心臟植入性電子裝置（cardiac implantable electronic device，CIED）是治療心律失常的常用設備。自 1958 年首次應用以來，CIED 使用量逐年增加。與此同時，CIED 感染率也隨之升高。雖然首次植入 CIED 的感染率很低，但 CIED 感染后果嚴重，往往需要取出設備治療，感染患者病死率高，衛生經濟負擔加重。該文結合近期發表的指南、國際共識等文獻，系統闡述了 CIED 感染的流行病學、致病機制及致病菌、相關表現和診斷、風險因素、治療和預防措施，旨在為預防 CIED 感染提供理論指導。
引用本文： 葛茂軍. 心臟植入性電子裝置感染的診療與預防. 華西醫學, 2021, 36(3): 288-295. doi: 10.7507/1002-0179.202102001 復制
心臟植入性電子裝置（cardiac implantable electronic device，CIED）是治療心律失常的常用設備，由含有電池和電子元件的脈沖發生器組成，通過 1～3 根經靜脈導線電極連接到心臟，提供心臟起搏、除顫和/或再同步等功能。目前 CIED 包括永久性起搏器、植入型心律轉復除顫器、雙心室起搏器、皮下植入型心律轉復除顫器和植入式環路記錄器等。自 1958 年瑞典胸外科醫生植入第 1 臺埋藏式心臟起搏器治療完全性房室傳導阻滯后，心臟電生理治療設備不斷發展完善[1]。隨著設備植入適應證的擴大和應用推廣，CIED 使用量逐年增長。Grennspon 等[2]統計發現 1993 年－2008 年 16 年間美國的植入型心律轉復除顫器和永久性起搏器植入率分別增長了 500% 和 45%。我國每年新增 1.9 萬臺心臟起搏設備植入，并以每年 15% 的速度遞增[3]，2018 年中國植入心臟起搏器 8.28 萬套，其中雙腔起搏器占比 74%[4]。由于我國人口基數巨大，CIED 植入量不斷增長，加之既往設備更新、更換，未來使用 CIED 設備的人群將達到百萬數量級。CIED 設備一旦發生感染將會產生災難性后果，病死率增加，衛生經濟學負擔大，影響患者的生活質量，預防 CIED 感染的價值巨大。因此，本文系統闡述了 CIED 感染的流行病學、致病機制及致病菌、相關表現和診斷、風險因素、治療和預防措施，旨在為深入了解并預防 CIED 感染提供理論指導。
1 CIED 感染的流行病學
國外文獻報道的 CIED 相關感染率為 1%～2%[5-7]。但之后的數據積累和分層研究顯示不同人群、不同操作的感染率不同，Rennert-May 等[8]使用美國 2016 年全國住院患者樣本數據庫分析發現 CIED 感染率為 4.2%。Dai 等[9]對美國明尼蘇達州奧姆斯特德縣 15 年來所有成人 CIED 歷史數據研究發現，累計 CIED 感染率為 6.2%。而初次植入設備相關感染率比更換設備的感染率低 2～5 倍（初次 0.5%～0.8%，翻修 1%～4%）[10-12]。丹麥心臟起搏器植入登記中心采用設備年進行感染率統計，1982 年 1 月－2018 年 4 月在該中心登記的接受 CIED 植入術或再手術 97 750 例，共 566 275 個設備年，初次植入起搏器中感染率為 2.04/1 000 設備年，植入型心律轉復除顫器中為 3.84/1 000 設備年，心臟再同步起搏器中為 4.38/1 000 設備年，心臟再同步除顫器中為 6.76/1 000 設備年[13]。其他按照設備年測量的感染率分別是永久性起搏器首次植入和再次植入的感染率分別為 1.82/1 000 設備年和 5.32/1 000 設備年[14]，心臟再同步除顫器的初次植入和再次植入的感染率分別為 9.0/1 000 設備年和 18/1 000 設備年[15]。
隨著 CIED 使用量上升，相關的感染率也逐年增加。美國的 CIED 感染發病率從 2004 年的 1.53% 增加到 2008 年的 2.41%[2]，美國全國住院患者樣本數據庫的研究顯示，2000 年－2012 年 CIED 相關的感染率從 1.45% 升高到 3.41%[14]。CIED 感染率的增長速度似乎超過了器械植入術的增長速度[15]。我國目前尚無全國性統一標準的 CIED 監測結果報告，文獻報告的 CIED 相關感染率在 0.9%～18.2%[16-22]。有關 CIED 感染的文獻多以單中心為主，跟蹤隨訪時間多在住院期間或植入后 1 年內，缺少長期跟蹤隨訪數據。CIED 感染的住院或 30 d 病死率為 5%～8%，CIED 感染后患者的遠期病死率是非感染患者的 1.5～2.4 倍，1 年病死率是 6%～15%，3 年病死率是 14%～33%[23-24]。
