现用手臂皮肤碘伏消毒方式对不同献血人群消毒效果的研究

杨剑豪 徐蓓 邱颖婕 章舜玮 周燕 何智纯

微生物污染造成的感染性输血反应一直是影响输血安全的重要因素[1]。随着病毒检测技术的日益进步，病毒经血传播率已明显下降，但由输血传播的细菌感染却仍长期存在（发生率约为病毒的10～1000倍）[2]，常见血液制品中，血小板的储存条件更适于细菌繁殖，因而污染问题突出[3]；与血小板相比，红细胞制品由于储存温度低，其细菌污染的风险明显低于前者（发生率约1/2000 000），但红细胞临床输注量远高于其他制品，因此其对血液安全的影响仍值得关注[4]。

尽管采取了很多措施以降低细菌残留量，如增加初血分离环节以及细菌检测技术，但是感染性输血反应仍会继续发生，献血者手臂皮肤消毒不彻底是细菌污染的主要原因[5]。毛囊和皮脂腺是皮肤微生物主要寄居地，皮肤穿刺时完整性被破坏，残留的细菌将随静脉穿刺部位带进血液，污染血液制品皮肤微生物可分为常驻菌群与暂住菌群，研究发现皮肤常驻菌群所定殖的宿主存在个体差异，例如性别、年龄、工作生活环境等[6]。

随着基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术在采供血机构的应用[7]，可缩短微生物的鉴定时间，提高细菌的阳性检出率，确保血液制品的输注安全。本研究采用MALDI-TOF MS技术对200名献血者手臂皮肤样本进行细菌鉴定，评估现用消毒方式对不同性别、年龄、工作性质的献血者手臂消毒的效果，并分析各组之间是否存在显著差异，现汇报如下。

资料与方法

1 研究对象

1.1 随机选择2020年1月～6月在上海市血液中心参加全血捐献的200名献血者作为研究对象, 其中男性，女性各100名。

1.2 对献血者开展问卷调查，调查内容包括：年龄、职业、工作环境的温度和湿度等。

1.3 根据献血者性别、年龄和职业环境分组，将调查对象分组为男性组，女性组；≤30岁组，＞30岁组；室内工作者组和室外工作者组（将日平均户外工作时长＞6 h作为室外工作者，其余为室内工作者）。

1.4 对献血者手臂皮肤消毒前与消毒后的表面菌落数和菌种进行鉴定分析。

2 主要试剂与仪器

在进行脚本开发时，必须注意到作为一个组件，脚本不能孤立于游戏对象而独立运行，即必须添加到游戏对象上才能生效。每一个脚本文件必然包含一个与脚本文件名相同且继承自MonoBehaviour的Public类，MonoBehaviour类中常用的方法构成了Unity脚本的生命周期，Unity脚本的生命周期如图3所示。

2.1 试剂：一次性使用采血护理包，包括碘伏皮肤消毒棉拭（有效碘含量：0.45%～0.55% ，山东威高集团医用高分子制品股份有限公司，批号:20191111）；胰酪大豆胨琼脂（TSA） 表面接触皿（直径5.5 cm，采样面积为23.76 cm2，诺狄生物科技有限公司，批号：8102200402）；羊血琼脂平板（上海伊华医学科技有限公司，批号：20620506）。

2.2 仪器：Autof MS 1000型质谱仪（郑州安图生物公司）及质谱样本预处理试剂盒；细菌培养箱（日本三洋公司），生物安全柜（美国Thermo 1300 Series A2）。

3 献血者皮肤消毒程序 每次血液采集前均严格按照要求进行操作，献血者皮肤消毒方法均以穿刺点为中心，由里向外呈螺旋形涂抹，采用两步法操作完成，即使用碘伏涂抹2次，每次作用时间≥1 min，涂抹面积均为6 cm×8 cm。接触皿采样后按照皮肤消毒程序对献血者皮肤再消毒1次。

