【麻海新知】动脉留置导管的感染风险

背景    

动脉留置导管（ACs）常用于围术期和危重症患者的持续血流动力学和呼吸监测。在美国，每年大约有800万例ACs留置。动脉导管相关性血流感染(CRBSI)已被确定为发病率的重要来源。然而，与中心静脉导管血流感染(CLABSI)相比,临床医生可能低估了CRBSI的风险，并且对美国疾病控制和预防中心(CDC)推荐的做法的依从性是不一致的。尽管CDC密切跟踪CLABSI的发病率，估计每年在美国发生30,000例CLABSI，但动脉CRBSI的发病率并没有得到同样的关注。已研究了几类干预措施以预防动脉导管相关的血流感染，其中包括屏障预防、皮肤消毒、插入部位的选择、敷料、氯己定浸渍海绵，以及更换或不更换导管的导管放置持续时间。这些研究大多受到小样本量和单中心设计的限制，还需要进一步的随机试验来更新当前的临床实践指南，以期降低动脉导管相关感染的风险。      

2023年10月，Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia在线发表一篇来自哈佛大学医学院和斯坦福大学医学院的叙述性综述。这篇叙述性综述总结目前关于动脉性CRBSI发病率的证据，以及降低动脉性CRBSI风险的干预措施。首先讨论动脉CRBSI与CLABSI相比的发病率。然后，研究了旨在降低动脉CRBSI的干预措施类别的证据。最后，着手于当前研究的缺口，并讨论了潜在的未来方向。  

动脉导管相关血流感染的风险

尽管与CLABSI相比，指南和监管机构较少关注动脉CRBSI，但目前的证据表明，ACs发生医源性血液感染的风险比以前认为的要高。观察性和随机研究调查了ACs和中心静脉导管（CVCs）的导管尖端病原菌定植和导管相关感染的发生率，表明ACs是一种未被充分认识的血液感染来源。Maki等人在2006年的一项系统综述发现，动脉CRBSI的发生率为1.7/1000导管日，而短期临时CVCs的发生率为2.7/1000导管日。之后O’Horo等人在2014年进行的一项荟萃分析表明，在疑似血液感染的病例中培养ACs的研究中，动脉CRBSI的合并发病率为0.96/1000导管日。然而，在培养所有ACs的研究中，动脉CRBSI的发生率明显更高，为1.26 / 1000导管日。这些研究表明，ACs造成了严重的医疗负担。2011年，美国疾病控制与预防中心发布了更新的《预防血管内导管相关感染指南》，该指南是基于来自不同临床专业的多个协会之间的合作，取代了之前2002年的指南。尽管有这些指南，在临床实践中，ACs作为重要CRBSI的潜在来源仍然被低估。2015年的一项大规模调查研究表明，临床医生将动脉CRBSI风险低估了3倍，只有44%的临床医生报告在AC置入时遵循了CDC推荐的做法。虽然是多因素的，但我们假设，对CDC指南的依从性不一可能与对动脉CRBSI风险的误解以及缺乏对2011年更新指南的了解有关。

干预措施

2011年CDC指南对为置入外周ACs时减少动脉CRBSI的预防措施提供了明确的指导，如表1所示。已经研究的预防动脉CRBSI的干预措施包括:屏障预防、皮肤消毒、插入部位的选择、敷料、氯己定浸渍海绵，以及更换或不更换导管的导管放置持续时间。以下部分总结了观察性和随机研究中这六个类别的具体干预措施。在表2中，我们强调了证据水平最高的研究，并总结了仅在随机试验中进行的具体干预措施；本表并不包括现有文献中的所有相关研究。

屏障防御措施

美国疾病预防控制中心根据置入导管的类型，推荐不同级别的屏障防御措施。该指南区分了中央ACs（包括腋窝和股动脉置入部位）和外周ACs。对于外周AC的置入，指南建议至少有一个外科手术帽，外科口罩，无菌手套和一个小的无菌洞巾。（图1）对于中央AC的置入，建议采取最大程度的无菌屏障防御措施（无菌手套、无菌衣、帽子、口罩和全身无菌铺单），类似于CVC的放置。两项前瞻性研究检查了屏障预防对动脉CRBSI的影响，并显示了类似的结果。2003年的一项随机研究比较了272例患者在AC置入时使用有限的屏障预防措施（在本研究中为无菌手套）和最大程度的无菌预防措施。该研究发现，两组之间的导管定植率和导管相关感染率没有显著差异，这表明完全的屏障预防措施或许不能防止定植或感染。（表2）虽然本研究是迄今为止唯一一项研究屏障预防措施对动脉CRBSI影响的RCT，但它受到其样本小和效能低的限制；作者估计需要2200名随机参与者来检测到CRBSI降低50%。2008年的一项前瞻性研究使用了有限的屏障防护措施（无菌手套、大无菌单）置入321例ACs和最大限度的无菌屏障防护措施(无菌手套、无菌衣、大单、口罩和帽子）置入618例CVCs。本研究发现，两组之间的定植率和CRBSI率没有显著差异，这表明使用有限的屏障预防措施足以预防动脉性CRBSI。

皮肤消毒

目前的CDC指南建议在外周AC置入前和更换辅料期间使用氯己定消毒溶液。洗必泰改变了细菌细胞壁的完整性，并对诸多种类的微生物具有很强的杀菌特性。两项随机研究和一项荟萃分析支持这项推荐。首先，1991年进行的一项RCT研究，在176例CVCs置入和492例ACs置入中比较了10%聚维酮碘（必达净）、70%异丙醇和2%葡萄糖酸氯己定（Hibiprep）水溶液。（表2）本研究报告了CVCs和ACs的联合数据，发现氯己定在预防局部导管相关感染方面比异丙醇或聚维酮碘或更有效(氯己定组为每100根导管有2.3例局部导管相关感染，而异丙醇组和聚维酮碘组分别为每100根导管有7.0和9.3例；OR 0.32; 95% CI, 0.10-0.86; P=0.02)。在另一项研究中，1996年的一项RCT在158例CVC和157例AC置入中，随机分配患者接受氯己定消毒液（0.25%氯己定葡萄糖酸酯，0.025%苯扎氯铵和4%苯甲醇）和10%聚维酮碘。（表2）与1991年的试验相比，本研究使用导管相关脓毒症作为终点，定义为导管培养阳性与发热或体温持续下降相结合，后者符合目前的全身性炎症反应综合征的标准。研究发现，氯己定组中每1000导管日AC定植率显著降低(对照组为15例，而聚维酮碘组为32例；RR 0.5；95% CI，0.1-1；P=0 .05)， 而两组研究中每1000个导管日中AC相关脓毒症的发生率是相似的（氯己定组为8例，而聚维酮-碘组为10例; RR 0.8; 95% CI, 0.1-2.2; P=0.6)。这两项随机研究均进一步纳入了2002年8项研究的荟萃分析，分析了总共4143个血管内导管和704个外周ACs。本研究表明，与聚维酮碘溶液相比，葡萄糖酸氯己定使CRBSI的风险降低了近50%（RR 0.49；95%CI，0.28-0.88）。然而，本荟萃分析并没有进一步区分CVCs和ACs之间的数据。

穿刺部位

较早的研究，包括1983年的一项随机研究和对1978年至2001年研究的系统回顾，表明桡骨和股骨插入部位之间没有显著差异。（表2）然而，鉴于氯己定消毒液的最新发展和屏障预防技术的使用，这些研究的结果很难推断到当今的实践。O’Horo等人在2014年进行的荟萃分析结果更好地总结了最近的观察性和随机研究的结果，这些研究表明股骨部位的感染风险增加。该荟萃分析发现，股骨部位CRBSI的发生率占所有导管的1.5%（95%CI，0.8-2.2%），而桡骨部位CRBSI的发生率为0.3%（95% CI，0.1-0.4%）。研究的进一步亚组分析包括股骨组和桡骨组之间的直接比较，证明股骨AC插入的相对感染风险是桡骨AC插入的1.94倍(95% CI, 1.32–2.84; P=0.001)。这项研究的结果支持了CDC目前的建议，即在桡骨、肱骨或足背骨部位上穿刺优于股骨或腋窝的位置。

