三、流行病学
1976年,在美国费城召开的一次退伍军人大会期间,暴发一种不明原因的肺炎,发生肺炎病例221人,其中34人死亡,当时称为军团病。其后全球许多国家相继发生军团病散发或暴发疫情。我国自1982年在南京首次报道军团病例以来,有多起军团菌病散发病例的报道,北京、四川等地有数次不同规模的军团菌病暴发。
(一)传染源
军团菌普遍存在于自然界的各种水系(江、河、湖、泊)中,潮湿的土壤中也有军团菌检出,但其浓度相对较低,不足以引发军团菌病。对人类存在潜在危害的主要污染源是人工水系统,如空调冷却塔、供水系统、淋浴喷头、喷泉和呼吸道插管等中的军团菌。军团菌会在这些场所中定植,条件合适时形成军团菌生物膜,便可逃避消毒剂的抑杀作用,并大量生长和增殖。已知能促进军团菌在环境中定植和增殖的因素包括适宜的温度、水流淤滞、水垢、生物膜以及能与之共生的微生物,如阿米巴原虫等。
(二)传播途径
目前,军团菌暴露量与军团菌病的剂量反应关系还不明确,军团菌感染人体有多种可能模式:介空气传播、介水误吸途径、介土壤传播以及医疗操作,如经支气管镜或人工气道吸痰等将病原菌带入肺部。人与人之间传播尚无充分证据,但有报道2014年葡萄牙曾发生过1例74岁母亲因护理患有严重军团菌肺炎的儿子而感染的案例。
1.介空气传播 直径＜5μm的气溶胶颗粒可直接进入呼吸道细支气管和肺泡造成感染,当人体吸入被军团菌污染的气溶胶颗粒后,可引起军团菌病。目前普遍认为气溶胶吸入是军团菌病的主要传播途径(图3-3-2)。气溶胶来自使用自来水的设备,包括雾化器、湿化器、莲蓬头和人造喷泉等。公共场所如商场、超市、酒店、医院和电影院等建立的中央空调冷却塔,在工作过程中向周围飘洒的有军团菌污染的气溶胶,被认为是军团菌肺炎散发和暴发的重要来源。当刷牙、漱口吸入被军团菌污染的自来水时,也有感染军团菌病的可能。
图3-3-2 军团菌病介空气传播示意
(引 自:Centers for Disease Control and Prevention.Legionnaire disease prevention and control.2017.https://www.cdc.gov.)
2.介水误吸 Vivtor L.Yu提出的“误吸理论(aspiration)”认为:当饮水、呛咳或咽喉堵塞时,军团菌污染的水源误吸进入肺内以致感染,他也认为供水系统是军团菌病的主要污染源。
3.介土壤传播 美国、澳大利亚等相关报道显示,通过军团菌污染土壤所致军团菌病的感染,认为在大型建筑工地和园林施工现场,含军团菌的尘土被扬起后介空气进入肺内可感染人体,也是军团菌病的一种感染方式。(图3-3-3)。
(三)易感人群(https://www.daowen.com)
人群普遍易感,主要高危人群有男性、吸烟者、免疫抑制等状态、慢性心肺部疾病者、严重的糖尿病、肾病、肾癌病人、合并肿瘤、65岁以上的老年人、酗酒者、集中空调冷却塔维修人员等。其中免疫抑制等状态包括:手术移植、HIV/AIDS导致的免疫缺陷者和使用糖皮质激素或TNF-α。但在儿童中军团菌肺炎十分罕见,多数感染患儿伴有免疫功能低下。
(四)流行特征
发病呈明显的季节性,夏秋季高发,发病人数是冬春季的3倍以上,既可散发也可暴发流行,感染者的男女比例为(2～3)∶1。
综合国内外报道军团菌肺炎有3种类型:社区获得性感染、医院获得性感染以及与旅游相关性军团菌肺炎。
1.社区获得性感染 是指在日常生活环境和公共场所中受到军团菌感染致病,通常由血清型1型和6型引起。军团菌所致社区获得性肺炎(community acquired pneumonia,CAP)病死率约为10%,远远高于其他原因所引起CAP的病死率,且在未接受抗生素治疗的病人中病死率高达27%。近年来,美国、以色列、澳大利亚等国家的研究表明,0.5%～10%的CAP入院病人是由军团菌感染引起的,而老年人CAP病人中军团菌肺炎更是高达4%～12%。
图3-3-3 军团菌在现代人工设施中的分布
(引自:Centers for Disease Control and Prevention.Legionnaire disease prevention and control.2017.https://www.cdc.gov.)
