ATP检测作为监控内窥镜再处理质量的方法

ATP检测作为监控内窥镜再处理质量的方法

作者：Dorothea, Daniel Benner, Martin Hilgenhoner, Therese Leisebein, Andreas Brauksiepe, Walter Popp

摘要

内窥镜清洁消毒不彻底会对病人构成感染危险。目前内窥镜再处理的质量检查方法主要是进行微生物培养，但由于培养结果不可能在当天得到，所以需要更快的检测方法。我们通过对108支内窥镜再处理后用ATP(三磷酸腺苷)生物发光和常规微生物培养方法检测卫生状态后进行比较，然后计算ATP生物发光检测方法的灵敏度与特异性。检测结果表明有28支内窥镜显示有细菌生长。根据生物发光应用阈值，有67到28支内窥镜是阳性的。灵敏度是0.46到0.75，特异性是0.43到0.75。ATP生物发光技术并不能代替常规的微生物方法，但可以对再处理过程进行现场即时检查。

前言

内窥镜引起的感染被认为是由清洁和消毒的不彻底造成的。有报告认为十二指肠镜、结肠镜、气管镜可能与感染性病原体如乙肝/丙肝病毒、HIV、结核分支杆菌和幽门螺旋杆菌的传播有关。德国南部的调查显示再处理后仍有50%的内窥镜带有细菌。美国和欧洲已经公布了内窥镜再处理方法。在德国和其它国家,微生物培养被推荐用于常规再处理过程的监控，但是在美国，这个方法颇受争议。微生物培养存在很多缺点：最主要的是它需数天后才能得到结果，而此时内窥镜已被用于其他病人。另外，病毒、幽门螺旋杆菌和结核分支杆菌不能被常规培养检测到，而且生长缓慢的微生物只有当培养时间足够长时才能检测到。因而需要更快的检测内窥镜再处理的方法。

ATP检测主要被用于指示食品和厨房等卫生清洁程度。ATP同样也是微生物污染的指示剂。它是一个检测荧光素酶与ATP反应后发出的光子的简单方法，被测定的光子量与ATP的量直接相关。ATP检测法通过检测清洁的有效程度来进行内窥镜再处理的质量监控是切实可行的，并可由此降低感染风险。

我们进行了一个调查来比较ATP生物发光和常规微生物培养在内窥镜再处理的卫生检测中的区别。

方法

在2003年的1至12月我们检查了再处理后的108支内窥镜（40支胃镜、18支结肠镜、8支十二指肠镜和42支气管镜）。将消毒后的棉拭子用0.9%的NaCl浸湿，然后用20ml灭菌0.9%NaCl在操作管道内冲洗。不使用中和剂。将拭子和0.5ml冲洗液接种于血平板、麦康凯培养基和沙保罗培养基，然后分别在37℃下孵育48小时，22℃时孵育7天。常规微生物培养采用API进行细菌种类的鉴别。不考虑细菌cfu(菌落数)的种类或数量，凡有细菌生长的皆被认为是微生物阳性。ATP生物发光采用Lumitester PD 10发光仪测定。按照制造商的建议拭子在取样后立刻进行检测,使用灭菌0.9%NaCl浸湿拭子后加入试剂、内窥镜再处理的消毒液和清洁剂。生物发光值由相对光单位（RLU）表示。根据供应商的建议生物发光的阈值确定在30到100RLU，消毒剂和清洁剂须低于10RLU。将ATP生物发光的灵敏度与特异性与作为金标准的微生物培养进行对比，用于所有类型的已检查过的内窥镜，并将不同阈值显示为ROC曲线。ROC曲线下部区域，被选作诊断正确性的总结方法，进行计算。

