心力衰竭患者左心室輔助裝置傳動系統(tǒng)感染的研究進展

王雪皎，朱懿珍，謝 霞，張玉霞，樊曉輝，劉雨安，李樂之

(1. 中南大學湘雅護理學院，湖南 長沙 410013； 2. 杭州兒童口腔醫(yī)院護理部，浙江 杭州 310051； 3. 中南大學湘雅二醫(yī)院心血管外科監(jiān)護室，湖南 長沙 410011； 4. 湖南中醫(yī)藥大學護理學院，湖南 長沙 410036)

心力衰竭(heart failure，HF)的發(fā)病率和患病率在全世界范圍內逐漸增長，對于終末期HF患者，左心室輔助裝置(left ventricular assist device，LVAD)已經超過心臟移植，成為主要的外科治療方法[1]。LVAD是一種電動植入式旋轉式血泵，通過驅動左心室血液流入主動脈,部分或完全替代心臟泵血功能,從而維持血液循環(huán)。胸外科醫(yī)生學會在2020年度國際機械輔助循環(huán)協(xié)會(Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support，INTERMACS)報告中指出：2010—2019年接受LVAD植入的患者達25 551例，且還在不斷增長[2]。左心室輔助裝置越來越多地被用作移植、短期過渡或晚期HF的終末替代治療[3]。自20世紀60年代以來，心室輔助裝置(ventricular assist device，VAD)已從第一代氣動驅動設計、第二代軸向旋轉泵發(fā)展到第三代水力或磁懸浮離心血泵[4]。由于設備技術和治療策略的持續(xù)改進，LVAD提高了患者的存活率和生活質量。但術后患者的感染率和再入院率隨著時間在逐步提高[2-3]，感染仍然是LVAD患者的主要不良事件，也是導致危重結局的主要并發(fā)癥，以及再入院率和病死率升高的主要相關因素。本文總結目前文獻中有關LVAD患者傳動系統(tǒng)感染的流行病學特征、致病機制、診斷，以及預防和治療方法。

1 傳動系統(tǒng)感染的相關概念及其流行病學特征

1.1 相關概念 VAD感染是機械循環(huán)支持(mechanical circulatory support，MCS)患者最常見的不良事件，感染率高達60%[5]。國際心肺移植學會(The International Society for Heart and Lung Transplantation，ISHLT)將感染主要分為三類：VAD特異性感染、VAD相關感染和非VAD感染[3]。VAD特異性感染是指特定于VAD患者，且與設備直接相關的感染，包括傳動系、傳動系隧道、泵袋、泵，以及流入或流出套管的感染[6]。傳動系統(tǒng)感染(driveline infection，DLI)是VAD特異性感染最常見的類型，通常累及傳動系統(tǒng)出口(driveline exit site，DLEs)周圍軟組織的感染，并伴有紅斑、發(fā)熱和膿性分泌物，可細分為表淺層DLI和深層DLI。表淺層DLI僅累及筋膜和肌層外的軟組織，而深層DLI則累及筋膜和肌層下的組織，通常會導致較高的發(fā)病率和病死率[5, 7]，并增加患者、照顧者的經濟負擔[8]。

1.2 流行病學特征 DLI占VAD特異性感染中的82.9%左右[7]。多所大規(guī)模的多中心MCS注冊中心稱，每年DLI發(fā)病率為9%～11.2%[2, 9]。Stulak等[10]比較多個機構的LVAD不良事件發(fā)現，與時間相關的累積風險在1、3、5年內分別為7%、20%、25%。此外，與其他不良事件在術后90 d發(fā)生風險最高相比，DLI的發(fā)生風險則是時間越久，發(fā)生率越高[2]。因此，DLI屬于遲發(fā)性感染，需特別關注，進行早期評估預防和及時治療。

