J Lab Med Qual Assur 2017; 39(1): 23-30
Published online March 31, 2017
https://doi.org/10.15263/jlmqa.2017.39.1.23
Copyright © Korean Association of External Quality Assessment Service.
Jung-Hyun Byun1, Soo In Oh2, Hyunwoong Park2, Sunjoo Kim1, Jeong-Hwan Shin3
1Department of Laboratory Medicine, Gyeongsang National University School of Medicine, Jinju, Korea,
2Department of Laboratory Medicine, Changwon Gyeongsang National University Hospital, Changwon, Korea,
3Department of Laboratory Medicine, Inje University Busan Paik Hospital, Busan, Korea
Correspondence to:
김선주 우)52727 진주시 강남로 79, 경상대학교 의과대학 진단검사의학교실 Tel: 055)214-3072, Fax: 055)214-3089, E-mail: sjkim8239@hanmail.net
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Stool cultures are essential for diagnosing bacterial gastrointestinal infections. Laboratory procedures and target organisms for stool culture testing can vary by institute. Therefore, a nationwide survey was conducted to determine the stool culture procedures performed in clinical laboratories of Korea. Questionnaires were delivered by electronic mail to 98 clinical micro biologists and by Google survey to the 301 institutes participating in the Korean External Quality Control Program of Bacterial Cultures. Of the 68 institutes sent complete responses, Gram staining and wet smears were performed in 73.5% and 64.7%, respectively. A molecular test was conducted in 32.4% of laboratories, and blood agar plates were used in 23.5%. Methods and results of gram staining, wet smears, use of stool culture media, target microorganisms, and antibiotic susceptibility differed among the institutes. Further discussion is needed to develop a standardized protocol for stool culture to maximize isolation of bacterial pathogens that cause gastroenteritis.Background:
Methods:
Results:
Conclusions:
Keywords: Gastrointestinal, Diarrhea, Practice guideline, Surveys
위장관염은 매우 흔한 감염질환으로 특히 저개발국가에서는 영유아 사망의 주요 원인 중 하나이다[1-3]. 위장관염을 유발하는 주요 세균으로는 임상미생물검사실에서 분리되는 가장 흔한 원인균인
특히 최근에는 분자생물학적 방법을 이용한 검사가 도입되면서 전통적인 배양방법에 비해 검출률이 2-4배 증가하였다고 보고되었다[7-9]. 과거에는 배양하기 까다로워 진단이 어려웠던 병원성 대장균,
대변에는 정상적으로 세균이 다수 존재하므로 설사의 원인균을 선택적으로 분리하는 것이 매우 어렵다. 대변배양은 다른 검체에 비해서 배양조건이나 방법이 까다로우며 많은 종류의 배지를 사용해야 하는 등 비용이 많이 드는 반면 검출률은 낮은 특징이 있다[11]. 대변 검체의 그람염색은 다른 검체의 그람염색과 달리 거의 모든 형태의 세균이 다 보이며 낮은 민감도와 특이도로 인해 일상적인 검사로서 한계가 있으며[10,12], 염증성 설사에 한해 무염색 도말에서 백혈구를 관찰하는 것이 임상적으로 유용하게 이용되고 있다[4,13,14].
대변배양의 양성률이 과거에 비해 현저히 낮아졌는데 이는 개인위생의 향상, 보건환경의 개선, 냉장고 보급 확대로 인한 적절한 음식물 보관 및 약수물 대신 생수 음용 등 다양한 원인에 의한 것으로 추정할 수 있다. 하지만 해외여행의 증가, 외국인의 유입 증가, 샐러드나 회 등 조리하지 않은 음식 섭취, 외식, 집단 급식 등에 의해 여전히 세균성 위장관염에 노출될 위험성이 존재하므로 지속적이 관심이 필요하다. 세균성 위장관염 이외에도 rotavirus와 norovirus 등 바이러스성 설사와
본 연구에서는 설문조사를 통하여 현재 국내에서 사용하고 있는 대변배양 검사방법의 실태를 조사하고, 그 결과를 바탕으로 바람직한 대변배양검사의 권고안을 제시하고자 하였다.
