體外膜肺氧合中繼發(fā)血行感染并發(fā)癥與防控措施

李 欣,楊 敏,張 海,李賽琪,吳 乾,郭 震,徐凌峰,常 昕

體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)技術(shù)根據(jù)國際體外生命支持組織(extracorporeal life support organization,ELSO)的統(tǒng)計[1],每年應(yīng)用于 1 600～1 800例患者。根據(jù)患者年齡群分類和病因?qū)W診斷不同,存活出院率目前可以達到 40%～70%。需要 ECMO支持的患者都處于極度危重的狀態(tài)。ECMO生命支持需要直接在患者血管中插管,加上其他各種 ICU介入性管道,使得患者容易出現(xiàn)經(jīng)血行感染并發(fā)癥。該并發(fā)癥會進一步威脅患者的生命。本文回顧我院近 3年ECMO病例血培養(yǎng)報告和相應(yīng)患者轉(zhuǎn)歸,對繼發(fā)血行感染的后果與防控措施等進行文獻復(fù)習(xí)。

1 資料與方法

1.1 患者基本資料 我院從 2003年1月開始臨床應(yīng)用 ECMO技術(shù),將其用于嚴(yán)重但可逆的心肺功能衰竭患者的呼吸/循環(huán)支持,以及心/肺移植圍術(shù)期的呼吸/循環(huán)支持。從 2007年1月起,根據(jù)國家和地方重癥監(jiān)護病房醫(yī)院感染工作質(zhì)量控制要求,重新調(diào)整了醫(yī)院感染監(jiān)控和防治常規(guī)以及臨床抗生素應(yīng)用方案。為了研究繼發(fā)血行感染問題,病因?qū)W本身為感染性休克需要 ECMO支持病例排除。因此本研究報告 ECMO支持患者病例從 2007年1月到2009年12月,3年間共 21例患者的資料。

21例患者年齡 12～60(39.31±17.28)歲,男16例(76.2%),女 5例(23.8%)。建立 ECMO地點:手術(shù)室 7例(33.3%),外科 ICU 13例(61.9%),放射科導(dǎo)管室 1例(4.8%)。需要 ECMO的病因和相應(yīng) ECMO的支持方式,以及 ECMO輔助時間,患者轉(zhuǎn)歸等情況見表1。

1.2 ECMO通用管理模式 ECMO膜肺與管道套包采用美國 Medtronic公司 CB1V 97R1Carmeda涂層套包。2008年后開始應(yīng)用德國 Maquet公司 PLS Bioline涂層套包。離心泵為美國 Medtronic Biopump550型離心泵。流量和側(cè)枝管路分流量監(jiān)測使用美國 Transonic HT 110型超聲流量儀進行無創(chuàng)監(jiān)測。ECMO預(yù)充為醋酸林格液排氣后加 20 g白蛋白。所有患者 ECMO建立前均氣管插管呼吸機輔助呼吸。成人 V-A ECMO采用股動、靜脈插管,小兒心外科術(shù)后患者 V-A ECMO直接保留右房-主動脈根部插管,成人 V-V ECMO采用股靜脈引流,頸內(nèi)靜脈供血的循環(huán)模式。除 ICU常規(guī)生命體征和血氣分析等監(jiān)護項目外,常規(guī)監(jiān)測 ECMO管路連續(xù)混合靜脈氧飽和度,維持在 75%～85%之間。普通肝素微泵輸入,必要時彈丸注射維持激活全血凝固時間(ACT)于 180～200 s。如有難以控制的出血,則短時間內(nèi)降低 ACT要求至 130～150 s。維持患者血小板不低于 60×109/L。常規(guī)每日監(jiān)測血漿游離血紅蛋白,＞0.6～1.0 g/L則需要更換整套管路。呼吸機在 ECMO期間堅持保護性肺通氣原則,定時手動膨肺避免局灶性肺不張?；颊哐簞恿W(xué)管理、營養(yǎng)支持、腎功能保護和維持、神經(jīng)系統(tǒng)保護、每日影像學(xué)床邊檢查及實驗室檢查等均為 ICU常規(guī)。

1.3 繼發(fā)血行感染定義 繼發(fā)血行感染屬于院內(nèi)感染范疇。ECMO支持過程中院內(nèi)感染定義我們采用美國密西根大學(xué)醫(yī)學(xué)院定義[2],即發(fā)生于 ECMO開始 24 h后與 ECMO停機 48 h內(nèi)的院內(nèi)感染。因此,ECMO支持期間繼發(fā)血行感染我們也定義為該時間段有血培養(yǎng)證據(jù)的感染。

