泌尿系感染(urinary tract infection,UTI)是指病原体直接侵入泌尿系统,在尿液中生长繁殖,并侵犯尿道黏膜或组织而引起损伤。感染可累及上、下泌尿道,因其定位困难,故统称为泌尿系感染。严重的泌尿系感染可以引起新生儿急性死亡,同时也可导致成年后发生高血压和终末肾衰竭。
一、病 原 学
任何入侵泌尿系的致病菌均可引起泌尿系感染,其中大多数泌尿系感染是由于一种细菌感染所致,混合感染少见。新生儿儿泌尿系感染最常见的病原菌中,大肠埃希菌仍然是第1位,其他革兰阴性杆菌如副大肠埃希菌、变形杆菌、克雷伯杆菌、铜绿假单胞菌等也占一定比例,尤其是在存在泌尿系畸形的新生儿中,非大肠埃希菌的培养阳性比例增高。近10%~15%的尿路感染由革兰阳性细菌引起,主要为葡萄球菌属和粪链球菌。近年来革兰阳性球菌在新生儿泌尿系感染有上升趋势。
大肠埃希菌感染最常见于无症状性菌尿、非复杂性泌尿系感染及初次泌尿系感染,在住院期的泌尿系感染,或是复杂性、反复性泌尿系感染、或经尿路器械检查后发生的泌尿系感染,多为粪链球菌、变形杆菌、克雷伯杆菌和铜绿假单胞菌所引起,其中器械检查后铜绿假单胞菌的发生率最高,变形杆菌常伴有泌尿系结石者,金黄色葡萄球菌则多见于血源性引起的泌尿系感染。真菌感染(主要为念珠菌属)多发生于留置导尿、糖尿病、使用广谱抗生素或免疫抑制药的患儿。某些病毒感染如麻疹、腮腺炎病毒以及柯萨奇病毒,也可引起尿路感染,但很少见,临床多无症状。此外,沙眼衣原体、结肠内阿米巴原虫、红斑丹毒丝菌引起的泌尿系感染也有报道。
国内对新生儿泌尿系感染常见病原菌及药敏分析研究发现,革兰阴性杆菌对氨苄西林及其他多数头孢类抗生素普遍耐药率高,对氨基糖苷类、喹诺酮类、呋喃妥因及少部分第二、第三代头孢类抗生素有不同程度的耐药,对亚胺培南多敏感。葡萄球菌和肠球菌对克林霉素和红霉素的耐药率较高,对去甲万古霉素全部敏感。
二、发病机制
其发病机制错综复杂,主要是机体个体因素与细菌致病性相互作用的结果。
1.机体的防御功能 正常情况下,人体具有一整套完善的防御机制抵御细菌的入侵。如不断分泌酸性尿液、高浓度尿素,不断变化的高低张尿液以及膀胱顺利地排空等,这将使细菌很难在泌尿系统生存、繁殖,同时膀胱黏膜还能不断分泌一些杀菌物质,如分泌型IgA、有机酸以及一些非特异的抗黏附因子等,它们共同构成了机体天然的防御屏障。新生儿血清中各种免疫球蛋白含量低,抗菌能力较差,易患败血症而致血行感染,据报道新生儿约42%继发于败血症,新生儿尿道局部防御能力较差,易上行感染,大多数新生儿出生时其尿道中SIgA、IgA很难检测到,出生后1年内SIgA、IgA含量急剧增多,以后逐渐达到成年人水平的80%。
2.个体因素 ①尿道周围菌种的改变:在尿路感染之前,大肠埃希菌或变形杆菌取代乳酸杆菌、表皮葡萄球菌和粪链球菌等,为条件致病菌入侵和繁殖创造了条件,且尿液性状的某些改变可能有助于致病菌的孳生和繁殖;②尿道上皮细胞黏附力和尿液性状及免疫因素的变化;③解剖因素:如双肾盂、双输尿管、后尿道瓣膜等先天畸形、神经源性膀胱以及各种原因引起的肾盂积水,均可造成尿液潴留,细菌容易繁殖而致感染,膀胱输尿管反流常为再发性或慢性尿路感染的重要因素;④年龄与性别因素:新生儿因其机体抗菌能力差,易患败血症引起下行感染,女性尿道短、直而宽,尿道括约肌作用弱、细菌易沿尿道口上行至膀胱引起感染。