임상미생물검사실이 있는 종합병원 및 3차병원에 근무하는 98명의 진단검사의학과 전문의에게 이메일을 통하여 설문지 파일을 발송하였다. 또한 대한임상검사정도관리협회의 세균배양 외부정도관리 프로그램에 참여하고 있는 301군데의 의료기관에 이메일을 통해 구글 설문을 보낸 후 직접 온라인에서 설문지에 입력하도록 하였다. 설문지 회신은 2016년 5월부터 7월까지 약 3개월간 시행하였다.
설문지는 크게 네 항목으로 작성하였다. 첫 번째 항목은 대변 그람염색, 대변 백혈구를 관찰하기 위한 직접도말검사(wet smear), 분자유전검사의 시행, 대변의 질(묽기) 평가 등 일반적인 사항으로 구성하였다. 두 번째 항목은 대변배양을 위해 사용하는 용기와 수송배지, 검사 지연 시 검체 보관, 부적합 검체에 대한 거절기준 등에 대한 질문으로 구성하였다. 세 번째 항목은 배양을 시행하는 과정에 대한 문항으로, 검사실에서 사용하는 증균배지, 평판배지, 배양온도 및 가스 등 배양조건,
이메일로 회신한 곳은 50기관(회신율 51.0%)인 반면, 구글 설문 프로그램을 통하여 회신한 기관은 18기관(회신율 6.0%)으로 두 방법 간에 차이가 컸다(
모든 대변 검체에 대해서 그람염색을 시행하는 기관은 14.7% (10/68), 임상에서 의뢰되는 경우에만 시행하는 기관이 58.8% (40/68)였고, 나머지 26.5% (18/68)는 그람염색을 시행하지 않았다(Table 1). 그람염색에서 관찰되는 모든 세균을 보고하는 비율은 66.0% (33/50), 우세한 세균만 보고하는 비율은 16.0% (8/50)였고 12.0% (6/50)는 백혈구 존재 유무만 보고하였다. 직접도말검사는 64.7% (44/68)에서 시행하고 있었다. 직접도말검사는 모두 대변에 생리식염수를 한 방울 떨어뜨려 현미경 관찰하는 방법을 사용하고 있었다. 세균배양 이외에 추가적으로 분자생물학적 방법을 이용하는 기관은 32.4% (22/68)였는데, 3기관은 2가지의 제품을 사용하고 있었다. 대변의 고형 여부를 구분하여 보고하는 기관은 4.4% (3/68)에 불과하였으며, 대다수 기관은 대변의 질 평가를 시행하고 있지 않았다.
Table 1 . Positive responses to questions regarding stool culture procedures from 68 institutes.
Stool culture procedures performed | No. (%) |
---|---|
Gram staining | 50 (73.5) |
Gram staining of all specimens | 10 (14.7) |
Gram staining only as requested | 40 (58.8) |
Wet smear | 44 (64.7) |
Molecular detection | 22 (32.4) |
Report on stool quality (e.g., formed or loose) | 3 (4.4) |
Transport media | 6 (8.8) |
Routine use of blood agar plate | 16 (23.5) |
Report of pure growth of | 12 (17.6) |
Report of pure growth of | 6 (8.8) |
Report of pure growth of yeast | 5 (7.4) |
Ability to culture | 17 (25.0) |
Ability to culture | 42 (61.7) |
Ability to culture | 26 (38.2) |
Vancomycin-resistant enterococci surveillance | 54 (79.4) |
Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae surveillance | 28 (41.2) |
직접 대변 검체를 운송하는 기관은 91.2% (62/68)으로 거의 대부분을 차지하고 있었고 수송배지를 이용하여 운송하는 기관이 5.9% (4/68), 대변과 수송배지를 동시에 사용하는 기관이 2.9% (2/68)이었다. Selenite-F 증균 액체배지를 사용하는 기관은 26.5% (18/68)였으며, Gram-negative (GN) 증균 액체배지를 사용하는 기관은 2.9% (2/68)에 불과하였다.
