不同意外事故的具体处理指南,参考《实验室生物安全通用要求》(GB 19489—2008)中的附录C。
4.废物处理
通过蒸汽压力灭菌、化学消毒法处理所有来自防护实验室的废物材料,包括液体废物和固体废物。
5.菌株运输
在霍乱监测、疫情调查等过程中涉及霍乱弧菌菌株或样本的运输,需按照原卫生部《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》中华人民共和国卫生部令第45号的相关要求,办理申办手续、包装、运输和接收。
霍乱弧菌菌株和标本运输分类以及UN编号:所有涉及霍乱弧菌的标本和培养物均属于A类感染性物质,联合国编号(UN编号)均为UN2814。
包装要求:应采取A类感染性物质运输包装,具体包装要求符合IATA《危险品规则》中包装说明602。
三、样品采集和送检
1.标本采集和送检的要求
标本采集是否规范,能从很大程度上影响检验工作的质量。标本采集应由受过专门培训的人员来执行,同时注意生物安全防护,防止样品污染、交叉污染和自身感染。标本应有唯一编号作为唯一性标识。标本在采集后应立即放入冷藏箱中,注意勿使标本局部冷冻,并尽快送往实验室进行分离培养。
送检标本时应填写“标本送检单”(样单见附表2和3),写明姓名、住址、联系方式、发病时间、采集时间、临床诊断等。采集标本为环境和食品标本等时,也需要记录采集时间、地点、种类等相关信息。标本管/袋或瓶上标记样品编号。因病人标本含有病原体,标本装入试管或小瓶时,注意勿污染容器口外壁,必须妥善包装以防破碎、渗漏等,放在坚固的送检箱内由专人送往检验室,运送过程中注意安全。送检箱每次用后须经消毒处理。
2.标本种类及其采样方法
病人标本应尽可能采集粪便。根据调查需要以及标本的可及性,如下标本也作为检材:病人呕吐物、尸体肠内容物、粪便污染衣物及相关物体表面如地面、水体、食品、水生动物、苍蝇等。标本转运培养基配方见附件3“常用的标本保存液和细菌培养基”。
(1)病人粪便:
粪便标本应尽可能在发病早期(能采集到的最早期)采集。即便病人已使用抗生素,为尽可能获得霍乱病原学诊断,也需在能采集的最早期采集标本。用采集粪便标本(包括水样便)的器材采取新鲜粪便,避免采便量过少,一般要求水样便采取1~3ml,放入无菌带螺旋盖的试管中,拧紧管盖;成形便采取指甲大小的粪量,装入灭菌小瓶中,盖好瓶盖。
如病人不能自然排出大便、可使用肛拭或肛门采便管采集。用棉拭子(用于PCR检测的标本,不要使用棉拭子而应使用灭菌人造纤维拭子或塑料棒采集)或肛门采便管先在灭菌生理盐水中蘸湿后(棉拭子贴管壁挤出多余的液体),由肛门插入直肠内3~5cm(幼儿约2~3cm)处,旋转360°,自肛管内壁表面拭取采集。应注意棉拭子大小是否适宜、光滑、结实且不易脱落。然后立即置于冷藏箱内,送往实验室。肛拭子标本如不能在2小时内送达实验室,应插入Cary-Blair运送培养基进行运送,注意培养基应埋住粪便拭子,手接触的部分在管口折断弃去。
粪便标本如果运送时间不超过24小时,还可将其放在碱性蛋白胨水中室温运送。标本与碱性蛋白胨水的比例为8~10ml,碱性蛋白胨水可加入1~3ml液体便或指甲大小的成形便。过多的粪便量会降低保存液的pH。如果没有合适采便器材以及没有运送培养基时,可用无菌吸水纸条浸于液体粪便中,然后将吸水纸条密封于塑料袋中,放入冷藏箱中运往实验室。
(2)病人呕吐物:
用无菌压舌板或棉拭子挑取少量呕吐物作为检材,放入灭菌塑料管、自封塑料袋或灭菌带盖瓶中,密封。立即置于冷藏箱内,送往实验室。
(3)水体:
包括河口水、江河水、沟渠水、池塘水、湖水、井水、港湾海水、乡镇自来水厂源水、医院污水排放口、下水道排放口、海水产品养殖水、海水产品交易市场的出水口等。需要时也可采集水体的底泥作为检材。水样标本的采集方法有多种,各实验室应根据现场流行病学调查需要及实验室自身检测条件,如有无过滤器等,作相应的选择。
(4)食品:
针对不同的可疑食品,采集整体或部分标本,带至实验室。注意采集过程中不同食品及不同部位不能交叉污染。
(5)海水产品:
选取活海水产品或涂抹拭子,置于塑料袋内(拭子标本可按粪便拭子保存运输方法处置),尽快送往实验室。如在一箱甲鱼中可采取数只甲鱼的体表作为一个标本送检,这比只做一只甲鱼体内检查其阳性检出机会可能更多。霍乱监测时,海水产品常作为重点采集监测的对象。注意采集过程中不同食品及不同部位不能交叉污染。
(6)物体表面标本:
用灭菌棉拭蘸以碱性蛋白胨水涂擦沾染粪便的衣物表面、食物操作台、砧板等相关物体或怀疑污染物体表面,放入到碱性蛋白胨水中,密封,常温下运往实验室。
(7)苍蝇标本:
在每个采样点以10~15只苍蝇作为一份标本放入自封袋或试管中,密封,置于冷藏箱中送实验室。
四、样品的检测
霍乱弧菌的实验室分离是将病人或其他如食品、水体、物品涂抹等标本在选择性培养基上进行直接培养或经过增菌后再做培养。粪便、呕吐物等标本可直接进行分离培养或增菌后培养,水和食品等标本需进行过滤、沉淀、剪碎、稀释等处理,然后进行增菌和分离培养。对可疑菌落,以血清学特性为主,结合形态学和生化学性状进行鉴定。后续根据流行病学调查需要,进行霍乱弧菌的毒力检测、分子分型以及耐药性检测等。所用培养基配方见附件2“常用的标本保存液和细菌培养基”。
具体检测方法见附件3标本的增菌和分离培养,鉴定和检测。
霍乱弧菌耐药性检测见附件4。