3.细菌毒力 除上述个体因素外,对没有泌尿系结构异常的患儿,感染微生物的毒力是决定细菌能否引起上行性感染的主要因素。病原微生物之所以能突破机体的防御机制,主要与细菌的致病性密切有关;尤其对于尿路结构并无异常的新生儿来说,细菌的黏附性在尿感的发病中起着至关重要的作用。
4.感染途径
(1)血源性感染:新生儿UTI最主要的感染途径,任何部位的细菌感染只要引起菌血症或败血症,细菌即可随血流到达肾实质,但能否引起肾盂肾炎,则要根据感染细菌类型和有无尿路畸形来决定。现已证实,经血源途径侵袭尿路的致病菌主要是金黄色葡萄球菌。
(2)上行性感染:致病菌从尿道口上行并进入膀胱,引起膀胱炎,膀胱内的致病菌再经输尿管移行至肾,引起肾盂肾炎,这是尿路感染常见的途径。致病菌主要是大肠埃希菌。对于解剖正常的新生儿,大肠埃希菌对尿路的致病毒力是细菌能否引起上行性感染的重要因素;相反,对有尿路梗阻畸形的新生儿,这种毒力作用就不是很必要;而对于非梗阻性尿路感染的患儿,膀胱输尿管反流常是细菌上行性感染的直接通道。
(3)淋巴感染和直接蔓延:结肠内的细菌可通过淋巴管感染肾,盆腔感染时也可通过输尿管周围淋巴管播散至肾或膀胱,肾周围邻近器官和组织的感染也可直接蔓延,但这两种途径都是很罕见的。
5.泌尿系感染易感因素 ①尿路梗阻性病变:各种尿路畸性(尿道或输尿管狭窄、重复肾、输尿管异位开口等)、结石、肿瘤等引起尿液排泄不畅,利于细菌附着而易于发生感染。另外,任何慢性肾病均有可能引起肾实质瘢痕,使部分肾单位尿流不通畅(肾内梗阻),易并发感染。②排尿功能障碍:中枢神经或脊髓病变及其术后、多发性神经根炎及腹腔术后患儿可发生排尿障碍,尿潴留而成为易感因素。③使用尿路器械。尿路器械的应用如导尿,尤其是保留导尿、膀胱镜检查及逆行尿路造影,不但会将细菌带入后尿道及膀胱,还常引起尿道黏膜损伤。④代谢因素:慢性失钾可导致肾小管受损、高钙尿症可引起肾钙质沉着而易于诱发感染;糖尿病患者可出现肾脓肿、急性肾乳头坏死。⑤感染性疾病:患伤寒、猩红热或败血症时全身和尿路的防御功能减弱,给病原体可乘之机,亦可发生血行感染。⑥免疫功能状态;尿路黏膜表面的移行细胞能分泌黏多糖,遮盖黏膜上皮细胞表面的受体,筑成一道阻断细菌黏附的有效屏障。尿路黏膜局部产生的分泌型免疫球蛋白,也是人体尿路的重要抗黏附因子。⑦其他:女婴尿道短,使用尿布及穿开裆裤尿道口易受污染而发生上行性感染。
三、临床表现
新生儿期的感染主要由血行感染所致,临床症状极不典型,以全身症状为主,如有发热或体温不升、进食差、苍白、呕吐、腹泻、腹胀等非特异性表现。部分患儿体重增长缓慢,时有抽搐、嗜睡,有时可见黄疸,一般排尿症状多不明显。对原因不明的发热应及早做尿常规检查及尿、血培养以明确诊断,新生儿急性肾盂肾炎常伴有败血症,但其局部排尿刺激症状多不明显,约30%的患儿血和尿培养出的致病菌一致。
四、并 发 症
可并发黄疸、惊厥、呕吐、腹胀,尿道梗阻可并发肾盂积水,也可并发肾瘢痕和反流性肾病、高血压等。
1.肾积脓(pyonephrosis) 是指化脓性感染引起肾实质广泛的破坏形成脓腔。它多并发于感染性肾积水、肾结石及肾盂肾炎,尤以伴有尿路梗阻性病变时更易发生。临床表现主要为慢性脓尿及全身消耗症状,如易疲乏、无力、体重减轻、营养不良、贫血以及发热等。有时由于肾盂输尿管连接部极度狭窄以至完全闭塞,在后期可以没有泌尿系症状,而主要表现为腰部肿物。
