一、流行病学
导管相关性血流感染(catheter-related bloodstream infection,CRBSI)是构成 ICU获得性血流感染的主要因素。CRBSI与使用血管内装置相关的感染占所有院内感染的10%~20%。据估计,在美国每年大约有1.5亿的血管内装置被植入患者体内,这将导致每年200000~400000例的医院血流感染。在各类ICU中每年大约共有1500万个中心静脉导管(CVC)日,根据美国国家医院获得性感染监测系统(NNIS)报道,ICU每1000个CVC日CRBSI的发生率为2.9%~11.3%,平均5.3%。ICU每年发生大约8万次导管相关性血流感染,是医院获得性感染的主要原因,其死亡率增加35%。
二、病原菌
革兰氏阳性菌是最主要的病原体。常见的致病菌有表皮葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肠球菌等;表皮葡萄球菌感染约占CRBSI的30%,凝固酶阴性葡萄球菌约占37%,金黄色葡萄球菌约占12.6%,肠球菌等约占13.5%。革兰氏阴性杆菌约占14%,主要有铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、鲍曼不动杆菌等,铜绿假单胞菌和阴沟杆菌在大面积烧伤患者中比较多见。随着广谱抗菌药物的应用日趋广泛,真菌在院内血流感染中的比例越来越高,念珠菌引起的 CRBSI约占8%,在骨髓移植患者中更高。
三、发病机制和高危因素
1.CRBSI发病机制
CRBSI致病菌入侵主要通过以下4种不同的途径:①穿刺部位,外部表面的定植细菌,在导管插入时微生物通过导管周围皮肤隧道进入导管尖端,并进入血流;②导管或导管的接头部位,表面的定植可能由于使用时导管管口和内表面定植而发生,频繁地打开导管管口是细菌定植的重要原因;③在来自血流感染中的致病菌黏附于导管尖端并定植和进一步播散;④通过污染的药物或者液体经过血管内导管的播散。①和②是导管相关感染中最常见的感染途径。
其中,静脉导管内生物被膜是CRBSI发生的主要机制。糖蛋白构成的生物膜,如纤维蛋白原、纤维连接蛋白、胶原蛋白和层粘连蛋白,迅速构成一层可以增加细菌黏附概率的生物膜(biofilm,BF),研究表明,金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、念珠菌和烟曲霉菌等在一定条件下都可以形成生物被膜。静脉导管内生物被膜最早在留置导管1天内就可以出现,研究发现,留置10天内的静脉导管被膜主要定植在外表面,长期留置导管可出现在导管腔内。
2.CRBSI危险因素
(1)导管本身的特性
导管材料对于促进血栓形成和微生物的附着非常重要。例如:与聚氯乙烯导管相比,柔软的硅胶和聚氨酯导管更少形成血栓,因此葡萄球菌和真菌更不容易附着在导管表面。与硅胶导管相比,使用聚氯乙烯导管不仅增加机械性并发症(如断裂、阻塞、血栓形成等),而且明显增加血流感染的发生率。
(2)置管部位
常用深静脉导管相关局部感染和CRBSI危险性风险排序,依次为股静脉>颈内静脉>锁骨下静脉。因此,危重患者锁骨下静脉穿刺点的选择更有优势。凝血功能障碍或者呼吸衰竭者,则首先考虑选择股静脉。
(3)置管频率
不需要定期更换中心静脉导管。
(4)导管留置时间
如果拟留置导管的时间短于5~7天,颈内静脉因其发生机械操作并发症率最低而适宜选择。应用超过5~7天的导管,考虑选择锁骨下静脉,其具有相对低的感染率。
(5)导管放置操作经验和教育程度
操作者技能生疏、操作时间过长等均可增加导管穿刺点局部损伤和CRBSI的发生率。无菌操作技术欠妥,又经多次穿刺,污染机会增加;局部组织损伤、血肿也会增加局部感染的机会。静脉穿刺置管时间少于30分钟者与不发生导管相关性感染呈显著相关。研究表明,超声引导下进行穿刺可以减少操作相关的并发症和缩短穿刺操作时间。
(6)导管的操作
导管的频繁操作,尤其在使用肺动脉漂浮导管过程中的操作,容易导致导管感染,要尽量选择导管接头和管腔最少的中心静脉导管。
(7)患者个体特性
基础疾病、免疫状态和抗菌药物治疗都会影响导管感染的概率。
