Аннотация
Введение. Инфекции кровотока остаются актуальной проблемой клинической и лабораторной медицины как в нашей стране, так и за рубежом. Основным методом в диагностике инфекций кровотока является исследование проб крови на стерильность с помощью автоматических анализаторов гемокультур. Важнейшей характеристикой, определяющей качество, скорость и достоверность выдаваемых результатов при исследовании крови на стерильность является объем биоматериала. Для материала от большинства пациентов педиатрического профиля и ряда категорий взрослых актуальна проблема эффективности работы таких приборов с малыми объемами инокулируемой крови. Несмотря на повсеместное распространение такой аппаратуры, в научном сообществе имеются немногочисленные исследования, проводящие межприборное сравнение эффективности работы подобных анализаторов.
Материал и методы. Проведено сравнение эффективности работы в отношении малообъемных проб крови автоматических анализаторов гемокультур: «Юнона® LABSTAR 50 (SCENKER Biological Technology Со., Ltd., Китай)» и «Bact/Alert® 3D (bioMérieux, Франция)».
Результаты. Оба автоматических анализаторов гемокультур показали высокую эффективность работы в отношении культивирования малообъемных проб крови. Несмотря на полученные статистически значимые различия для отдельных видов микроорганизмов по времени получения положительного сигнала в целом получены сопоставимые результаты для всех типов флаконов как по времени, так и количеству флаконов с положительным ростом. Отсутствуют различия между культивированием посевной дозы 50 и 100 КОЕ в 0,5 мл и 1 мл крови.
Обсуждение. Различные типы флаконов между собой показали сопоставимую эффективность.
Заключение. Необходимы дальнейшие исследования эффективности работы автоматических анализаторов гемокультур в отношении различных объемов крови, в том числе с низкоуровневой бактериемией (менее 10 КОЕ/мл).
Annotation
Introduction. Bloodstream infections currently remain an urgent problem in clinical and laboratory medicine both in our country and abroad. The main method in the diagnosis of sepsis is the examination of blood samples for sterility using automatic blood culture analyzers. The most important characteristic that determines the quality, speed and reliability of the results obtained in the blood test for sterility is the volume of biomaterial. For the material from the majority of pediatric patients and a certain category of adults, the problem of the effectiveness of such devices with small volumes of inoculated blood is relevant. Despite the widespread use of such equipment, there is a small body of research in the scientific community conducting an inter-sample comparison of the effectiveness of such analyzers.
Material and methods. In this study, we compared the efficiency of low-volume samples of automatic hemoculture analyzers: «YUNON® LABSTAR 50 (SCENKER Biological Technology Co., Ltd., China)» and «Bact/Alert® 3D (bioMérieux, France)».
Results. As a result, both automatic blood culture analyzers showed high efficiency in terms of culturing low-volume blood samples. Despite the statistically significant differences obtained for individual types of microorganisms in the time of receiving a positive signal, in general, comparable results were obtained for all types of vials in both time and number of vials with positive growth. There is no difference between the cultivation of a seeding dose of 50 and 100 CFU in 0.5 ml and 1 ml of blood.
Discussion. Different types of vials have shown comparable effectiveness.
Conclusion. Further studies are needed to investigate the performance of automated blood culture analyzers across a range of blood volumes, including those with low-level bacteremia (less than 10 CFU/mL).
Key words: аutomatic systems; blood culture; bloodstream infections; volume of blood; blood test
Список литературы
ЛИТЕРАТУРА (пп. 1, 6, 8-11, 13-34, 36-45 см. REFERENCES)
2. Дворецкий Л.И., Яковлев С.В. Инфекционная патология в клинике внутренних болезней. Терапевтический архив. 2018; 90(11): 112-9. DOI: 10.26442/terarkh20189011112-119.
3. Боронина Л.Г., Саматова Е.В., Кукушкина М.П., Панова С.А., Устюгова С.С. Внутрилабораторный контроль качества питательных сред для автоматического бактериологического анализатора Юнона®Labstar 50. Клиническая лабораторная диагностика. 2021; 66(2): 110-4. DOI: 10.51620/0869-2084-2021-66-2-110-114.
4. Каргальцева Н.М., Кочеровец В.И., Миронов А.Ю., Борисова О.Ю. Метод получения гемокультуры при диагностике инфекции кровотока. Клиническая лабораторная диагностика. 2020; 65(3): 185-90. DOI: 10.18821/0869-2084-2020-65-3-185-190.
5. Каргальцева Н.М., Кочеровец В.И., Миронов А.Ю., Борисова О.Ю. Сердечно-мозговые среды для гемокультур. Клиническая лабораторная диагностика. 2020; 65(6): 375-81. DOI: 10.18821/0869-2084-2020-65-6-375-381.