根據我國HF流行病學調查最新結果顯示，35歲以上的居民中，估計現有HF患者約890萬，加之心臟移植在許多醫(yī)院很難開展，因此，對于中國患者，LVAD是一個好的選擇[11]。但VAD臨床應用在國內很少報道，可能由于設備的成本較高，醫(yī)療和護理資源的短缺和不平衡等[4]因素，有關我國DLI流行病學特征的統(tǒng)計數據較少。

2 傳動系統(tǒng)感染的致病機制

2.1 病理生理學 微生物生物膜的形成是傳動系統(tǒng)感染的主要致病因素[12]。VAD特異性感染可能涉及設備的任何部件，多個部位共存感染是常見的，經皮傳動系統(tǒng)很容易在出口部位感染，特別是由于傳動系統(tǒng)的牽引損傷而皮膚失去完整性時更為嚴重。整個裝置，尤其是傳動系，很容易因器官感染而形成生物膜[12]。生物膜是不可逆地附著在表面的微生物群落具有保護性的細胞外基質和變化著的微生物代謝，導致對抗菌藥物和宿主免疫攻擊產生抵抗[13]。研究[14]發(fā)現，傳動系膜中存在微間隙，且傳動系中生物膜的遷移是由生物膜膨脹和分散播種機制驅動的，從而對抗菌藥物和宿主免疫攻擊力產生抵抗力。因此，若不取下裝置，感染幾乎不可能完全根除。

2.2 微生物學 VAD感染病原菌主要是革蘭陽性菌，特別是金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌，幾乎占DLI的一半，最常見的革蘭陰性菌是銅綠假單胞菌，約占DLI的四分之一[7]。金黃色葡萄球菌經常發(fā)生在VAD植入后數月，主要影響動力傳動系[15]。對亞洲人群進行隊列研究[16]發(fā)現，LVAD感染的微生物與對西方人群的研究[6-7，15]基本一致，以葡萄球菌屬細菌為主，金黃色葡萄球菌和凝固酶陰性葡萄球菌分別占LVAD感染的31%、33%，最常見的是凝固酶陰性葡萄球菌，但革蘭陰性菌較少見，約占6%。

2.3 危險因素 VAD特異性感染的危險因素很多研究都已報道，被廣泛接受的因素包括設備支持的期限，傳動系剪切牽引或扭轉損傷而造成的出口部位反復創(chuàng)傷，患者較高的身體質量指數、較小的年齡、抑郁史、腎功能不全[17-19]，其他不確定的危險因素包括糖尿病、維生素D缺乏和低白蛋白癥等[20]。以上危險因素均可能會增加LVAD特異性感染的風險、患者的病死率和再入院率。

目前，我國關于VAD特異性感染的病理生理學以及致病機制的研究相對較少，尚需要研究人員進行大樣本的研究，以填補目前研究的空白。

3 感染的診斷方法

3.1 臨床診斷 DLI的典型臨床癥狀包括出口處膿性引流、周圍組織變色/硬化和過度紅斑、局部組織疼痛，以及膿腫形成[21]。根據臨床表現和疾病嚴重程度，Sharp Memorial組織將DLI分為5個階段，包括局部愈合障礙(階段1)、局部感染(階段2)、系統(tǒng)感染(階段3)、高度嚴重的系統(tǒng)感染(階段4)和進行性全身感染合并深層DLI或上行性感染(階段5)[22]。2020年傳動系統(tǒng)分期和護理研究專家小組對此分期進行了改進，在第一階段之前加入了無癥狀階段0，并將階段0、1和2分別細分為兩個子階段a、b，以便及早識別DLI[23]。

