植入型心臟電生理裝置的易感染因素及預防

田蕓 郭繼鴻

近50年來，應用永久性心臟起搏器、埋藏式心臟轉(zhuǎn)復除顫器(ICD)和心臟再同步化治療(CRT)等植入型心臟電生理裝置(cardiac implantable electronic device，CIED)治療各種心律失常及心力衰竭的指征不斷擴展，植入數(shù)量持續(xù)增多。同時，相關(guān)感染的發(fā)生率也隨之升高。文獻報道，美國起搏器感染發(fā)生率為0.13% ～19.90%［1-2］，1990年—1999年之間，CIED相關(guān)感染的發(fā)生率增加了124%［3］。

CIED感染多是囊袋感染，心內(nèi)膜炎約占CIED感染的10%，個別報道高達23%［4］。與CIED相關(guān)的感染性心內(nèi)膜炎，若采取保守治療方法，死亡率高達31% ～66%，即使通過抗生素及移除裝置等方法聯(lián)合治療，死亡率也高達18%［5］。因此，臨床醫(yī)生必須重視容易發(fā)生感染的每個環(huán)節(jié)，從預防做起。

1 易患因素

1.1 器械裝置相關(guān)因素

1.1.1 裝置更換或再次手術(shù)干預 多項研究顯示，CIED更換時感染的風險顯著增加。Johansen等［6］在丹麥隨訪了36 076例起搏器植入患者，發(fā)現(xiàn)更換起搏器患者比初次植入起搏器患者因感染需取出起搏器事件高出3倍(2.06%比0.75%)。Gould和Krahn［7］報道，在加拿大，因更換 ICD 引起的并發(fā)癥需要重新手術(shù)的風險為5.8%(31/533)，其中2例患者在清除感染囊袋后死亡。另外，因某些原因(如電極脫位、起搏器工作故障等)需對起搏系統(tǒng)進行手術(shù)調(diào)整再干預也與CIED感染具有相關(guān)性。Klug等［8］發(fā)現(xiàn)對起搏系統(tǒng)進行再次手術(shù)干預是導致CIED感染的危險因素(OR=15.04)。

目前，裝置更換或再次手術(shù)干預引起CIED感染的確切機制尚不明確，推測可能因疤痕組織再切開損傷機體免疫防御系統(tǒng)，易于使皮膚表面細菌進入起搏器囊袋;以及囊袋局部手術(shù)視野狹窄，容易造成機體損傷等。

1.1.2 植入裝置的復雜性 CRT或ICD植入術(shù)后發(fā)生CIED感染的風險比普通起搏器高。主要因為手術(shù)的復雜性增高，手術(shù)時間延長，增加了切口暴露時間，使感染的機會增多。Nery等［9］對2417名患者隨訪發(fā)現(xiàn)，植入 CRT是CIED感染發(fā)生的獨立危險因素。Uslan等［10］研究顯示，60%伴有金黃色葡萄球菌菌血癥的ICD植入患者發(fā)生了CIED感染，而普通起搏器植入患者發(fā)生率僅為24%，同時，ICD植入患者(OR=13.3)比普通起搏器植入患者(OR=2.1)更易發(fā)生感染性心內(nèi)膜炎(P=0.004)。另外，植入雙腔起搏器的感染率也高于單腔起搏器(2.1%比0.6%)［11］，考慮與手術(shù)復雜性的增高有關(guān)。

1.1.3 其他因素 腹部植入起搏器［12］、體內(nèi)存在多根電極導線［13］、植入心外膜電極［14］等也能使 CIED感染率增高。

1.2 手術(shù)相關(guān)因素

1.2.1 圍手術(shù)期因素 (1)術(shù)前24 h發(fā)熱:患者術(shù)前處于感染狀態(tài)，增加了CIED術(shù)后感染的幾率。Klug等［8］對6319例植入CIED患者前瞻性隊列研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前24 h內(nèi)發(fā)熱(OR=5.83)是CIED感染的獨立危險因素。(2)植入術(shù)前未給予抗生素:de Oliveira等［15］的大樣本、雙盲、隨機對照研究發(fā)現(xiàn)，植入術(shù)前未給予抗生素組CIED感染率是給予抗生素組的5倍(3.28%比0.63%，P=0.016)，同時回歸分析發(fā)現(xiàn)，術(shù)前未使用抗生素是術(shù)后發(fā)生CIED感染的獨立危險因素。(3)有創(chuàng)性裝置留置:有創(chuàng)性裝置的留置增加了血管栓塞的風險，也為起搏系統(tǒng)發(fā)生二次感染提供了機會。Klug等［8］發(fā)現(xiàn)術(shù)前植入臨時心臟起搏器是CIED術(shù)后發(fā)生感染的危險因素(OR=2.46)。長期中心靜脈導管留置也能增加CIED 感染的風險［13］。

