Kan Kültürleri Hakkında Bilmemiz Gerekenler

Dr. Ahmet BAŞUSTAOĞLU*, Dr. Hüseyin GÜN*

* Gülhane Askeri Tıp Akademisi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji  Anabilim Dalı, Ankara.

Tanı yöntemlerindeki yeni gelişmelere rağmen bakteriyemi ve fungeminin tanısında kan kültürleri hala tek pratik ve güvenilir yöntem olma özelliğini korumaktadır. Son 20 yıldır bir çok laboratuvar otomatize ve manuel kan kültür sistemlerini artan oranda kullanmaktadır. Bu yöntemlerin en yararlı ve en az masraflı şekilde kullanılabilmeleri için laboratuvar çalışanları kadar klinisyenlerinde bilgilendirilmesi gerekir.

Kandaki infeksiyon etkeninin hızlı ve doğru şekilde saptanması klinik mikrobiyoloji laboratuvarlarının en önemli görevlerinden biridir. Laboratuvarın bu konudaki başarısı klinisyenin başarısını ve hastanın bir an önce iyileşmesini sağlayacak, hastanede yatma süresini kısaltacak ve masrafı azaltacaktır. Öncelikle klinisyen kan kültürünün gerekli olup olmadığına, her bir septik episodda kan kültürünün ne zaman, kaç tane alınacağına ve ne tip besiyeri kullanılması gerektiğine karar vermelidir. Bu şartlar altında patojen mikroorganizmanın üretilmesi yüksek oranda klinisyenin bilgi ve kararlarına bağlıdır.

Kan alımı sırasında ilgili personel kanda bulunabilecek muhtemel patojenlerden kendini korumak için steril eldiven giymeli, gözlük kullanmalı ve kültür şişesinin kontamine olmasını önleyici tedbirleri almalıdır. Venöz yol yerine kateter veya intravasküler aletlerden kan kültürü alınması kontaminasyon riskini 2 kat artırır (%1.7-3,8). Eğer bir girişde kan alınamamış ve tekrar vene girilecekse yeni bir enjektör kullanılmalı ve eldiven değiştirilmelidir. Kan alındıktan sonra kanı şişeye aktarırken enjektördeki iğnenin değiştirilmesi kontaminasyon riskini azaltmadığı gibi iğne batması gibi kazaları artırır. Eğer gerekli set varsa kanın direkt olarak şişeye alınması tavsiye edilir. Örnekler alındıktan sonra şişe hafifçe çalkalanmalı, kırılmaya ve etrafı kontamine etmeye karşı koruyucu önlemler alınmalıdır. Kağıdın içinden şişe kayıp kırılabileceği için kültür şişesini istek formuna sarıp elde laboratuvara ulaştırmak en tehlikeli yoldur. Bu nedenle mutlaka ulaştırmada bir tel sepet veya taşıma kabı kullanılmalıdır.

Diğer tüm kültürlerde olduğu gibi örnekler  usulüne uygun olarak alındıktan sonra istenen test, hastanın ve isteği yapan doktorun adı, örneğin alındığı tarih ve saati, protokol numarasını belirten istek formuyla gerekli güvenlik önlemleri sağlanarak hemen laboratuvara ulaştırılır. Laboratuvara hemen göndermek yerine mikrobiyoloji dışında bir yerde kültürün inkübasyonu sakıncalıdır. Otomatize sisteme girmeden önce kültür uzun süre etüvde saklanırsa sisteme girdiğinde artık mikroorganizma zaten üremesini tamamlamış olacaktır. Dışarıda bekleme süresi ne kadar uzarsa bakteri izolasyon şansı o kadar azalmaktadır.

KAN KÜLTÜRÜ NE ZAMAN ALINMALIDIR?