马晓燕等报道1997年北京某写字楼员工暴发的一起由血清型LP9、LP12引起的上感样军团菌病,上呼吸道感染罹患率为34.62%(108/312),经LP1～14型血清检测和空调冷凝水培养证实由空调系统冷凝水污染嗜肺军团菌造成,属国内首次报道因中央空调系统污染所致的军团菌病暴发。邓长英等报道2000年在北京郊区某新兵训练营地发生的一起细菌感染性肺炎,经血清学抗体检测证实为博杰曼军团菌引起,感染率高达33.00%(67/203),患病率为8.87%(18/203),在18例病人中,肺炎型2例,庞蒂亚克热型16例。宁召起等报道2003年在北京市一家月饼生产公司发生的一起军团菌病暴发,共有76人发病,罹患率为13.3%(76/570),所有病例均有在集中式淋浴间淋浴史,采集淋浴水龙头末梢水和淋浴喷头,涂抹样本检测军团菌,阳性率为100%。李旭等采用血清抗体、尿抗原检测对一起集体发热呼吸道疾病暴发进行调查,其中血清中军团菌IgM抗体阳性率为40%,军团菌尿抗原阳性率11%,结合环境病原学调查显示热水淋浴系统军团菌阳性,证实该疾病是由热水淋浴系统污染引起的非肺炎型军团菌病暴发。2009年,我国香港卫生署卫生防护中心于前8个月内共收到29例确诊军团菌病,4例因该症死亡的报告。29例军团菌病中22例通过尿抗原测试确诊,7例的呼吸道样本成功分离培养军团菌。其中17例于7月和8月发病,相对过去4年每年接报11～16例,发病率明显上升。2003～2006年上海市第一人民医院共确诊社区获得性军团菌肺炎21例,经实验室检测军团菌血清IgM抗体确定LP6型7例、LP1型4例、LP4型4例、LP3型3例。2010年斯洛文尼亚一家私人疗养院热水系统污染导致10人患病,感染军团菌。
2.医院获得性感染 是指由于其他疾病住院的病人在治疗期间,因自身免疫力低下感染军团军致病。医院获得性军团菌肺炎占军团菌病的20%～30%,病死率7%～24%,以免疫抑制和器官移植病人为重。1990年3～9月河北医学院第二医院在职工及家属中发现29人患有军团菌病,其中院内职工23例,家属4例,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)或试管凝集法测血清LP抗体效价大于1∶60,该报道为国内首次医院获得性感染军团菌病的暴发。Qin等报道4例肝硬化合并医院获得性军团菌病例,其中1例通过细菌培养确诊,血清学鉴定为嗜肺1型,序列型(sequence type)为36型,其余3例通过实时荧光定量PCR检测确诊,该报道提示对患肝脏疾病的病人应高度警惕肺部感染。巩思斯对70例神经内科合并肺部感染病人进行尿抗原和血清抗体检测,结果显示:军团菌阳性病人共9例,阳性率为12.9%,调查发现9例阳性病人居住的病房均有空调冷凝系统,住院期间有使用雾化器、吸氧操作、呼吸机、留置胃管等侵入性操作,认为与军团菌感染有密切关系。近年来流行病学调查表明在医院人工水环境及空调冷凝系统普遍存在军团菌污染。2001年6月西班牙穆西亚北部地区一家医院的冷却塔系统污染导致88人患病,病死率1%,感染血清型LP1;2007年波兰报道,由于医院热水系统污染导致4名眼科病人患病,其中3人死亡。
3.旅游相关性感染 是指病人患病前10天内离家至少一个晚上,可能是在宾馆、饭店、车船、营地等环境中感染致病。
欧洲军团菌感染工作组(European working group for legionella infections,EWGLI)调查显示,2000～2002年共报道旅游相关性军团菌病聚集病例315例,散发病例1 803例;2003～2004年,31个国家共报道旅游相关性军团菌病病例1 914例,其中764例与国内旅游有关,1 150例与出国旅游有关。我国国内关于旅游相关性军团菌病病例的报道相对较少。肖新才等报道2010年4月1名港籍人士在广州旅游期间感染军团菌,约10天后确诊为军团菌病,感染源不明;谭一鸿等报道,在2009年我国香港确诊的29例军团菌病例中有10例曾于潜伏期期间离港外游。对旅游环境及相关人群进行军团菌流行病学调查可预防军团菌感染及流行暴发。张刚等对52例从事列车乘务工作1年以上的列车乘务员进行血清学检测,8例检出军团菌1个型或1个型以上抗体阳性,包括嗜肺军团菌和米克戴德军团菌共8个血清型,以LP1型为主,阳性率为15.38%,阳性率高于北京(9.9%)而低于兰州(20.9%),认为列车乘务员军团菌感染具有感染率高、感染谱广、交叉感染程度高等特点。王莲秀等对北京市4所温泉度假娱乐场所进行军团菌污染状况及相关因素调查,结果87份温泉水中有47份水样检出军团菌,检出率高达54.02%,其中以LP1型为主,说明当地温泉水军团菌污染比较严重。