2 CIED 感染的致病機制和致病菌
CIED 的感染途徑主要有 2 種：一種是致病菌在操作過程中或后續操作中污染了導線電極和/或脈沖發生器，隨后的定植引起囊袋感染，感染沿導線電極在血管內擴散，進而發展為全身感染；另一種途徑是致病菌通過遠處感染灶或皮膚、口腔、胃腸道、尿道進入體內，引起菌血癥，直接播散到導線電極[25-26]。CIED 感染的致病機制與宿主、設備或微生物有關：患者自身的皮膚菌群在皮膚切開時進入傷口；手術室內空氣被污染或設備在操作過程中被操作者的手污染；非致病微生物，如凝固酶陰性葡萄球菌黏附在 CIED 上，甚至形成生物膜，成為感染灶[27]。
CIED 感染最常見致病菌是革蘭陽性菌（70%～90%），特別是凝固酶陰性葡萄球菌（37.6%）和金黃色葡萄球菌（30.8%）[28-30]。金黃色葡萄球菌是 CIED 菌血癥和早期囊袋感染最常見的致病菌，33.8% 的 CIED 感染中分離出耐甲氧西林葡萄球菌[31-32]。這些病原體最重要的毒力因素之一是形成生物膜[33]。
3 CIED 相關感染表現與診斷
3.1 臨床表現
大部分 CIED 感染患者在植入后 12 個月內出現臨床癥狀，1 個月內出現癥狀占 21%～31%，1 年后出現癥狀占 23%～37%[34]。但一項為期 11 年的研究發現 2/3 的患者在 1 年后出現癥狀[35]。
CIED 感染部位不同，表現不同。植入部位的切口感染分為淺表切口感染和涉及深部組織的囊袋感染；電極導線感染會引起感染性心內膜炎。淺表的切口感染只涉及皮膚和皮下組織，而不涉及囊袋[36-37]；囊袋感染是指局限于脈沖發生器囊袋的感染，2/3 的 CIED 感染是囊袋感染[38]。感染的局部癥狀可能輕微，如紅、腫、皮溫升高和波動感[37]，囊袋變形、開裂、表面皮膚壞死則是 CIED 感染征象。一旦傷口裂開，并出現膿性滲出物或者形成竇道，則明確囊袋感染。只要起搏器或近端導線暴露，無論微生物學的結果如何，都應視為設備感染。囊袋感染與導線感染、全身感染和/或感染性心內膜炎密切相關[39]。
CIED 感染的致病菌通過導線電極進入心臟可引起感染性心內膜炎，CIED 感染占所有心內膜炎病例的 10%[40]。缺少局部感染癥狀的 CIED 全身性感染和感染性心內膜炎較難診斷，這些患者可能僅表現非特異性癥狀，如發熱、寒戰和盜汗，也可能表現為累及肺和胸腔栓塞，或者椎骨骨髓炎和椎間盤炎等其他部位感染[41-42]。
3.2 微生物取樣與鑒定
適合的微生物樣本包括血液培養、導線電極碎片（理想的標本包括遠端和近端電極）、導線電極贅生物、囊袋組織和囊袋切口的膿液。應用無菌技術采集血培養標本以減少皮膚微生物污染的風險，不要通過竇道獲取標本。通過鄰近完整的皮膚組織從囊袋內采集組織或液體只能用于細菌診斷，不能確診囊袋內是否感染[43]。對于沒有明顯局部感染和感染性心內膜炎征象、發熱的 CIED 患者，應反復進行血培養；對于生命體征不穩定的膿毒癥或感染性休克患者，應在抽取 2 套血培養后盡快進行經驗性抗生素治療[44]。對于臨床懷疑有慢性或亞急性 CIED 感染癥狀的患者，應無菌采集 3 套血培養，每次間隔采樣時間≥6 h；對于疑似 CIED 感染和嚴重膿毒癥或膿毒癥休克患者，理想情況下應在開始經驗性抗菌治療前 1 h 內抽取 2 套血培養；對于懷疑囊袋感染的患者在清創時或通過鄰近的正常皮膚采集約 2 cm2囊袋組織進行培養，在取出感染的 CIED 設備后 48～72 h 應再次進行血培養[45]。超聲振蕩技術能增加 CIED 導線和組織標本的培養陽性率，但需要進一步驗證效果[46-48]。
獲取的標本應接種到使用巧克力瓊脂、麥康凱瓊脂、厭氧條件下的血瓊脂和 Sabouraud 瓊脂做的培養基上，在 5% 二氧化碳、37℃ 下孵育至少48 h[33, 49]。如果膿液標本 3 d 后仍未生長，考慮生長緩慢的微生物（如痤瘡桿菌），需增加孵育時間。鑒于部分 CIED 感染的致病菌是體表的正常菌群，對于血培養陽性的標本應采用其他診斷技術主動排除 CIED 感染[50]。對于 CIED 心內膜炎，可以考慮使用生物分子方法（DNA 擴增和/或基因測序）來精準檢測或識別非典型的病原體[30, 51]。
3.3 診斷標準