Mikroorganizmaların kanda bulunmasından yaklaşık 30-90 dakika sonra ateş, döküntü gibi bulgular ortaya çıkar ve ateş en yüksek seviyeye ulaştığında ise mikroorganizmanın kandaki seviyesi oldukça düşer. Nadiren uygulanabilsede en uygun zaman ateş ve döküntü gibi bulguların ortaya çıkmasından 30-60 dakika öncesidir. Gerçekte ise semptomlar ortaya çıktıktan sonra uygulanabilmektedir. Pratikte en uygunu, ateş ortaya çıktığında vakit kaybetmeksizin kültürlerin alınmasıdır. Endokardit, septik trombofilebit, mikotik anevrizmalar gibi sürekli bakteriyeminin oluştuğu damar içi infeksiyonlarda zamanlama önemli değildir. Üriner sistem ve solunum sistemi infeksiyonlarında olduğu gibi değişken bakteriyemilerde uzun aralıklı birden fazla set kan kültürü alınarak etkenler yakalanabilir. Hemodinamik yetersizlik, febril nötropeni ve menenjit gibi olgularda ampirik antibiyotik tedavisi öncesi iki saat içerisinde 2-3 set kan kültürü alınması önerilir. Eğer hasta antibiyotik tedavisi alıyorsa bir sonraki dozdan hemen önce alınmasına dikkat edilmelidir. Değişken bakteriyemi olgularında 15-20 dakika içerisinde 2-3 set kan kültürü alınması gereksiz ve yanlıştır.

Bir ven girişinden alınan kan kaç şişeye inoküle edilirse edilsin tek bir kültür olarak değerlendirilir. Bir kan kültür seti aynı anda iki ven girişiyle alınan kanların iki veya daha fazla şişeye inoküle edilmesiyle oluşur. Bir set genellikle iki aerob şişeden oluşur. Rutin uygulamada anaerob şişe kullanılmaz. Her bir venden alınan kan farklı şişelere inoküle edilir. Eğer klinik olarak endikasyon varsa bu şişelere ek olarak anaerob, fungal, litik (hücre içi etkenler düşünüldüğünde) şişeler bu sete eklenebilir.

ALINACAK KANIN HACMİ

Yetişkinlerde bakteriyemi olgularında kanda bulunan bakteri sayısı 1-10 cfu/ml’dir. Bu nedenle organizmayı yakalayabilmek için yeterli hacimde kan alınmalıdır. Kan kültüründen mikroorganizmaların izole edilmesinde etkili olan en önemli değişken alınan kanın hacmidir. Washington ve arkadaşlarının 5000 pozitif kan kültüründe yaptıkları bir çalışmada alınan kanın hacmiyle doğru orantılı olarak kan kültürünün hassasiyetinin arttığı saptanmıştır. Yetişkinler için en çok 10-30 ml kan alınması önerilmekle birlikte doğru olanı üretici firmanın önerisine göre hareket edilmesidir. Aslında hazır olarak satın alınan kan kültür şişelerinin içerisinde alınması önerilen kanı çekecek kadar vakum vardır (yetişkinler için ortalama 10 ml).

Çocuklarda bakteriyemi genellikle çok daha şiddetli olur. Kanda mililitrede bulunan bakteri sayısı (>10 cfu/ml) yetişkinlere göre daha fazladır. Bu nedenle çok az hacimde kanla çalışılabilir. Hastanın yaşına bağlı olarak her bir şişe için 0.5-5 ml kan alınması önerilir. Amaç kanda bulunan kompleman, antikorlar, fagositler ve antibiyotikler gibi antimikrobiyal faktörleri sulandırmak ve etkilerini azaltmaktır. Ticari olarak satılan kan kültür şişelerinde antikoagülan olarak kullanılan sodyumpolyanethol sulfonat (SPS) antifagositer ve antikompleman etkisine ek olarak aminoglikozid ve polimiksinleri inhibe eder. Bu avantajlarının yanında Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis ve Gardnerella vaginalis gibi zor üreyen bakterilerin üremelerini inhibe ederler.

