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第三章 感染的实验室检查与诊断
第一节 细菌性感染的实验室检查与诊断
感染性疾病是常见病、多发病，由于高效、广谱抗菌药物的广泛应用和免疫抑制剂应用的增加，获得性免疫缺陷综合征患者的逐渐增加，细菌感染性疾病的发病率也随之呈上升趋势，严重危害人类健康。在感染性疾病中，细菌感染患者占大多数，因此细菌感染的早期、快速诊断对临床治疗有着极其重要的意义。细菌感染性疾病的诊断与治疗水平的提高，依赖于临床病史的采集、体格检查及必要的辅助检查综合判断，感染部位不同临床症状、体征及相应的辅助检查也各有区别。
一、感染的临床表现
感染性疾病感染的部位不同、病原体不同、不同的个体差异，临床表现各不相同。非特异性症状有全身不适、乏力、食欲不振、头痛、背痛、肌肉关节痛等非特异性症状。常见的临床症状有发热、皮疹、脓毒血症症状。
1.发热
发热原因很多，最常见是的感染性发热。发热按发热的高低可分为：低热37.3～38℃，中等发热38.1～39℃，高热39.1～41℃，超高热41℃以上。
感染性发热的常见病原体有细菌、病毒、真菌、螺旋体、疟原虫等。发热是机体抵抗感染的机制之一，发热甚至可能有其他的正面效果，如缩短疾病时间、增强抗生素的效果及使感染较不具传染性等。不明原因发热(fever of unknown origin，FUO)的定义为：①发热时间持续≥3周；②体温多次＞38.3℃；③经≥1周完整的病史询问、体格检查和常规实验室检查后仍不能确诊。
发热的临床过程及特点，发热的临床经过一般分为以下三个阶段。
（1）体温上升期：
体温上升期常有疲乏无力、肌肉酸痛、皮肤苍白、畏寒或寒战等现象。
（2）高热期：
指体温上升达高峰之后保持一定时间，持续时间的长短可因病因不同而有差异。此期中体温已达到或略高于上移的体温调定点水平，体温调节中枢不再发出寒战冲动，故寒战消失；皮肤血管由收缩转为舒张，使皮肤发红并有灼热感；呼吸加快变深；开始出汗并逐渐增多。产热与散热过程在较高水平上保持相对平衡。
（3）体温下降期：
由于病因的消除，致热源的作用逐渐减弱或消失，体温中枢的体温调定点逐渐降至正常水平，产热相对减少，散热大于产热，使体温降至正常水平。此期表现为汗多，皮肤潮湿。
热型对临床诊断有一定帮助，但随着抗生素的广范应用，典型的热型已不常见。临床上常见的热型有：
（1）稽留热：是指体温恒定地维持在39～40℃以上的高水平，达数天或数周，24小时内体温波动范围不超过1℃。常见于大叶性肺炎、斑疹伤寒。
（2）弛张热：是指体温常在39℃以上，波动幅度大，24小时内波动范围超过2℃，但都在正常水平以上。又称败血症热型。常见于败血症、风湿热、重症肺结核。
（3）间歇热：体温骤升达高峰后持续数小时，又迅速降致正常水平，无热期（间歇期）可持续1天至数天，高热期与无热期反复出现。常见于疟疾、急性肾盂肾炎。
（4）波状热：体温逐渐上升达39℃或以上，数天后又降至正常水平，持续数天后又逐渐升高，如此反复。常见于布氏杆菌病。
（5）回归热：体温急骤上升至39℃或以上，持续数天后又骤然下降至正常水平。高热期与无热期各持续数天后规律交替一次。常见于霍奇金病、回归热等。
（6）不规则热：发热的体温曲线无一定规律，可见于结核病、风湿热、肺炎及渗出性胸膜炎等。
2.皮疹
皮肤是人体最大的器官，是机体内外环境的分界，具有屏障、吸收、分泌、感觉和体温调节等重要的生理功能。外界环境中的许多致病因子可对皮肤、黏膜造成损害，皮肤、黏膜的损害称为皮疹。病毒、细菌、药物、虫媒叮咬、自身免疫性疾病、肿瘤及各种理化因子均可引起皮疹。在病程中伴有皮疹发生的感染性疾病，统称为出疹性传染病。出疹性传染病有麻疹、风疹、水痘、猩红热和伤寒等。不同的疾病有不同的病原和皮疹。临床医生应掌握发疹性疾病的时间、季节、规律和特点，重视皮肤、黏膜的检查，进行综合分析以作出正确的诊断。
（1）引起感染性皮疹的疾病：
①病毒感染：麻疹、风疹、水痘-带状疱疹、单纯疱疹、传染性单核细胞增多症、 AIDS、幼儿急疹、天花、猴痘、病毒性出血热及手足口病等；②细菌感染：猩红热、伤寒、流行性脑脊髓膜炎、炭疽、丹毒、类丹毒、麻风及脓疱疮等；③螺旋体感染：梅毒、回归热及钩端螺旋体病等；④立克次体感染：落基山斑点热、恙虫病、斑疹伤寒、蜂传斑点热及立克次体痘等。在感染性疾病中，病毒感染较为多见。
（2）感染性皮疹的形状和特征：
临床可分为斑疹、斑片、丘疹、水疱、瘀点、瘀斑及结节等几个类型，感染性皮疹的临床表现复杂多样，常有以上基本形态中的两种或多种同时存在或先后演变，如水痘和手足口病等。药疹和丘疹性荨麻疹亦常有多种形态皮疹同时存在。