然而，2021年最近的一项观察性研究并没有重复这些发现。该研究的作者对三个多中心RCT（DRESSING1、DRESSING2和CLEAN研究）进行了事后分析，与O‘Horo研究相比，其中包括更大的样本量（共6373个ACs）。因为穿刺部位不是随机的，所以作者使用了一种倾向评分加权算法来预测患者是否会接受桡动脉或股动脉AC，并基于加权，他们随后使用Cox比例风险模型来评估动脉CRBSI的风险。研究发现，在比较股骨和桡骨插入部位时CRBSI（HR，1.01；95%置信区间，0.50–2.05；P=0.98）和主要导管相关感染风险（HR，1.04；95%CI，0.57-1.89；P=0.91）没有显著差异。然而，在Cox比例风险分析中，股骨导管定植的风险更高（HR，1.63；95% CI，1.34–1.97；P<0.0001）。鉴于这些研究之间的差异，AC插入部位对动脉CRBSI的影响是不确定的，需要进一步的随机数据来解决这个问题。

敷料

CDC目前的指南建议在18岁以上的患者中使用葡萄糖酸氯己定浸渍海绵（CHGIS）敷料治疗所有短期非隧道式CVCs。虽然指南没有明确说明ACs的敷料类型，但一些随机研究已经研究了透明敷料和CHGIS敷料对动脉导管相关感染率的影响。一项小型研究检查了63例桡动脉置管，使用不透明的弹性粘附绷带（对照组），或含有三氯生（杀菌剂）和透明敷料的透明制剂（干预组）。研究人员发现两组之间临床观察到的局部感染或导管相关脓毒症的发生率没有显著差异。作者认为，这种干预方法的优点包括更少的步骤和持续的观察到插管部位。（表2）随后的一项针对31名ICU患者的小型研究将Arglaes（一种含银离子的透明敷料）与Tegaderm（透明聚氨酯敷料）进行了比较，尽管已知银离子在敷料中的抗菌特性，但发现两组皮肤拭子和导管尖端的细菌生长率没有显著差异。作者提出无菌敷料比特定敷料本身效果更大。（表2）

两项更大样本量的多中心随机试验已经证明了CHGIS敷料在减少动脉导管相关感染方面有好处。2009年的一项研究比较了1727个ACs（包括cvc和ACs在内的3778个导管）中标准Tegaderm敷料和含CHGIS的Tegaderm辅料。（表2）对照组导管定植率为11.5%，主要导管相关感染率为1.2%，CRBSI感染率为0.9%。尽管基线感染率较低，但使用含有CHGIS敷料的干预组的主要导管相关感染风险降低了60%（HR 0.39；95% CI，0.17-0.93；P=0.03）。2012年的一项随机研究比较了CHGIS敷料（Tegaderm CHG）、高粘性敷料(Tegaderm HP透明薄膜敷料，3M)和标准敷料(Tegaderm透明薄膜敷料，3M)在2201个ACs（包括CVCs和ACs在内的4163个导管中）的主要导管相关感染和导管定植。（表2）该研究发现，CHGIS显著降低了主要导管相关感染的风险67%（HR 0.328；95% CI，0.174-0.619；P = 0.0006），与非CHGIS敷料相比，CRBSI率显著降低了60% (HR 0.402；9 5% CI，0.186-0.868；P=0.02)。高粘性敷料与皮肤（P<0.0001）和导管（P=0.0016）定植率的增加相关，尽管它们确实降低了导管脱落率（P<0.0001）。值得注意的是 ，这两项研究的作者都提供了ACs和CVCs的联合数据，并没有单独描述ACs的具体结果。

留置动脉导管的持续时间

目前的指南不建议常规更换动脉导管以防止导管相关感染（CRI），并建议仅在临床有需要时进行更换。支持这一建议的是2011年对1672名患者(3247根导管)进行的回顾性前/后研究的结果，该研究比较了每5天安排一次AC更换的患者的感染率(根据作者的机构政策，在2000年之前)以及那些只有临床指示的替代(在2000年之后的时期)。研究发现两组间导管定植率无显著差异（2000年前为14.2%vs2000年后为16.4%；P=0.1）。有趣的是，2000年前的导管相关感染率显著较高（2000年前为1.4%vs2000年后为0.6%；P=0.01）。迄今为止，只有一项随机试验研究了留置AC的持续时间与感染风险之间的关系。1990年的这项研究调查了112例患者的三种AC维持方法之间的感染风险，包括1)经皮穿刺，每7天更换一次导管；2)除非有临床需要，否则在改变时选择一个新的部位；3)每7天更换一次导管，并在同一部位使用导丝更换。本研究发现三组患者的导管定植率和CRBSI率无显著差异。因此，本研究的作者建议，除非有临床需要，否则不要更换导管，这支持目前的CDC指南。（表2）