目前尚無公認的 CIED 感染診斷標準。2020 年，歐洲心律協會在既往 Duke 標準和“歐洲心臟病學會感染性心內膜炎診斷標準”基礎上制定了“國際 CIED 感染標準（2019 年）”[43]，將 CIED 感染分為臨床確診 CIED 囊袋/脈沖發生器感染、確診 CIED/感染性心內膜炎、疑似 CIED/感染性心內膜炎和排除 CIED/感染性心內膜炎 4 種。主要診斷標準包括微生物學 3 條和影像學 3 條，次要標準有4 條。臨床確診 CIED 囊袋/脈沖發生器感染是指患者脈沖發生器囊袋表現紅、腫、溫度升高、疼痛和膿性分泌物，甚至竇道形成；或者囊袋變形、裂開、皮膚壞死；或者脈沖發生器或近端導線電極暴露。確診 CIED/感染性心內膜炎是指符合 2 條主要診斷標準，或 1 條主要診斷標準和 3 條次要標準。疑似 CIED/感染性心內膜炎診斷應滿足 1 條主要標準和 1 條次要標準，或 3 條次要標準。不滿足任何標準可以排除 CIED/感染性心內膜炎。在該診斷標準中，微生物培養結果和影像學發現是診斷CIED/感染性心內膜炎的重要依據，特別是超聲心動圖發現導線電極或瓣膜上新發贅生物更具有意義；正電子發射體層成像 CT 或放射標記的單光子發射計算機斷層成像 CT 檢查有助于 CIED 感染的診斷。
4 CIED 感染的風險因素
歐洲心律協會將 CIED 感染的風險因素歸納為患者相關因素、操作相關因素和設備相關因素[43]。患者相關風險因素包括終末期腎病、既往設備感染病史、植入操作前發熱、使用糖皮質激素、腎功能不全、慢性阻塞性肺疾病、紐約心臟協會分類>2 類、皮膚病、惡性腫瘤、糖尿病、口服抗凝藥物以及操作前使用肝素“橋接”。操作相關因素包括操作時間長短、局部血腫形成、重新放置導線電極、操作者經驗不足、使用臨時起搏器、設備更新更換以及是否預防性使用抗生素。設備相關因素包括使用心外電極、腹部囊袋、導線電極超過 2 根以及使用雙腔設備。
5 CIED 感染的治療
致病菌產生生物膜的特性使得不移除設備就無法根治感染，要想成功治療 CIED 感染，就要完全取除 CIED 的所有部件和靜脈內硬件[52]。一旦確診 CIED 感染后，應盡快取出設備，僅使用抗生素治療而不取出設備，CIED 感染的 30 d 病死率增加7 倍[53]。住院后 3 d 內經靜脈拔導線可顯著降低 CIED 感染患者的住院病死率，并縮短住院時間[54']。
首選經皮-靜脈取出 CIED。與開放手術相比，經皮-靜脈取出設備的主要并發癥和病死率顯著降低[55-56]。導線電極上直徑>10 mm 贅生物也可以經皮-靜脈取出[57-58]，但對于贅生物直徑>20 mm、CIED 全身感染患者，考慮采用開放手術取出設備[52, 59]，也可以嘗試使用帶有過濾裝置的體外循環設備經皮抽吸，以降低全身贅生物負擔和感染性栓子進入肺循環的風險。
對于淺表切口感染，建議在開始抗生素治療前進行傷口培養，對無菌血癥的囊袋感染進行 10～14 d 的抗菌治療，有菌血癥的囊袋感染患者建議至少持續 14 d 抗菌治療[44]。CIED 植入后早期發生淺表傷口感染的患者，不需要去除裝置和導線。血培養陽性的 CIED 心內膜炎、導線或瓣膜上有贅生物，建議遵循感染性心內膜炎指南使用抗生素，總治療時間應至少為 4 周[59]。移除設備后血培養仍呈陽性的患者，抗生素至少應使用 4 周[44]。
6 CIED 感染的預防
鑒于 CIED 感染后果嚴重、病死率高，預防 CIED 感染的價值巨大。CIED 感染是操作相關的醫院感染，部分預防措施與手術部位感染預防措施相似，但缺少在該領域的循證研究。根據現有文獻總結的 CIED 感染預防措施如下。
6.1 操作環境
心導管室不是理想的 CIED 植入環境[60]。理想的操作環境應參照手術室環境標準。英國衛生部門建議 CIED 的植入環境應符合通風適當（至少 15 次/h，理想情況下 25 次/h）、設備完善和房間清潔等條件[61]。研究顯示在普通心導管室進行 CIED 植入時，暴露在操作臺上 14 根未使用的無菌導線電極中有 1 根術后培養表皮葡萄球菌陽性[62]。
6.2 無菌原則
與植入有關的操作必須符合無菌操作標準[63]。所有參與 CIED 植入的工作人員都必須接受手術室環境下無菌操作技術和嚴格的行為培訓，包括工作人員穿著刷手衣、戴口罩，手術前卸除手/腕首飾、人工指甲和指甲油；操作前采用外科洗手法，操作時穿無菌手術衣，當手套穿孔風險高或已知患者患有慢性血源性病毒感染時戴 2 副無菌手套；手術室的工作人員人數和調動應保持在最低限度；應使用含醇外科手消毒液洗手。如果雙手被污染，應再次消毒；設備和手術設備不能暴露，帶入操作領域的任何設備都應覆蓋以減少污染風險，暴露時間盡可能短等等。
6.3 抗凝和抗血小板藥物
不推薦肝素“橋接”方法[64]。應避免使用治療性低分子肝素。靜脈使用肝素“橋接”的患者，出血發生率為 14.3%，而在停止華法林而不使用肝素的患者中，出血發生率僅為 4.3%[64-67]。對于高危患者（先前栓塞事件或機械瓣膜），建議繼續使用華法林抗凝。含有非維生素 K 拮抗劑的口服抗凝血劑也應如此[68]。有研究顯示，抗血小板藥物如氯吡格雷與阿司匹林聯合使用時，出血風險增加至少3 倍[65, 69]。使用抗血小板藥物的患者，特別是 P2Y12 受體抑制劑，最好在操作前停藥 5～10 d[69]。