血管内导管的类型有:外周静脉导管、压力监测装置、外周动脉导管、PICC、中长导管(7.6~20.3cm,外周静脉导管经肘窝进入贵要静脉和头静脉,但不进入中心静脉)、CVC(≥15天为长期CVC、<15天为短期CVC)、完全植入型导管、肺动脉导管。
四、临床表现
CRBSI和重症血流感染表现相近,例如:发热(>38℃)寒战、低血压(收缩压≤90mmHg)、少尿(<20ml/h),以及器官衰竭等。此外,CRBSI还出现局部穿刺的发红、流脓等局部感染的表现,其并发症包括感染性心内膜炎、感染性血栓性静脉炎、骨髓炎和其他迁徙性感染病灶(脑脓肿、肺脓肿等)。
五、诊断
CRBSI的定义是指带有血管内导管或者拔除血管内导管48小时内的患者出现菌血症或真菌血症,并伴有发热(>38℃)、寒战或低血压等感染表现,同时除血管导管外没有其他明确的感染源。实验室微生物学检查显示,外周静脉血培养细菌或真菌阳性;或者从导管段和外周血培养出相同种类、相同药敏试验结果的致病菌。
1.血标本留取的要求
(1)在启动抗菌药物治疗前留取用于培养的血液标本。
(2)经皮抽取血液标本前,应仔细对穿刺部位进行消毒,建议使用乙醇、碘酊(tincture of iodine)或乙醇氯己定(alcoholic chlorhexidine)(>0.5%),不建议使用聚维酮碘(povidone-iodine);消毒液要充分接触皮肤,干燥时间要足够,以减少血液培养的污染机会。
(3)如果经导管抽取血液标本,则需要对接口处(the catheter hub)进行消毒,建议用乙醇、碘酊或乙醇氯己定(>0.5%),消毒液要充分干燥时间,以减少血液培养的污染机会。
(4)对于中心静脉导管进行培养,应培养其末端,而不是培养皮下段。但需要指出的是,导管尖培养污染率高,并且导管尖培养存在一定的技术限制,美国CDC并不推荐导管尖端作为CRBSI的监测标准,当怀疑存在CRBIS时不建议常规留取导管尖培养。
2.诊断导管病原菌定植的条件
5cm长的导管末端进行半定量(平皿滚动法,roll-plate)培养,如果生长>15个菌落形成单位(colony-forming unit,CFU);或者对其进行定量(超声法)肉汤培养,生长>102CFU,均可认为该菌在导管上有定植。
3.确诊CRBSI的条件
有1次半定量导管培养阳性(每导管节段≥15CFU)或定量导管培养阳性(每导管节段≥102CFU),同时至少1个经皮血液培养和导管末端培养培养出同种微生物。定量血液培养时,导管血液培养结果是外周静脉血液培养结果的3倍或3倍以上可以确诊CRBSI。对于差异报警时间(differential time to positivity,DTP),导管血液培养阳性报警时间比静脉血液培养阳性报警时间早2小时或以上可以确诊CRBSI。如果从2处导管腔取出的血液标本进行定量培养,其中一份的培养结果是另一份结果的3倍或3倍以上,则应该考虑可能存在CRBSI。此时符合DTP诊断标准的血液培养结果的解释尚无定论。外周血和导管出口部位脓液培养均阳性,并为同一株微生物。
六、治疗
1.拔除中心静脉导管
(1)临床表现考虑为新发的重症血流感染(出现休克等),导管置管时间大于3天,并且不能除外导管相关性血流感染,建议拔除导管。
(2)怀疑中心静脉导管导致的发热,导管穿刺部位出现发红、脓肿等局部感染的迹象,应当立即拔除导管。
(3)一般要求在新的位置重新置管,不建议常规应用导丝更换导管,并且在CRBSI明确时,应禁止原位导丝更换导管。
2.保留导管的情况
(1)仅有发热的患者(如血流动力学稳定,不存在免疫抑制、血管内异物或器官移植,且穿刺部位无细菌/真菌定植或化脓)可不常规拔除导管,但应及时判断导管与感染临床表现的相关性,是否存在其他部位的感染灶,同时送检导管内血与周围血2份标本进行培养。
(2)患者有单个血液培养阳性,并且是血浆凝固酶阴性葡萄球菌,则需要在启动抗微生物治疗和/或拔除导管前再分别从被怀疑的导管和外周静脉抽取血液进行培养。
3.抗菌药物应用
CRBSI常见菌一般考虑阳性球菌,其次是阴性杆菌和真菌感染可能。
(1)凝固酶阴性葡萄球菌和金黄色葡萄球菌
