血液培養とは、血液中に細菌や真菌などの微生物が増殖しているかどうかを調べる検査です。微生物（微生物とも呼ばれます）は、顕微鏡を使わないと見えないほど小さな生物です。通常、血液中には存在しないため、その存在は重要な発見となります。血液培養は通常2段階で行われます。まず、検査室で血液サンプル中に微生物が増殖しているかどうかを調べ、増殖が見られた場合は、どの抗生物質が増殖を抑えるのに効果的かを検査します。抗生物質は細菌感染症の治療に用いられる薬であり、抗真菌薬と呼ばれる関連薬は真菌感染症の治療に用いられます。
この記事では、血液培養検査報告書の内容、結果の違いの意味、医師に尋ねるべきことなどを解説し、受け取った報告書をより深く理解できるようにサポートします。血液培養検査は、感染症が血流に及んでいる可能性があり、それが深刻な事態につながる可能性がある場合に実施されます。ほとんどの場合、「菌の増殖なし」という結果は安心材料となりますが、微生物が特定された結果は、医療チームに感染症の原因と、それに対して有効な薬剤を知らせるものです。
血液培養検査はなぜ行われるのですか？
微生物は通常、血液中には存在しません。皮膚、肺、尿路、消化管などの感染症や外傷の後、微生物が血流に入り込むことがあります。血液中に入った微生物は、全身に広がる可能性があります。細菌によって引き起こされる血流感染症は菌血症、真菌によって引き起こされる血流感染症は真菌血症と呼ばれます。
血液培養検査は、医療チームがこのような事態を疑った場合に行われます。なぜなら、治療せずに放置された血流感染症は深刻な状態を引き起こす可能性があるからです。これには、心内膜炎（心臓弁の感染症）、髄膜炎（脳と脊髄を覆う膜の感染症）、敗血症（感染症に対する身体の重篤で生命を脅かす反応）などが含まれます。微生物を早期に特定し、どの抗生物質が効果的かを把握することは、迅速な治療方針決定に役立ちます。
血液培養はどのように採取され、検査されるのですか？
少量の血液を静脈から採取し、専用のボトルに入れます。血液培養検査は通常2本のボトルで行われます。1本は好気性ボトルで、血液を酸素にさらします。もう1本は嫌気性ボトルで、血液を酸素にさらしません。一部の細菌は増殖に酸素を必要としますが、他の細菌は酸素がない環境では生存できないため、両方のボトルが使用されます。
コレクションに関する2つの重要な点は、報告書に記載されたり、チームとの会話の中で話題になったりすることが多い。
- 採取する血液の量は重要です。 推奨量の血液（成人では通常8～10ミリリットル程度）を各ボトルに充填することで、感染症の発見率が向上します。血液量が少なすぎると、真の感染症を見逃してしまう可能性があります。
- 通常は複数のセットが収集されます。 血液は、異なる静脈から、あるいはわずかに異なる時間に、2回以上採取されることが多い。これらの血液サンプルを比較することで、検査室は、採取中に混入する可能性のある無害な皮膚細菌と、真の血流感染症を区別することができる。
ボトルはインキュベーターに入れられます。インキュベーターは、体温に近い温度（摂氏約37度、華氏98.6度）を維持する装置で、存在する微生物が増殖するようにします。現代の検査室では、ボトルを継続的に監視し、増殖が検出されるとすぐに信号を送る自動システムを使用しています。増殖は通常1～2日以内に起こります。増殖には時間がかかるため、結果は通常段階的に届きます。予備報告では、初期の増殖やグラム染色結果など、これまでに判明した内容が記載されます。最終報告は通常数日後に届き、完全な同定結果と抗生物質感受性試験結果が記載されます。一部の微生物は増殖が遅く、より時間がかかります。
グラム染色：初期の手がかり
ボトルに細菌の増殖が認められた場合、検査室では通常、直ちにグラム染色を行います。グラム染色は、試料を少量採取し、スライドガラス上で染色液に浸して顕微鏡で観察する迅速な検査です。細菌を色や形に基づいて分類し、完全な同定が完了する前に、存在する細菌の種類を早期に把握することができます。
紫色の色素を保持する細菌はグラム陽性菌、赤色またはピンク色に変化する細菌はグラム陰性菌と呼ばれます。丸い細菌は球菌、棒状の細菌は桿菌と呼ばれます。医療チームは、最終結果を待つ間、この初期情報をもとに、感染がどこから始まったのか、どの抗生物質が最も効果的かを初期的に推定します。
血液培養検査の結果が示すもの
報告書の最初の部分では、成長したものがあれば、それを説明しています。以下のような内容が見られるかもしれません。
- 成長なし — 検体からは微生物は検出されませんでした。ほとんどの血液培養検査において、これは予想通りの、安心できる結果です。最初の1～2日後には予備報告で「増殖なし」と記載されることがあり、最終報告では培養期間終了後にそれが確認されます。
- グラム陽性球菌 — グラム染色で紫色に見える丸い細菌。例としては、 黄色ブドウ球菌 (NAIST) と 肺炎連鎖球菌.