6.4 植入操作人員培訓
操作人員應經過充分培訓，建議植入操作者每年至少完成大約 50 個 CIED 操作[70]。美國國家心血管數據登記中心的數據顯示，每年植入少于 24 套設備的醫院總體并發癥發生率為 3.82%，而每年植入超過 110 套設備的醫院總體并發癥發生率為 3.08%[71]。多項研究顯示操作人員的植入經驗與術后感染之間存在明顯關聯[72-76]。Al-Khatib 等[77]發現，與每年植入超過 29 個設備的醫生相比，每年植入不足 10 個設備醫生的操作并發癥發生率更高。而隨著醫生操作植入數量的增加，并發癥發生率開始降低[78]。
6.5 金黃色葡萄球菌去定植
對于擇期 CIED 植入患者，操作前可采用鼻拭子篩檢鼻前庭金黃色葡萄球菌定植情況。一些外科研究顯示使用莫匹羅星和氯己定對鼻前庭去定植治療可以降低術后金黃色葡萄球菌感染風險[79]。
6.6 操作前患者準備
建議患者植入前用肥皂洗浴或淋浴[80]；使用一次性刀頭的電動剪刀器去除胸毛[81]；按照手術室要求給患者更衣、戴帽子。患者如有任何全身感染的跡象，應推遲擇期 CIED 植入。患者植入前 24 h 內發熱與 CIED 感染風險呈正相關（調整后比值比=4.8），植入操作應推遲到患者無發熱癥狀后至少 24 h 再進行[11]。
6.7 預防性使用抗生素
多個國際學術組織均建議在 CIED 植入前預防性使用抗生素[43, 52]。預防性抗生素的抗菌譜應覆蓋 CIED 感染中最可能的致病菌，至少應覆蓋金黃色葡萄球菌。有研究顯示，植入前預防性靜脈注射頭孢唑啉可以顯著降低 CIED 感染的發生率（0.63% vs. 3.28%）[82]。目前，相關指南推薦的預防用藥為氟氯西林（1～2 g）和第 1 代頭孢菌素如頭孢唑林（1～2 g），而萬古霉素（15 mg/kg）可用于頭孢菌素過敏時[82-83]。
6.8 皮膚消毒
雖然在 CIED 植入方面尚無隨機研究結果，但在外科術前皮膚準備或血管內導管置入方面的研究顯示 2% 氯己定乙醇優于聚維酮碘[84-85]。此外，尚無證據表明手術部位貼膜能降低感染率，使用無碘貼膜反而會增加感染風險[86]。
6.9 預防囊袋血腫和感染
脈沖發生器囊袋血腫會使 CIED 感染風險增加 9 倍[87]。關閉切口前加壓沖洗囊袋能去除失活組織、稀釋污染物[88]；電刀的電凝功能可能會干擾 CIED 功能，應間斷使用電凝功能止血[89]；術后最初 24 h 需加壓包扎，慎用止血藥物[44]。無粉手套可以通過減少局部炎癥減少感染的風險[90]；不要采取診斷性或治療性穿刺吸取囊袋血腫，穿刺會把外部細菌“接種”到血腫中，導致囊袋感染。只有無法控制疼痛或影響傷口愈合時，才在手術室進行血腫清除[11, 87]。
6.10 含抗生素設備包膜
WRAP-IT 試驗采用了含抗生素設備包膜（TYRXTM）包裹在 CIED 設備外，以減少高危 CIED 感染患者的術后并發癥，該包膜可在局部釋放二甲胺四環素和利福平，在 CIED 植入后 12 個月內，能顯著降低高風險患者的 CIED 感染率[91]。
6.11 局部和術后抗生素使用
PADIT 試驗顯示，在關閉切口后是否使用抗生素，差異無統計學意義[92]。同時，也有研究顯示，沒有證據表明局部使用抗生素有任何益處，局部灌注抗生素并不能降低感染率[93]。且皮膚閉合后繼續使用抗菌預防與感染風險的降低無關[94]。
6.12 不推薦常規纖維囊袋切除術
在沒有臨床感染跡象的情況下，即使在更換脈沖發生器時的細菌采樣顯示囊袋有明顯細菌定植現象，也不推薦常規行纖維囊袋切除術[95]。雖然纖維包裹抑制了機體正常的防御機制和抗生素穿透，但纖維囊袋切除術也會造成更多的出血或血腫[96]。
6.13 皮膚切口分層縫合
分層縫合可減少傷口張力，降低切口開裂和感染的風險，因此可進行皮膚切口分層縫合[36]。
6.14 避免術后早期再干預
術后早期再干預會極大增加 CIED 感染風險，應采取一切措施避免術后早期再干預[6, 11, 30]。
7 結語
綜上，CIED 感染是 CIED 植入后最嚴重的并發癥，也是與操作、設備相關的醫院感染。CIED 感染涉及范圍廣，臨床表現不明顯，給診斷和治療帶來挑戰。而為治療感染取出 CIED 設備會極大影響原有心律失常治療，讓臨床決策處于兩難地步。隨著 CIED 使用的普及，CIED 感染的問題日益凸顯，對有效的防控措施和建立監管體系的需求也更加明確。目前 CIED 感染缺乏公認的診斷標準和感染監測標準，也缺乏有效的 CIED 感染監測體系，以致各地區監測結果也存在較大差異，難以制定有效的醫院感染預防控制政策；現有 CIED 感染的預防控制措施通常借鑒手術部位感染和感染性心內膜炎的防控措施，缺少針對 CIED 感染的循證措施，這些問題都是需要醫院感染防控專業人員努力研究的方向。感染防控專業人員應聯合多學科專業人員共同合作，協同推進 CIED 感染預防控制工作的深入開展，建立有效的區域監測體系，提升 CIED 患者的醫療安全和生活質量。
