体外膜肺氧合并发血流感染病原菌及耐药性分析

李茜 孙仁华 洪军 胡秀平 呼邦传 公方晓

[摘要] 目的 了解重症医学科（ICU）中体外膜肺氧合（ECMO）治疗过程中并发血流感染病原菌的分布、耐药性特点以及可能的发病危险因素。 方法 选择2006年9月～2015年6月接受ECMO治疗并确诊发生血流感染的患者，对血培养分离到的病原菌进行鉴定和药敏学分析，并分析评价感染发生可能的危险因素。 结果 ECMO患者发生血流感染的血培养共分离出7株病原菌，其中革兰阴性（G-）杆菌5株，占71.4%，革兰阳性（G+）球菌2株，占28.6%；G-杆菌如肺炎克雷伯菌肺炎亚种、乙酸钙鲍氏复合不动杆菌、铜绿假单胞菌及大腸埃希菌对各种常用抗菌药物耐药严重，2株G+球菌分别为表皮葡萄球菌和头状葡萄球菌，对苯唑西林均耐药，但对万古霉素均敏感。ECMO时间≥7 d、置管部位出血等有可能是ECMO并发血流感染的危险因素。 结论 G-杆菌是ECMO治疗中并发血流感染的主要病原菌，且对多种抗菌药物耐药，G+球菌敏感性尚可，应根据病原学及药敏结果合理用药，ECMO治疗期间应对发生血流感染的可能危险因素应实行重点监控并积极避免。

[关键词] 体外膜氧合作用；血流感染；病原；抗生素耐受性；危险因素

[中图分类号] R563.8 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2015）30-0018-04

Analysis of pathogens and antibiotics resistance of bloodstream infection in patients undergoing extracorporeal membrane oxygenation

LI Qian SUN Renhua HONG Jun HU Xiuping HU Bangchuan GONG Fangxiao

Department of ICU， Zhejiang Provincial People's Hospital， Hangzhou 310014， China

[Abstract] Objective To investigate pathogens，antibiotics resistance and the probable risk factors of bloodstream infection in patients undergoing extracorporeal membrane oxygenation（ECMO） in our intensive care unit（ICU）. Methods Blood samples collected from patients undergoing ECMO from September 2006 to June 2015 in ICU received bacterial culture and antibiotics sensitive test. The risk factors related to bloodstream infection in ECMO were identified and evaluated. Results 7 strains of pathogens had been isolated by culture and 5 of which were Gram negative bacilli （71.4%）. 2 strains are Gram positive cocci （28.6%）. Gram negative bacilli include Klebsiella pneumoniae， Acinetobacter calcoaceticus-baumannii， Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. Most of the Gram negative bacilli were highly resistant to many kind of antibiotics. 2 strains Gram positive cocci were Staphylococcus epidermidis and Staphy- lococcus capitis. They were both Meticillin-resistant and all sensitive to Vancomycin. The duration of ECMO≥7 days， bleeding at the catheter site et al were probably the risk factors for bloodstream infection during ECMO. Conclusion Gram negative bacilli are the main pathogen of bloodstream infection during ECMO， and they are highly resistant to the most antibiotics agents. There are still some antibiotics sensitive to Gram positive cocci separated. The choice of antibiotics should be according to the pathogens antibiotics sensitivity test. The probable risk factors of bloodstream infection should be key-monitored and actively avoided.

[Key words] Extracorporeal membrane oxygenation； Blood stream infection； Pathogens； Antibiotics resistance； Risk factors

体外膜肺氧合疗法（extrcorporeal memberane orygenation，ECMO）是将血液从体内引到体外，经膜肺氧合再用泵将血液注入体内，针对一些呼吸或循环衰竭及休克的患者进行有效支持，使心肺得以充分的休息。ECMO在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、严重心源性休克、心肺复苏、冠状动脉严重病变行经皮冠状动脉介入治疗患者的辅助支持，以及心脏移植术前、术后过渡等疾病的救治中的应用日益增多，已成为医疗机构危重病治疗水平的体现[1，2]。然而，由于ECMO体内置管管径较粗、置管时损伤较大，体外管路长、连接膜肺及泵的接口较多等原因，导致ECMO治疗中并发血流感染的机会增多，并直接影响ECMO治疗患者的预后。本文对本中心ECMO治疗患者发生血流感染的病原菌及可能的危险因素进行总结，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾分析我院重症医学科2006年9月～2015年6月接受ECMO治疗的患者共34例，其中男21例，女13例，年龄15～88岁，平均45岁。ECMO应用指征包括重症心肌炎合并心源性休克12例，冠心病严重主干合并心功能不全PCI术中支持6例，重度急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）6例，重症肺炎4例，心肌梗死合并心源性休克3例，骨折后脂肪栓塞综合征2例，急性肺梗死1例。建立ECMO地点，在重症医学科内21例，在心导管室6例，急诊室4例，外院转来3例。