凝固酶阴性葡萄球菌是CRBSI中较为常见的病原体,与其易于黏附在导管材料表面有关。经验性抗菌药物治疗推荐万古霉素覆盖金黄色葡萄球菌和凝固酶阴性葡萄球菌。结合病史,如考虑存在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)时,万古霉素血药浓度需保持在15~20mg/L,如果万古霉素的MIC>1.5μg/ml,可以考虑使用达托霉素。美国FDA不推荐利奈唑胺治疗MRSA所致的CRBSI。同样,2011年IDSA成人及儿童MRSA感染临床实践指南中也未推荐利奈唑胺用于MRSA菌血症的治疗。
(2)肠球菌
20世纪80年代早期,CRBSI相关性肠球菌菌血症的比例就已开始显著增加。肠球菌可黏附医用高分子材料并形成生物膜,给治疗带来一定难度。IDSA指南中对肠球菌性CRBSI,建议单用氨苄西林或万古霉素,或联合氨基糖苷类药物。
(3)阴性杆菌
常见如铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌,全身性感染、重症状态、免疫抑制、消化功能衰竭、中性粒细胞减少症和股静脉置管的患者均是高危人群,需要根据当地抗菌药物敏感性和疾病严重程度。决定经验治疗是否覆盖革兰氏阴性杆菌(例如:选用第四代头孢菌素、碳青霉烯类、β-内酰胺酶抑制剂合剂,联合或不联合氨基糖苷类)。中性粒细胞缺乏患者/重症患者伴发重症感染或多重耐药(MDR)菌定植患者疑为CRBSI时,经验治疗应联合用药以覆盖MDR革兰氏阴性菌,如铜绿假单胞菌,然后病原学根据培养及药敏试验结果实施降阶梯治疗。
(4)念珠菌
血管内导管或其他医疗植入物可增加侵袭性念珠菌感染的风险。导管相关性念珠菌血症患者使用氟康唑或棘白菌素类药物较两性霉素B更为安全有效,目前,念珠菌对三唑类耐药率较棘白菌素类高。所有念珠菌所致CRBSI均推荐抗真菌治疗。
4.抗菌药物的疗程
非复杂导管相关性血流感染,对于不同致病菌的疗程不一样,应在最后一次血培养阴性后持续2周。金黄色葡萄球菌治疗疗程一般推荐为14天,凝固酶阴性葡萄球菌7天,肠球菌或阴性杆菌10~14天,念珠菌14天。
如果导管移除72小时后持续真菌血症、菌血症、感染性心内膜炎、化脓性血栓性静脉炎、感染灶的迁徙及骨髓炎患儿,抗菌药物疗程为4~6周,对于骨髓炎成人患者,抗菌药物疗程为6~8周。
七、CRBSI预防
CRBSI的预防是一个复杂的工程,涉及多部门的合作(医师、护士、感控部门、行政工作者等),还包含了多感控节点的防控,多项临床研究证实,CRBSI是可以被有效预防的。在预防措施上主要强调:标准化的置管培训模式可以降低CRBSI,超声导引精准置管可减少CRBSI发生,可选择抗菌导管减少细菌定植和生物被膜的形成。在CRBSI置管和护理上主要强调:手卫生和全屏障措施、皮肤消毒(含氯己定浓度>0.5%)、贴膜选择和更换、不推荐定期更换导管或预防应用抗菌药物预防CRBSI。有研究者推出针对CRBSI进行多重干预的理念,美国密歇根大学提出的“ICU keystone Project”主要包括手卫生、置管使用最大无菌化原则、氯己定消毒皮肤、避免股静脉、拔除不必要的导管等,在108个ICU中实施,将CRBSI发生率从0.62/1000导管日降至0.34/1000导管日。
Pronovost的学者经过多年的研究努力,也把CRBSI几乎降低到0的水平。Pronovost将CRBSI的预防研究分为5个阶段:T0期,发现有可以降低CRBSI发生的方法;T1期,在小范围人群内验证T0期的方法;T2期,对于T1期有效的办法进一步扩张样本量,为指南提供参考;T3期,将形成的指南推荐意见应用于临床,T4期,在全国或全球范围推广,对T3期的推荐措施进行评价。
北京协和医院重症医学科副主任,从事重症医学医-教-研工作近20年,专注ARDS呼吸衰竭、血流动力微循环、重症质量控制等领域。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目等多项国家和省部级课题,参编国内专著10部,国际专著1部。在Am J Respir Crit Care Med、Critical Care、Shock等学术期刊发表学术文章百余篇。
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