KÜLTÜR SAYISI

Sıklıkla karşılaşılan patojen mikroorganizmalar tarafından oluşturulan bakteriyemi ve fungemi episodlarının kanda saptanmasında 24 saat içerisinde 2 veya 3 kan kültür setinin yeterli olduğu düşünülmüştür. Yapılan bir çalışmada etken(ler)in %80’i tek, %88’i iki, %99’u ise üç set şişeyle saptanmıştır. Weistein ve arkadaşları Colarado Üniversitesi’nde yaptıkları başka bir çalışmada episodların %91.5’ini tek setle, %99.3’ünü ise iki set şişeyle saptamışlardır. İntermittent ve transient bakteriyemileri tek set kan kültürü ile saptama olasılığı %79’dur. Kanda düşük veya orta sayıda bakteri varlığı gösteren pnömoni gibi lokal infeksiyonlarda iki set kan kültür alınması yeterlidir. Her septik dönemde 2’den az 3’den fazla kan kültürü alınması önerilmemektedir. İki setten fazla kan kültürü almanın bazı özel infektif endokardit vakaları dışında faydası yoktur. Bilakis ekstra masraf ve anemi nedenidir.

Eğer alınan kan kültür seti negatif çıkmış ve klinik olarak bakteriyemi veya fungemi şüphesi varsa bir gün sonra yeniden bir set kan kültürü alınmalıdır. Eğer hala negatifse HACEK (Haemophilus, Actinobasillus, Cardiobacterium, Eikenella, Kingella) gibi zor üreyen mikroorganizmaların üzerinde durulmalıdır.

İnfektif endokardit öntanısı ile kan kültürü alındığında yaklaşım şu şekilde olmalıdır.

Akut: Değerlendirmenin ilk bir-iki saati içinde farklı venlere girilerek 3 set kültür alınır.

Subakut: Birinci günde farklı venlerden 3 set kan kültürü alınır. 24 saat sonra hepsi hala negatifse 2 set daha alınır.

Kültür negatif endokardit: Beş kültürden negatif sonuç alınmasından sonra klinik mikrobiyoloji laboratuvarı ile irtibata geçilir ve önerilebilecek farklı yöntemler uygulanır (antibiyotik absorbanlı, litik veya anaerob şişe kullanımı gibi). Uygun teknik ve yeterli miktarda kan örneği ile kültür negatif endokardit oranı %5’den azdır. Tüm bu yöntemler takip edildiğinde aerobik veya anaerobik etkenlerle meydana gelen bakteriyemiyi ortaya koyma şansı çok yüksektir.

Bir setteki iki kan kültürü arasında zamanlama çok önemlidir. Kan alımlarında başarılı olmak için farklı venlerden alınan kanların araları fazla açılmamalıdır (en fazla 15 dakika). Kanın ateşin pik yapmasından 0.5-1.0 saat önce alınması pik sırasında alınandan çok daha başarılıdır. İki ayrı vene arka arkaya girilip her birinden 10’ar ml. kan alınır. Eğer üç şişe kültür alınacaksa bir venden 10 ml. diğerinden 20 ml. kan alınır. Şişelerin sadece birinden mikrooorganizma üretilmesi kontaminasyon düşündürür ancak kanıtlamaz. Örneğin; bir çok kan kültüründen birinde bir patojen izole edildiğinde, eğer bakteriyemi intermittentse veya çok az organizma mevcutsa izole edilen mikroorganizmanın patojen olup olmadığına karar vermek güçtür. Klinik açıdan gerçek patojen mi yoksa kontaminasyon mu olduğunu değerlendirmek için kan kültürü vücudun değişik bölgelerinden alınmalıdır. Alınan kültürlerin genellikle %1-5’i kontamine olabilmektedir. Ancak farklı bölgelerden aynı dönemde alınan kanların aynı bakteri ile kontamine olması düşük bir olasılıktır.                       