- グラム陰性球菌 — 赤やピンクに見える丸い細菌。例としては 髄膜炎菌.
- グラム陽性桿菌 — 紫色に見える桿菌。例としては、 リステリア菌 (NAIST) と クロストリジウム属 種。
- グラム陰性桿菌 — 赤色に見える桿状の細菌。例としては、 大腸菌 （よく書かれる E. 大腸菌の）と 肺炎桿菌.
- 酵母 — 菌類の一種。例としては、 カンジダ属 種と クリプトコックス·ネオフォルマンス.
報告書には、微生物が増殖したボトルの数も記載されており、これは結果を理解する上で重要な要素となる。これについては次のセクションで説明する。
真の感染と汚染を見分ける
皮膚には通常、無害な細菌が生息しています。採血の際に針が皮膚を通過する際に、これらの皮膚細菌が血液サンプルに混入することがあります。このような場合、増殖した微生物は汚染物質と呼ばれ、血液中の真の感染症を反映するものではありません。
これが、血液を複数セットに分けて採取する主な理由です。同じ微生物が複数のボトルまたは複数のセットで増殖した場合、真の血流感染症である可能性が高くなります。一方、一般的な皮膚細菌が複数のボトルのうち1つでのみ増殖した場合は、汚染を示している可能性が高くなります。この2つを判断するのは必ずしも容易ではなく、医療チームは検査結果だけでなく、症状や全身状態も考慮して判断を下します。
正確な微生物を特定する
増殖が検出されたら、次のステップは、どの微生物が存在するかを正確に特定することです。ボトルから少量のサンプルを血液寒天培地などの培養プレートに塗布すると、微生物はコロニーと呼ばれる小さな目に見える塊に増殖します。その後、検査室は1つまたは複数の方法を用いて微生物を特定します。これらの方法には、自動分析装置、質量分析法（微生物の分子指紋によって微生物を特定する方法）、または微生物の遺伝物質を検出する分子検査などが含まれます。これらの新しい方法を用いることで、特定までの時間を短縮でき、ボトルが陽性反応を示してから数時間以内に特定できる場合もあります。最終報告書には、検出された微生物の名前が記載されます。
抗生物質感受性試験
微生物が増殖した場合、検査室では様々な抗生物質がどの程度増殖を抑制できるかを検査します。これは抗生物質感受性試験、または感受性試験と呼ばれます。一般的な方法では、微生物を様々な抗生物質を染み込ませた小さなディスクが入ったプレートに塗布します。ディスクの周囲に透明なゾーンができれば、その抗生物質が微生物の増殖を抑制したことを示します。現在では多くの検査室が、これをより正確に測定し、各抗生物質の数値を報告する自動システムを使用しています。
報告書では、各抗生物質について通常、次の3つの結果のうちの1つが示される。
- 感受性（S）— この抗生物質は通常の投与量でこの微生物に効果を発揮すると予想されます。これらは感染症の治療に最も効果的な薬剤です。
- 中級（I）— 結果は中間的なものだ。抗生物質は効くかもしれないが、多くの場合、より高用量で投与した場合、あるいは濃度が高くなった部位でのみ効果を発揮する。また、結果が不確実である可能性もある。
- 耐性（R）— この微生物はこの抗生物質に耐えることができるため、この薬は効果が期待できず、通常は使用が避けられる。
報告書には、最小発育阻止濃度（MIC）と呼ばれる数値も記載されている場合があります。これは、微生物の増殖を実験室で阻止するために必要な抗生物質の最小量です。検査室では、MICを標準カットオフ値と比較して、感受性、中間、耐性のいずれであるかを判断します。ある抗生物質のMICが低いからといって、その抗生物質が「強力」であるとか、MICが高い別の抗生物質よりも優れているとは限りません。なぜなら、各抗生物質にはそれぞれ独自のカットオフ値があるからです。そのため、MIC値を薬剤間で直接比較することはできません。また、すべての抗生物質が記載されているわけではないことにも気づくかもしれません。検査室では通常、微生物と感染部位に適した特定の抗生物質群を報告します。