1.4 ECMO管理過程中常規(guī)感染監(jiān)控指標(biāo)和常規(guī)感染防控措施 ECMO管理過程中常規(guī)監(jiān)測患者體溫、床邊胸片、白細胞計數(shù)和分類、C反應(yīng)蛋白。每日進行細菌培養(yǎng)及藥敏試驗,必要時加做真菌檢測(G試驗)。送檢標(biāo)本為咽拭子或痰、血、外科創(chuàng)口分泌物。如患者疑似血行感染征象,還將更換或拔除的介入性插管,如中心靜脈導(dǎo)管等常規(guī)送檢。患者一旦開始 ECMO,針對常見 ICU菌群,給予舒普生(頭孢哌酮 +舒巴坦鈉)等廣譜抗生素預(yù)防性用藥。如患者有明確培養(yǎng)陽性結(jié)果或懷疑院內(nèi)感染,根據(jù) ICU抗生素治療方案依照藥敏調(diào)整抗生素。患者所有外科創(chuàng)口每日碘劑消毒覆蓋。血液制品輸血器使用超過 4 h更換。靜脈輸液、動脈血氣采集、ECMO管路更換及加藥抽取標(biāo)本、連續(xù)腎臟替代治療(CRRT)操作等均嚴(yán)格無菌操作。

2 結(jié) 果

21例 ECMO建立前無感染證據(jù)患者中,血培養(yǎng)陽性(+)3例。3例均成功撤離 ECMO。有 2例最終因感染嚴(yán)重難以控制等因素造成多臟器功能衰竭而死亡。1例順利出院,出院后 6個月、12個月電話隨訪,生活質(zhì)量良好。有關(guān)結(jié)果見表2。

患者 1和患者 2在出現(xiàn)嚴(yán)重感染征象后,均出現(xiàn)了血相由白細胞急劇升高,處于高位數(shù)天后,逐漸下降,繼而出現(xiàn)血相三系減少的征象?；颊?1經(jīng)積極骨髓刺激藥物調(diào)整,很快恢復(fù)。肺功能恢復(fù)順利脫離 ECMO呼吸支持后。但撤離 ECMO后患者感染表現(xiàn)如發(fā)熱寒戰(zhàn)等很快表現(xiàn)出來。經(jīng)調(diào)整抗生素,盡可能去除血行感染源等措施,患者成功康復(fù)出院?；颊?2采用同樣手段仍表現(xiàn)為嚴(yán)重感染導(dǎo)致的骨髓功能抑制。盡管心排量逐漸恢復(fù)正常,并成功脫離ECMO支持。之后整體病況逐漸失控,最終因多臟器功能衰竭而死亡?；颊?3未表現(xiàn)感染性骨髓抑制征象,但盡管心排量恢復(fù)正常,ECMO成功撤離,但終因嚴(yán)重感染,致病菌耐藥無法控制,最終也因多臟器功能衰竭死亡。

表1 患者ECMO支持基本情況與同期血培養(yǎng)陽性結(jié)果(±SD)

表1 患者ECMO支持基本情況與同期血培養(yǎng)陽性結(jié)果(±SD)

循環(huán)(V-A) 9(42.9) 2～11(6.71±3.15) 8(88.9) 5(55.6) 1呼吸(V-V) 5(23.8) 11～21(15.32±5.04) 4(80) 4(80) 1循環(huán)/呼吸(V-A) 7(33.3) 7～15(11.68±3.92) 5(71.4) 3(42.9) 1

表2 繼發(fā)血行感染患者相關(guān)資料

患者 1血培養(yǎng)報告銅綠假單孢菌(+)后,高度懷疑血管內(nèi)導(dǎo)管源性感染。將頸內(nèi)中心靜脈導(dǎo)管更換為鎖骨下靜脈插管,并同時更換血透(血漿置換)插管后第 2天,患者血培養(yǎng)銅綠假單孢菌(-),而拔除的中心靜脈導(dǎo)管培養(yǎng)(+),證實我們的判斷。患者 3相同血培養(yǎng)陽性報告,但以同樣方法更換導(dǎo)管,患者血培養(yǎng)依然(+),而導(dǎo)管培養(yǎng)(-)。