CİLT ANTİSEPSİSİ

Kan kültürleri alınırken iyi bir cilt antisepsisinin uygulanmaması, koagülaz negatif stafilokoklar, Corynebacterium türleri ve Propionibacterium türleri gibi sıklıkla karşılaşılan etkenlerle kontaminasyona neden olur. Bu da laboratuvar ve tedavi giderlerinin artmasına ve hastanede yatış süresinin uzamasına neden olur.

Uygun cilt antisepsisi için ticari olarak satılan, etanolle sulandırılmış %2 iyodin veya % 2.4 sodium iodin gibi çeşitli antiseptikler kullanılabilir. Yüksek konsantrasyonda hazırlandığında bazen allerjik reaksiyon yapabilmekte ve yanık gibi komplikasyonlara neden olabilmektedir. Bu nedenle povidon-iodin ve klorheksidin kullanılabilir. Ancak povidon iodin solüsyonlarının sıklıkla Burcholderia (Pseudomonas) cepacia ile kontaminasyon ihtimali göz ardı edilmemelidir.

Küçük çocuklarda vene girmenin bazen zor olmasından dolayı diğer bölgelerden de kan alınabilir ancak bunların kontaminasyon riski fazladır. Bunun için santral venöz kateterden elde edilen kan kültürleri kullanılabilir. Dikkatli uygulandığı taktirde venöz kan alımıyla karşılaştırıldığında kontaminasyon her ikisinde de yaklaşık %1 olarak saptanmıştır. Hickman ve Broviac kateterlerinde kontaminasyon oranı daha azdır.

İŞLEM

1. Şişelerin kapağındaki lastik tıpa steril değildir, bu nedenle üzerindeki plastik kapağı açın ve alkollü veya iyodlu pamuk ile silin.

2. Steril bir eldiven giyin.

3. Alkollü pamukla bölgeyi dikkatli ve 30 sn. süre ile silin ve kurumasını bekleyin.

4. İodin solüsyonunu kan alınacak yerin merkezinden perifere doğru daireler çizecek şekilde uygulayıp iki dakika kurumasını bekleyin ve aynı işlemi tekrarlayın. Girilecek damarın kan alımı sırasında tekrar tekrar palpe edilmesi gerekebileceğinden eldivenin parmak uçlarına da iodin solüsyonundan uygulayın.

5. Damarın daha iyi görülmesini sağlamak için bu işlemlerden sonra ortadan başlayarak gittikçe genişleyen daireler ile alkolle silebilirsiniz.

BESİYERİ SEÇİMİ

Kan kültürlerinde genellikle izole edilen bakteriler aerob ve fakültatif anaerob bakterilerdir. Yapılan çalışmalarda pozitiflik oranı %10-15 olarak, bunun da %10’u anaerob etkenler olarak saptanmıştır. Bu nedenle rutin uygulamada tercih edilen aynı anda iki şişe aerob kültür alınmasıdır. Anaerob veya fungal etken düşünülen olgularda bunlara bir anaerob veya fungal şişe eklenerek toplam üç şişe kültür alınır. Eğer kültür alınacağı sırada hasta antibiyotik kullanıyor ise serumda bulunabilecek ve kültürde bakterilerin üremesini inhibe edebilecek antimikrobiyal aktivite ve antibiyotikleri etkisiz kılmak amacıyla absorban (resin, inaktive korbon bileşikleri gibi) içeren şişelerin kullanılması tercih edilmelidir. Bu maddeler pozitif kültür oranını artırdığı gibi yalancı negatiflik oranını ve üreme süresini düşürür. Serumda bulunabilecek antibiyotikleri bağlamasının yanısıra en önemli etkilerinden birisi de kanda bulunan hücreleri, özellikle fagositer hücreleri parçalamasıdır. Böylece hücrelerin içinde bulunabilen brusella, histoplasma, mikobakteriler gibi mikroorganizmaların saptanması daha kolay olacaktır.