1）斑疹、丘疹及斑丘疹：
引起斑疹、丘疹及斑丘疹的有细菌、病毒、立克次体、真菌、药物过敏及自身免疫性疾病。斑疹为皮肤黏膜的局限性色素改变，皮损与周围皮肤平齐，无隆起或凹陷，大小不一，形状不规则，直径一般小于1～2cm。斑疹因发生机制及表现不同分为炎症性红斑、血管性红斑、出血斑、色素沉着斑、色素减退斑等。炎症性红斑因感染、理化刺激使真皮内血管暂时扩张形成，压之褪色，见于猩红热和麻疹。丘疹为局限性隆起皮面的皮损，直径小于0.5cm，可由表皮或真皮浅层细胞增殖、代谢产物聚积、炎症细胞浸润形成。丘疹表面可以是尖的、圆的或扁平的，颜色可以是红色、紫色、黄色或白色。介于斑疹与丘疹之间稍隆起的为斑丘疹。
2）斑块：
为扁平的、隆起皮面的直径大于1～2cm的皮损，可由丘疹增大或融合而成。
3）水疱和大疱：
为局限性、内含液体的隆起性损害，水疱直径一般小于0.5cm，超过0.5cm为大疱，水疱可位于角质下、表皮内或表皮下，可变成脓疱或大疱，疱壁紧张或松弛。引起水疱的有细菌、病毒、立克次体及药物过敏。
4）瘀点和瘀斑：
引起瘀点和瘀斑的疾病有流行性脑脊髓膜炎、病毒性出血热、钩端螺旋体病、药物过敏及败血症等。
5）结节：
为局限性、实质性皮损，直径大于0.5cm，较深。与丘疹的鉴别：病变范围较丘疹深而大，结节位于真皮深层或皮下组织中，由炎症细胞浸润或代谢产物聚积而成。结节可吸收消退，亦可溃破形成溃疡，愈后留瘢痕。引起结节的疾病有中性粒细胞增多性皮炎、结节性非化脓性回归热性脂膜炎、淋巴瘤、恶性组织细胞增多症等。
3.贫血
贫血是感染发生时机体的一个重要临床表现，其严重程度不同，可由轻微甚至未能识别的贫血，以致急性危及生命的感染并发症。虽然某些感染性贫血有明确的临床和病理特征，但大多还受其他因素的影响。感染的性质不同，贫血发生机制呈多样性。主要形式包括：①慢性感染：为慢性的、感染性的、炎性的贫血；②感染致溶血；③骨髓红细胞增殖分化异常：如细小病毒感染；④失血：有弥散性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）、病毒性出血热。正确诊断和积极准确的治疗能减少死亡率，缩短治疗时间。
4.脓毒血症
细菌感染导致脓毒血症是临床上一种常见且严重的病症，目前病死率仍较高，严重脓毒血症和脓毒性休克患者病死率更高。
脓毒血症诊断标准：脓毒血症(sepsis)指的是由感染引起的全身炎症反应，即全身炎症反应(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)+感染(infection)。SIRS是机体对不同的严重损伤所产生的全身炎症反应，包括：①体温＞38℃或＜36℃；②心动过速，心率＞90次/分；③过度换气，呼吸＞20次/分；④血液白细胞计数＞12×10 9/L或＜4×10 9/L。四项中需≥两项即可诊断为SIRS。脓毒血症应符合存在感染或高度怀疑存在感染同时符合SIRS 2项或2项以上者，可诊断为脓毒血症。
5.其他症状
感染部位不同，临床表现有各自特征性表现：①肺部感染：有咳嗽、咳痰、气急、胸痛等症状，原有呼吸道症状加重，可有脓血痰或咯血，病变范围大、病情严重者可有呼吸困难，呼吸窘迫。往往有感染中毒症状，如寒战、高热、谵妄、反应迟钝、呼吸频率快、呼吸衰竭、心率加快、恶心、呕吐、腹胀等毒性症状。②消化系统感染：临床多出现腹痛、恶心、呕吐、腹泻、腹胀等。③泌尿系感染有腰痛及尿频、尿急、尿痛、下腹痛等膀胱刺激症状。
二、感染的体征
不同的感染性疾病体征各不相同，非特异性体征有急性病容，呼吸频率加快、心率快、面色潮红、鼻翼扇动等。以下列举几种常见感染性疾病的体征。
1.感染性心内膜炎
指因细菌、真菌和其他微生物直接感染而产生心瓣膜或心室壁内膜的炎症，有别于由于风湿热、类风湿、系统性红斑性狼疮等所致的非感染性心内膜炎。80%～85%的患者可闻及心脏杂音，可由基础心脏病和（或）心内膜炎导致瓣膜损害所致。急性者要比亚急性者更易出现杂音强度和性质的变化，或出现新的杂音。瓣膜损害所致的新的或增强的杂音主要为关闭不全的杂音，尤以主动脉瓣关闭不全多见。金黄色葡萄球菌引起的急性心内膜炎起病时仅30%～45%有杂音，且随瓣膜发生损害，75%～80%的患者可出现杂音。