2.肾周炎(perinnephritis) 又称肾周脓肿,很少发病,感染的部位在肾周围的脂肪组织,多为单侧性。病原菌常为金黄色葡萄球菌,由它处病灶通过血流、淋巴而达肾周围,尤以皮肤感染常为原发病灶,亦可由肾实质感染直接波及肾周围组织。症状轻重不一,重者起病即有高热、寒战、恶心、呕吐、腰痛及上腹痛,有时疼痛可牵及腹壁或下肢。病变刺激腰大肌,引起腰大肌痉挛而使髋关节屈曲,因而下肢不能伸直。当本病与肾盂肾炎同时存在时,还会有尿频及脓尿等症状。
五、实验室及辅助检查
1.血液检查 急性上UTI常有血白细胞总数和中性白细胞比例增高,血沉增快,C反应蛋白增高。下尿路UTI上述实验指标常正常。
2.尿液检查
(1)尿常规检查清洁中段尿,离心后WBC≥10/HP或不离心≥5/HP,提示UTI,血尿也很常见。若见WBC管型提示上UTI,肾乳头或膀胱炎时可有明显血尿、炎症明显时上UTI可有短暂的明显蛋白尿。
(2)尿细菌学检查:尿培养是诊断泌尿系感染的金标准。其阳性标准根据尿标本收集方法的不同亦有不同。目前仍然采用1982年的标准:对于女童一次清洁中断尿培养菌落计数>105/ml基本可以诊断,如3次阳性结果,那么感染的可能性>95%,如果菌落计数为104~105/ml,则结合临床症状,需重复培养,<104/ml考虑污染;而男童清洁中断尿标本培养菌落计数>104/ml提示泌尿系感染;无论性别,经导尿获得的尿标本菌落计数达到104/ml均考虑感染,103~104/ml时应予复查;对于膀胱穿刺尿的培养结果只要发现革兰阴性细菌即可诊断,但对于阳性球菌菌落计数>103/ml方考虑感染存在。由此可见,尿标本的收集方法选择非常重要,采集随机尿是最简单也是创伤最小的方法,但受污染导致假阳性的概率非常高,因此不提倡此方法。对于大龄患儿多采用清洁中断尿,但也要注意会阴部正常寄生菌(表8-4)。
表8-4 泌尿系感染尿培养诊断标准
(3)尿液直接涂片法找细菌:取一滴均匀清洁的新鲜尿置玻片上烘干,用亚甲蓝或革兰染色高倍或油镜下,若每视野见到细菌≥1个,表明尿内菌落计数>105/ml以上,如几个视野都找不到细菌,可以初步认为无菌尿存在。
(4)亚硝酸盐试验:为常用的细菌尿筛查试验,大肠埃希菌、副大肠埃希菌能将尿中硝酸盐还原成亚硝酸盐,后者与试剂反应产生红色的重氮磺胺盐。晨尿标本可提高其阳性率。
(5)抗体包裹细菌试验:上尿路感染时,细菌与机体发生免疫反应而产生抗体,包裹排至尿中(荧光标记及染色)其阳性率约占1/3。
(6)尿细胞计数:采用1h尿白细胞排泄率测定,白细胞>30×104/L为阳性,可怀疑为UTI;<20×104/L为阴性,可排除UTI;(20~30)×104/L需结合临床症状判断。
(7)提示肾小管损伤的尿酶及小分子尿蛋白测定:尿β2微球蛋白、尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性、尿Tamm-Horsfall蛋白(THP)、维生素结合蛋白(RBP),增高、尿渗透压降低提示肾盂肾炎。
3.影像学检查 对于初发UTI的新生儿、任何年龄初发UTI的男孩子、再发性UTI、上UTI、UTI合并高血压、UTI经治疗反复不愈、非大肠埃希菌所致的UTI。也有学者建议临床UTI病人,发病初期即应做放射性核素肾静态扫描(DMSA)检查,因为有动物实验证明,肾瘢痕的形成通常发生在肾感染的1~2d。
(1)B超检查:可探查肾大小、结构及肾盂、输尿管积水扩张、结石等。
