引用本文： 孟照全, 張朝貴, 王桂林. 機械通氣的重癥肺炎患者管道中冷凝水污染情況分析. 中國呼吸與危重監護雜志, 2020, 19(6): 582-585. doi: 10.7507/1671-6205.201910045 復制
重癥肺炎病死率較高[1-3]，有創機械通氣支持治療是搶救重癥肺炎患者的常用方法，可以為搶救重癥患者贏得寶貴時間[4]。但是，重癥肺炎患者在呼吸支持治療過程中呼出氣中含有大量的病原菌，而呼吸管道的溫度、濕度比較適宜細菌的生長，尤其是冷凝水。有研究顯示機械通氣的患者呼吸管道中冷凝水污染較為嚴重，可引起呼吸機相關性肺炎[5-6]。而呼吸機管道中冷凝水污染嚴重的主要原因是細菌在冷凝水中大量滋生后，又可通過呼吸道正壓等作用，隨著呼吸氣流進入下呼吸道，從而導致重癥肺炎患者感染控制困難，住院時間延長，甚至導致病死率增高。因此，探討機械通氣的重癥肺炎患者管道中冷凝水污染情況，有利于后續控制感染。
1 資料與方法
1.1 一般資料
連續性收集 2017 年 1 月至 2019 年 1 月我院收治的機械通氣的社區獲得性重癥肺炎患者。
納入標準：（1）細菌性重癥肺炎［重癥肺炎的診斷依據 IDSA/ATS[7]，包括兩個主要標準和 9 個次要標準，如患者存在肺炎，同時符合 1 項主要標準或≥3 項次要標準，即可診斷為重癥肺炎。主要標準包括：① 需機械通氣維持氧飽和度；② 充分液體復蘇后需血管活性藥物維持血壓。次要標準包括：① 呼吸≥30 次/min；② PaO2/FiO2≤250 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；③ 多肺葉浸潤性肺炎；④ 意識障礙或定向障礙；⑤ 血尿素氮≥1.11 mmol/L；⑥ 血白細胞<4×109/L；⑦ 血小板<100×109/L；⑧ 中心體溫<36 ℃；⑨ 低血壓，需液體復蘇］。（2）低氧血癥，需要機械通氣維持血氧飽和度，患者或家屬同意機械通氣治療。（3）年齡 18～65 歲。（4）患者知情同意參與本研究。
排除標準：（1）合并其他感染；（2）重癥急性胰腺炎等其他重大疾病；（3）肝腎功能不全；（4）心腦肺其他重大疾病；（5）惡性腫瘤；（6）肺部手術史。
根據納入標準和排除標準，共納入重癥肺炎患者 120 例。本研究已經獲得我院倫理委員會批準。
1.2 方法
1.2.1 治療方法
入院后給予機械通氣，均使用德國 Drager MR850 型號的一次性雙加熱且可自動加水加濕的濕化機械管道系統。
1.2.2 標本采集和檢測
采集患者下呼吸道分泌物行細菌學檢查，同時于氣管插管并機械通氣后 4、8、12、16、20、24 h 時分別采集呼吸機排氣管中冷凝水行細菌學檢查，分析不同時間點冷凝水中細菌污染情況，以及與下呼吸道分泌物中細菌的一致性，并對冷凝水中細菌污染情況進行耐藥性分析。
冷凝水細菌學檢查：由一名醫師佩戴無菌手套，遵守無菌原則，取冷凝水 2 mL，送檢；取冷凝水 1 mL，稀釋 1 000 倍，取 1 mL 稀釋液，平鋪于血瓊脂培養基，35 ℃ 恒溫箱中培養 36 h 后，進行細菌計數，同時使用全自動細菌鑒定儀 VITEK-32 鑒定分離菌株。
患者的細菌學檢查：首次氣管插管當時吸引下呼吸道分泌物作為患者下呼吸道檢出菌的標本（經支氣管鏡吸引），送檢。吸出的分泌物需要先做涂片檢查，若為合格的痰標本（剔除氣管插管當時不能收集到合格標本或足夠標本的、以及氣管插管后數小時內不行機械通氣的患者），使用全自動細菌鑒定儀 VITEK-32 鑒定分離菌株。