周围体征多为非特异性，包括：①瘀点：可出现于任何部位，以锁骨上皮肤、口腔黏膜和睑结膜常见，病程长者较多见。②指和趾甲下线状出血。③Roth斑：为视网膜的卵圆形出血斑，其中心呈白色，多见于亚急性感染。④Osler结节：为指和趾垫出现的豌豆大的红或紫色痛性结节，较常见于亚急性者。⑤Janeway损害：为手掌和足底处直径1～4mm无痛性出血斑，主要见于急性患者。引起这些周围体征的原因可能是微血管炎或微栓塞。⑥脾大见于15%～50%、病程＞6周的患者，急性者少见。⑦贫血：IE（自体瓣膜感染性心内膜炎）时贫血较为常见，尤其多见于亚急性者，有苍白无力和多汗。主要由于感染抑制骨髓所致。多为轻、中度贫血，晚期患者可有中度贫血。
2.肺炎
早期肺部体征无明显异常，重症者可有呼吸频率增快、鼻翼扇动、发绀。肺实变时有典型的体征，如叩诊浊音、语颤增强和支气管呼吸音等，也可闻及湿性啰音及呼吸音减弱等。并发胸腔积液者，患侧胸部叩诊浊音，语颤减弱，呼吸音减低。
3.腹腔脏器感染
体征可有腹部压痛、反跳痛。肠鸣音增强、肠鸣音减弱或消失，可出现移动性浊音，伴麻痹性肠梗阻且有明显腹胀。
4.泌尿系感染
患者有腰部钝痛或酸痛，少数有腹部绞痛，沿输尿管向膀胱方向放射。肾区叩击痛阳性。
5.中枢神经系统感染
轻微的意识和人格改变，有时以全身性或部分性运动性发作为首发症状。注意力涣散、反应迟钝、言语减少、情感淡漠和表情呆滞，患者呆坐或卧床，行动懒散，甚至生活不能自理，或表现木僵、缄默，或有动作增多、行为奇特及冲动行为，部分患者可因精神行为异常为首发或唯一症状而就诊于精神科。神经症状可表现偏盲、偏瘫、失语、眼肌麻痹、共济失调、多动(震颤、舞蹈样动作、肌阵挛)，重症患者有意识障碍，表现意识模糊或谵妄，随病情加重可出现嗜睡、昏睡、昏迷或去皮质状态；体征可表现为颈强直及Kernig征等脑膜刺激征。还会有肢体肌力、肌张力改变，脑神经损害表现，视力减退、复视和面神经麻痹等。
6.皮肤软组织感染
局部有红肿、皮温增高、压痛、硬结、硬块或向心性蔓延的红痛条状物，局部可有波动感、坏死、溃疡及功能障碍等，注意区域淋巴结可有肿大。躯体其他部位有同样病灶。有活动性手、足癣。
三、实验室检查和辅助检查
感染是最常见的致病因素，细菌是造成感染的主要病原体，正确鉴别细菌感染对早期实施经验性抗感染治疗、挽救患者生命和避免因抗菌药物滥用而产生耐药性具有重要意义。许多快速诊断细菌感染的试验，如细菌感染时血常规中的白细胞（WBC）和中性粒细胞比例（NEU%）及C反应蛋白（CRP）升高，泌尿系感染时尿常规中的WBC升高，细菌性痢疾时大便常规中的WBC升高等。感染性疾病涉及很多病原体，而目前没有单一的试验能检出所有潜在的病原体。实际工作中应根据患者症状选择相关的检查，对每一个疑似细菌感染性疾病的患者，在抗菌药物治疗前应例行做血常规联合CRP或单独做PCT检查进行筛查，对危重患者同时采集样本做细菌培养，在抗菌药物治疗过程中要根据临床症状动态监测各项相关指标，评价疗效。
（一）血液检查 1.白细胞计数（WBC）
白细胞计数是诊断最便宜、快速的检验方法。外周血白细胞总数及中性粒细胞比例增高，中性粒细胞核左移为细菌感染；外周血白细胞总数及淋巴细胞比例增高，多见于传染性单核细胞增多症及肾综合征出血热；外周血白细胞总数及嗜酸性粒细胞比例增高，多见于药疹及寄生虫感染；外周血白细胞总数正常或降低，多见于病毒感染如EB病毒、巨细胞病毒、麻疹、水痘及带状疱疹、单纯疱疹、风疹等，可查特异性IgM或核酸。白细胞总数正常值为（4～10）×10 9/L。大于10×10 9/L时考虑为细菌感染，严重感染时可出现白细胞数的降低。
2.C反应蛋白（CRP）
C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)是由肝细胞合成的一种急性时相蛋白，也是临床上常用的感染炎性反应指标之一。CRP可以激活补体和加强吞噬细胞的吞噬而起调理作用，从而清除入侵机体的病原微生物和损伤、坏死、凋亡的组织细胞，在机体的天然免疫过程中发挥重要的保护作用。CRP是组织损伤和炎症的非特异性标志物，在细菌感染和组织损伤时常升高，疾病得到缓解时又能迅速恢复正常，有助于评估与检测急性感染的严重性，其半衰期为6～8h，感染后2～3h即可升高，而机体一旦恢复，CRP又迅速恢复正常（6～7d），远早于WBC及粒细胞（GRA）。CRP在感染性疾病中，是很好的诊断和鉴别诊断指标，一旦发生炎症，CRP水平即升高，而病毒性感染CRP大都正常。脓毒血症CRP迅速升高。又因CRP不受抗生素、免疫抑制剂和激素等影响，待原发病控制和病情恢复又可降至正常范围。所以，CRP的检测在观察感染，并指导抗生素使用和停药时间方面具有重要价值。正常参考值：＜10mg/L。
3.中性粒细胞碱性磷酸酶（NAP）