3.2 射線檢測診斷 18F-FDG PET/CT可作為早期檢測LVAD感染和監(jiān)測抗菌藥物治療反應的重要無創(chuàng)性檢查手段[24]，但目前此技術對于LVAD感染的評估是主觀的。Friedman等[25]對PET/CT數據進行定性和半定量分析，結果發(fā)現所有病例在18F-FDG PET/CT上均被正確識別，無假陽性和假陰性病例，靈敏度和特異度均為100%，故認為18F-FDG PET/CT是評價LVAD感染和定位的有效輔助工具，對臨床治療具有重要意義。研究[26]回顧5例接受Ga-SPECT-CT檢查的LVAD患者的圖表和圖像發(fā)現，Ga-SPECT-CT是診斷LVAD感染及感染范圍的一種有用的無創(chuàng)性工具，這種成像方式可以更早地發(fā)現LVAD特異性感染，便于醫(yī)護人員迅速啟動適當的管理措施，從而改善患者的臨床結局，但目前尚不清楚Ga-SPECT-CT在診斷LVAD感染方面是否優(yōu)于其他核成像手段。且有研究[27]顯示，Ga-SPECT-CT檢測傳動系感染的靈敏度不高，不能作為DLI的篩查工具。因此，Ga-SPECT-CT是否能成為診斷DLI的有效工具，還需后續(xù)的研究驗證。

3.3 微生物學診斷 在臨床中，有疑似感染的情況下，采取微生物拭子進行培養(yǎng)是最直接獲取病原體的方法，但分離和鑒定傳動系統(tǒng)以外的病原體仍然是一個挑戰(zhàn)[7]。傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)無法辨別LVAD設備的細菌定植和皮膚菌群的微生物感染，確定靶向治療通常是復雜的。熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization，FISH)是一種可有效實現定位和鑒定生長在不同表面的細菌和真菌的可視化技術。FISH結合16S rRNA基因聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)和測序，可以檢測到不同的病原體。傳統(tǒng)微生物學檢測不到的生物膜，FISH/PCR的優(yōu)勢——繪圖和可視化，可能成為診斷LVAD特異性感染和抗感染治療策略個體化的有價值的工具，為未來的治療決策提供支持[28]。

Hannan等[29]認為可以通過一系列循序漸進的非侵入性檢查措施和微生物學方法確定VAD特異性感染，但手術探查和泵交換仍然是確定診斷和明確治療方法非常必要的手段。

4 預防

對于感染，最重要且關鍵的是預防。術后積極預防感染，可以降低感染的發(fā)生率，增加患者24個月的存活率[30]。2019年發(fā)表的一篇專家共識[31]中提到，如果時間和臨床情況允許，建議在植入MCS裝置前取出或更換所有中心靜脈導管、肺靜脈導管和導尿管；并進行牙科評估和治療；建議對患者鼻部和腹股溝進行耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)篩查，如果陽性，在植入前局部使用抗菌藥物治療。除此之外，在植入MCS裝置后，立即穩(wěn)定傳動系統(tǒng)，并且建議術后24 h內即換藥，并在患者出院前，與家屬一起接受有關DLI預防的健康教育，出院后，患者及其照顧者應堅持正確的無菌觀念以預防DLI。

為有效預防DLI，研究人員創(chuàng)建了新的方法——三通道法，即將傳導線延長，減輕張力以預防DLI，結果顯示可能有助于預防DLI，但由于只追蹤了6個月，所以研究人員建議后期繼續(xù)跟蹤隨訪[32]，且無其他相關實驗驗證此種方法是否可行，故需要進一步的研究。