대변배양검사에 일상적으로 사용하는 배지로는 MacConkey 한천(97.1%)과
Table 2 . Culture media routinely used for stool culture, and drug susceptibility reporting for
Culture media used and drug susceptibility reporting | No. (%) |
---|---|
Enrichment broth | |
Selenite-F | 18 (26.5) |
Gram-negative | 2 (2.9) |
Agar plate | |
Blood agar | 16 (23.5) |
MacConkey | 66 (97.1) |
| 61 (89.7) |
Xylose-lysine-desoxycholate | 8 (11.8) |
Hektoen enteric | 2 (2.9) |
Thiosulfate citrate bile sucrose* | 46 (67.6) |
Automated testing and susceptibility reporting only for drugs recommended by CLSI | 39 (57.4) |
Susceptibility reporting for all drugs subjected to automated testing with CLSI comment | 6 (8.8) |
Susceptibility reporting for all drugs subjected to automated testing without comment | 15 (22.1) |
Testing by the disk diffusion method and susceptibility reporting only for drugs recommended by CLSI | 8 (11.8) |
Abbreviation: CLSI, Clinical and Laboratory Standards Institute..
*Thiosulfate citrate bile sucrose medium is used selectively from May to October in 55.9% of the laboratories surveyed.
VRE 감시배양기관은 79.4% (54/68)로 매우 높았지만, CRE 감시배양기관은 41.2% (28/68)로 약 절반이었다. 감시배양대상은 주로 중환자실에 입실하는 환자나 이전에 VRE나 CRE가 분리된 환자를 대상으로 하였고, 방법은 주로 상품화된 배지를 구입하여 사용하였다(자료 미제시). 한 기관에서는 모든 입원환자에 대해서 VRE 선별검사를 시행하고 있었다.
이메일 회신율은 51.0% (50/98)인 반면 구글 설문 회신율은 6.0% (18/301)로 이메일 회신율이 훨씬 높았다. 이는 이메일로 임상미생물을 전공하는 전문의에게 먼저 자료를 요청한 후, 구글 설문지는 약 1개월 후 임상미생물 담당자에게 배포되었기 때문으로 판단된다. 또한 구글 설문은 입력하기 쉬운 장점이 있지만 이메일 설문지 파일보다는 자세하게 문항을 표현하지 못하는 단점이 있었다.
대변 검체에서 그람염색을 시행하는 기관은 73.5%로 비교적 많았지만 그 효용성은 제한적이다. 특히 대변에는 정상적으로 상재균이 다수 존재하므로, 보이는 세균을 모두 보고한다면 별 의미가 없을 수 있다. 따라서 한두 가지 세균만 순수하게 보이거나 백혈구가 관찰될 경우 이를 보고하는 것이 더 바람직할 것으로 판단한다[3]. 특징적으로 구불구불한 그람음성간균이 관찰되는 경우
분자유전학적 검사법이 발달하면서 대변에서 바이러스, 세균 및 기생충을 한 번에 검출할 수 있는 방법들이 소개되었는데, 현재 32.4%의 기관이 이 방법을 사용하고 있었으며, ㈜씨젠의 Seeplex Diarrhea ACE Detection (Seegene, Seoul, Korea) 제품을 사용하는 기관이 가장 많았다(자료 미제시). 이 제품에 대한 임상평가는 몇 번 보고된 바 있는데, 배양에 비하여 검출률이 높으며 특히 배양이 까다로운 병원성 대장균,
대변의 고형 여부와 균주 분리율과는 무관하다는 보고가 있지만[12], 저자들은 대변의 질을 관찰하여 설명해 주는 것이 주치의에게 도움을 줄 것으로 판단한다. 대개 환자가 직접 검체를 채취하므로 주치의는 대변의 형태를 관찰하지 않고 환자의 설명에 의존하게 되므로 정확하지 않을 수 있다. 즉 검사실에서 대변상태를 관찰하여 수양성인지, 묽은 변인지, 고형 변인지 구분하고[5], 또한 점액성인지 혈변인지 기술하면 위장관염을 분류하는 데 도움이 될 것으로 생각한다[18,20].