心臟植入性電子裝置（cardiac implantable electronic device，CIED）是治療心律失常的常用設備，由含有電池和電子元件的脈沖發生器組成，通過 1～3 根經靜脈導線電極連接到心臟，提供心臟起搏、除顫和/或再同步等功能。目前 CIED 包括永久性起搏器、植入型心律轉復除顫器、雙心室起搏器、皮下植入型心律轉復除顫器和植入式環路記錄器等。自 1958 年瑞典胸外科醫生植入第 1 臺埋藏式心臟起搏器治療完全性房室傳導阻滯后，心臟電生理治療設備不斷發展完善[1]。隨著設備植入適應證的擴大和應用推廣，CIED 使用量逐年增長。Grennspon 等[2]統計發現 1993 年－2008 年 16 年間美國的植入型心律轉復除顫器和永久性起搏器植入率分別增長了 500% 和 45%。我國每年新增 1.9 萬臺心臟起搏設備植入，并以每年 15% 的速度遞增[3]，2018 年中國植入心臟起搏器 8.28 萬套，其中雙腔起搏器占比 74%[4]。由于我國人口基數巨大，CIED 植入量不斷增長，加之既往設備更新、更換，未來使用 CIED 設備的人群將達到百萬數量級。CIED 設備一旦發生感染將會產生災難性后果，病死率增加，衛生經濟學負擔大，影響患者的生活質量，預防 CIED 感染的價值巨大。因此，本文系統闡述了 CIED 感染的流行病學、致病機制及致病菌、相關表現和診斷、風險因素、治療和預防措施，旨在為深入了解并預防 CIED 感染提供理論指導。
1 CIED 感染的流行病學
國外文獻報道的 CIED 相關感染率為 1%～2%[5-7]。但之后的數據積累和分層研究顯示不同人群、不同操作的感染率不同，Rennert-May 等[8]使用美國 2016 年全國住院患者樣本數據庫分析發現 CIED 感染率為 4.2%。Dai 等[9]對美國明尼蘇達州奧姆斯特德縣 15 年來所有成人 CIED 歷史數據研究發現，累計 CIED 感染率為 6.2%。而初次植入設備相關感染率比更換設備的感染率低 2～5 倍（初次 0.5%～0.8%，翻修 1%～4%）[10-12]。丹麥心臟起搏器植入登記中心采用設備年進行感染率統計，1982 年 1 月－2018 年 4 月在該中心登記的接受 CIED 植入術或再手術 97 750 例，共 566 275 個設備年，初次植入起搏器中感染率為 2.04/1 000 設備年，植入型心律轉復除顫器中為 3.84/1 000 設備年，心臟再同步起搏器中為 4.38/1 000 設備年，心臟再同步除顫器中為 6.76/1 000 設備年[13]。其他按照設備年測量的感染率分別是永久性起搏器首次植入和再次植入的感染率分別為 1.82/1 000 設備年和 5.32/1 000 設備年[14]，心臟再同步除顫器的初次植入和再次植入的感染率分別為 9.0/1 000 設備年和 18/1 000 設備年[15]。
隨著 CIED 使用量上升，相關的感染率也逐年增加。美國的 CIED 感染發病率從 2004 年的 1.53% 增加到 2008 年的 2.41%[2]，美國全國住院患者樣本數據庫的研究顯示，2000 年－2012 年 CIED 相關的感染率從 1.45% 升高到 3.41%[14]。CIED 感染率的增長速度似乎超過了器械植入術的增長速度[15]。我國目前尚無全國性統一標準的 CIED 監測結果報告，文獻報告的 CIED 相關感染率在 0.9%～18.2%[16-22]。有關 CIED 感染的文獻多以單中心為主，跟蹤隨訪時間多在住院期間或植入后 1 年內，缺少長期跟蹤隨訪數據。CIED 感染的住院或 30 d 病死率為 5%～8%，CIED 感染后患者的遠期病死率是非感染患者的 1.5～2.4 倍，1 年病死率是 6%～15%，3 年病死率是 14%～33%[23-24]。
2 CIED 感染的致病機制和致病菌
CIED 的感染途徑主要有 2 種：一種是致病菌在操作過程中或后續操作中污染了導線電極和/或脈沖發生器，隨后的定植引起囊袋感染，感染沿導線電極在血管內擴散，進而發展為全身感染；另一種途徑是致病菌通過遠處感染灶或皮膚、口腔、胃腸道、尿道進入體內，引起菌血癥，直接播散到導線電極[25-26]。CIED 感染的致病機制與宿主、設備或微生物有關：患者自身的皮膚菌群在皮膚切開時進入傷口；手術室內空氣被污染或設備在操作過程中被操作者的手污染；非致病微生物，如凝固酶陰性葡萄球菌黏附在 CIED 上，甚至形成生物膜，成為感染灶[27]。