護士在預防患者的感染、傳動系統(tǒng)的住院管理、患者和護理人員的教育，以及持續(xù)的教學/監(jiān)測方面發(fā)揮著關鍵作用[33]。目前預防措施幾乎都是從醫(yī)療技術層面出發(fā)，關于后期護理的相關研究略顯不足。2019年，德國和奧地利的VAD協(xié)調員與具有豐富的治療MCS系統(tǒng)患者經驗的心臟外科醫(yī)生聯(lián)合制定了VAD患者的標準護理程序，以預防DLI。具體包括：①預防感染。關閉門窗，移除手部飾物，洗手并進行消毒。②患者及護理人員的安全。要求護理人員穿戴工作服、口罩、工作帽和非無菌一次性手套；患者和房間內的其他人也應戴口罩和帽子。③保持敷料無菌。按照無菌原則打開敷料包裝和所需器械。④移除舊的傷口敷料。建議使用非無菌一次性手套，在不影響DLEs的前提下，小心地去除舊的傷口敷料，評估并記錄傷口狀態(tài)(如紅斑、分泌物)。⑤進一步無菌操作。脫下非無菌手套，消毒手并按照無菌原則戴無菌手套。⑥傷口消毒。使用至少3塊消毒劑潤濕的紗布敷料(或者至少用3支拭子和鑷子)進行大范圍的傷口清潔；呈星形消毒，且遠離穿刺部位。⑦清潔傳動系統(tǒng)。至少使用3塊消毒劑潤濕的紗布敷料，徹底清潔傳動系統(tǒng)；消毒應遠離穿刺部位(每次紗布僅使用一次)。⑧覆蓋DLEs。在DLEs周圍應用引流紗布，同時使用額外的紗布進行填充和傷口引流，保證外部傳動系統(tǒng)路線無任何張力。⑨覆蓋傷口敷料。應用黏性傷口敷料，以確保傷口覆蓋牢固；根據需要使用其他膏藥；固定無張力的外部傳動系統(tǒng)路線。⑩固定傳動系統(tǒng)。將匹配的安裝/固定板應用于外部傳動系統(tǒng)路線(離DLEs最近的位置，但不要覆蓋傷口敷料)，避免對傳動系統(tǒng)進行大量操作[23]。

5 治療

ISHLT就MCS感染預防和管理策略發(fā)表共識[9]，針對不同的傳動系統(tǒng)感染給出了不同的建議及意見。①表淺層DLI：建議藥物治療。使用靜脈或口服抗菌藥物治療至少2周，或直到感染消退，且加強對患者和護理人員關于傳動系統(tǒng)固定技術的相關知識教育。②深層DLI：建議使用藥物或手術治療。靜脈使用抗菌藥物，直到狀態(tài)穩(wěn)定和感染好轉(通常為6～8周)，然后進行長期口服抗菌藥物抑制治療，具體期限由醫(yī)生決定。嚴重的情況下，需進行無或有創(chuàng)傷性真空輔助閉合的外科清創(chuàng)。③不確定深度的DLI：根據臨床情況，可能需要深層DLI治療。此外，研究[34-37]表明，機械動力便攜式負壓創(chuàng)傷治療系統(tǒng)、可吸收硫酸鈣抗生素微珠、次氯酸鹽與冷大氣等離子體結合治療，局部應用噬菌體等新式的治療方案也對DLI有一定的輔助療效。但由于樣本量太小，還不足以成為治療DLI的有力證據，未來還需要研究人員進行大樣本的驗證，提出DLI相關治療的國際標準。

6 小結

LVAD提高終末期HF患者的生存率及生活質量，與此同時，也給患者帶來了一些并發(fā)癥，感染就是其中之一，其中DLI是最常見的VAD特異性感染。目前，國際上普遍認為微生物生物膜的遷移導致了DLI的形成，其中最常見的病原體微生物是金黃色葡萄球菌。臨床上，對于DLI的診斷方法很多，但大多都需要繼續(xù)進行大樣本的驗證。一般情況下，采用抗菌藥物和手術干預治療VAD感染患者。由于還未確定圍手術期后DLI預防、早期治療的國際標準，因此許多醫(yī)院仍然使用自行的治療方案處理DLI。此外，在2020年INTERMACS報告中提到，護理疏忽是該患者群體死亡的主要原因，此發(fā)現值得進一步的科學調查和澄清[2]。未來還需要更多的干預性研究探究DLI的預防與治療，研究人員還需要提供更多?？菩缘囊庖娂敖ㄗh。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。