Usulüne uygun olarak doldurulmuş, klinik ön tanı ve hasta hakkında laboratuvara yol gösterecek bilgiler içeren bir istek formuyla müracaat edildiğinde laboratuvar bu konuda klinisyene en yüksek düzeyde faydalı olabilecek şişelerin (besiyerlerinin) seçiminde yardımcı olacaktır.

İNKÜBASYON SÜRESİ

Kullanılan otomatize sistemlerde patojenlerin büyük kısmı (%97-98) ilk 2 gün içerisinde üremektedir. Pozitiflerin %90’a yakını ise ilk 10-30 saat içerisinde saptanabilmektedir. Kullanılan sisteme ve hastaların durumuna göre inkübasyon süresi 5-14 güne kadar uzatılabilir. Buyyon orijinli monofazik manuel sistemlerde gram pozitif koklar, enterobakteriler, psödomonaslar, bakteroidesler ve kandidaların %95-100’ü inkübasyonun ilk 7 gününde ürerler.

Rutin kan kültürlerinin inkübasyonunun 7 günden sonrası Legionella, Mycobacterium türleri ve filamantöz mantarların kültürlerinin dışında önerilmemektedir. Klinisyenler 7. günde negatif olan ve infektif endokardit düşündükleri vakalarda inkübasyon süresinin uzatılmasını isteyebilirler. Özellikle HACEK grubu zor üreyen ve nadir görülen gram negatif basilleri düşündüklerinde, 7. günden sonra rutin subkültürleri yapılan aeroblarda HACEK’lerin hemen hepsi yakalanmaktadır.

MASRAF

Ülkemizin bugün içinde bulunduğu ekonomik koşullar göz önüne alındığında masraf hiç bir zaman göz ardı edilmemesi gereken bir noktadır. Klinisyenlerin ve kliniklerde görevli personelin bu konudaki dikkatsiz ve umursamaz davranışları klinik mikrobiyoloji laboratuvarının personel eğitiminde aktif yer almalarını gündeme getirmektedir.

Afebril viral solunum sistemi infeksiyonu geçiren yetişkinler ve/veya çocuklardan çifter çifter kan kültürler alındığını gözlemekteyiz. Çoğu zaman bir çift kan kültürü usulüne uygun olarak alındığında yeterli olabilecekken defalarca alınmaktadır. Uygun hasta seçiminde ve steriliteye dikkat edildiğinde tek çift kültür yeterlidir.

Kan kültürü şişelerinin tamamı yurt dışından ithal edilmektedir. Bir çift kan kültür şişesinin maliyeti yaklaşık 18 Amerikan Doları’dır ve bunların işleminde personel bir şişe için yaklaşık 15 dakika harcamaktadır. Şişelere uygulanan mikrobiyolojik işlemlere yukarıdaki maliyetleri eklediğinizde bir çift kan kültürü bize yaklaşık 40 Amerikan Doları’na mal olmaktadır.

SONUÇ

Çeşitli parametreler kullanılarak (hikayesi, fiziksel inceleme, vücut ısısı, lökosit sayısı, diğer vücut bölgelerinin kültür sonuçları, pozitif kültürlerin alınan kültür sayısına oranı) izole edilen etkenin gerçek infeksiyon etkeni olup olmadığına karar verilebilir. Pozitif kan kültürlerinin tümü klinik olarak anlamlı değildir. Tüm optimal şartlar sağlandığı halde %2-3 oranında kontaminasyon oluşabilir. Gerçek pozitifleri yalancı pozitiflerden ayırmak her zaman kolay değildir. Genellikle kontaminasyonlar cilt florasından kaynaklanır. Diğer şişelerde saptanmaması, uzun üreme süresi göstermesi önemli kriterlerdir. Eğer hastada sepsis bulguları, aynı mikroorganizmanın üretildiği primer infeksiyon odağı, immün yetmezlik ve prostetik kapak gibi predispozan faktörler yoksa kontaminasyon olarak değerlendirilebilir. Genelde koagülaz negatif stafilokoklar, Corynebacterium türleri, Propionibacterium acnes gibi etkenler izole edildiğinde kontaminasyon olarak değerlendirilir. Ancak prostetik kapaklı hastaların endokarditlerinde Corynebacterium türleri ve Staphylococcus epidermidis tarafından sıklıkla oluşturulabileceği göz ardı edilmemelidir. Eğer bu etkenler birden fazla şişe ve setten izole edilirse patojen etken olarak değerlendirilir. Yine de koagülaz negatif stafilokoklar tek bir şişede üretildiğinde ve kontaminasyon olarak değerlendirildiğinde bu bakteriye bağlı bakteriyemilerin %25’ine yakınının gözden kaçtığı söylenebilir. Polimikrobiyal bakteriyemilerin oranı genelde %10’dan fazla değildir. Bu tip olgularda cilt florasında bulunabilenler kontaminasyon olarak değerlendirilir. Enterobactericeae türleri, Pseudomonas türleri, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae ve Staphylococcus aureus nadiren kontaminasyondurlar.