3 討 論

自從 1972年首次報告 ECMO成功應(yīng)用于臨床以來,ECMO技術(shù)在全球范圍內(nèi)取得穩(wěn)步進展。目前已經(jīng)成為嚴(yán)重可逆性呼吸/循環(huán)衰竭患者生命支持的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。隨著 ECMO技術(shù)在我國近 7、8年間的逐步開展,ECMO病例數(shù)逐漸增多,ECMO臨床管理的經(jīng)驗不斷積累,對于該技術(shù)的病理生理等理論也有了更感性的體驗。目前,隨著 ECMO技術(shù)、理論與實踐的逐漸成熟、ECMO設(shè)備與耗材、應(yīng)用時機、適應(yīng)證的選擇、其對呼吸與循環(huán)支持的有效性等因素被認為是目前醫(yī)學(xué)水平的可控因素。但有兩大因素,即患者原發(fā)病的恢復(fù)速度與長時間 ECMO支持過程中繼發(fā)各種并發(fā)癥的嚴(yán)重程度與防控水平,這二者間哪一方面占據(jù)主導(dǎo),將最終決定患者是否能夠存活。在 ECMO相關(guān)主要并發(fā)癥中,繼發(fā)感染是一個主要的并發(fā)癥。

醫(yī)院感染已經(jīng)成為影響住院患者并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率的主要因素之一。由于 ICU內(nèi)的患者需要接受大量介入性治療措施,其醫(yī)院感染風(fēng)險最高。可以預(yù)計,由于需要 ECMO支持的患者本身處于極度危重的狀態(tài),常規(guī)治療已經(jīng)不能維持生命,在 ECMO支持過程中,需要血管內(nèi)插入 ECMO各種插管,加上中心靜脈導(dǎo)管、動脈導(dǎo)管、氣管插管、尿管、胸腹腔引流管等各種管道,使得患者在長時間 ECMO支持過程中處于醫(yī)院感染的高危狀態(tài)。況且 ECMO支持患者多處于嚴(yán)重應(yīng)激狀態(tài),治療中糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用,血小板等血液制百草枯品的輸入等,都會抑制患者自身免疫功能。因此,一旦發(fā)生感染,特別是繼發(fā)血行感染,會進一步嚴(yán)重危及患者生命。據(jù)報道[2-3],ECMO相關(guān)醫(yī)院感染發(fā)生率為小兒 20%,成人 45%。其中 ECMO相關(guān)血行感染是最常見的醫(yī)院感染類型,發(fā)生率為新生兒 3.5%～30%,成人為21%。但隨著醫(yī)院感染控制理念和措施的進展,有報道成人 ECMO支持醫(yī)院感染及血行感染發(fā)生率也有所降低[4],可達到醫(yī)院感染發(fā)生率 8.8%,血行感染發(fā)生率為 2.98%。本研究血行感染發(fā)生率 14.3%,但由于樣本量較小,統(tǒng)計效能有限。

本研究中血培養(yǎng)陽性報告,3例均發(fā)現(xiàn)鮑曼氏不動桿菌,2例報告銅綠假單孢菌,1例報告頭狀葡萄球菌。該結(jié)果與我院 ICU 3年內(nèi)院內(nèi)感染監(jiān)控報告發(fā)現(xiàn)近年來鮑曼氏不動桿菌和銅綠假單孢菌培養(yǎng)陽性率分列 1、2位結(jié)果相同。也與同期上海本地重癥監(jiān)護病房醫(yī)院感染監(jiān)控報告結(jié)果相同[5-6]。徐偉等[5]報告急診 ICU患者肺部細菌共分離病原菌 264株,其中 G-菌 132株(50.00%)、G+菌 87株 (32.95%)、真菌 45株 (17.05%);G-菌以鮑曼不動桿菌最多見(23.48%),G+菌以金黃色葡萄球菌最多見(10.23%);藥敏顯示各菌耐藥水平較高。應(yīng)易高等[6]報告 ICU獲得性感染病原菌多為多重耐藥菌,其中 G-菌占 59.5%,G+菌占 23.2%,真菌占 17.3%;G-菌中以鮑曼不動桿菌、大腸桿菌為主;G+菌主要以葡萄球菌屬和腸球菌屬為主。大多數(shù) G-桿菌仍對亞胺培南(泰能)保持較高的敏感率,其次為阿米卡星和頭孢他定,G+球菌對萬古霉素、呋喃妥因敏感。國際文獻中,以往報告 ECMO相關(guān)醫(yī)院感染以 G+球菌,特別是凝固酶陰性葡萄球菌最多見[2]。但近年來隨著臨床廣譜抗生素,特別是萬古霉素等糖肽類抗生素在 ICU的應(yīng)用,培養(yǎng)陽性菌譜也發(fā)生了改變,以 G-桿菌多見。有報道 ECMO過程中 G-桿菌占醫(yī)院感染比例達到 78%[4]。