1.2.2 術(shù)中操作 (1)未無菌操作:CIED植入是有開放性切口的有創(chuàng)性手術(shù)，術(shù)中有無嚴格遵守無菌操作，是CIED感染是否發(fā)生的關(guān)鍵因素之一。(2)血腫形成:植入術(shù)后血腫形成是CIED感染發(fā)生的獨立危險因素。血腫形成常與植入技術(shù)有關(guān)，主要原因有筋膜撕裂、動脈出血、靜脈血逆流、使用抗凝抗血小板藥物等。早期輕度血腫可采用局部壓迫，嚴重血腫可引起傷口裂開、起搏器移位、局部皮膚潰破和感染，需采取抽吸、甚至切開再手術(shù)等方法處理，這些都增加感染的風險。

1.2.3 術(shù)者經(jīng)驗 醫(yī)師的經(jīng)驗對CIED感染的發(fā)生有重要作用。研究顯示，植入CIED數(shù)量少的醫(yī)師植入ICD后90 d內(nèi)發(fā)生感染的風險很高，并且機械性并發(fā)癥也較多［16］。Pakarinen等［17］發(fā)現(xiàn)，植入經(jīng)驗豐富的醫(yī)師，起搏器植入術(shù)后并發(fā)癥(包括感染)的發(fā)生率比新醫(yī)師少2倍以上(7.7%比17.4%)。

1.3 患者因素

1.3.1 長期使用免疫抑制治療 長期使用免疫抑制治療能引起機體免疫功能低下，易于發(fā)生感染。一項單中心研究顯示，長期使用腎上腺皮質(zhì)激素是起搏器感染的獨立危險因素［13］。近期Le等［18］的研究也得到類似結(jié)論，長期免疫調(diào)節(jié)(OR=3.79)和慢性激素治療(OR=2.15)均增加CIED術(shù)后感染性心內(nèi)膜炎發(fā)生的風險。

1.3.2 口服抗凝劑 口服抗凝劑在起搏系統(tǒng)植入時，如不及時停用，能延長手術(shù)時間和起搏器囊袋出血的幾率。Lekkerkerker等［19］證實，口服抗凝劑是CIED感染的相關(guān)因素(OR=2.83)。

1.3.3 合并多種疾病 伴發(fā)多種疾病(腎功能障礙、糖尿病、心力衰竭、惡性腫瘤等)的患者，機體機能下降，免疫力降低，增加了感染的風險。研究表明，腎功能障礙與感染有較強的相關(guān)性，是CIED感染的重要危險因素［19-20］，尤其是發(fā)展到尿毒癥階段需要血液透析治療時，CIED感染的風險顯著增高。另外，伴有糖尿病、心力衰竭的患者植入或更換起搏器后CIED感染發(fā)生率增加［20］。惡性腫瘤也是CIED感染的相關(guān)危險因素［13］。

1.3.4 伴有血行感染的CIED患者 植入裝置并伴有金黃色葡萄球菌菌血癥的患者中，近一半(45.4%)被證實為CIED感染［21］。同樣，來自明尼蘇達州的一項研究中，22例植入裝置伴有金黃色葡萄球菌菌血癥的患者中，55%肯定或可能存在CIED感染［22］。但植入裝置伴革蘭陰性菌感染導致CIED感染者則極為少見［23］。

1.3.5 其他因素 患者年齡＞60歲［24］、既往有CIED感染病史［13］等也是引發(fā)CIED感染發(fā)生率增多的危險因素。

2 預防措施

2.1 抗生素的應用

預防性使用抗生素可減少CIED感染的發(fā)生。早期一項包括7個前瞻性隨機對照研究的薈萃分析，共入選2023例患者，結(jié)果顯示圍手術(shù)期預防性應用抗生素對術(shù)后傷口感染及1～2年后發(fā)生的遲發(fā)感染有明顯的預防作用［25］。近期de Oliveira等［15］所進行的一項大型前瞻性、隨機、雙盲、對照試驗也顯示，術(shù)前靜脈給予單劑(1 g)的頭孢唑啉可使術(shù)后6個月內(nèi)起搏器相關(guān)感染的風險減少81%。由于CIED感染最常見的致病菌為葡萄球菌，故可以選擇針對葡萄球菌的抗生素。很多專家推薦使用第一代頭孢菌素作為預防性抗生素，也推薦萬古霉素，尤其在手術(shù)中心發(fā)現(xiàn)青霉素耐藥的葡萄球菌或頭孢菌素過敏時。對于兩者都過敏的患者，可以使用達托霉素和利奈唑胺。2010年AHA的專家共識［26］中建議，預防性使用針對葡萄球菌的抗生素，頭孢唑啉應該在術(shù)前1 h靜脈應用，如果使用萬古霉素，則應在術(shù)前2 h靜脈應用。而在進行與CIED無相關(guān)性的牙科或其他手術(shù)時，則不推薦預防性使用抗生素防止CIED感染。AHA專家共識指出，在CIED術(shù)后，目前沒有證據(jù)支持常規(guī)使用抗生素，主要可能是因為藥物不良反應、細菌的耐藥性以及費用等問題。但若術(shù)后需進行有創(chuàng)性處理，則推薦使用抗生素預防CIED感染的發(fā)生。