NAP存在于成熟中性粒细胞中，其他细胞均呈阴性反应。阳性反应为在胞质中出现灰色到棕黑色颗粒，反应强度分为5级，即-、+、++、+++、++++。反应结果以阳性反应细胞的百分率和积分值来表示。血涂片经染色反应后，在油镜下，连续观察100个成熟中性粒细胞，记录其阳性反应细胞所占的百分率即为阳性率；并对所有阳性反应细胞逐个按其反应强度作出+～++++的分级，将各级所占的百分率乘以级数，然后相加，即为积分值。它的增高和减低具有很重要的临床鉴别诊断意义，NAP可作为早期鉴别细菌、病毒感染的敏感指标之一，细菌感染NAP增高明显，病毒合并细菌感染NAP亦增高但无细菌感染明显，病毒感染则一般变化不明显或稍增高。若病程＞6h，同时NAP增高不明显的基本可排除细菌感染，NAP明显增高患者，用抗生素治疗后疗效显著。因此NAP对早期鉴别细菌感染或病毒感染及对临床是否使用抗生素提供重要的参考价值。参考值：阳性率10%～40%，积分值40～80，急性化脓性感染时NAP活性明显升高。
4.血清降钙素原（PCT）
PCT是一种没有激素活性的糖蛋白，近几年来国外已将PCT检测广泛用于各种感染性疾病的诊断，认为是一项有潜在诊断价值、敏感的全新诊断指标。PCT由116个氨基酸组成，正常情况下由甲状腺C细胞产生，当严重感染并有全身表现时，PCT水平明显升高，而在轻微感染时PCT不受影响。PCT对于细菌感染和败血症、脓毒血症等具有高度敏感性和特异性，脓毒血症感染患者其PCT水平显著增高可达正常人的2000倍。PCT可作为快速诊断细菌感染的临床指标。在全身严重感染及脓毒血症时PCT是一个敏感性、特异性更高的指标。PCT对评估细菌早期感染的严重程度显著优于CRP、WBC及体温。PCT可广泛用于ICU病房与血液科、在局部感染、病毒感染、慢性非特异性炎症、癌症发热、移植物宿主排斥反应或自身免疫性等疾病时PCT浓度不增加或轻微增加，因此也可用于各种临床情况的鉴别诊断；PCT浓度和炎症严重程度成正相关，并随着炎症的控制和病情的缓解而降低至正常水平，因而PCT又可作为判断病情与预后以及疗效观察的可靠指标。PCT在临床上具有广泛而又重要的应用价值，对抗生素的应用具有重要的指导意义。对全身性感染脓毒血症和呼吸道感染的诊断意义分别见表3-1-1、表3-1-2。
表3-1-1 PCT对脓毒血症诊断的意义
表3-1-2 PCT对呼吸道感染诊断的意义
5.支原体特异性抗体
肺炎支原体( Mycoplasma pneumoniae，Mp)是一类无细胞壁、大小介于病毒与细菌之间、可在无生命培养基中生长繁殖的最小原核细胞型微生物。Mp仅寄生于人类，人群对其普遍易感，但对Mp感染的诊断一直缺乏令人满意的金标准。目前以双份血清学为金标准，双份血清学标本抗体滴度升高4倍以上仍是目前诊断Mp急性感染的基石。支原体特异性IgM抗体是感染支原体后，机体出现最早的抗体，一般感染后1周左右出现，21～28天达到高峰，以后逐渐降低，因为一般支原体感染的潜伏期为1～3周。当患者出现症状时，IgM抗体已达到相当高的水平，因此IgM抗体可作为急性感染的诊断指标。双份血清抗体滴度升高超过4倍以上，滴度＞1:32以上有诊断意义。
（二）体液培养及病原学检查
细菌培养作为细菌感染性疾病诊断的金标准，能准确鉴定细菌种类并提供敏感抗菌药物治疗依据，是细菌耐药性监测与抗菌药物经验治疗的基础。
标本直接涂片结果可以辨别致病菌或定植菌，可提示进一步检查方法和确定分离鉴定病原体所需的培养基，也可以解释部分细菌培养阴性的报告。如涂片有细菌而培养阴性时，有可能是厌氧菌（脓液、无菌体液多见）或样本来自于应用抗菌药物的过程中（细菌死亡或处于抑制状态）。无菌体液直接涂片染色显微镜检查阳性，结合临床症状对疾病的初步诊断与治疗有重要的临床价值。
1.血培养
血培养是临床微生物检测重要的项目之一，对感染性疾病的诊断、病情与疗效评价有重要价值。血培养是诊断菌血症和感染性心内膜炎（IE）的最重要的方法。人体发生病原菌感染时，不仅全身性感染可以在血液中检测到病原微生物，局部感染也可因病原菌入血而先出现一过性菌血症，甚至也可最终发展为败血症。美国CLSI指定的《血培养时标本采集及运送》对血培养采集时间、采集部位、采集方法、采集血量等方面均有十分具体的规定，主要规定为：①建议临床对疑似血流病原感染者应进行多次血培养，但24h内一般不超过3次；②对怀疑急性脑膜炎、骨髓炎、关节炎、细菌性肺炎和肾盂肾炎的发热患者应于抗生素治疗前采血，如患者有弛张热最好于发热前采集标本；③采集时应从不同部位分别采集2套血培养，每套培养包括需氧及厌氧培养瓶各1个，采集后立即送往化验室。