1.2 ECMO建立方法和参数

15例患者使用日本泰尔茂公司的离心式EQL002-PCPS系统管道系统，19例患者使用瑞典MAQUET公司的ROTAFLOW离心泵及管道系统。V-A模式ECMO有23例，置管部位为股动脉和股静脉，V-V模式有11例，置管部位为颈内静脉和股静脉；置管方式切开+穿刺置管10例，经超声引导下穿刺置管24例；ECMO运转时间1～45 d。

1.3 血流感染诊断

ECMO并发血流感染属于院内感染范畴。ECMO支持过程中院内感染定义采用美国密西根大学医学院定义[3]，即发生于ECMO开始24 h后与ECMO停机48 h内的院内感染。血流感染的定义参照卫生部2001年发布的《医院感染诊断标准（试行）》[4]。

1.4 血流感染的监测和病原菌分析

ECMO运转过程中常规监测患者体温、白细胞计数和分类、C反应蛋白、降钙素原等。隔日进行血细菌真菌培养及药敏试验。如患者出现疑似血流感染征象，即时加送血培养，更换或拔除介入性插管，如中心静脉导管等常规送检。血标本置于BacT/Alert120全自动血培养仪中培养，采用ViteK-32全自动细菌分析鉴定系统进行菌种鉴定及药敏分析，操作及结果判读严格按照临床实验室标准化协会（Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI）的微生物抗生素敏感标准，以2014年版[5]为最新标准。

2 结果

2.1 ECMO并发血流感染的发生率

34例纳入研究患者有7例发生血流感染，发生率为20.59%。

2.2 病原菌分析

所有7例血流感染患者共分离到菌株7株（同一患者多次培养结果为同一种病原菌算作一株），其中G- 5株，占71.4%，G+ 2株，占28.6%，未分离出真菌菌株，病原学分类见表1。

表1 ECMO并发血流感染病原菌种分布

2.3 药敏试验结果

7株致病菌的药敏结果见表2、表3。5株G-菌株对头孢菌素（包括第二、三、四代头孢菌素）均耐药，2株肺炎克雷伯菌肺炎亚种、乙酸钙鲍曼复合不动杆菌对β-内酰胺酶抑制剂的复合制剂也耐药，对碳青霉烯酶类也呈现耐药。除铜绿假单胞菌外，其余6株G-菌株对替加环素均敏感。2株G+菌株对苯唑西林均耐药，而对万古霉素、替考拉宁、利奈唑胺及替加环素均敏感。

表2 5株G-菌株的药敏分析

注：R：抗生素；I：抗生素中敏；S：抗生素敏感

2.4 可能危险因素分析

34例接受ECMO治疗患者中，按可能的危险因素分组，依据血流感染诊断标准对血流感染发生率进行分析。结果显示，ECMO治疗时间≥7 d血流感染发生率为37.5%（6/16），ECMO治疗时间<7 d组的发生率5.6%（1/18）；V-A模式血流感染发生率为21.7%（5/23），V-V模式的发生率18.2%（2/11）；置管方式为切开加穿刺的血流感染发生率为30.0%（3/10），置管方式為穿刺的发生率16.7%（4/24）；置管部位出血时血流感染发生率44.4%（4/9），无出血时发生率12.0%（3/25）；治疗过程中更换管路的血流感染发生率50.0%（1/2），未更换管路的感染发生率18.8%（6/32）。其中ECMO时间≥7 d、置管部位出血两种情况下血流感染发生率的差异较大，很有可能是ECMO治疗中血流感染发生的危险因素，但由于病例数量少，无法行统计学分析。

