呼吸机内部回路消毒对慢性危重症机械通气依赖患者的临床研究

裘凯 顾南媛 曾龙欢 熊晓炜 田福 陈辉 郑永科

[摘要] 目的 研究ICU慢性危重症机械通气依赖患者呼吸机内部回路病原菌污染情况，比较不同呼吸机内部回路消毒方法的疗效评价。 方法 选取2017年1月～2019年1月杭州市老年病医院收治的慢性危重症机械通气依赖患者及其使用的呼吸机69例为研究对象并分为两组，对呼吸机内部回路进行采样及培养，观察不同时间段病原菌生长情况，研究组患者的呼吸机使用呼吸机内部回路消毒机气体臭氧进行消毒，对照组患者的呼吸机使用75%酒精浸泡消毒，比较两种消毒方法的疗效及对患者呼吸机相关性肺炎发生率、临床肺部感染评分的影响。结果 呼吸机内部回路大量病原菌生长，呼气端污染较吸气端明显，病原菌数量与机械通气时间呈正相关。病原菌培养鉴定以革兰阴性菌杆菌为主，部分呼吸机内部回路培养出革兰阳性球菌及真菌。使用呼吸机内部回路消毒机气体臭氧及75%酒精消毒对呼吸机内部回路进行消毒，消毒后病原菌菌落数均显著下降，有统计学差异（P<0.05），两种消毒方法疗效对比无统计学差异（P>0.05），两组患者临床肺部感染评分和呼吸机相关性肺炎发生率比较无统计学差异（P>0.05）。 结论 呼吸机内部回路病原菌污染严重，呼吸机内部回路消毒机气体臭氧消毒疗效确切，对比75%酒精消毒疗效无统计学差异，两组患者临床肺部感染评分和呼吸机相关性肺炎发生率没有统计学差异，为呼吸机内部回路消毒提供新型有效的消毒方法。

[关键词] 呼吸机内部回路;消毒;慢性危重症;呼吸机相关性肺炎

[中图分类号] R459.7          [文献标识码] B          [文章編号] 1673-9701（2019）36-0125-05

A clinical study on the effect of ventilator internal circuit disinfection on patients with chronic critical illness dependent on mechanical ventilation

QIU Kai   GU Nanyuan   ZENG longhuan   XIONG Xiaowei   TIAN Fu   CHEN Hui   ZHENG Yongke

Department of Critical Medicine， Hangzhou Geriatric Hospital， Hangzhou   310022， China

[Abstract] Objective To study the pathogenic bacteria pollution of ventilator internal circuit in ICU patients with chronic critical illness dependent on mechanical ventilation， and to compare the efficacy of different disinfection methods of ventilator internal circuit. Methods 69 chronic critical patients with mechanical ventilation dependence and their respirators in Hangzhou Geriatric Hospital from January 2017 to January 2019 were selected as the research subjects and were divided into two groups. The internal circuit of the ventilator was sampled and cultured to observe the growth of pathogenic bacteria in different periods of time. The respirators in the study group were sterilized with ozone， which was the disinfection gas of the internal circuit of the ventilator. The ventilator of control group was sterilized by 75% alcohol immersion， and the efficacy， the incidence of ventilator-associated pneumonia and pulmonary infection score of the two methods was compared. Results A large number of pathogens grew in the internal circuit of the ventilator， with more contamination in the expiratory end than that in the inspiratory end. The number of pathogens was positively correlated with the time of mechanical ventilation. Gram negative bacilli were the main pathogens， and gram positive cocci and fungi were cultured in the inner circuit of partial respirators. The number of pathogenic bacteria decreased significantly（P<0.05） after using ozone and 75% alcohol to disinfect the internal circuit of ventilator. There was no statistical difference between the two methods（P>0.05）. There was no statistical difference in clinical pulmonary infection score and incidence of ventilator-associated pneumonia between the two groups（P>0.05）. Conclusion The internal circuit of the ventilator is seriously polluted by pathogenic bacteria， and the efficacy of ozone disinfection of the internal circuit of the ventilator is proved. There is no statistical difference in the efficacy between 75% alcohol disinfection and ozone disinfection. There is no statistical difference in the clinical pulmonary infection score and the incidence of ventilator-associated pneumonia between the two groups. It provides a new and effective disinfection method for the internal circuit of the ventilator.