在近期未接受抗生素治疗的患者，血培养阳性率可高达95%以上，其中90%以上患者的阳性结果来自入院后第一日采集的标本。对于未经治疗的亚急性患者，应在第一日间隔1h采血1次，共3次。如次日未见细菌生长，重复采血3次后，开始抗生素治疗。已用过抗生素者，停药2～7天后采血。急性患者应在入院后3h内，每隔1h采血1次，共取3个血标本后开始治疗。菌血症为持续性，无需在体温升高时采血。每次取静脉血10～20ml作需氧和厌氧培养，并周期性作革兰染色涂片和传代培养。必要时培养基需补充特殊营养或采用特殊培养技术。念珠菌（约1/2病例）、曲霉菌、组织胞浆菌、Q热柯克斯体、鹦鹉热衣原体等致病时，血培养阴性。2周内用过抗生素或采血、培养技术不当时，常降低血培养的阳性率。
静脉血培养分离病原菌还可用于耐药监测，为临床应用抗菌药物的选择提供依据。
2.尿液
当尿路感染(urinary tract infections，UTI)发生时，常可以在尿液中检测到细菌、白细胞、红细胞等有形成分，这些是临床医生诊断UTI的客观依据，其中，白细胞尿和菌尿的检出是筛检的主要指标。尿培养阳性是UTI确诊的金标准。
（1）常规检查：
可有白细胞、血尿、蛋白尿。尿沉渣镜检白细胞＞5个/HP称为白细胞尿，对尿路感染诊断意义较大；部分尿路感染患者有镜下血尿，尿沉渣镜检红细胞多为3～10个/HP，呈均一性红细胞尿，极少数急性膀胱炎患者可出现肉眼血尿，蛋白尿多为阴性～微量，部分肾盂肾炎患者尿中可见白细胞管型。
（2）白细胞排泄率：
准确留取3h尿液，立即进行尿白细胞计数，所得白细胞数按每小时计算，正常人白细胞计数＜2×10 5/h，白细胞计数＞3×10 5/h为阳性，介于（2～3）×10 5/h为可疑。
（3）细菌学检查 1）涂片细菌检查：
清洁中段尿沉渣涂片，革兰染色用油镜或不染色用高倍镜检查，计算10个视野细菌数，取其平均值。每个视野下可见1个或更多细菌，提示尿路感染。此法检出率达80%～90%，可初步确定是杆菌或球菌、是革兰阴性还是革兰阳性细菌，对及时选择有效抗生素有重要参考价值。
2）细菌培养：
可采用清洁中段尿、导尿及膀胱穿刺尿做细菌培养，其中膀胱穿刺尿培养结果最可靠。中段尿细菌定量培养≥10 5/ml，称为真性菌尿，可确诊尿路感染；尿细菌定量培养10 4～10 5/ml，为可疑阳性，需复查；如＜10 4/ml，可能为污染。耻骨上膀胱穿刺尿细菌定性培养有细菌生长，即为真性菌尿。
尿细菌定量培养可出现假阳性或假阴性结果。假阳性主要见于：①中段尿收集不规范，标本被污染；②尿标本在室温下存放超过1小时才进行接种；③检验技术错误等。假阴性主要原因为：①近7天内使用过抗生素；②尿液在膀胱内停留时间不足6小时；③收集中段尿时，消毒药混入尿标本内；④饮水过多，尿液被稀释；⑤感染灶排菌呈间歇性等。
（4）亚硝酸盐还原试验：
其原理为大肠埃希菌等革兰阴性细菌可使尿内硝酸盐还原为亚硝酸盐。此法诊断尿路感染的敏感性为70%以上，特异性达90%以上。一般无假阳性，但球菌感染可出现假阴性。
3.痰液检查
在肺部感染病原学诊断中，咳痰检查与创伤性防污染套管毛刷（protected specimen brush，PSB）、环甲膜穿刺经气管吸引物(thyrocrico-centesis transtracheal aspiration，TTA)或经皮肺穿刺吸引（LA）相比较，仍是目前应用最多、最简便的下呼吸道取样方法。
（1）痰：
咳痰标本采集方便，是最常用的下呼吸道病原学标本。采集后在室温下2小时内送检。先直接涂片，光镜下观察细胞数量，如每低倍视野鳞状上皮细胞＜10个，白细胞＞25个，或鳞状上皮细胞:白细胞＜1:2.5，可作污染相对较少的“合格”标本接种培养。痰定量培养分离的致病菌或条件致病菌浓度＞10 7cfu/ml，可以认为是肺部感染的致病菌；浓度≤10 4cfu/ml，则为污染菌；介于两者之间，建议重复痰培养；如连续分离到相同细菌，浓度10 5～10 6cfu/ml连续两次以上，也可认为是致病菌。
（2）经纤维支气管镜或人工气道吸引：
受口咽部细菌污染的机会较咳痰为少，如吸引物细菌培养其浓度≥10 5cfu/ml可认为是致病菌，低于此浓度者则多为污染菌。
（3）防污染样本毛刷（protected specimen brush，PSB）：
如所取标本培养细菌浓度≥10 3cfu/ml，可认为是致病菌。
（4）支气管肺泡灌洗（bronchial alveolar lavage，BAL）：
如灌洗液培养细菌浓度≥10 4cfu/ml，防污染BAL标本细菌浓度≥10 3cfu/ml，可认为是致病菌。