2.2 其他預防措施

2.2.1 術(shù)前措施 (1)植入前確?；颊邿o臨床感染癥狀，監(jiān)測體溫，避免發(fā)熱;控制血糖、盡早停用抗凝藥;伴有多種合并癥的患者，盡量在病情穩(wěn)定時進行手術(shù);盡量減少術(shù)前有創(chuàng)性留置裝置的使用時間。(2)術(shù)前1 h使用非腸道吸收性抗生素。(3)術(shù)前導管室、手術(shù)器械、起搏器、手術(shù)區(qū)域皮膚等嚴格消毒。

2.2.2 術(shù)中措施 (1)無菌操作:手術(shù)過程中，必須樹立嚴格的無菌觀念，保證無菌操作。(2)囊袋制作:如果患者皮下組織較少或營養(yǎng)不良，皮下囊袋破潰的風險將增加，可做胸大肌后囊袋。在一項小兒外科手術(shù)的研究中，65例患者進行皮下囊袋植入術(shù)，9例患者出現(xiàn)了感染，而82例在胸肌下植入裝置的患者未出現(xiàn)感染［27］。(3)避免囊袋血腫:囊袋內(nèi)血腫是起搏系統(tǒng)發(fā)生感染的危險因素之一。因此，術(shù)中應盡量避免血腫的出現(xiàn)，為此可采用以下干預措施:①對出血點進行燒灼止血;②在囊袋內(nèi)放入浸泡了抗生素的海綿進行壓迫止血;③術(shù)中使用含抗生素的液體進行囊袋沖洗;④局部使用凝血酶;⑤單線縫合皮下層，避免術(shù)后皮下組織蜂窩織炎;⑥皮膚縫合后進行12～24 h的加壓包扎。(4)其他:盡量縮短手術(shù)時間，加強手術(shù)基本功訓練;盡量減少參加手術(shù)的人數(shù);較復雜手術(shù)，如CRT/ICD植入，盡量建議有經(jīng)驗的醫(yī)師進行操作。

2.2.3 術(shù)后措施 (1)術(shù)后局部壓迫，盡量避免使用低分子肝素，避免形成血腫。(2)注意觀察傷口情況，規(guī)范換藥，如有異常應及早處理，避免皮膚破潰。(3)術(shù)后常規(guī)隨訪及教育患者，以便發(fā)現(xiàn)早期感染。(4)提高電池容量，合理優(yōu)化參數(shù)，充分利用起搏器現(xiàn)代化功能延長起搏器使用壽命。

總之，CIED感染是CIED術(shù)后最常見的并發(fā)癥，發(fā)生的危險因素涉及器械裝置、手術(shù)及宿主等不同方面，提前識別這些危險因素，給予相應的預防措施，可明顯減少術(shù)后CIED感染的發(fā)生。

［1］Conklin EF，Giannelli SJ，Nealon TJ.Four hundred consecutive patients with permanenttransvenous pacemakers.J Thorac Cardiovasc Surg，1975，69:1-7.

［2］Bluhm G.Pacemaker infections.A clinical study with special reference to prophylactic use of some isoxazolyl penicillins.Acta Med Scand Suppl，1985，699:1-62.

［3］Cabell CH，Heidenreich PA，Chu VH，et al.Increasing rates of cardiac device infections among Medicare beneficiaries:1990-1999.Am Heart J，2004，147:582-586.

［4］Sohail MR，Uslan DZ，Khan AH，et al.Infective endocarditis complicating permanent pacemaker and implantable cardioverterdefibrillator infection.Mayo Clin Proc，2008，83:46-53.

［5］Cacoub P，Leprince P，Nataf P，et al.Pacemaker infective endocarditis.Am J Cardiol，1998，82:480-484.