7. Каргальцева Н.М., Борисова О.Ю., Миронов А.Ю., Кочеровец В.И., Пименова А.С., Гадуа Н.Т. Инфекция кровотока у госпитальных терапевтических больных. Клиническая лабораторная диагностика. 2022; 67(6): 355-61. DOI: 10.51620/0869-2084-2022-67-6-355-361.
12. Полибин Р.В., Миндлина А.Я., Герасимов А.А., Брико Н.И. Сравнительный анализ смертности от инфекционных болезней в Российской Федерации и некоторых странах Европы. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017; 16(3): 4-10.
35. Куцевалова О.Ю., Козель Ю.Ю., Алавердян А.И., Гусак Д.А. Анализ этиологии структуры инфекций кровотока с использованием автоматического бактериологического анализатора Юнона® Labstar. Клиническая лабораторная диагностика. 2022; 67(2): 101-5. DOI: 10.51620/0869-2084-2022-67-2-101-105.
REFERENCES
Li G., Sun J., Pan S., Li W., Zhang S., Wang Y. et al. Comparison of the Performance of Three Blood Culture Systems in a Chinese Tertiary-Care Hospital. Front. Cell Infect. Microbiol. 2019; 9: 285. DOI: 10.3389/fcimb.2019.00285.
Dvoretsky L.I., Yakovlev S.V. Infection in the clinic of internal diseases. Terapevticheskiy Arkhiv. 2018; 90(11): 112-9. DOI: 10.26442/terarkh20189011112-119. (in Russian)
Boronina L.G., Samatova E.V., Kukushkina M.P., Panova S.A., Ustyugova S.S. In-laboratory quality control of nutrients for automatic bacteriology analyzer YUNON®Labstar 50. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2021; 66(2): 110-4. DOI: 10.51620/0869-2084-2021-66-2-110-114. (in Russian)
Kargaltseva N.M., Kocherovets V.I., Mironov A.Yu., Borisova O.Yu. Method for obtaining blood culture while diagnosing bloodstream infection. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2020; 65(3): 185-90. DOI: 10.18821/0869-2084-2020-65-3-185-190. (in Russian)
Kargaltseva N.M., Kocherovets V.I., Mironov A.Yu., Borisova O.Yu. Brain-heart media for blood cultures. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2020; 65(6): 375-81. DOI: 10.18821/0869-2084-2020-65-6-375-381. (in Russian)
McNamara J.F., Righi E., Wright H., Hartel G.F., Harris P.N.A., Paterson D.L. Long-term morbidity and mortality following bloodstream infection: A systematic literature review. J. Infect. 2018; 77(1): 1-8. DOI: 10.1016/j.jinf.2018.03.005.
Kargaltseva N.M., Borisova O.Yu., Mironov A.Yu., Kocherovets V.I., Pimenova A.S., Gadua N.T. Bloodstream infection in hospital therapeutic patients. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2022; 67(6): 355-61. DOI: 10.51620/0869-2084-2022-67-6-355-361. (in Russian)
Mermel L.A., Maki D.G. Detection of bacteremia in adults: consequences of culturing an inadequate volume of blood. Ann. Intern. Med. 1993; 119(4): 270-2. DOI: 10.7326/0003-4819-119-4-199308150-00003.
Kennaugh J.K., Gregory W.W., Powell K.R., Hendley J.O. The effect of dilution during culture on detection of low concentrations of bacteria in blood. Pediatr. Infect. Dis. 1984; 3(4): 317-8. DOI: 10.1097/00006454-198407000-00008.
Harewood F.C., Curtis N., Daley A.J., Bryant P.A., Gwee A., Connell T.G. Adequate or inadequate? The volume of blood submitted for blood culture at a tertiary children’s hospital. Clin. Pediatr. (Phila). 2018; 57(11): 1310-7. DOI: 10.1177/0009922818778042.
Connell T.G., Rele M., Cowley D., Buttery J.P., Curtis N. How reliable is a negative blood culture result? Volume of blood submitted for culture in routine practice in a children’s hospital. Pediatrics. 2007; 119(5): 891-6. DOI: 10.1542/peds.2006-0440.
Polibin R.V., Mindlina A.Ya., Gerasimov A.A., Briko N.I. Comparative analysis of mortality from infectious diseases in the Russian Federation and some European Countries. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2017; 16(3): 4-10. (in Russian)
Altun O., Almuhayawi M., Lüthje P., Taha R., Ullberg M., Özenci V. Controlled evaluation of the new BacT/Alert virtuo blood culture system for detection and time to detection of bacteria and yeasts. J. Clin. Microbiol. 2016; 54(4): 1148-51. DOI: 10.1128/JCM.03362-15.