細菌耐藥性：行藥敏試驗（K-B 紙片法，藥敏紙片由 Oxoid Limited 公司提供）。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件。以例數和百分比表示，行 χ2 檢驗比較不同時間點冷凝水細菌污染率。
2 結果
2.1 機械通氣的重癥肺炎患者下呼吸道中細菌學分析
120 例機械通氣的重癥肺炎患者，102 例下呼吸道分泌物培養出分離菌，其中 88 例培養出 1 株分離菌，10 例培養出 2 株分離菌，4 例培養出 3 株分離菌，共培養出 120 株。其中，革蘭陰性菌 69 株（57.5%），革蘭陽性菌 51 株（42.5%）。最常見的分離菌株為銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌和鮑曼不動桿菌，分別為 21 株（17.5%）、21 株（17.5%）、18 株（15.0%）；肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌及其他革蘭陰性菌分別為 12 株（10.0%）、9 株（7.5%）、6 株（5.0%）及 3 株（2.5%）。表皮葡萄球菌、肺炎鏈球菌及其他革蘭陽性菌分別為 16 株（13.3%）、10 株（8.3%）及 4 株（3.3%）。
2.2 不同時間點呼吸管道中冷凝水細菌污染情況
4h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h 時冷凝水污染例數分別為6、45、72、92、114、120，污染率分別為 5.0%、37.5%、60.0%、76.7%、95.0%、100.0%。不同時間點冷凝水中細菌污染率整體比較差異有統計學意義（P=0.000）。4 h 污染率顯著低于 8 h、12 h、16 h、20 h、24 h（均 P=0.000）。24 h 時革蘭陰性菌占 57.5%，革蘭陽性菌占 42.5%，最常見的分離菌株為金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌，分別占 18.3%、15.8%、14.2%。結果見表 1。
表1
24 h 時呼吸機排氣管中冷凝水細菌污染及與呼吸道細菌學一致性分析
2.3 機械通氣的重癥肺炎患者細菌學與冷凝水中細菌一致性
機械通氣的重癥肺炎患者下呼吸道中細菌與氣管插管并機械通氣后 24 h 冷凝水中細菌一致性高達 83.3%。結果見表 1。
2.4 冷凝水中常見細菌耐藥性分析
銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌、金黃色葡萄球菌整體耐藥性均較高，僅對亞胺培南/西司他丁耐藥性較低，對氨芐西林、環丙沙星、頭孢他啶、甲氧芐啶、慶大霉素、阿莫西林/克拉維酸、頭孢噻肟、頭孢哌酮、哌拉西林、阿米卡星和頭孢呋辛等耐藥性均較高。結果見表 2。
表2
冷凝水中常見細菌耐藥性分析
3 討論
重癥肺炎患者由于存在呼吸功能的障礙，機械通氣是必須的搶救措施[8-9]。但機械通氣價格較為昂貴，呼吸機相關的各種高值耗材如呼吸管道對患者而言是一個嚴重的經濟負擔。不能及時更換的呼吸機管道和冷凝水提供了細菌滋生的良好環境。一方面，重癥肺炎患者下呼吸道中含有大量的病原菌，可以通過呼吸氣流進入呼吸機管道，從而在冷凝水中大量繁殖，而機體使用的抗菌素到達不了呼吸機管道，冷凝水中的細菌滋生較快；另一方面，大量的病原菌在冷凝水中聚集，又可以通過呼吸氣流進入人體呼吸道加重感染，導致患者病情加重甚至死亡。因此，探討機械通氣的重癥肺炎患者冷凝水污染情況具有重要意義。