（5）经皮细针吸检（percutaneous fine-needle aspiration，PFNA）和开胸肺活检：
两种方法所取标本检测的敏感性和特异性很好，但由于是创伤性检查，容易引起并发症，如气胸、出血等，临床一般用于对抗菌药物经验性治疗无效或其他检查不能确定者。
4.胸腔积液培养
肺炎患者血和痰培养分离到相同细菌，可确定为肺炎的病原菌。如仅血培养阳性，但不能用其他原因如腹腔感染、静脉导管相关性感染解释菌血症的原因，血培养的细菌也可认为是肺炎的病原菌。胸腔积液培养到的细菌则基本可认为是肺炎的致病菌。由于血或胸腔积液标本的采集均经过皮肤，故其结果须排除操作过程中皮肤细菌的污染。
5.尿抗原试验（urinary antigen test）
包括军团菌尿抗原和肺炎链球菌尿抗原。尿抗原(uAg)试验是利用免疫层析膜试验(ICT)检测尿中肺炎链球菌细胞壁多糖。对于某些不能获得痰液的危急重肺炎患者，uAg检测有临床意义。uAg检测是诊断军团杆菌感染最有价值的快速试验。目前的uAg试验是检测尿中军团杆菌肺炎血清1型抗原，也是军团杆菌感染最常见的血清型。其他血清型用 uAg 试验结果不可靠。军团杆菌的培养时间需3～4d，因此军团杆菌uAg检测常常是患者被感染后出现最早的阳性标志物。未浓缩尿阳性率55.5%～66.6%，浓缩尿阳性率86.6% ～91.6%。某些患者在疾病的第5天为阴性，6～14d才出现阳性结果。
尿抗原检测具有很多优点：①在嗜肺军团菌病患者发病1～3d即可从尿中检测出嗜肺军团菌抗原，为早期诊断治疗提供依据。②简便、快速、敏感，不需要贵重仪器设备，对操作人员的技术要求不高。③尿标本容易获得，对患者无创伤。但尿抗原检测也存在一些缺点：①尿抗原排出时间过长，无法确定是新近感染还是既往感染。②目前国内尚无生产厂家、仅靠进口、价格昂贵，目前尚很难在基层得以普遍应用。③只适用于检测LP1，对其他血清型的检测敏感性很低。
6.脑脊液
颅内细菌感染是一种严重的医院感染，一旦发生不仅使患者的住院时间延长，费用增加，还可能造成患者死亡。因此，颅内细菌感染的及时和明确诊断显得尤为重要，实验室检查可为临床医生提供相关的诊断依据。
因脑脊液细菌培养阳性率较低，故颅内细菌感染的诊断，不能以细菌培养阳性作为唯一根据，还需通过脑脊液常规、生化等检查及临床表现来综合判断。通常颅内细菌感染的患者白细胞数显著升高，生化检测氯、葡萄糖显著降低，在外周血葡萄糖正常的情祝下，脑脊液葡萄糖通常＜2.5mmol/L，而脑脊液蛋白检测升高。脑脊液中葡萄糖含量对中枢神经系统感染具有诊断价值，脑脊液中葡萄糖含量与血糖浓度、血脑脊液屏障的通透性及脑脊液中葡萄糖酵解程度有关：化脓性脑膜炎和结核性脑膜炎由于细菌透过血脑屏障进入脑内，细菌消耗了脑脊液中的葡萄糖，导致葡萄糖降低；而病毒性脑膜炎其病毒不影响葡萄糖，葡萄糖的变化不大。
LDH是标志脑组织损害最敏感的酶，LDH比白细胞更能反映脑膜炎的轻重。临床多采用脑脊液中ADA＞7U/L作为结核性脑膜炎的诊断标准。
（三）影像学检查 1.胸部X线和CT （1）大叶性肺炎（lobar pneumonia）
X线表现：①充血期：早期可无明显的X线征象，或仅有肺纹理增多或密度稍高的片状模糊影。②实变期：密度均匀的致密影，轮廓与肺叶或肺段形态相符合，有时见支气管气道征，病变以叶间裂为界，边界清楚（见图3-1-1）。③消散期：实变区密度逐渐减低，从边缘开始，多为散在，大小不等、分布不规则的斑片状影，易误为肺结核。多在2周内完全吸收或遗留少量索条状影，偶可演变为机化性肺炎。
CT表现：渗出期表现为磨玻璃样影；实变期（见图3-1-2）呈叶、段的实变，可见空气支气管征，叶间裂可向外膨出；消散期散在、大小不等的斑片影。
图3-1-1 大叶性肺炎X线表现
图3-1-2 大叶性肺炎实变期CT表现
（2）支气管肺炎（bronchopneumonia）
X线表现（见图3-1-3）：①渗出：肺纹理增强，边缘模糊，双肺中下野中内带纹理增多、增粗、模糊；斑片状致密影，可伴局限性肺过度充气。②实变：两下肺野中内带不规则的小片或斑片状阴影，有时融合成大片阴影；肺气肿征象：局限性。③空洞：以金黄色葡萄球菌，链球菌引起的小叶肺炎较多见。小儿患者常见肺门影增大，模糊。
CT表现（见图3-1-4）：两肺中下野中内带支气管血管束增粗，沿其分布小斑片影及边缘模糊的1～2cm小结节影，小叶性过度充气。
图3-1-3 支气管肺炎X线表现
图3-1-4 支气管肺炎CT表现
（3）吸入性化脓性肺炎：