4 微生物检测

4.1 接触皿采样法及培养：献血者皮肤消毒前与消毒后，立即取下TSA平板皿盖，将培养基凸起面充分接触待测手臂皮肤表面，以500 g力按压接触皿底部中心10 s，盖好皿盖，置（37±1）℃细菌培养箱内培养48 h，计数平板菌落数，计算细菌总数（CFU/cm2）, 将有菌落生长的平板上的细菌，根据各菌落特征及革兰染色，分别挑取，划线皿平板培养用于检测，所有细菌操作均在生物安全柜内进行，同时将监测的献血者捐献的全血制品进行隔离。

4.2 结果判断标准及处理：献血者皮肤消毒后表面菌落数=培养皿菌落数/采样面积（cm2）。参照《医院消毒卫生标准》[8]要求，即表面菌落数≤0.2 CFU/cm2为结果合格；表面菌落数＞0.2 CFU/cm2为结果不合格。细菌残留率的计算方法: 残留率（%）=（消毒后检出数/消毒前检出数）×100[9]。

5 统计学分析 采用SPSS19.0 统计软件进行统计学分析，用Origin2019软件制图，计量资料服从正态分布，采用表示，使用t检验进行比较，非正态分布资料采用Wilcoxon检验；计数资料采用频数（百分比）表示，使用卡方（χ2）检验进行比较，P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

1 献血者基本资料比较 本次研究共纳入200名献血者作为研究对象，按照性别、年龄和职业分组，其中男性组100例（50%），女性组100例（50%）；平均（30±5）岁，≤30岁组90例（45%），＞30岁组110例（55%）；室内组121例（60.5%），室外组89例（44.5%）。通过分组后，用卡方检验分析，3组献血者的性别、年龄及职业组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 献血者基本信息（n=200）

2 献血者手臂皮肤消毒后表面菌落数统计 共对200名献血者进行手臂皮肤消毒前后监测，经分析，献血者皮肤消毒前与消毒后表面菌落数有显著性差异（P＜0.05），消毒前细菌菌落数大于消毒后。以0.2 CFU/cm2作为消毒后皮肤监测合格限，合格率为100%（200/200），见表2。

表2 献血者手臂皮肤消毒前后表面菌落数分布（n=200）

3 消毒前与消毒后手臂皮肤表面微生物的种类分布特征 本次研究在献血者手臂皮肤消毒前与消毒后各采样1次，共获取400份样本，经过MALDI-TOF MS质谱鉴定分析后发现，在消毒前样本中共检测出49种，591株细菌，其中革兰阳性菌、革兰阴性菌占比分别为75.51%（37/49）和24.49%（12/49），在消毒后样本中共检测出19种，60株细菌，其中革兰阳性菌、革兰阴性菌占比分别为84.21%（16/19）和15.79%（3/19）。

4 献血者手臂皮肤消毒后细菌残留率比较 男性组与女性组、≤30岁组与＞30岁组、室内组与室外组的献血者消毒后细菌残留率均小于15%，其中室外组最高，为12.50%（40/320）；室内组最低，为7.38%（20/271）。室内组消毒后细菌残留率明显低于室外组，P＜0. 05，组间比较有显著性差异，性别组、年龄组组间无显著性差异，见表3。

表3 6组献血者皮肤消毒后细菌残留率比较

5 室内组与室外组消毒前后手臂皮肤表面微生物的种类分布特征 在消毒前室内组中共检出271株细菌，其中表皮葡萄球菌、头葡萄球菌、藤黄微球菌所占比例较高，分别为19.19%（52/271）、16.24%（44/271）、10.70%（29/271）；室外组中共检出320株细菌，其中藤黄微球菌、人葡萄球菌、表皮葡萄球菌、所占比例较高，分别是17.50%（56/320）、16.56%（53/320）、13.44%（43/320）。在消毒后室内组中共检出20株细菌，其中头葡萄球菌、表皮葡萄球菌、人葡萄球菌所占比例较高，分别为20.0%（4/20）、10.0%（2/20）、10.0%（2/20）；室外组中共检出40株细菌，表皮葡萄球菌、头葡萄球菌、人葡萄球菌所占比例较高，分别是20.0%（8/40）、20.0%（8/40）、10.0%（4/40），见图1。