［6］Johansen JB，Nielsen JC，Arnsbo P，et al.Higher incidence of pacemaker infection after replacement than after first implantation:experiences from 36，076 consecutive patients.Heart Rhythm，2006，5:S102-S103.

［7］Gould PA，Krahn AD.Complications associated with implantable cardioverter-defibrillatorreplacementin response to device advisories.JAMA，2006，295:1907-1911.

［8］Klug D，Balde M，Pavin D，et al.Risk factors related to infections of implanted pacemakers and cardioverterdefibrillators:results of a large prospective study.Circulation，2007，116:1349-1355.

［9］Nery PB，F(xiàn)ernandes R，Nair GM，et al.Device-related infection among patients with pacemakers and implantable defibrillators:incidence， risk factors， and consequences. J Cardiovasc Electrophysiol，2010，21:786-790.

［10］Uslan DZ，Dowsley TF， Sohail MR， et al. Cardiovascular implantable electronic device infection in patients with Staphylococcus aureus bacteremia.Pacing Clin Electrophysiol，2010，33:407-413.

［11］Chauhan A，Grace AA，Newell SA，et al.Early complications after dual chamber versus single chamber pacemaker implantation.Pacing Clin Electrophysiol，1994，17:2012-2015.

［12］Mela T，Mcgovern BA，Garan H，et al.Long-term infection rates associated with thepectoralversus abdominalapproach to cardioverter-defibrillator implants.Am J Cardiol，2001，88:750-753.

［13］Sohail MR，Uslan DZ，Khan AH，et al.Risk factor analysis of permanent pacemaker infection.Clin Infect Dis，2007，45:166-173.

［14］Lai KK，F(xiàn)ontecchio SA.Infections associated with implantable cardioverter defibrillators placed transvenously and via thoracotomies: epidemiology， infection control， and management.Clin Infect Dis，1998，27:265-269.

［15］de Oliveira JC，Martinelli M，Nishioka SA，et al.Efficacy of antibiotic prophylaxis before the implantation of pacemakers and cardioverter-defibrillators:results ofa large， prospective，randomized， double-blinded， placebo-controlled trial. Circ Arrhythm Electrophysiol，2009，2:29-34.

［16］Al-Khatib SM，Lucas FL，Jollis JG，et al.The relation between patients'outcomes and the volume of cardioverter-defibrillator implantation procedures performed by physicians treating Medicare beneficiaries.J Am Coll Cardiol，2005，46:1536-1540.

［17］Pakarinen S，Oikarinen L，Toivonen L.Short-term implantationrelated complications of cardiac rhythm management device therapy:a retrospective single-centre 1-year survey.Europace，2010，12:103-108.

［18］Le KY，Sohail MR，F(xiàn)riedman PA，et al.Clinical predictors of cardiovascular implantable electronic device-related infective endocarditis.Pacing Clin Electrophysiol，2010:1-10.

［19］Lekkerkerker JC，van Nieuwkoop C，Trines SA，et al.Risk factors and time delay associated with cardiac device infections:Leiden device registry.Heart，2009，95:715-720.

［20］Bloom H，Heeke B，Leon A，et al.Renal insufficiency and the risk of infection from pacemaker or defibrillator surgery.Pacing Clin Electrophysiol，2006，29:142-145.

［21］Chamis AL，Peterson GE，Cabell CH，et al.Staphylococcus aureus bacteremia in patients with permanent pacemakers or implantable cardioverter-defibrillators.Circulation，2001，104:1029-1033.

［22］Uslan DZ，Sohail MR，St SJ，et al.Permanent pacemaker and implantable cardioverter defibrillator infection:a populationbased study.Arch Intern Med，2007，167:669-675.

［23］Uslan DZ，Sohail MR，F(xiàn)riedman PA，et al.Frequency of permanent pacemaker or implantable cardioverter-defibrillator infection in patients with gram-negative bacteremia.Clin Infect Dis，2006，43:731-736.

［24］Cengiz M，Okutucu S，Ascioglu S，et al.Permanent pacemaker and implantable cardioverter defibrillator infections:seven years of diagnostic and therapeutic experience of a single center.Clin Cardiol，2010，33:406-411.

［25］Da CA，Kirkorian G，Cucherat M，et al.Antibiotic prophylaxis for permanent pacemaker implantation:a meta-analysis.Circulation，1998，97:1796-1801.

［26］Baddour LM，Epstein AE，Erickson CC，et al.Update on cardiovascular implantable electronic device infections and their management:a scientific statement from the American Heart Association.Circulation，2010，121:458-477.

［27］Cohen MI，Bush DM，Gaynor JW，et al.Pediatric pacemaker infections:twenty years of experience.J Thorac Cardiovasc Surg，2002，124:821-827.