검사 지연 시 대부분 검체를 냉장 보관하고 있었다. 하지만 기존의 검은 색 조그만 대변용기는 과거 기생충검사를 위한 용기로 시작하게 되었는데 아직도 많은 기관에서 대변배양에 이용하고 있었다. 이것은 설사변의 경우 받기도 쉽지 않고 또한 뚜껑이 헐거우면 대변이 흐를 가능성도 있으며 무균용기가 아니므로 적절하지 않다. 요 또는 객담 검체에 사용하는 무균 배양용기는 사이즈도 크고, 뚜껑이 나사모양으로 되어 있어 대변배양용기로 적합하다. 수송배지를 사용하는 기관은 6군데(8.8%)로 매우 적었는데 대변 검체를 직접 사용하는 경우 이들 검체는 2시간 이내에 한천배지에 접종이 되어야 한다[17,18]. 입원한 환자의 경우 업무의 흐름상 2시간 이내에 검체를 접종하는 것이 쉽지 않으므로, 향후 Cary-Blair나 Stuart 수송배지의 유용성에 대한 검토가 필요해 보인다. 또한 환자가 편하게 대변 검체를 채취할 수 있는 방법을 강구해야 할 것이다[11,18]. 대변 검체 접종이 2시간 이상 지연되는 경우 반드시 냉장 보관하는 것이 필요하다. 다만 이 경우
액체 증균배지의 사용기관도 Selenite-F 26.5%, GN 액체배지 2.9%로 매우 낮았는데, 이 또한 반드시 대변배양에 필요한 것으로 판단한다. Lee [21]가 보고한 바에 의하면 Selenite-F를 추가한 경우에만
대변배양검사에 사용하는 배지로는 MacConkey, SS 한천을 가장 많이 사용하였고, 약 절반에서 TCBS 배지를 추가하였다. 기타 XLD나 HE 배지는 매우 드물게 사용하고 있었다. MacConkey 배지는 감별배지로서 반드시 사용해야 하지만, 1차 배지로 주로 사용하는 SS 한천은 Shigella 분리가 어려운 경우가 있고, XLD나 HE에 비해서 세균 억제효과가 큰 단점이 있다[13,18]. 혈액한천은 23.5%에서만 1차 배지로 사용하고 있었는데, 지침에는 혈액한천을 1차 배지로 사용할 것을 권고하고 있다[3,17,18]. 그 이유로는 완전용혈을 보이는
VRE와 CRE는 일반적인 대변배양검사라기보다는 의료기관연관 감염예방을 위한 검사이므로, 여기서는 자세히 언급하지 않는다. 두 가지 모두 상품화된 배지를 사용하는 기관이 대부분이었다(자료 미제시).
항균제 감수성결과의 보고방법은 다양하였는데, CLSI 지침대로[20] 하는 기관은 69.1%(액체배지희석법 39기관, 디스크확산법 8기관)였다. 모든 항균제에 대해서 보고한 후 코멘트에 CLSI 내용을 추가하는 기관은 8.8%였다. CLSI 지침에는 인체 내 효과가 없는 항균제는 보고하지 않는 것이 바람직하다고 하였다[16-18]. 하지만 CLSI 지침대로 하는 것이 효율성 측면에서는 문제가 있을 수 있다. 즉 우리가 보고하는 다른 균(장내세균, 그람양성알균 등)을 모두 포함하면 보고하는 조건이 매우 다양하고 복잡해진다. 일일이 균종마다 차이를 두고 보고하다 보면 보고할 때 실수할 가능성이 높다.
결론적으로, 대변의 그람염색이나 직접도말검사가 도움을 줄 수 있지만 그 효용성에 대해서는 논란의 여지가 있다. 따라서 대변의 그람염색이나 직접도말검사에 의한 백혈구검사의 필요성에 대해서 추후 연구가 필요하다. 액체 증균배지를 반드시 포함시키는 것이 좋고, 액체배지에 2-8시간 증균시킨 후 퇴근 전에 SS에 접종하고, 세균 억제효과가 적다고 알려진 XLD나 HE 중 한 가지를 추가로 사용하는 것을 권장한다. 배양온도와 배양시간은 큰 문제가 없어 보이며, 배양가스는 공기를 사용하는 것을 추천한다. 대변배양은 많은 검사업무 부하가 걸리고 비용이 많이 드는 검사이므로, 이를 효율적으로 수행하기 위해 어떤 배지를 1차로 사용할지, 한천배지를 추가할지, 수송배지를 일상적으로 사용할지 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 배양이 까다로운
이 논문은 대한임상검사정도관리협회 2016년 학술연구비 지원에 의하여 이루어진 것이다(2016-13). 본 설문에 회신을 보내 주신 모든 분들께 깊은 감사를 드린다.
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