另一方面，两项前瞻性、观察性研究表明，常规更换动脉导管可降低CRI。然而，这两项研究受到研究规模、研究设计和旧数据的限制，这些数据可能不能反映当代重症护理实践。第一项研究于1988年进行，比较了56名ICU患者（75例ACs）使用<96小时的导管和长期使用（在本研究中定义为>96h）的导管之间皮肤定植率。研究发现，使用<96h的导管中没有一个出现皮肤定植，而使用>96h的导管中有27%出现皮肤定植。虽然本研究发现较长的ACs留置持续时间与感染风险之间存在关联，但作者没有直接调查导管置换对感染率的影响。感染率可能没有什么不同，因为需要AC治疗>96h的患者可能有潜在的临床条件，易感染。第二项是1993年对71个外周ACs的观察性研究。检查了留置AC的持续时间作为CRI的预测因素，发现导管的总定植率为15%，CRBSI率为5.5%。本研究中发现的11例局部感染中的10例和所有4例CRBSI均发生在导管放置4天后（P <0.05）。然而，本研究的结果可能归因于其研究人群，其中只包括危重症癌症患者。此外，由于缺乏合适的对照组（标准替换），这项研究是局限的。

结论

动脉CRBSI的发生率已被证明是一个重要的医疗负担，尽管在临床实践中经常被低估。随机试验调查了被认为可以预防动脉CRBSI的干预措施，包括屏障预防、皮肤消毒、敷料、插入部位和留置AC 的持续时间。然而，这些研究大多受到样本量小和单中心设计的限制。需要利用新的和当代的技术对干预措施进行进一步的随机研究，更新目前的临床实践指南，以降低AC相关感染的风险。

麻海新知述评

动脉留置导管广泛的应用在临床麻醉过程中，为麻醉医生提供及时、直接和准确的患者血压数据，并能够根据需要方便的抽取动脉血标本进行血气分析。麻醉医生对动脉留置导管的方法关注较多，而对动脉留置导管引发的感染关注较少。其中可能的原因是动脉导管引发的感染率较低，并常常发生在术后。目前的证据表明：动脉留置导管引发的医源性血液感染的风险比以前认为的要高。因此，美国疾病控制和预防中心关于预防动脉导管相关感染给出了具体推荐意见。推荐意见涵盖以下7个方面：皮肤准备、置入位置、屏障防御措施、导管更换、导管部位敷料方案、无菌维护和避免用药；同时标注了推荐强度和证据等级。其中部分推荐意见还缺少大样本随机对照试验研究的支撑，但是我们关注动脉留置导管感染，并采取相应的措施，确实可以降低动脉留置导管引发的相关感染，减少患者住院费用，促进患者更早的康复。

图1图例：目前的CDC指南推荐使用含氯己定的消毒剂进行皮肤准备；使用屏障预防措施，包括至少使用无菌手套，小的无菌洞巾、手术帽和口罩（未说明）；以及AC置入时桡骨位置的选择。

改编自美国疾病控制和预防中心（CDC）2011年血管内导管感染预防指南文件。本文报告的证据类别强度与医疗感染控制实践咨询委员会(HICPAC)和CDC系统对与CDC 2011指南同时进行的证据分类一致，即IA类对应于由精心设计的实验、临床或流行病学研究支持的强烈建议;IB类对应于一些实验、临床或流行病学研究支持的强烈建议和强有力的理论依据;或在有限证据的支持下被接受的做法;而II类则对应于由提示性临床或流行病学研究或理论依据支持的弱推荐。

编译：肖亚芹  

述评：王恒跃

原始文献：

Shika Card 1, Anastasia Piersa 2, Adam Kaplon 2, Matthew W Vanneman 3, Adam Dalia 2, Benjamin Weaver 2, David Hao 4. Infectious Risk of Arterial Lines: A Narrative Review.

J Cardiothorac Vasc Anesth. 2023 Oct;37(10):2050-2056. doi: 10.1053/j.jvca.2023.06.037.

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