有關(guān) ECMO過程中繼發(fā)感染風(fēng)險因素分析的研究發(fā)現(xiàn)[7-9],導(dǎo)致 ECMO患者繼發(fā)感染的最大風(fēng)險因素是長時間 ECMO血管插管。此外,ECMO患者常規(guī)氣管插管、中心靜脈導(dǎo)管和動脈測壓采樣導(dǎo)管、尿管等都增加患者繼發(fā)感染的風(fēng)險[10]。這些研究的共識為,患者 ECMO輔助時間超過 7～10 d,發(fā)生ECMO相關(guān)感染,特別是血行感染的可能大大增加,患者死亡率相應(yīng)明顯增高。本研究發(fā)生血行感染患者中,2例分別為 ECMO建立后第 6天和第9天發(fā)現(xiàn)血培養(yǎng)結(jié)果陽性。而且 3例患者中 2例死亡。也驗證了國際研究結(jié)果。

在臨床過程中,我們注意到,由于 ECMO設(shè)備中變溫水箱與氧合器變溫裝置的強大熱交換能力,3例患者在 ECMO支持中均不表現(xiàn)有感染敗血癥本應(yīng)出現(xiàn)的高熱現(xiàn)象,患者 1和 2僅表現(xiàn)有寒戰(zhàn)。但在脫離 ECMO之后,發(fā)熱癥狀才表現(xiàn)出來。而且 ECMO支持患者多表現(xiàn)有嚴(yán)重應(yīng)激狀態(tài),白細胞計數(shù)和分類、C反應(yīng)蛋白等常反應(yīng)性增高。因此,ECMO支持患者的感染征象表現(xiàn)往往輕于實際感染程度。為了能做出正確判斷,ECMO專業(yè)人員應(yīng)結(jié)合臨床癥狀和體征、全面體格檢查、血液分析、血生化分析、床邊胸片等常規(guī)手段綜合考慮。對于插管部位眾多,外科創(chuàng)面較大或多處,ECMO支持時間接近 7～10 d,臨床表現(xiàn)有低熱寒戰(zhàn)癥狀,實驗室檢查發(fā)現(xiàn)白細胞計數(shù)和分類動態(tài)增高患者,應(yīng)高度懷疑有血行感染并應(yīng)及時處理。

ECMO支持過程中是否需要每天常規(guī)進行血培養(yǎng)還存在爭議[2-4]。但考慮我國 ECMO技術(shù)剛剛起步,整個社會抗生素濫用問題尚未根本解決,院內(nèi)感染風(fēng)險相對較高。作者主張還是需要堅持每天進行血培養(yǎng),以積累更多的經(jīng)驗和證據(jù)。有關(guān) ECMO血行感染的防控措施,除了預(yù)防性抗生素應(yīng)用,Brown等[11]研究發(fā)現(xiàn),一些基礎(chǔ)措施會有助于降低 ECMO相關(guān)血行感染發(fā)生率。具體包括:所有 ICU醫(yī)護人員進行再教育,嚴(yán)格執(zhí)行在對患者周圍任何操作前,使用免洗手消毒液消毒等基本感染防控措施;護理人員應(yīng)用“無接觸”式方法給患者加藥。血制品輸液器每 4 h更換;將 ECMO管路上自由開放三通管換成閉式單向三通,避免任何情況下血液與空氣的直接接觸;在無菌條件下預(yù)先預(yù)充好 ECMO管路備用,盡可能避免緊急 ECMO預(yù)充,降低在緊急情況下預(yù)充液污染可能;心外科術(shù)后 ECMO支持由開胸插管變?yōu)榻?jīng)頸部血管或股血管插管。其結(jié)果是降低了ECMO相關(guān)血行感染發(fā)生率。該研究為我們的工作提供了感染質(zhì)控范例。

由于病例數(shù)有限,我們未能就 ECMO支持過程中的血行感染進行更深入的分析和統(tǒng)計。這也正暴露出國內(nèi)目前尚無一個多中心 ECMO技術(shù)數(shù)據(jù)庫,不能將單中心較少的病例集中起來進行分析的缺憾。從已有的資料和國際文獻復(fù)習(xí)我們已經(jīng)可以發(fā)現(xiàn),ECMO支持過程中感染并發(fā)癥仍然是 ECMO嚴(yán)重并發(fā)癥之一。特別是血行感染,能進一步危及已經(jīng)處于危重狀態(tài)患者的生命。盡可能做好感染的防控措施,有助于降低 ECMO并發(fā)癥對患者生存的威脅,而更有機會等待患者原發(fā)基礎(chǔ)病因造成病理生理改變的恢復(fù)。我們也應(yīng)從中清醒的認識到,ECMO技術(shù)管理體系本身也是一個非常注重細節(jié)的管理體系。建立我國自己的多中心 ECMO數(shù)據(jù)庫,順利與ELSO數(shù)據(jù)庫接軌,已經(jīng)是 ECMO臨床研究目前需要解決的問題。

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