实质阴影可以是小叶、肺段或大叶性，病变发展快，一日内扩展为两肺广泛的炎性浸润，病变区无支气管道征脓肿形成，见液面肺气囊，变化快，胸腔积液（脓胸）及液气胸（脓气胸）。
（4）血源性化脓性肺炎：
病变呈两肺广泛分布，以外围多见，病灶呈球形或片状，部分病变见空洞及液面（肺脓肿）脓胸和脓气胸。
（5）支气管扩张
X线表现（见图3-1-5A、B）：① 肺纹理增粗，模糊，柱状支气管扩张可显示轨道征。多个小囊肿状影呈蜂窝状，部分囊内有液平面。② 合并感染时，支气管周围斑片或大片状阴影。反复感染后肺体积缩小，肺纹理密集。发生肺不张后，心影可向患侧移位。
A
B
图3-1-5 支气管扩张X线表现
CT表现（见图3-1-6）：病变支气管壁增厚，管腔扩大，形态多样（见图3-1-6A）。①柱状扩张：“双轨”征(见图3-1-6B）、“印戒”征（见图3-1-6C）；②囊状扩张：葡萄串状、卷发样；③曲张开型扩张：粗细不均的囊柱状；④合并黏液栓时，腔内可见棒状或结节状高密度影，肺内炎症、肺不张。
A
B
C
图3-1-6 支气管扩张CT表现
（6）肺脓肿（lung abscess）
X线表现（见图3-1-7）：
图3-1-7 肺脓肿X线表现
1）急性肺脓肿：①炎症期：肺内大片致密影，边缘模糊，密度较均匀。②脓肿期：病变中央已出现含气液平空洞，内壁不光滑，可伴有胸腔积液。
2）慢性肺脓肿：①空洞：圆形或不规则的厚壁，内外壁清楚，有或无液平。②空洞周围：排列紊乱纤维条索状或斑片状病灶，可为多房性空洞，跨叶分布常伴支扩、脓胸及胸膜肥厚。
3）血源性肺脓肿：两肺多发，大小不等，圆形病灶可见小空洞及液平，肺野外带多发类圆形致密影，见空洞及液平。
CT表现（见图3-1-8）：
急性期：大片密实影，中心密度较低（见图3-1-8A），空洞形成后，壁厚而模糊，内有液平（见图3-1-8B）。慢性期：洞壁清晰，内壁多不规整，增强扫描洞壁强化，支气管、肺血管于脓肿边缘截断。
A
B
图3-1-8 肺脓肿急性期CT表现
（7）急性胰腺炎的CT：
CT根据胰腺组织的影像改变进行分级，对急性胰腺炎的诊断和鉴别诊断、评估其严重程度，特别是对鉴别轻和重症胰腺炎，以及附近器官是否累及具有重要价值。轻症可见胰腺非特异性增大和增厚，胰周围边缘不规则；重症可见胰周围区消失；网膜囊和网膜脂肪变性，密度增加；胸腹膜腔积液。增强CT是诊断胰腺坏死的最佳方法，疑有坏死合并感染者可行CT引导下穿刺。
2.超声
B型超声检查是肝、胆、胰、肾、阑尾、腹腔、盆腔病变迅速诊断的首选方法。对阑尾、胰腺、肝脓肿等感染性疾病具有重要的诊断价值。
（1）阑尾炎的B型超声表现：
急性阑尾炎是一种外科常见急腹症，正常阑尾超声检查多难显示。但阑尾因梗阻、感染使其肿胀或有积液时，超声亦能发现病变阑尾的图像。超声诊断阑尾炎简单、安全、无创伤性、重复性好，可以了解阑尾的大小、形态、位置及感染程度，同时对相邻组织疾病的鉴别诊断具有重要的临床价值。各型阑尾炎的超声特点如下：
1）急性单纯性阑尾炎：
由于阑尾充血肿胀较轻，其正常结构改变不明显，长轴切面观可见阑尾轻度肿大，形态如手状，管壁层次结构模糊，黏膜层增厚，浆膜层回声不光滑。肿大的阑尾蠕动不明显，加压阑尾形态不易改变，并可见阑尾管壁有较丰富的血流信号。
2）急性化脓性阑尾炎：
阑尾粗大，肿胀明显，黏膜回声不均匀，长轴呈腊肠样，横切显示同心圆形。管壁层次相对较模糊，形态可辨认，管腔内为充满散在粗大点状弱回声区，阑尾壁明显增厚、僵硬，部分患者阑尾周围、肠间隙、髂窝及盆腔可有游离的积液暗区。
3）急性坏疽性阑尾炎：
阑尾梗阻积脓，明显肿胀，管壁增厚且结构模糊不易分辨，仅见阑尾最外壁呈强回声的浆膜层，周围液性暗区明显。严重坏死穿孔导致回声中断、结构消失，僵硬成实块，血流信号消失。
4）阑尾周围脓肿：
阑尾失去正常形态，结构不规整，病变为杂乱不均的低回声团块，无法辨认，腔内张力减低，位置固定，因周围组织包裹而形成大小不等的混合性包块，血流信号增加。
（2）急性胰腺炎的B型超声表现：
急性胰腺炎是一种常见而多发的消化系统疾病，它常是因胆管感染、酒精中毒、暴饮暴食或外伤等因素诱发而引起的急腹症，患者主要有起病急、腹痛、恶心、呕吐、发热等临床症状。由于急性胰腺炎发病急骤，病情较重，而且急性出血、坏死型胰腺炎的死亡率较高，因此及时而准确的诊断至关重要。腹部超声检查不仅能够快速做出诊断和初步的分型，而且可反复检查，观察病情的演变，评估病情的严重程度，指导临床合理诊疗。各型胰腺炎的超声特点如下：
1）急性水肿型胰腺炎：
胰腺体积增大，内部回声减低，分布均匀，胰腺周围无液性暗区，胰管未见扩张。
2）急性出血坏死型胰腺炎：