Miller J.M., Binnicker M.J., Campbell S., Carroll K.C., Chapin K.C., Gilligan P.H. et al. A guide to utilization of the microbiology laboratory for diagnosis of infectious diseases: 2018 update by the infectious diseases society of America and the American Society for microbiology. Clin. Infect. Dis. 2018; 67(6): e1-e94. DOI: 10.1093/cid/ciy381.
Ilstrup D.M., Washington J.A. The importance of volume of blood cultured in the detection of bacteremia and fungemia. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 1983; 1(2): 107-10. DOI: 10.1016/0732-8893(83)90039-1.
Mueller-Premru M., Jeverica S., Papst L., Nagy E. Performance of two blood culture systems to detect anaerobic bacteria. Is there any difference? Anaerobe. 2017; 45: 59-64. DOI: 10.1016/j.anaerobe.2017.03.006.
Auckenthaler R., Ilstrup D.M., Washington J.A. 2nd. Comparison of recovery of organisms from blood cultures diluted 10% (volume/volume) and 20% (volume/volume). J. Clin. Microbiol. 1982; 15(5): 860-4. DOI: 10.1128/jcm.15.5.860-864.1982.
Dietzman D.E., Fischer G.W., Schoenknecht F.D. Neonatal Escherichia coli septicemia—bacterial counts in blood. J. Pediatr. 1974; 85(1): 128-30. DOI: 10.1016/s0022-3476(74)80308-2.
Sarkar S., Bhagat I., DeCristofaro J.D., Wiswell T.E., Spitzer A.R. A study of the role of multiple site blood cultures in the evaluation of neonatal sepsis. J. Perinatol. 2006; 26(1): 18-22. DOI: 10.1038/sj.jp.7211410.
Totty H., Ullery M., Spontak J., Viray J., Adamik M., Katzin B., Dunne W.M., Jr. Deol P. A controlled comparison of the BacT/ALERT® 3D and VIRTUO™ microbial detection systems. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2017; 36(10): 1795-1800. DOI: 10.1007/s10096-017-2994-8.
Yaacobi N., Bar-Meir M., Shchors I., Bromiker R. A prospective controlled trial of the optimal volume for neonatal blood cultures. Pediatr. Infect. Dis. J. 2015; 34(4): 351-4. DOI: 10.1097/INF.0000000000000594.
Isaacman D.J., Karasic R.B., Reynolds E.A., Kost S.I. Effect of number of blood cultures and volume of blood on detection of bacteremia in children. J. Pediatr. 1996; 128(2): 190-5. DOI: 10.1016/s0022-3476(96)70388-8.
Deol P., Michael U., Totty H., Viray J., Spontak J., Adamik M. et al. Rapid time to detection difference between the BacT/ALERT® VIRTUO™ and the BacT/ALERT® 3D. Amsterdam: 26TH ECCMID; 2016. DOI: 10.13140/RG.2.2.29332.09602.
Baron E.J., Miller J.M., Weinstein M.P., Richter S.S., Gilligan P.H., Thomson R.B. Jr. et al. A guide to utilization of the microbiology laboratory for diagnosis of infectious diseases: 2013 recommendations by the Infectious Diseases Society of America (IDSA) and the American Society for Microbiology (ASM)(a). Clin. Infect. Dis. 2013; 57(4): e22-e121. DOI: 10.1093/cid/cit278.
Tenney J.H., Reller L.B., Mirrett S., Wang W.L., Weinstein M.P. Controlled evaluation of the volume of blood cultured in detection of bacteremia and fungemia. J. Clin. Microbiol. 1982; 15(4): 558-61. DOI: 10.1128/jcm.15.4.558-561.1982.
Hall M.M., Ilstrup D.M., Washington J.A. 2nd. Effect of volume of blood cultured on detection of bacteremia. J. Clin. Microbiol. 1976; 3(6): 643-5. DOI: 10.1128/jcm.3.6.643-645.1976.
Lamy B., Dargère S., Arendrup M.C., Parienti J.J., Tattevin P. How to optimize the use of blood cultures for the diagnosis of bloodstream infections? A state-of-the art. Front. Microbiol. 2016; (7): 697. DOI: 10.3389/fmicb.2016.00697.
Dien Bard J., McElvania E. TeKippe. Diagnosis of bloodstream infections in children. J. Clin. Microbiol. 2016; 54(6): 1418-24. DOI: 10.1128/JCM.02919-15.
Bouza E., Sousa D., Rodríguez-Créixems M., Lechuz J.G., Muñoz P. Is the volume of blood cultured still a significant factor in the diagnosis of bloodstream infections? J. Clin. Microbiol. 2007; 45(9): 2765-9. DOI: 10.1128/JCM.00140-07.