(2)X线检查:静脉肾盂造影(IVP)、排尿性膀胱尿路造影(MCU)除可了解上述B超的内容外,尚可观察肾及肾盂肾盏的形态,纤维化等提示慢性炎症和肾瘢痕证据,以及婴幼儿的膀胱输尿管反流(VUR)及程度,还可观察有无后尿道瓣膜等畸形情况。MCU能对反流作比较准确的定级,至今仍是检测和分级VUR的金标准,是外科手术的重要依据,但其缺点在于:当感染尚未控制时有可能造成细菌的上行性感染,对仅有输尿管肌肉松弛的患儿有时可能会出现假阳性结果。
(3)磁共振成像(MRI)增强扫描:在评价肾瘢痕和肾皮质变薄时敏感性为100%,特异性为78%,其同时能够兼顾到肾功能及解剖学异常,由于MRI价格昂贵,限制了其在临床中的应用,但在肾瘢痕评价时不能替代放射性核素肾静态扫描。
(4)排泄性膀胱尿路造影(VCUG):在评价小儿UTI中的作用争论较大,有学者报道仅在抗生素预防治疗能够减少UTI的复发及肾瘢痕时,行VCUG诊断VUR才有意义。另有文献报道,不推荐VCUG作为常规检查肾损害的方法。
(5)放射性核素显像检查放射性:放射性核素膀胱显像(DRC),DRC比MCU放射性小,敏感性和可靠性大,其不仅能观察解剖学上的变异,还能计算反流量、测定反流持续时间和残余尿量。放射性核素肾静态显像技术:放射性核素99mTC-DMSA静态显像。DMSA为上UTI定位诊断的可靠方法,也是肾瘢痕形成和APN检查的首选手段,是目前大家公认的“金标准”,其可明确有无肾实质损害及其范围并发现肾瘢痕及VUR,还可了解病变的程度和性质。动物模型证实其诊断APN灵敏度和特异性分别为91%、100%。中国台湾学者曾对473例确诊为肾瘢痕的病人行DMSA检查,其阳性检出率为90%。
六、诊 断
典型病例根据症状及实验室检查可确诊,UTI完整的诊断应注意:①确立真性细菌尿的存在;②了解本次UTI发作系初发、复发或再感染;③明确致病菌的类型,并做药物敏感试验;④判断UTI的部位;⑤进一步了解有无尿路畸形等复杂性UTI因素的存在;⑥了解有无肾损害的存在。对于新生儿,由于排尿刺激症状不明显或缺如而常以全身表现较为突出,易致漏诊。故在发热性疾病的诊断过程中应警惕UTI的可能,应反复做尿液检查,争取在抗生素应用前进行尿培养。
具体的诊断标准,凡符合下列条件者可确诊:①中段尿培养菌落计数>105/ml。②离心尿沉渣,白细胞5~10/HP或有UTI症状。具备①②条者可确诊,如无第②条,应再做菌落计数,仍>105/ml,且两次细菌相同者可确诊。③耻骨上膀胱穿刺,只要有细菌生长即可确诊。④离心尿沉渣,涂片革兰染色找菌,细菌≥1/HP,结合临床UTI症状,亦可确诊。
七、鉴别诊断
1.肾小球肾炎 急性肾炎初期可有水肿、高血压的症状,尿常规检查中红细胞增多,有少数白细胞,但多有管型及蛋白尿,且多伴水肿及高血压、尿培养阴性有助鉴别。
2.新生儿败血症 往往有发热、不吃、不动、黄疸等表现,但尿常规阴性有助于诊断。
八、治 疗
目的是控制症状、根除病原体、去除诱发因素、防止再发和保护肾功能。
1.一般处理 予患儿多饮水以增加尿量,促进细菌和细菌毒素及炎性分泌物排出,并降低肾髓质及乳头部组织的渗透压,使之不利于细菌生长繁殖,同时增强患儿机体抵抗力。此外,女孩还应注意外阴部的清洁卫生。
2.抗菌疗法 选用抗生素的原则。①感染部位,上UTI选用血浓度高的药物,下UTI选用尿浓度高的药物;②感染途径:对下行性感染,首选磺胺类药物,血行性感染多选用青霉素类、氨基糖苷类或头孢菌素类单独或联合治疗;③根据尿培养及药敏试验结果,同时结合临床疗效选用抗生素;④药物在肾组织、尿液、血液中都应有较高的浓度;⑤药物的抗菌能力强,抗菌谱广,最好能用强杀菌药,且不易使细菌产生耐药菌株;⑥对肾功能损害小的药物。