CIED 感染最常見致病菌是革蘭陽性菌（70%～90%），特別是凝固酶陰性葡萄球菌（37.6%）和金黃色葡萄球菌（30.8%）[28-30]。金黃色葡萄球菌是 CIED 菌血癥和早期囊袋感染最常見的致病菌，33.8% 的 CIED 感染中分離出耐甲氧西林葡萄球菌[31-32]。這些病原體最重要的毒力因素之一是形成生物膜[33]。
3 CIED 相關感染表現與診斷
3.1 臨床表現
大部分 CIED 感染患者在植入后 12 個月內出現臨床癥狀，1 個月內出現癥狀占 21%～31%，1 年后出現癥狀占 23%～37%[34]。但一項為期 11 年的研究發現 2/3 的患者在 1 年后出現癥狀[35]。
CIED 感染部位不同，表現不同。植入部位的切口感染分為淺表切口感染和涉及深部組織的囊袋感染；電極導線感染會引起感染性心內膜炎。淺表的切口感染只涉及皮膚和皮下組織，而不涉及囊袋[36-37]；囊袋感染是指局限于脈沖發生器囊袋的感染，2/3 的 CIED 感染是囊袋感染[38]。感染的局部癥狀可能輕微，如紅、腫、皮溫升高和波動感[37]，囊袋變形、開裂、表面皮膚壞死則是 CIED 感染征象。一旦傷口裂開，并出現膿性滲出物或者形成竇道，則明確囊袋感染。只要起搏器或近端導線暴露，無論微生物學的結果如何，都應視為設備感染。囊袋感染與導線感染、全身感染和/或感染性心內膜炎密切相關[39]。
CIED 感染的致病菌通過導線電極進入心臟可引起感染性心內膜炎，CIED 感染占所有心內膜炎病例的 10%[40]。缺少局部感染癥狀的 CIED 全身性感染和感染性心內膜炎較難診斷，這些患者可能僅表現非特異性癥狀，如發熱、寒戰和盜汗，也可能表現為累及肺和胸腔栓塞，或者椎骨骨髓炎和椎間盤炎等其他部位感染[41-42]。
3.2 微生物取樣與鑒定
適合的微生物樣本包括血液培養、導線電極碎片（理想的標本包括遠端和近端電極）、導線電極贅生物、囊袋組織和囊袋切口的膿液。應用無菌技術采集血培養標本以減少皮膚微生物污染的風險，不要通過竇道獲取標本。通過鄰近完整的皮膚組織從囊袋內采集組織或液體只能用于細菌診斷，不能確診囊袋內是否感染[43]。對于沒有明顯局部感染和感染性心內膜炎征象、發熱的 CIED 患者，應反復進行血培養；對于生命體征不穩定的膿毒癥或感染性休克患者，應在抽取 2 套血培養后盡快進行經驗性抗生素治療[44]。對于臨床懷疑有慢性或亞急性 CIED 感染癥狀的患者，應無菌采集 3 套血培養，每次間隔采樣時間≥6 h；對于疑似 CIED 感染和嚴重膿毒癥或膿毒癥休克患者，理想情況下應在開始經驗性抗菌治療前 1 h 內抽取 2 套血培養；對于懷疑囊袋感染的患者在清創時或通過鄰近的正常皮膚采集約 2 cm2囊袋組織進行培養，在取出感染的 CIED 設備后 48～72 h 應再次進行血培養[45]。超聲振蕩技術能增加 CIED 導線和組織標本的培養陽性率，但需要進一步驗證效果[46-48]。
獲取的標本應接種到使用巧克力瓊脂、麥康凱瓊脂、厭氧條件下的血瓊脂和 Sabouraud 瓊脂做的培養基上，在 5% 二氧化碳、37℃ 下孵育至少48 h[33, 49]。如果膿液標本 3 d 后仍未生長，考慮生長緩慢的微生物（如痤瘡桿菌），需增加孵育時間。鑒于部分 CIED 感染的致病菌是體表的正常菌群，對于血培養陽性的標本應采用其他診斷技術主動排除 CIED 感染[50]。對于 CIED 心內膜炎，可以考慮使用生物分子方法（DNA 擴增和/或基因測序）來精準檢測或識別非典型的病原體[30, 51]。
3.3 診斷標準
目前尚無公認的 CIED 感染診斷標準。2020 年，歐洲心律協會在既往 Duke 標準和“歐洲心臟病學會感染性心內膜炎診斷標準”基礎上制定了“國際 CIED 感染標準（2019 年）”[43]，將 CIED 感染分為臨床確診 CIED 囊袋/脈沖發生器感染、確診 CIED/感染性心內膜炎、疑似 CIED/感染性心內膜炎和排除 CIED/感染性心內膜炎 4 種。主要診斷標準包括微生物學 3 條和影像學 3 條，次要標準有4 條。臨床確診 CIED 囊袋/脈沖發生器感染是指患者脈沖發生器囊袋表現紅、腫、溫度升高、疼痛和膿性分泌物，甚至竇道形成；或者囊袋變形、裂開、皮膚壞死；或者脈沖發生器或近端導線電極暴露。確診 CIED/感染性心內膜炎是指符合 2 條主要診斷標準，或 1 條主要診斷標準和 3 條次要標準。疑似 CIED/感染性心內膜炎診斷應滿足 1 條主要標準和 1 條次要標準，或 3 條次要標準。不滿足任何標準可以排除 CIED/感染性心內膜炎。在該診斷標準中，微生物培養結果和影像學發現是診斷CIED/感染性心內膜炎的重要依據，特別是超聲心動圖發現導線電極或瓣膜上新發贅生物更具有意義；正電子發射體層成像 CT 或放射標記的單光子發射計算機斷層成像 CT 檢查有助于 CIED 感染的診斷。