Fiori B., D’Inzeo T., Di Florio V., De Maio F., De Angelis G., Giaquinto A. et al. Performance of two resin-containing blood culture media in detection of bloodstream infections and in direct matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) broth assays for isolate identification: clinical comparison of the BacT/Alert Plus and Bactec Plus systems. J. Clin. Microbiol. 2014; 52(10): 3558-67. DOI: 10.1128/JCM.01171-14.
Whelan S.O., Mulrooney C., Moriarty F., Cormican M. Pediatric blood cultures-turning up the volume: a before and after intervention study. Eur. J. Pediatr. 2024; 183(7): 3063-71. DOI: 10.1007/s00431-024-05544-0.
Schelonka R.L., Chai M.K., Yoder B.A., Hensley D., Brockett R.M., Ascher D.P. Volume of blood required to detect common neonatal pathogens. J. Pediatr. 1996; 129(2): 275-8. DOI: 10.1016/s0022-3476(96)70254-8.
Lancaster D.P., Friedman D.F., Chiotos K., Sullivan K.V. Blood volume required for detection of low levels and ultralow levels of organisms responsible for neonatal bacteremia by use of Bactec Peds Plus/F, Plus Aerobic/F Medium, and the BD Bactec FX system: an in vitro study. J. Clin. Microbiol. 2015; 53(11): 3609-13. DOI: 10.1128/JCM.01706-15.
Gaur A., Giannini M.A., Flynn P.M., Boudreaux J.W., Mestemacher M.A., Shenep J.L., Hayden R.T. Optimizing blood culture practices in pediatric immunocompromised patients: evaluation of media types and blood culture volume. Pediatr. Infect. Dis. J. 2003; 22(6): 545-52. DOI: 10.1097/01.inf.0000069762.44241.0d.
Kutsevalova O.Yu., Kozel Yu.Yu., Alaverdyan A.I., Gusak D.A. Analysis of the etiology of the structure of bloodstream infections using the automatic bacteriological analyzer Yunon® Labstar. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2022; 67(2): 101-5. DOI: 10.51620/0869-2084-2022-67-2-101-105. (in Russian)
Brown D.F., Warren R.E. Effect of sample volume on yield of positive blood cultures from adult patients with haematological malignancy. J Clin Pathol. 1990; 43(9): 777-9. DOI: 10.1136/jcp.43.9.777.
Huber S., Hetzer B., Crazzolara R., Orth-Höller D. The correct blood volume for paediatric blood cultures: a conundrum? Clin. Microbiol. Infect. 2020; 26(2): 168-73. DOI: 10.1016/j.cmi.2019.10.006.
Yagupsky P., Nolte F.S. Quantitative aspects of septicemia. Clin. Microbiol. Rev. 1990; 3(3): 269-79. DOI: 10.1128/CMR.3.3.269.
Congestrì F., Pedna M.F., Fantini M., Samuelli M., Schiavone P., Torri A. et al. Comparison of ‘time to detection’ values between BacT/ALERT VIRTUO and BacT/ALERT 3D instruments for clinical blood culture samples. Int. J. Infect. Dis. 2017; 62: 1-5. DOI: 10.1016/j.ijid.2017.06.012.
Kellogg J.A., Bankert D.A., Manzella J.P., Parsey K.S., Scott S.L., Cavanaugh S.H. Clinical comparison of isolator and thiol broth with ESP aerobic and anaerobic bottles for recovery of pathogens from blood. J. Clin. Microbiol. 1994; 32(9): 2050-5. DOI: 10.1128/jcm.32.9.2050-2055.1994.
Gonsalves W.I., Cornish N., Moore M., Chen A., Varman M. Effects of volume and site of blood draw on blood culture results. J. Clin. Microbiol. 2009; 47(11): 3482-5. DOI: 10.1128/JCM.02107-08.
Plorde J.J., Tenover F.C., Carlson L.G. Specimen volume versus yield in the BACTEC blood culture system. J. Clin. Microbiol. 1985; 22(2): 292-5. DOI: 10.1128/jcm.22.2.292-295.1985.
Kellogg J.A., Manzella J.P., Bankert D.A. Frequency of low-level bacteremia in children from birth to fifteen years of age. J. Clin. Microbiol. 2000; 38(6): 2181-5. DOI: 10.1128/JCM.38.6.2181-2185.2000.
Doern C.D., Mirrett S., Halstead D., Abid J., Okada P., Reller L.B. Controlled clinical comparison of new pediatric medium with adsorbent polymeric beads (PF Plus) versus charcoal-containing PF medium in the BacT/alert blood culture system. J. Clin. Microbiol. 2014; 52(6): 1898-1900. DOI: 10.1128/JCM.00175-14.
Whelan S.O., Mulrooney C., Moriarty F., Cormican M. Pediatric blood cultures-turning up the volume: a before and after intervention study. Eur. J. Pediatr. 2024; 183(7): 3063-71. DOI: 10.1007/s00431-024-05544-0.