由于直接吸入的氣體較為干燥，濕度過低的氣體進入人體呼吸道后可引起呼吸道纖維功能損傷，肺泡表面活性物質降低，因此在機械通氣時常常對吸入的氣體進行加溫和濕化，這個過程會導致呼吸管道中產生冷凝水[10-11]。本研究顯示 4 h 時，冷凝水污染率僅為 5.0%，而 8 h 時冷凝水已經高達 37.5%。這提示冷凝水中的細菌滋生集中在機械通氣 4 h 之后，因此在 4 h 時應該更換冷凝水。此外，本研究顯示 24 h 冷凝水污染率已經達到 100.0%，這可能與本研究納入的患者均為重癥肺炎患者，因此整體污染率較高。有研究顯示，呼吸機管道中冷凝水細菌量可高達 1×105 cfu/mL[12]。本研究顯示，冷凝水中細菌污染情況與患者下呼吸道中細菌一致性高達 83.3%，提示冷凝水中分離菌株多來源于下呼吸道。冷凝水中細菌來源主要有兩種途徑，一是呼吸機管道本身存在病原菌，二是來源于呼吸道。但是隨著無菌觀念的增強，目前呼吸機管道中本身存在病原菌的情況已經少見，因此冷凝水中的細菌多來源于呼吸道，主要途徑有兩種：一種是隨著呼吸氣流進入呼吸機管道；一種是患者嗆咳時，下呼吸道分泌物進入呼吸機管道，最終引起冷凝水中細菌滋生[13-16]。而在冷凝水中大量滋生的病原菌，又可隨著呼吸氣流或者患者翻身等進入下呼吸道，導致患者病情加重。最后，本研究顯示重癥肺炎患者的病原菌主要是革蘭陰性菌，與文獻報道一致[17-20]。革蘭陰性菌中又以銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌較為常見，整體耐藥性較高，與文獻報道一致[21-24]，本研究顯示僅亞胺培南/西司他丁對銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌敏感性較高。
綜上所述，機械通氣的重癥肺炎患者冷凝水中細菌污染嚴重，4 h 后是污染的高峰，與下呼吸道中細菌污染的一致性較高，細菌整體耐藥性較高。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
重癥肺炎病死率較高[1-3]，有創機械通氣支持治療是搶救重癥肺炎患者的常用方法，可以為搶救重癥患者贏得寶貴時間[4]。但是，重癥肺炎患者在呼吸支持治療過程中呼出氣中含有大量的病原菌，而呼吸管道的溫度、濕度比較適宜細菌的生長，尤其是冷凝水。有研究顯示機械通氣的患者呼吸管道中冷凝水污染較為嚴重，可引起呼吸機相關性肺炎[5-6]。而呼吸機管道中冷凝水污染嚴重的主要原因是細菌在冷凝水中大量滋生后，又可通過呼吸道正壓等作用，隨著呼吸氣流進入下呼吸道，從而導致重癥肺炎患者感染控制困難，住院時間延長，甚至導致病死率增高。因此，探討機械通氣的重癥肺炎患者管道中冷凝水污染情況，有利于后續控制感染。
1 資料與方法
1.1 一般資料
連續性收集 2017 年 1 月至 2019 年 1 月我院收治的機械通氣的社區獲得性重癥肺炎患者。
納入標準：（1）細菌性重癥肺炎［重癥肺炎的診斷依據 IDSA/ATS[7]，包括兩個主要標準和 9 個次要標準，如患者存在肺炎，同時符合 1 項主要標準或≥3 項次要標準，即可診斷為重癥肺炎。主要標準包括：① 需機械通氣維持氧飽和度；② 充分液體復蘇后需血管活性藥物維持血壓。次要標準包括：① 呼吸≥30 次/min；② PaO2/FiO2≤250 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；③ 多肺葉浸潤性肺炎；④ 意識障礙或定向障礙；⑤ 血尿素氮≥1.11 mmol/L；⑥ 血白細胞<4×109/L；⑦ 血小板<100×109/L；⑧ 中心體溫<36 ℃；⑨ 低血壓，需液體復蘇］。（2）低氧血癥，需要機械通氣維持血氧飽和度，患者或家屬同意機械通氣治療。（3）年齡 18～65 歲。（4）患者知情同意參與本研究。