4 CIED 感染的風險因素
歐洲心律協會將 CIED 感染的風險因素歸納為患者相關因素、操作相關因素和設備相關因素[43]。患者相關風險因素包括終末期腎病、既往設備感染病史、植入操作前發熱、使用糖皮質激素、腎功能不全、慢性阻塞性肺疾病、紐約心臟協會分類>2 類、皮膚病、惡性腫瘤、糖尿病、口服抗凝藥物以及操作前使用肝素“橋接”。操作相關因素包括操作時間長短、局部血腫形成、重新放置導線電極、操作者經驗不足、使用臨時起搏器、設備更新更換以及是否預防性使用抗生素。設備相關因素包括使用心外電極、腹部囊袋、導線電極超過 2 根以及使用雙腔設備。
5 CIED 感染的治療
致病菌產生生物膜的特性使得不移除設備就無法根治感染，要想成功治療 CIED 感染，就要完全取除 CIED 的所有部件和靜脈內硬件[52]。一旦確診 CIED 感染后，應盡快取出設備，僅使用抗生素治療而不取出設備，CIED 感染的 30 d 病死率增加7 倍[53]。住院后 3 d 內經靜脈拔導線可顯著降低 CIED 感染患者的住院病死率，并縮短住院時間[54']。
首選經皮-靜脈取出 CIED。與開放手術相比，經皮-靜脈取出設備的主要并發癥和病死率顯著降低[55-56]。導線電極上直徑>10 mm 贅生物也可以經皮-靜脈取出[57-58]，但對于贅生物直徑>20 mm、CIED 全身感染患者，考慮采用開放手術取出設備[52, 59]，也可以嘗試使用帶有過濾裝置的體外循環設備經皮抽吸，以降低全身贅生物負擔和感染性栓子進入肺循環的風險。
對于淺表切口感染，建議在開始抗生素治療前進行傷口培養，對無菌血癥的囊袋感染進行 10～14 d 的抗菌治療，有菌血癥的囊袋感染患者建議至少持續 14 d 抗菌治療[44]。CIED 植入后早期發生淺表傷口感染的患者，不需要去除裝置和導線。血培養陽性的 CIED 心內膜炎、導線或瓣膜上有贅生物，建議遵循感染性心內膜炎指南使用抗生素，總治療時間應至少為 4 周[59]。移除設備后血培養仍呈陽性的患者，抗生素至少應使用 4 周[44]。
6 CIED 感染的預防
鑒于 CIED 感染后果嚴重、病死率高，預防 CIED 感染的價值巨大。CIED 感染是操作相關的醫院感染，部分預防措施與手術部位感染預防措施相似，但缺少在該領域的循證研究。根據現有文獻總結的 CIED 感染預防措施如下。
6.1 操作環境
心導管室不是理想的 CIED 植入環境[60]。理想的操作環境應參照手術室環境標準。英國衛生部門建議 CIED 的植入環境應符合通風適當（至少 15 次/h，理想情況下 25 次/h）、設備完善和房間清潔等條件[61]。研究顯示在普通心導管室進行 CIED 植入時，暴露在操作臺上 14 根未使用的無菌導線電極中有 1 根術后培養表皮葡萄球菌陽性[62]。
6.2 無菌原則
與植入有關的操作必須符合無菌操作標準[63]。所有參與 CIED 植入的工作人員都必須接受手術室環境下無菌操作技術和嚴格的行為培訓，包括工作人員穿著刷手衣、戴口罩，手術前卸除手/腕首飾、人工指甲和指甲油；操作前采用外科洗手法，操作時穿無菌手術衣，當手套穿孔風險高或已知患者患有慢性血源性病毒感染時戴 2 副無菌手套；手術室的工作人員人數和調動應保持在最低限度；應使用含醇外科手消毒液洗手。如果雙手被污染，應再次消毒；設備和手術設備不能暴露，帶入操作領域的任何設備都應覆蓋以減少污染風險，暴露時間盡可能短等等。
6.3 抗凝和抗血小板藥物
不推薦肝素“橋接”方法[64]。應避免使用治療性低分子肝素。靜脈使用肝素“橋接”的患者，出血發生率為 14.3%，而在停止華法林而不使用肝素的患者中，出血發生率僅為 4.3%[64-67]。對于高危患者（先前栓塞事件或機械瓣膜），建議繼續使用華法林抗凝。含有非維生素 K 拮抗劑的口服抗凝血劑也應如此[68]。有研究顯示，抗血小板藥物如氯吡格雷與阿司匹林聯合使用時，出血風險增加至少3 倍[65, 69]。使用抗血小板藥物的患者，特別是 P2Y12 受體抑制劑，最好在操作前停藥 5～10 d[69]。
6.4 植入操作人員培訓