胰腺呈弥漫性或局限性肿大，轮廓模糊，内部回声低强相间，分布不均匀，边沿粗糙主胰管见扩张，内径＞2mm。胰腺周围及腹腔内可见液性暗区。
（3）肝脓肿的B型超声表现：
肝脓肿是常见的肝脏疾病，超声可为肝脓肿进行定位、定性诊断，可观察脓肿形态、大小，有无液化、分隔、脓肿周边有无重要血管结构，并可实时及重复性检查，因此已成为肝脓肿诊治的重要检查方法。
肝脓肿按病程可分为脓肿早期、脓肿形成期和脓肿吸收期，其声像图分别表现为实性肿块型、囊实混合型、囊肿型。由于肝脓肿在整个病程的不同表现，声像图也多样化。肝脓肿早期病变呈单个或多个不均匀低至中等回声，边界欠清，此期无特异性。随着病程进展脓肿区开始出现液化坏死，典型超声表现为内部回声不均匀的混合性病灶，内可见分隔光带及无回声区呈“蜂窝状”或“网格状”改变。常规超声不难诊断。但肝脓肿的发生、发展是动态连续的过程，不同时期可能出现不同超声表现，尤其当部分病灶边界不清、形态不规则时，注意与肝脏恶性病变相鉴别。
（4）感染性心内膜炎（IE）：
感染性心内膜炎可以根据感染部位以及是否存在心内异物，分为以下四类：自体瓣膜心内膜炎、人工瓣膜心内膜炎、右心感染性心内膜炎以及器械相关性心内膜炎。IE常见于心脏有损伤的患者，先天性心脏病和心脏手术是较常见的两个病因。如果早期诊断并得到及时治疗能够显著地降低死亡率。
超声心动图检查有利于IE的诊断。赘生物是IE在超声心动图上的特异性表现，由于心腔内血液呈无回声，瓣膜赘生物为实性回声，这使得心腔内瓣膜赘生物的检出特别敏感，检出率较高，超声心动图因可以直接、实时地观察赘生物的位置、形态和活动度以及明确基础心脏病及心功能而成为首选的检查方法。使用超声检查过程中患者的病变区域都有不同程度的回流。
如果超声心动图发现赘生物、瓣周并发症等支持心内膜炎的证据，可帮助明确IE诊断。经胸超声检查可检出50%～75%的赘生物，经食管超声（TTE）可检出＜5mm的赘生物，敏感性高达95%以上。因此，当临床诊断或怀疑IE时，主张行TEE检查，超声心动图未发现赘生物时并不能除外IE，必须密切结合临床。赘生物≥10mm时，易发生动脉栓塞。感染治愈后，赘生物可持续存在。除非发现原有赘生物增大或新赘生物出现，否则难以诊断复发或再感染。超声心动图和多普勒超声还可明确基础心脏病（如瓣膜病、先天性心脏病）和IE的心内并发症（如瓣膜关闭不全、瓣膜穿孔、腱索断裂、瓣周脓肿、心包积液等）。
附：肺炎的诊断依据
由于细菌学检查阳性率低，培养结果滞后，根据肺炎的获得环境分成社区获得性肺炎和医院获得性肺炎以利于指导治疗，诊断依据分别为：
1.社区获得性肺炎（community acquired pneumonia，CAP）
是指在医院外罹患的感染性肺实质炎症，包括具有明确潜伏期的病原体感染而在入院后平均潜伏期内发病的肺炎。其临床诊断依据是：①新近出现的咳嗽、咳痰或原有呼吸道疾病症状加重，并出现脓性痰，伴或不伴胸痛；②发热；③肺实变体征和（或）闻及湿性啰音；④WBC＞10×10 9/L或＜4×10 9/L，伴或不伴中性粒细胞核左移；⑤胸部X 线检查显示片状、斑片状浸润性阴影或间质性改变，伴或不伴胸腔积液。以上1～4项中任何1项加第5项，除外非感染性疾病可做出诊断。CAP 常见病原体为肺炎链球菌、支原体、衣原体、流感嗜血杆菌和呼吸道病毒（甲、乙型流感病毒，腺病毒、呼吸道合胞病毒和副流感病毒）等。
2.医院获得性肺炎（hospital acquired pneumonia，HAP）
亦称医院内肺炎（nosocomial pneumonia），是指患者入院时不存在，也不处于潜伏期，而于入院48 小时后在医院（包括老年护理院、康复院等）内发生的肺炎。HAP还包括呼吸机相关性肺炎（ventilator associated pneumonia，VAP）和卫生保健相关性肺炎（healthcare associated pneumonia，HCAP）。其临床诊断依据是X线检查出现新的或进展的肺部浸润影加上下列三个临床症候中的两个或以上可以诊断为肺炎：①发热超过38℃；②血白细胞增多或减少；③脓性气道分泌物。但HAP的临床表现、实验室和影像学检查特异性低，应注意与肺不张、心力衰竭和肺水肿、基础疾病肺侵犯、药物性肺损伤、肺栓塞和急性呼吸窘迫综合征等相鉴别。无感染高危因素患者的常见病原体依次为肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯杆菌、不动杆菌属等；有感染高危因素患者的常见病原体为铜绿假单胞菌、肠杆菌属、肺炎克雷伯杆菌等，金黄色葡萄球菌的感染有明显增加的趋势。
（于翠香)