Damar içi kateterleri yerleştirdikten kısa bir süre sonra kutanöz organizmalar kateter lümeninin iç yüzeyine kolonize olurlar. Buradan alınacak bir kan kültürü burada kolonize olmuş bakterilerle kontamine olur. Bu nedenle damar içi kateterlerden kan kültürü alınmasından kaçınılmalıdır. Eğer kateter kaynaklı bir infeksiyon düşünülüyor olsa da kateterin değiştirilmesi ve sadece kan kültürü alınması yeterlidir. Beraberinde kateter ucunun kesilip kültürünün yapılması son derece gereksiz ve anlamsızdır. Eğer kateter içinde bir kolonizasyon mevcutsa değiştirilerek zaten ortamdan uzaklaştırılmıştır. Aynı dönemde zaten kan kültürü gönderileceği için muteber olan buradan izole edilecek bakteriye yönelik tedavi planlamaktır.

Belki bu önerilerin hepsi her zaman uygulanamayabilir, ancak klinisyen laboratuvar iletişiminin kan kültüründe başarıyı artıran en önemli faktör olduğu bir gerçektir. Klinisyen başarısını artıracak bilgi ve önerileri laboratuvardan her zaman edinebilir. Klinisyenin zamanında, gerektiği şekilde eksiksiz uygulamaları da laboratuvarın başarısını o oranda etkileyecektir.

KAYNAKLAR

  1. Arpi M, Bentzon MW, Jensen J, Fredericsen W. Importance of blood volume cultured in the detection of bacteremia. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1989;8:(9) 838.
  2. Bates DW, Goldman, L. Lee TH. Contaminant blood cultures and resource utilization: The true consequences of false positive results. JAMA 1991; 265:365.
  3. Chandrasekar PH, Brown, WJ. Clinical issues of blood cultures. Arch Intern Med 1994;154:842.
  4. Collignon PJ, Munro R. Laboratory diagnosis of intravascular catheter associated sepsis. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1989;8:807-14.
  5. Evans MR, Truant AL, Kostman J. The Detection of positive blood cultures by the Bactec NR 660. The Clinical Inportance of four day versus seven day testing. Diagn Microbiol Infect Dis 1991;14:107.
  6. Morris A.J, Wilson ML, Mirrett S, Reller LB: Rationale for selective use of anaerobic blood cultures. J Clin Microbiol 1993;31:2110.
  7. Tenney JH, Reller LB, Mirrett S, Wang, WL, Weinstein MP: Controlled evaluation of the volume of blood cultured in the detection of bacteremia and fungemia. J Clin Microbiol 1982;15:558.
  8. Washington, JA., Ilstrup, D.M: Blood cultures, issues and contraversies. Rev Infect Dis 1986;8:792.
  9. Washington JA: Blood cultures: An overview. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1989;8:(9)803.

YAZIŞMA ADRESİ:

Doç. Dr. Ahmet BAŞUSTAOĞLU

GATA Mikrobiyoloji ve

Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı

Etlik - ANKARA