「成長がない」とはどういう意味か、そしてどういう意味ではないのか
培養検査で細菌や真菌が検出されなかったということは、通常、血液中に細菌や真菌が見つからなかったことを意味します。多くの場合、これは安心材料となります。しかし、培養検査で細菌や真菌が検出されなかったからといって、必ずしも感染がないとは限りません。感染が存在する場合でも、培養検査で陰性となるケースがいくつかあります。
- 抗生物質の投与は既に開始されていた。 採血前に抗生物質を服用し始めた場合、それが検査室での微生物の増殖を妨げた可能性があります。
- その微生物は培養が難しい。 一部の細菌や真菌は増殖が遅かったり、特別な実験室環境を必要とするため、通常の血液培養では検出されない場合があります。
- 感染症の原因は、血液培養では検出されない何かである。 血液培養検査は細菌や真菌を検出する検査です。ウイルスは検出しないため、ウイルス感染の場合は菌の増殖は認められません。
こうした理由から、医療チームは、培養検査で菌が増殖しなかったという結果だけを頼りにするのではなく、あなたの症状や他の検査結果と合わせて総合的に判断します。
血液培養検査の後はどうなりますか？
血液培養検査報告書は、血液中に検出された病原体と、それに対して効果を発揮する可能性のある薬剤について記載したものです。これは、あなたと医療チームが共に治療方針を決定する際の参考情報となりますが、それ自体で治療を処方するものではありません。
重篤な血流感染症が疑われる場合、医師は検査結果が出る前に、多くの一般的な微生物に効果のある広域スペクトル抗生物質を選択して、すぐに抗生物質投与を開始することがよくあります。検査結果が段階的に判明するにつれて、報告書はチームが抗生物質の選択を絞り込むのに役立ちます。グラム染色によって数時間以内に選択肢が絞り込まれ、同定によって微生物の名前が特定され、感受性試験の結果によってどの抗生物質に反応するかがわかります。これらの結果に基づいて、チームは副作用を軽減し、耐性菌の発生を抑えることができる、より狭域的で標的を絞った抗生物質に切り替えることがあります。また、チームは感染源を特定して治療することもあります。特定の血流感染症の場合、血液が浄化されたことを確認するために、血液培養を繰り返し採取します。
医師に尋ねるべき質問
- 私の血液培養検査を依頼した際、どのような点を懸念されていたのですか？
- 何か芽が出ましたか？また、何本のボトルで芽が出ましたか？
- この結果は真の血流感染症を示しているのか、それとも汚染物質によるものなのか？
- 私の血液中に見つかった微生物の名前は何ですか？
- なぜ私の血液は複数回、あるいは異なる部位から採取されたのですか？
- この微生物はどの抗生物質に感受性がありますか？
- 私が服用している抗生物質はなぜ選ばれたのですか？また、検査結果が出た今、変更される可能性はありますか？
- 最近服用した抗生物質が、植物の生育に影響を与えた可能性はあるだろうか？
- 感染源はどこだと考えられますか？また、その感染源を治療する必要はありますか？
- 感染が治癒したことを確認するために、血液培養検査を再度行う必要がありますか？
- 治療期間はどのくらいになる見込みですか？
- 最終報告書を待っている間に体調が悪化した場合、誰に連絡すればよいですか？
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