排除標準：（1）合并其他感染；（2）重癥急性胰腺炎等其他重大疾病；（3）肝腎功能不全；（4）心腦肺其他重大疾病；（5）惡性腫瘤；（6）肺部手術史。
根據納入標準和排除標準，共納入重癥肺炎患者 120 例。本研究已經獲得我院倫理委員會批準。
1.2 方法
1.2.1 治療方法
入院后給予機械通氣，均使用德國 Drager MR850 型號的一次性雙加熱且可自動加水加濕的濕化機械管道系統。
1.2.2 標本采集和檢測
采集患者下呼吸道分泌物行細菌學檢查，同時于氣管插管并機械通氣后 4、8、12、16、20、24 h 時分別采集呼吸機排氣管中冷凝水行細菌學檢查，分析不同時間點冷凝水中細菌污染情況，以及與下呼吸道分泌物中細菌的一致性，并對冷凝水中細菌污染情況進行耐藥性分析。
冷凝水細菌學檢查：由一名醫師佩戴無菌手套，遵守無菌原則，取冷凝水 2 mL，送檢；取冷凝水 1 mL，稀釋 1 000 倍，取 1 mL 稀釋液，平鋪于血瓊脂培養基，35 ℃ 恒溫箱中培養 36 h 后，進行細菌計數，同時使用全自動細菌鑒定儀 VITEK-32 鑒定分離菌株。
患者的細菌學檢查：首次氣管插管當時吸引下呼吸道分泌物作為患者下呼吸道檢出菌的標本（經支氣管鏡吸引），送檢。吸出的分泌物需要先做涂片檢查，若為合格的痰標本（剔除氣管插管當時不能收集到合格標本或足夠標本的、以及氣管插管后數小時內不行機械通氣的患者），使用全自動細菌鑒定儀 VITEK-32 鑒定分離菌株。
細菌耐藥性：行藥敏試驗（K-B 紙片法，藥敏紙片由 Oxoid Limited 公司提供）。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件。以例數和百分比表示，行 χ2 檢驗比較不同時間點冷凝水細菌污染率。
2 結果
2.1 機械通氣的重癥肺炎患者下呼吸道中細菌學分析
120 例機械通氣的重癥肺炎患者，102 例下呼吸道分泌物培養出分離菌，其中 88 例培養出 1 株分離菌，10 例培養出 2 株分離菌，4 例培養出 3 株分離菌，共培養出 120 株。其中，革蘭陰性菌 69 株（57.5%），革蘭陽性菌 51 株（42.5%）。最常見的分離菌株為銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌和鮑曼不動桿菌，分別為 21 株（17.5%）、21 株（17.5%）、18 株（15.0%）；肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌及其他革蘭陰性菌分別為 12 株（10.0%）、9 株（7.5%）、6 株（5.0%）及 3 株（2.5%）。表皮葡萄球菌、肺炎鏈球菌及其他革蘭陽性菌分別為 16 株（13.3%）、10 株（8.3%）及 4 株（3.3%）。
2.2 不同時間點呼吸管道中冷凝水細菌污染情況
4h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h 時冷凝水污染例數分別為6、45、72、92、114、120，污染率分別為 5.0%、37.5%、60.0%、76.7%、95.0%、100.0%。不同時間點冷凝水中細菌污染率整體比較差異有統計學意義（P=0.000）。4 h 污染率顯著低于 8 h、12 h、16 h、20 h、24 h（均 P=0.000）。24 h 時革蘭陰性菌占 57.5%，革蘭陽性菌占 42.5%，最常見的分離菌株為金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌，分別占 18.3%、15.8%、14.2%。結果見表 1。