图1 室内组与室外组献血者皮肤消毒前与消毒后微生物构成比（%）

6 室内组与室外组献血者消毒后皮肤表面微生物残留率比较 经统计，室内组消毒后残留率最高是鲍曼不动杆菌20.0%（2/10）、洛菲不动杆菌20.0%（1/5）、腐生葡萄球菌16.67%（1/6）、枯草芽孢杆菌16.67%（1/6）、短芽孢杆菌16.67%（1/6）、弯曲芽孢杆菌16.67%（1/6）、疮疱丙酸杆菌16.67%（1/6）。室外组消毒后残留率最高是环状芽孢杆菌50.0%（1/2）、头葡萄球菌33.33%（8/24）、溶血葡萄球菌33.33%（1/3）。组间比较表明，室外组皮肤消毒后头葡萄球菌和表皮葡萄球菌的残留率明显高于室内组，P均＜0. 05，组间残留率比较有显著性差异，见图2。

图2 室内组与室外组微生物消毒后残留率比较

讨论

细菌残留引起的感染性输血反应是目前欧美等国家报告的与输血相关死亡主要原因之一[10-11]。本研究按照《血站技术操作规程》2019版的要求使用碘伏消毒剂对献血者手臂皮肤穿刺部位执行消毒程序[12]，通过对200名献血者消毒后皮肤表面菌落数进行统计，结果全部合格，与消毒前结果相比，消毒后皮肤表面细菌菌落数明显减少，与香港血液中心使用含碘消毒剂对献血者监测数据基本一致[13]。

在本研究团队的前期研究中，我们对4342名献血者皮肤消毒后发现，不同季节及温湿度差异会导致献血者皮肤消毒后微生物菌落数量的改变[14]。除季节因素外，职业性质导致的工作环境差异也是最可能影响献血者皮肤微生物种类与数量的因素，且该因素在前期已发现与血液制品中微生物残留量存在显著相关，因此本研究对这一问题进行了验证。

在本研究中，通过采集200份献血者手臂皮肤消毒后标本，使用MALDI-TOF MS细菌检测技术鉴定发现室外组手臂皮肤消毒后细菌检出率均显著高于室内组，且皮肤微生物结构多样性高于室内组，结合国外已有文献发现的使用相同消毒方式对不同人群皮肤微生物消毒效果存在不一致的现象，如：Byrd等发现人体表面不同的温湿度、pH值等对皮肤菌群结构的影响[6，15]，我们进一步对残留细菌分析后发现，室外组头葡萄球菌和表皮葡萄球菌的残留率明显高于室内组，如：Moitinho-Silva等发现教室外的环境中葡萄球菌种类和载量数均高于教室内[16]。因此我们推测工作环境的差异会对献血者皮肤消毒后残留细菌的分类产生影响，室外工作者由于职业性质的原因，比室内工作者更容易受到室外不良环境因素的影响[17]；另外表皮葡萄球菌和头葡萄球菌对碘伏消毒剂有抑制作用，这两种凝固酶阴性葡萄球菌细菌是人体体表的正常菌群，但在抗菌药物的滥用等情况下易形成生物膜[18]，从而增加皮肤消毒的难度，可一定概率在临床上引起输血传播细菌感染，如美国FDA报道2015～2019年，由3例因输注混有凝固酶阴性葡萄球菌污染的血液制品而致死的病例[10]，本研究在2016～2018年单采血小板制品中也有检出到这两种细菌[19]，因此以上两种细菌对血液制品造成的潜在影响，尤其是对特定患者群体的影响仍值得关注。

本研究还存在以下不足，研究仅通过献血者在特定工作环境下的工作时长对样本进行了室内与室外组的简单划分，这导致其他可能对人群体表微生物产生影响的因素，如生活习惯、工作场所的微生物种类数量等，是否对结果也存在影响还需要进一步探讨。

综上所述，对200名献血者皮肤消毒监测结果分析发现，尽管现用手臂皮肤消毒方式能获得符合标准的消毒效果，但消毒后仍有细菌残留，残留率最高的是非发酵菌属，其次是芽孢杆菌属和凝固酶阴性葡萄球菌属，细菌残留率及残留微生物种类可能与献血者的工作环境相关，室外组消毒后细菌残留率明显高于室内组，其中室外组皮肤消毒后头葡萄球菌和表皮葡萄球菌的残留率高于室内组，本研究也可为相关标准或规程的制定提供参考依据。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突