3 讨论

在ICU中，血流感染是重要的院内感染类型。EPIC II研究对全球ICU感染的横断面调查显示ICU患者血流感染发生率为7.76%[6]。ECMO相关血行感染是ECMO治疗期间最常见的医院感染类型，发生率为新生儿3.5%～30.0%[7]，成人为16.4%[8]。本组资料结果显示ICU内接受ECOM治疗的患者血流感染发生率20.59%，高于前述ICU所有患者的发病率，而与其他资料中ECMO患者的数据相近，分析其原因包括：接受ECOM治疗的患者病情重、抵抗力差，置管手术创伤过大及置管时间过长，同时ECOM进行过程中的操作以及并发症如出血等也增加了感染的机会。

本组资料显示，ICU中ECMO治疗并发血流感染的病原菌以G-杆菌为主，占71.4%，G+占28.6%，病原菌分布与我科以往血流感染病原菌的构成比有较大差异[9]，这可能与本组病例数较少，病情较为危重且住院时间相对较长而更易感染G-杆菌可能有关。分离到的G-杆菌包括2例肺炎克雷伯菌及乙酸钙鲍曼复合不动杆菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希氏菌各1例，与我国院内感染G-杆菌菌种分布的前四位相符[10]。其中，2株肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类均耐药，显示出严峻的耐药形势。碳青霉烯类抗生素长期以来被认为是治疗包括产超广谱β内酰胺酶（ESBLs）的肺炎克雷伯菌感染最可靠的药物，但近年来耐碳青霉烯类的肺炎克雷伯菌日益增多，导致感染治疗成功率下降。肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素耐药的主要机制为产肺炎克雷伯碳青霉烯水解酶（Klebsiella pnermoniae carbapenemase， KPC）。KPC存在于质粒中，易于传播，且同时携带有多种耐药基因，造成流行及极度耐药或泛耐药[11]。本资料中2株肺炎克雷伯菌对替加环素均显示良好的敏感性，与本地区的药敏研究结果相符[12]，并且此2例患者经使用替加环素联合其他抗生素抗感染治疗后，病原菌均清除，血流感染均得到控制。

2株G+菌血流感染的菌株分别为表皮葡萄球菌和头状葡萄球菌，均属于凝固酶阴性的葡萄球菌属，与国外报道的凝固酶阴性葡萄菌属是血流感染中主要的G+菌的报道一致[13]。2株葡萄球菌对苯唑西林均耐药，但对万古霉素、利奈唑胺及替加环素等均敏感，说明葡萄球菌的甲氧西林耐药仍然占优势，针对医院G+菌血流感染，仍可以选择万古霉素、利奈唑胺及替加环素等作为治疗药物。

ECMO治疗中可能有多种并发症，而血流感染是严重的并发症，可能导致病死率的升高[14]，需要加强监测并予以控制。ECMO治疗中并发血流感染与多种危险因素相关，研究发现[15，16]，导致ECMO患者继发感染的最大风险因素是长时间ECMO血管插管，患者ECMO辅助时间超过7～10 d，发生ECMO相关感染，特别是血行感染的可能大大增加，患者死亡率相应明显增高。本组资料也表明7例血流感染患者中有6例ECMO时间≥7 d，是发生血流感染可能的危险因素，ECMO治疗时间长意味着患者病情更加危重。血管通路操作机会大，因此有更高的血流感染发生率。ECMO治疗期间应每日评估撤机条件，争取尽早撤机。同时，我们的资料还显示，ECMO置管部位出血也是发生血流感染的可能危险因素，由于局部出血使皮肤消毒难度增加，置管周围出血成为病原菌生长的培养基，有利于外界病原菌沿血管通路迁徙进入血管。ECMO实施时应让有经验的醫生置管，置管前尽量避免使用抗凝药物，妥善缝合切口并固定管路，避免出血。对于ECMO治疗期间有危险因素的患者，应尽量减少对治疗ECMO管路的操作，尤其是接头部位，严格消毒隔离制度，加强医护人员的洗手制度，防止交叉感染等。

综上所述，ECMO治疗中血流感染是常见且危重的感染并发症，病原菌以多重耐药的G-杆菌为主，治疗难度大，预后差。多种因素影响ECMO血流感染的发生，本组资料显示ECMO时间≥7 d、置管部位出血可能与感染发生相关。由于ECMO治疗技术要求高，费用昂贵，单中心资料病例数偏少，所得数据有限，亟需进一步积累病例或开展多中心合作以进一步了解ECMO并发感染的特点，为预防治疗寻找最佳对策。

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（收稿日期：2015-07-13）