操作人員應經過充分培訓，建議植入操作者每年至少完成大約 50 個 CIED 操作[70]。美國國家心血管數據登記中心的數據顯示，每年植入少于 24 套設備的醫院總體并發癥發生率為 3.82%，而每年植入超過 110 套設備的醫院總體并發癥發生率為 3.08%[71]。多項研究顯示操作人員的植入經驗與術后感染之間存在明顯關聯[72-76]。Al-Khatib 等[77]發現，與每年植入超過 29 個設備的醫生相比，每年植入不足 10 個設備醫生的操作并發癥發生率更高。而隨著醫生操作植入數量的增加，并發癥發生率開始降低[78]。
6.5 金黃色葡萄球菌去定植
對于擇期 CIED 植入患者，操作前可采用鼻拭子篩檢鼻前庭金黃色葡萄球菌定植情況。一些外科研究顯示使用莫匹羅星和氯己定對鼻前庭去定植治療可以降低術后金黃色葡萄球菌感染風險[79]。
6.6 操作前患者準備
建議患者植入前用肥皂洗浴或淋浴[80]；使用一次性刀頭的電動剪刀器去除胸毛[81]；按照手術室要求給患者更衣、戴帽子。患者如有任何全身感染的跡象，應推遲擇期 CIED 植入。患者植入前 24 h 內發熱與 CIED 感染風險呈正相關（調整后比值比=4.8），植入操作應推遲到患者無發熱癥狀后至少 24 h 再進行[11]。
6.7 預防性使用抗生素
多個國際學術組織均建議在 CIED 植入前預防性使用抗生素[43, 52]。預防性抗生素的抗菌譜應覆蓋 CIED 感染中最可能的致病菌，至少應覆蓋金黃色葡萄球菌。有研究顯示，植入前預防性靜脈注射頭孢唑啉可以顯著降低 CIED 感染的發生率（0.63% vs. 3.28%）[82]。目前，相關指南推薦的預防用藥為氟氯西林（1～2 g）和第 1 代頭孢菌素如頭孢唑林（1～2 g），而萬古霉素（15 mg/kg）可用于頭孢菌素過敏時[82-83]。
6.8 皮膚消毒
雖然在 CIED 植入方面尚無隨機研究結果，但在外科術前皮膚準備或血管內導管置入方面的研究顯示 2% 氯己定乙醇優于聚維酮碘[84-85]。此外，尚無證據表明手術部位貼膜能降低感染率，使用無碘貼膜反而會增加感染風險[86]。
6.9 預防囊袋血腫和感染
脈沖發生器囊袋血腫會使 CIED 感染風險增加 9 倍[87]。關閉切口前加壓沖洗囊袋能去除失活組織、稀釋污染物[88]；電刀的電凝功能可能會干擾 CIED 功能，應間斷使用電凝功能止血[89]；術后最初 24 h 需加壓包扎，慎用止血藥物[44]。無粉手套可以通過減少局部炎癥減少感染的風險[90]；不要采取診斷性或治療性穿刺吸取囊袋血腫，穿刺會把外部細菌“接種”到血腫中，導致囊袋感染。只有無法控制疼痛或影響傷口愈合時，才在手術室進行血腫清除[11, 87]。
6.10 含抗生素設備包膜
WRAP-IT 試驗采用了含抗生素設備包膜（TYRXTM）包裹在 CIED 設備外，以減少高危 CIED 感染患者的術后并發癥，該包膜可在局部釋放二甲胺四環素和利福平，在 CIED 植入后 12 個月內，能顯著降低高風險患者的 CIED 感染率[91]。
6.11 局部和術后抗生素使用
PADIT 試驗顯示，在關閉切口后是否使用抗生素，差異無統計學意義[92]。同時，也有研究顯示，沒有證據表明局部使用抗生素有任何益處，局部灌注抗生素并不能降低感染率[93]。且皮膚閉合后繼續使用抗菌預防與感染風險的降低無關[94]。
6.12 不推薦常規纖維囊袋切除術
在沒有臨床感染跡象的情況下，即使在更換脈沖發生器時的細菌采樣顯示囊袋有明顯細菌定植現象，也不推薦常規行纖維囊袋切除術[95]。雖然纖維包裹抑制了機體正常的防御機制和抗生素穿透，但纖維囊袋切除術也會造成更多的出血或血腫[96]。
6.13 皮膚切口分層縫合
分層縫合可減少傷口張力，降低切口開裂和感染的風險，因此可進行皮膚切口分層縫合[36]。
6.14 避免術后早期再干預
術后早期再干預會極大增加 CIED 感染風險，應采取一切措施避免術后早期再干預[6, 11, 30]。
7 結語
綜上，CIED 感染是 CIED 植入后最嚴重的并發癥，也是與操作、設備相關的醫院感染。CIED 感染涉及范圍廣，臨床表現不明顯，給診斷和治療帶來挑戰。而為治療感染取出 CIED 設備會極大影響原有心律失常治療，讓臨床決策處于兩難地步。隨著 CIED 使用的普及，CIED 感染的問題日益凸顯，對有效的防控措施和建立監管體系的需求也更加明確。目前 CIED 感染缺乏公認的診斷標準和感染監測標準，也缺乏有效的 CIED 感染監測體系，以致各地區監測結果也存在較大差異，難以制定有效的醫院感染預防控制政策；現有 CIED 感染的預防控制措施通常借鑒手術部位感染和感染性心內膜炎的防控措施，缺少針對 CIED 感染的循證措施，這些問題都是需要醫院感染防控專業人員努力研究的方向。感染防控專業人員應聯合多學科專業人員共同合作，協同推進 CIED 感染預防控制工作的深入開展，建立有效的區域監測體系，提升 CIED 患者的醫療安全和生活質量。