จุลชีววิทยาคลินิก
จุลชีววิทยาคลินิกเป็นสาขาหนึ่งของแพทยศาสตร์ชันสูตรที่เกี่ยวข้องกับการตรวจหา ระบุ และจำแนกลักษณะของจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของการติดเชื้อในมนุษย์ ได้แก่ แบคทีเรีย เชื้อรา ไวรัส ไมโคแบคทีเรีย และปรสิต รวมถึงการทำนายว่าจุลินทรีย์เหล่านั้นจะตอบสนองต่อสารต้านจุลชีพอย่างไร โดยเชื่อมโยงตัวอย่างจากผู้ป่วยเข้ากับข้อมูลทางห้องปฏิบัติการที่นำไปใช้ได้จริงผ่านการเพาะเลี้ยง การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ การตรวจทางอิมมูโนวิทยา การเพิ่มจำนวนสารพันธุกรรม และแมสสเปกโทรเมทรี
Definition
จุลชีววิทยาคลินิกเป็นสาขาวิชาทางห้องปฏิบัติการที่ระบุสาเหตุของจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อในตัวอย่างผู้ป่วย และจำแนกลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่เป็นสาเหตุ ซึ่งรวมถึงเอกลักษณ์และความไวต่อยาต้านจุลชีพ เพื่อสนับสนุนการวินิจฉัยและการเฝ้าระวัง
Scope
ขอบเขตนี้ครอบคลุมขั้นตอนการทำงานของห้องปฏิบัติการจุลชีววิทยาเพื่อการวินิจฉัย: การเก็บตัวอย่างและคุณภาพของตัวอย่าง การแยกเชื้อเบื้องต้นและการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ การระบุชนิดของสิ่งมีชีวิตด้วยวิธีฟีโนไทป์และจีโนไทป์ การทดสอบความไวและความต้านทานต่อยา และการตรวจหาเชื้อก่อโรคที่เพาะเลี้ยงได้ยากหรือไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ด้วยวิธีทางซีโรโลยีและโมเลกุล ในที่นี้ได้จัดระเบียบเป็นหัวข้อสำหรับการระบุชนิดแบคทีเรีย การทดสอบความไวต่อยาต้านจุลชีพ การระบุชนิดเชื้อราและการทดสอบยาต้านเชื้อรา การตรวจหาไวรัสและซีโรโลยี และการระบุชนิดไมโคแบคทีเรียและความต้านทานต่อยา โดยหัวข้อเหล่านี้จะถือเป็นวิธีการทางวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ ไม่ใช่คำแนะนำในการจัดการทางคลินิก
Sub-topics
Core questions
- จุลินทรีย์ชนิดใด (ถ้ามี) ที่พบในตัวอย่างนี้ และเป็นเชื้อก่อโรคหรือเป็นเพียงการปนเปื้อน?
- วิธีใด — การเพาะเลี้ยง, การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์, การตรวจหาแอนติเจน, ซีโรโลยี, การเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก, หรือแมสสเปกโทรเมทรี — ที่เหมาะสมที่สุดในการตรวจหาและระบุชนิดเชื้อ?
- สิ่งมีชีวิตนี้มีความไวหรือดื้อต่อยาต้านจุลชีพที่อาจนำมาใช้รักษาหรือไม่?
- ประสิทธิภาพการวิเคราะห์ ระยะเวลาในการรายงานผล และการตีความทางคลินิกของการทดสอบทางจุลชีววิทยาถูกกำหนดและมีข้อจำกัดอย่างไร?
Key concepts
- คุณภาพของตัวอย่างและตัวแปรพรีอนาไลติก
- การแยกเชื้อโดยอาศัยการเพาะเลี้ยงเทียบกับการตรวจหาโดยไม่ใช้การเพาะเลี้ยง
- การระบุชนิดด้วยวิธีฟีโนไทป์ (การเจริญเติบโต, ชีวเคมี, สัณฐานวิทยา)
- การระบุชนิดด้วยวิธีจีโนไทป์และโปรตีโอมิกส์ (การจัดลำดับ, MALDI-TOF แมสสเปกโทรเมทรี)
- การทดสอบความไวและความต้านทานต่อยาต้านจุลชีพ
- ซีโรโลยี (การตรวจหาแอนติบอดีและแอนติเจน)
- การทดสอบการเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก
- ความไวในการวิเคราะห์, ความจำเพาะ, และระยะเวลาในการรายงานผล
- การเป็นพาหะเทียบกับการติดเชื้อ
Mechanisms
จุลชีววิทยาเพื่อการวินิจฉัยจะดำเนินการจากตัวอย่างไปสู่ผลลัพธ์ผ่านลำดับขั้นตอนการวิเคราะห์ การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์และการเพาะเลี้ยงเบื้องต้นจะแยกหรือมองเห็นสิ่งมีชีวิต จากนั้นการทดสอบฟีโนไทป์จะอ่านลักษณะการเจริญเติบโตและปฏิกิริยาทางชีวเคมี ในขณะที่การระบุชนิดโปรตีโอมิกส์ด้วย MALDI-TOF แมสสเปกโทรเมทรีจะอ่านสเปกตรัมมวลโปรตีนของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเทียบกับฐานข้อมูลอ้างอิง ซึ่งได้ปรับเปลี่ยนขั้นตอนการระบุชนิดตามปกติ (Clark et al., 2013) ในกรณีที่สิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตช้าหรือไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ ห้องปฏิบัติการจะหันไปใช้การตรวจหาแอนติเจนหรือแอนติบอดีโดยอาศัยอิมมูโนแอสเซย์ และการเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก เช่น real-time PCR ซึ่งตรวจพบจีโนมของเชื้อก่อโรคโดยตรงในตัวอย่าง (Espy et al., 2006) จากนั้นการทดสอบความไวต่อยาจะนำเชื้อที่แยกได้ไปสัมผัสกับความเข้มข้นของยาต้านจุลชีพที่กำหนด และอ่านการยับยั้งการเจริญเติบโต (Jorgensen & Ferraro, 2009) ในวิธีการเหล่านี้ ห้องปฏิบัติการจะต้องแยกความแตกต่างระหว่างการติดเชื้อจริงกับการเป็นพาหะหรือการปนเปื้อน และต้องรักษาสมดุลระหว่างความไวในการวิเคราะห์ ความจำเพาะ และระยะเวลาในการรายงานผล (Caliendo et al., 2013)
Clinical relevance
จุลชีววิทยาคลินิกสร้างหลักฐานจำนวนมากซึ่งเป็นพื้นฐานในการรับรู้และการเฝ้าระวังโรคติดเชื้อ และผลลัพธ์ที่ได้ — การระบุชนิดของสิ่งมีชีวิตและข้อมูลความไวต่อยา — จะช่วยในการให้เหตุผลทางคลินิกเกี่ยวกับการติดเชื้อ หัวข้อต่างๆ ในที่นี้จะอธิบายว่าหลักฐานทางห้องปฏิบัติการดังกล่าวถูกสร้างขึ้นและตีความอย่างไร โดยเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับวิธีการและแนวคิด และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล ซึ่งขึ้นอยู่กับบริบททางคลินิกทั้งหมด
Epidemiology
ห้องปฏิบัติการจุลชีววิทยาคลินิกยังเป็นหน่วยเฝ้าระวังสุขภาพของประชากร: การระบุชนิดเชื้อและข้อมูลความไวต่อยาของห้องปฏิบัติการเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการเฝ้าระวังการดื้อยาต้านจุลชีพและการตรวจจับการระบาด มีการเสนอว่าการวินิจฉัยที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้นเป็นสิ่งสำคัญเร่งด่วนด้านสาธารณสุข เนื่องจากมีผลต่อทั้งการดูแลผู้ป่วยแต่ละรายและการติดตามการดื้อยาที่เกิดขึ้นใหม่ (Caliendo et al., 2013)
History
จุลชีววิทยาเพื่อการวินิจฉัยได้พัฒนาจากวิธีการเพาะเลี้ยงและการย้อมสีในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ไปสู่สาขาวิชาทางห้องปฏิบัติการที่เพิ่มอิมมูโนแอสเซย์ ระบบฟีโนไทป์อัตโนมัติ การเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก และล่าสุดคือ MALDI-TOF แมสสเปกโทรเมทรีและวิธีการทางจีโนมิกส์ การนำแมสสเปกโทรเมทรีมาใช้ในการระบุชนิดเชื้อตามปกติ (Clark et al., 2013) และการขยายการทดสอบระดับโมเลกุล (Espy et al., 2006; Caliendo et al., 2013) ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงล่าสุดที่สำคัญในวิธีการที่ห้องปฏิบัติการใช้ในการวินิจฉัยจุลินทรีย์
Related topics
Seminal works
- clark-2013
- espy-2006
- jorgensen-2009
- caliendo-2013
Frequently asked questions
- จุลชีววิทยาคลินิกแตกต่างจากจุลชีววิทยาทั่วไปอย่างไร?
- จุลชีววิทยาทั่วไปศึกษาจุลินทรีย์ในวงกว้าง; จุลชีววิทยาคลินิกเป็นการประยุกต์ใช้ในแพทยศาสตร์ชันสูตรที่ตรวจหาและจำแนกลักษณะของจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อในมนุษย์จากตัวอย่างผู้ป่วย รวมถึงความไวต่อยาต้านจุลชีพของจุลินทรีย์เหล่านั้น
- เหตุใดห้องปฏิบัติการจุลชีววิทยาจึงใช้วิธีการที่แตกต่างกันหลายวิธี?
- ไม่มีวิธีใดวิธีหนึ่งที่สามารถตรวจพบเชื้อก่อโรคได้ทุกชนิด การเพาะเลี้ยง, การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์, การตรวจหาแอนติเจนและแอนติบอดี, การเพิ่มจำนวนกรดนิวคลีอิก, และแมสสเปกโทรเมทรี แต่ละวิธีเหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตและคำถามที่แตกต่างกัน ดังนั้นห้องปฏิบัติการจึงนำวิธีการเหล่านี้มารวมกันตามชนิดของตัวอย่างและเชื้อก่อโรคที่สงสัย