表1
24 h 時呼吸機排氣管中冷凝水細菌污染及與呼吸道細菌學一致性分析
2.3 機械通氣的重癥肺炎患者細菌學與冷凝水中細菌一致性
機械通氣的重癥肺炎患者下呼吸道中細菌與氣管插管并機械通氣后 24 h 冷凝水中細菌一致性高達 83.3%。結果見表 1。
2.4 冷凝水中常見細菌耐藥性分析
銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌、金黃色葡萄球菌整體耐藥性均較高，僅對亞胺培南/西司他丁耐藥性較低，對氨芐西林、環丙沙星、頭孢他啶、甲氧芐啶、慶大霉素、阿莫西林/克拉維酸、頭孢噻肟、頭孢哌酮、哌拉西林、阿米卡星和頭孢呋辛等耐藥性均較高。結果見表 2。
表2
冷凝水中常見細菌耐藥性分析
3 討論
重癥肺炎患者由于存在呼吸功能的障礙，機械通氣是必須的搶救措施[8-9]。但機械通氣價格較為昂貴，呼吸機相關的各種高值耗材如呼吸管道對患者而言是一個嚴重的經濟負擔。不能及時更換的呼吸機管道和冷凝水提供了細菌滋生的良好環境。一方面，重癥肺炎患者下呼吸道中含有大量的病原菌，可以通過呼吸氣流進入呼吸機管道，從而在冷凝水中大量繁殖，而機體使用的抗菌素到達不了呼吸機管道，冷凝水中的細菌滋生較快；另一方面，大量的病原菌在冷凝水中聚集，又可以通過呼吸氣流進入人體呼吸道加重感染，導致患者病情加重甚至死亡。因此，探討機械通氣的重癥肺炎患者冷凝水污染情況具有重要意義。
由于直接吸入的氣體較為干燥，濕度過低的氣體進入人體呼吸道后可引起呼吸道纖維功能損傷，肺泡表面活性物質降低，因此在機械通氣時常常對吸入的氣體進行加溫和濕化，這個過程會導致呼吸管道中產生冷凝水[10-11]。本研究顯示 4 h 時，冷凝水污染率僅為 5.0%，而 8 h 時冷凝水已經高達 37.5%。這提示冷凝水中的細菌滋生集中在機械通氣 4 h 之后，因此在 4 h 時應該更換冷凝水。此外，本研究顯示 24 h 冷凝水污染率已經達到 100.0%，這可能與本研究納入的患者均為重癥肺炎患者，因此整體污染率較高。有研究顯示，呼吸機管道中冷凝水細菌量可高達 1×105 cfu/mL[12]。本研究顯示，冷凝水中細菌污染情況與患者下呼吸道中細菌一致性高達 83.3%，提示冷凝水中分離菌株多來源于下呼吸道。冷凝水中細菌來源主要有兩種途徑，一是呼吸機管道本身存在病原菌，二是來源于呼吸道。但是隨著無菌觀念的增強，目前呼吸機管道中本身存在病原菌的情況已經少見，因此冷凝水中的細菌多來源于呼吸道，主要途徑有兩種：一種是隨著呼吸氣流進入呼吸機管道；一種是患者嗆咳時，下呼吸道分泌物進入呼吸機管道，最終引起冷凝水中細菌滋生[13-16]。而在冷凝水中大量滋生的病原菌，又可隨著呼吸氣流或者患者翻身等進入下呼吸道，導致患者病情加重。最后，本研究顯示重癥肺炎患者的病原菌主要是革蘭陰性菌，與文獻報道一致[17-20]。革蘭陰性菌中又以銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌較為常見，整體耐藥性較高，與文獻報道一致[21-24]，本研究顯示僅亞胺培南/西司他丁對銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌敏感性較高。
綜上所述，機械通氣的重癥肺炎患者冷凝水中細菌污染嚴重，4 h 后是污染的高峰，與下呼吸道中細菌污染的一致性較高，細菌整體耐藥性較高。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