结果

表1显示了微生物培养和ATP生物发光的检测结果。微生物培养中28（26%）支内窥镜显示为有细菌生长。13%的被检查十二指肠镜，28%的结肠镜，23%的胃镜和31%的气管镜显示被细菌污染。检测到的微生物包括绿脓杆菌、其它不发酵革兰氏阴性杆菌、肠杆菌、金葡菌、凝固酶阴性葡萄球菌、棒状杆菌、念珠菌和霉菌。根据ATP生物发光所选择的阈值判断，有28（26%）支到67（62%）支内窥镜显示为阳性。使用ATP生物发光检测发现有75%的十二指肠镜、67%的结肠镜、63%的胃镜和57%的气管镜的结果高于30RLU阈值;有25%的十二指肠镜、50%的结肠镜、30%的胃镜和24%的气管镜的结果高于100RLU阈值。虽然ATP生物发光检测中有5支气管镜和2支胃镜的结果值低于30RLU,但培养结果为阳性。选择30RLU作为阈值时，有21支内窥镜（8支气管镜、7支胃镜、5支结肠镜和1支十二指肠镜）同时在ATP生物发光检测和微生物培养中显示为阳性，有34支内窥镜（13支气管镜、13支胃镜、6支结肠镜和2支十二指肠镜）同时为阴性。有46支内窥镜（16支气管镜、18支胃镜、7支结肠镜和5支十二指肠镜）微生物检测结果是阴性，但ATP生物发光值高于30RLU。高于阈值100RLU的65支内窥镜（24支气管镜、23支胃镜、12支结肠镜和6支十二指肠镜）显示为一致的阴性结果，13支内窥镜（5支气管镜、4支胃镜、3支结肠镜和1支十二指肠镜）显示为一致的阳性结果。在ATP生物发光值高于100RLU的被检查内窥镜中，有15支内窥镜（5支气管镜、8支胃镜、1支结肠镜和1支十二指肠镜）微生物培养为阴性。图1显示了阈值在30到100RLU的灵敏度与特异性的ROC曲线。ROC曲线下区域是6.3。与作为金标准的微生物培养相比，ATP生物发光灵敏度值在30RLU时为0.75（95%CI 0.55-0.89）,100 RLU时为0.46(95%CI 0.28-0.66);特异性值分别在0.43（95%CI 0.32-0.54）和0.81(95%CI 0.71-0.89)之间（表2）。

讨论

我们的研究发现，26%的被检测内窥镜显示被微生物污染。这一污染比例与Moses和Lee在长达10年的研究中观察到的12%到24%的阳性培养结果相一致，但大大地低于HYGEA的研究结果。Moses和Lee只调查了1家临床机构使用的内窥镜，它采用自动清洗机对内窥镜进行再处理;而HYGEA研究中的内窥镜有半数是通过手工清洗的。我们的研究中有92支内窥镜（85%）是采用自动清洗机进行再处理的。

根据被选定的阈值，有62%到26%的ATP生物发光检测结果阳性的被检测内窥镜显示出存在有机物污染的可能。为计算ATP生物发光检测的灵敏度和特异性，必须采用另外一种能真实反映再处理内窥镜污染状况的方法。目前已确立的唯一的内窥镜再处理污染检测方法是微生物培养,但微生物培养不可能检出所有被污染的内窥镜。其原因在于如果没有活的微生物，或是微生物不能在传统培养基生上，则常规微生物培养方法就不可能检出所存在的污染。因为没有其它的内窥镜检测方法，我们在计算ATP生物发光的灵敏度和特异性时只能与作为金标准的微生物培养进行对比。生物发光的灵敏度与特异性取决于所选择的阈值高低。在我们的研究中，当被选择的RLU阈值很低时，灵敏度只有0.75。图1显示的ATP生物发光ROC曲线显示在0.63以下的区域，ATP生物发光与微生物培养没有很强的一致性。我们的研究与Murphy等检测食物接触表面的结果一致。Murphy等怀疑当总ATP量很低时,传统微生物培养法比ATP生物发光检测敏感。这是因为此时细菌ATP量可能低于ATP生物发光能检测的范围。不同细菌含有不同量的ATP，ATP的含量是与生物体的代谢相关。ATP生物发光也可受活菌数量的影响。我们不能分辨样本种类和cfu培养数间的区别。大部分的拭子培养得到的cfu数目很低，这可能说明了在我们的研究中与常规微生物方法相比ATP生物发光检测灵敏度较低的原因。另外，ATP生物发光检测特异性低的原因在于ATP生物发光不仅能检测活菌，也可以检测到其它有机物质的污染。与我们的研究结果相类似的是，Poulis等的研究也不能找到ATP生物发光检测与表面板上cfu数之间的明确关系。Alfa等报告称高残留污垢（蛋白、碳水化合物、血红蛋白和内毒素）的存在与再处理内窥镜微生物污染没有相关性。即使在没有可培养的微生物存在的条件下,ATP生物发光检测依然能提示内窥镜的污染状况。再处理后的内窥镜必须是清洁的。一个清洁的内窥镜不仅仅是很少有活的微生物存在，同时也不应该存留含有ATP的有机物等。因为任何含有ATP物质的存在都有可能对后面采用内窥镜检查的病人带来感染危险，而这类物质与可培养的细菌无关,所以应特别注意。

ATP生物发光检测不能取代常规微生物培养方法，但可应用于补充检查内窥镜再处理结果。微生物培养方法需要的时间较长，而ATP生物发光检测可以立刻得到结果，因此可以对内窥镜再处理结果进行现场即时检测。

图1：生物发光与微生物培养作为金标准的阈值在30 到100RLU的ROC曲线图

表1：生物发光值高于阈值的内窥镜数与微生物培养之间的比较

表2：生物发光与微生物培养特异性和灵敏度及95%可信区间的比较

注:本文发表于德国医学科学杂志(German Medical Science) 2004;2:Doc04