药物选择:临床上应该根据阳性结果及药敏试验调整用药,但如患儿有泌尿系感染的典型临床表现,临床医师即可在细菌培养结果出来前给予经验性用药,待培养结果出来后再调整用药,如经试验治疗后,临床症状好转,不必一定依据药敏结果调整抗生素。新生儿泌尿系感染临床表现多种多样,从中段尿培养结果来看,临床仍以革兰阴性杆菌为主,球菌比例有上升,如葡萄球菌属、肠球菌属等。临床常用的药物为复方磺胺制剂、呋喃妥因、阿莫西林、头胞噻肟钠等,但近年来,随着耐药菌的增多,以前常用的抗菌药物如阿莫西林、磺胺嘧啶、呋喃妥因有多重耐药性,对青霉素类耐药性增加明显,临床不宜选用,对第二、三代头孢类抗菌药物比较敏感,此外万古霉素、亚胺培南等亦被列为选择之列。
对于非复杂性泌尿系感染,如果不伴有发热等中毒症状,可以在院外口服抗生素,3~5d即可,对于伴有泌尿系解剖学异常如反流的患儿,应持续应用抗生素至体温正常后至少5d,口服或静脉用药均可;对于急性肾盂肾炎治疗应该及时彻底,尤其对于年龄<3个月,或者有发热、嗜睡、血压降低等脓毒血症表现,或为复杂性泌尿系感染,或者不能耐受口服药物者,应住院治疗,病情稳定后给予至少10~14d口服药物巩固治疗。再发性感染在进行细菌培养后应选用两种抗生素治疗,疗程7~14d为宜,然后予以小剂量药物维持,以防再发。此外对于尿培养证明的单纯无症状菌尿,临床无需治疗,因为研究表明单纯无症状菌尿大多不引起急性症状,未提示对肾存在明显损害。但若合并尿路梗阻、膀胱输尿管反流或其他尿路畸形,或既往感染使肾留有陈旧性瘢痕者,则应积极选用抗生素治疗。疗程7~14d,继之给予小剂量抗生素预防,直至尿路畸形恢复为止。
3.积极矫治尿路畸形膀胱输尿管反流(VUR) 最常见,其次是尿路梗阻和膀胱憩室,一经证实应及时予以矫治,否则UTI难被控制。据报道若无输尿管扩张,则VUR65%~85%可自行消失。但小婴儿容易发生肾瘢痕,而且还会导致肾发育不良,故必须重视VUR的治疗。有下列特征者需尽早行抗反流手术(因此时的持续反流已不能自行消失):①重度反流经内科非手术治疗后仍有进行性肾损害者;②输尿管管口呈高尔夫洞穴样改变者:③伴有先天性异常或尿路梗阻的反流者;④药物不能控制的URI。目前国外盛行注射疗法(特氟隆—微粒悬液)。
九、预 防
针对病因及诱因可采取以下措施:①加强卫生宣传教育,注意新生儿卫生,保持外阴及尿道的清洁;②及时发现和处理男孩包茎,女孩处女膜伞、蛲虫感染等;③初次感染后,应有较长时间的定期随访。对于新生儿T≥39℃、发热≥2d而缺乏其他可能的发热原因,出现肉眼血尿者,既往有UTI病史或已被明确有尿道异常者,未切除包皮的男性新生儿,均需重点怀疑,再结合相应的尿液检查,这样才能尽早作出诊断,以便早期治疗。
十、预 后
急性泌尿系感染经一般处理,包括支持疗法,合理应用抗生素,多在数日内症状消失、治愈,但约有半数复发者,可能合并泌尿系的畸形,其中以膀胱输尿管反流最常见,而此病反复感染可能约1/3患者造成瘢痕肾,从而影响肾的生长及肾功能,甚至发展为肾性高血压或肾衰竭。
(贺 娟 周晓光)
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