[Key words] Ventilator internal circuit; Disinfection; Chronic critical illness; Ventilator-associated pneumonia

慢性危重症（Chronic critical illness，CCI）患者数量在近几年呈现快速增长的趋势，该病症的高危因素较多，容易出现并发症、甚至死亡，需制定符合患者的诊疗方案，才能更好地提高患者的生活质量[1]。CCI患者需要数周至数月在重症监护病房接受治疗，呼吸机依赖是这类患者的主要特征。正因为对呼吸机的依赖较强，很容易诱发呼吸机相关性肺炎，进而导致患者机械通气时间、住院周期均明显延长[2]。慢性危重症患者机械通气时间延长、免疫缺陷、高龄等特征为发生呼吸机相关性肺炎的高危因素，呼吸机相关性肺炎病原菌来源分为内源性与外源性，呼吸机管路污染、吸入含病原菌的气溶胶、冷凝水返流是重要的外源性因素，呼吸机消毒包括呼吸机外部回路、内部回路、传感器及物表等，如果不进行规范消毒会影响其使用安全性[3]。呼吸机回路污染是导致呼吸机相关性肺炎的重要外源性因素，据此，探讨如何减少呼吸机回路污染是关系到CCI患者治疗效果的重要措施之一。本调查旨在了解呼吸机内部回路污染情况，比较不同消毒方法的疗效，力图降低慢性危重症患者呼吸机相关性肺炎发生率。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择 2017年1月～2019年1月杭州市老年病医院进行有创机械通气患者69例，随机数字表法分为研究组38例与对照组31例。其中，研究组：脑梗死后遗症16例，脑出血后遗症9例，帕金森综合征3例，阿尔茨海默病3例，多系统萎缩2例，运动神经元病1例，格林巴利综合征1例，慢性阻塞性肺疾病1例，脑外伤后遗症1例，缺血缺氧性脑部1例。呼吸机为德国西门子MAQUET。对照组：脑梗死后遗症14例，脑出血后遗症7例，帕金森综合征2例，阿尔茨海默病2例，多系统萎缩1例，运动神经元病1例，格林巴利综合征1例，慢性阻塞性肺疾病1例，脑外伤后遗症1例，缺血缺氧性脑部1例。呼吸機为德国西门子MAQUET。两组患者年龄、性别、机械通气时间等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

表1   研究组和对照组的一般资料比较

入选标准：①年龄>65岁患者;②患者呼吸机撤机困难，持续有创机械通气超过3周。排除标准：①入组前存在呼吸机相关性肺炎;②研究期间呼吸机有间断撤离患者;③研究收集数据不全者。本研究通过医院伦理委员会审核批准并取得患者及家属的知情同意。

1.2 方法

两组开展如下方法的研究时间为呼吸机使用起的7 d。

1.2.1 呼吸机采样方法  呼吸机内部回路在患者使用前均达到消毒合格标准，随机分为研究组与对照组。分别在呼吸机使用的第1、3、5、7天对呼吸机内部回路吸气端和呼气端进行采样，采样方法使用装有无菌生理盐水的无菌采样棉签，对呼吸机内部回路物表进行采样及立即送微生物室进行微生物培养鉴定。机械通气7 d后，研究组使用呼吸机内部回路消毒机气体臭氧对呼吸机内部回路进行消毒，具体方法为呼吸机内部回路消毒机利用臭氧发生装置使用气体臭氧进行回路密闭消毒30 min，臭氧浓度大于100 mg/m3。对照组使用75%酒精对呼吸机内部回路送气端和呼气端配件进行浸泡消毒30 min。消毒结束后分别对两组呼吸机内部回路送气端口及呼气端口进行采样送检。

1.2.2 培养方法  微生物室检验人员将装有采样棉签的菌液接种于营养琼脂平板，统计平板的菌落数。并进一步将营养琼脂平板上生长的病原菌分离转种于麦康凯琼脂平板、血琼脂平板，最后使用美国BD PHOENTX-1细菌自动鉴定仪鉴定菌株。

1.3 观察指标

比较呼吸机内部回路吸气端呼气端在机械通气后不同时间段（1 d、3 d、5 d和7 d）的菌落数，比较呼吸机内部回路吸气端呼气端在消毒前后的菌落数，比较两组消毒前呼吸机内部回路吸气端和呼气端病原菌分布情况。比较两组患者临床肺部感染评分和呼吸机相关性肺炎发生率。

1.4统计学方法

采用统计软件包 SPSS19.0处理各项指标的测试结果，正态分布的连续变量以均数±标准差（x±s）表示，非正态分布的连续变量以中位数（最小值，最大值）表示，计数资料用百分比表示。两组间正态分布连续变量比较采用独立样本t检验，非正态分布采用Mann-whitney U检验，分类变量比较采用χ2检验。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组呼吸机内部回路吸气端呼气端在机械通气后不同时间段的菌落数比较

呼吸机内部回路大量病原菌生长，呼气端污染较吸气端明显，病原菌数量与机械通气时间呈正相关，见表2。

2.2两组呼吸机内部回路吸气端呼气端在消毒前后的菌落数比较

使用呼吸机内部回路消毒机臭氧及75%酒精消毒对呼吸机内部回路进行消毒，消毒后病原菌菌落数均显著下降，有统计学差异（P<0.05），对比两种消毒方法疗效无统计学差异（P>0.05），见表3。

2.3 两组消毒前呼吸机内部回路吸气端和呼气端病原菌分布

病原菌培养鉴定以革兰阴性菌杆菌为主，部分呼吸机内部回路培养出革兰阳性球菌及真菌，见表4、5。

表4   研究组消毒前呼吸机内部回路吸气端和呼气端病原菌分布

2.4两组临床肺部感染评分和呼吸机相关性肺炎发生率比较

研究组和对照组的临床肺部感染评分和呼吸机相关性肺炎发生率无统计学差异（P>0.05），见表6。

表6   两组临床肺部感染评分和呼吸机相关性肺炎发生率比较

3 讨论

慢性危重症是指患者入住ICU时间超过8 d同时存在机械通气时间延长、气管切开状态、脓毒症、脑卒中、颅内损伤及多脏器功能衰竭[4]。慢性危重症患者机械通气时间延长、免疫缺陷、高龄等特征为发生呼吸机相关性肺炎的高危因素[5]。呼吸机相关性肺炎病原菌来源分为内源性与外源性，呼吸机管路污染、吸入含病原菌的气溶胶、冷凝水返流是重要的外源性因素，呼吸机消毒包括呼吸机外部回路、内部回路、传感器及物表等，如果不进行规范消毒会影响其使用安全性[6]。文献报道[7-8]，重复使用的呼吸机回路系统细菌严重污染，病原菌包括不动杆菌、假单胞菌、肠杆菌及肠球菌等。呼吸机使用数小时呼吸机管路即有病原菌生长，10 d后病原菌检出率达90%以上，与患者下呼吸道病原菌有高度一致性[9]。呼吸机内部回路与患者气道形成密闭回路，呼吸机内部回路病原菌污染导致患者发生呼吸机相关性肺炎，呼吸机内部回路进行消毒可减少患者呼吸机相关性肺炎发生率[10-11]。

呼吸机回路属于与患者皮肤黏膜屏障破坏接触的医疗设备，需要高水平的消毒，预防医院获得性感染[12-13]。呼吸机回路分为外部回路和内部回路，外部回路包括呼吸机螺纹管、湿化器、人工鼻、积水杯等，内部回路包括送气管路、呼气盒、各类传感器及阀门等。美国呼吸治疗协会（AARC）指南建议[14]，如果呼吸机内部回路明显污染或故障需要进行更换。呼吸机内部回路的部分配件拆卸困难导致化学消毒液消毒困难，可拆卸配件中有传感器等精密配件，使用化学消毒液浸泡可加速传感器等配件损坏。臭氧作为一种强氧化剂，可导致细胞膜渗透性增加并穿透细胞，通过作用于脂蛋白、脂多糖，破坏细胞内的酶、蛋白质、DNA、RNA，最终杀灭微生物[15]。文献报道[16]，小剂量短时间臭氧消毒即可达到消毒目的，臭氧消毒疗效确切，不低于化学消毒液，对铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌等病原菌均有效，且对被消毒材料的损耗小。Lopes MS等[17]报道，呼吸机螺纹管使用臭氧消毒后细菌减少99.9%，与过氧乙酸浸泡消毒疗效相同，且医疗成本更低。

慢性危重症患者机械通气时间长，目前针对该类患者使用的呼吸机内部回路研究尚少[18-20]，本研究观察到该类患者呼吸机内部回路严重污染，且呼气端病原菌污染较吸气端更明显，其原因考虑吸气端使用细菌过滤器及患者呼出的含病原菌的气溶胶污染呼吸机内部回路所致，病原菌以革兰阴性菌为主，主要包括非发酵菌、肠杆菌等，部分呼吸机内部回路有革兰阳性球菌及真菌污染，与患者下呼吸道痰培养有较高一致性。研究组通过使用呼吸机内部回路消毒机将氧气转化为臭氧，与呼吸机内部回路形成密闭回路进行消毒灭菌30 min，消毒后病原菌菌落数显著减少，对照组选用化学消毒剂75%酒精浸泡消毒30 min，两组消毒疗效相比无统计学差异。臭氧消毒可解决化学消毒剂无法对呼吸机内部回路拆卸困难配件消毒的问题，为慢性危重症呼吸机依赖患者呼吸機内部回路消毒提供了一种有效、经济的消毒方法。

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（收稿日期：2019-10-29）