引用本文： 孟照全, 张朝贵, 王桂林. 机械通气的重症肺炎患者管道中冷凝水污染情况分析. 中国呼吸与危重监护杂志, 2020, 19(6): 582-585. doi: 10.7507/1671-6205.201910045 复制
重症肺炎病死率较高[1-3]，有创机械通气支持治疗是抢救重症肺炎患者的常用方法，可以为抢救重症患者赢得宝贵时间[4]。但是，重症肺炎患者在呼吸支持治疗过程中呼出气中含有大量的病原菌，而呼吸管道的温度、湿度比较适宜细菌的生长，尤其是冷凝水。有研究显示机械通气的患者呼吸管道中冷凝水污染较为严重，可引起呼吸机相关性肺炎[5-6]。而呼吸机管道中冷凝水污染严重的主要原因是细菌在冷凝水中大量滋生后，又可通过呼吸道正压等作用，随着呼吸气流进入下呼吸道，从而导致重症肺炎患者感染控制困难，住院时间延长，甚至导致病死率增高。因此，探讨机械通气的重症肺炎患者管道中冷凝水污染情况，有利于后续控制感染。
1 资料与方法
1.1 一般资料
连续性收集 2017 年 1 月至 2019 年 1 月我院收治的机械通气的社区获得性重症肺炎患者。
纳入标准：（1）细菌性重症肺炎［重症肺炎的诊断依据 IDSA/ATS[7]，包括两个主要标准和 9 个次要标准，如患者存在肺炎，同时符合 1 项主要标准或≥3 项次要标准，即可诊断为重症肺炎。主要标准包括：① 需机械通气维持氧饱和度；② 充分液体复苏后需血管活性药物维持血压。次要标准包括：① 呼吸≥30 次/min；② PaO2/FiO2≤250 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；③ 多肺叶浸润性肺炎；④ 意识障碍或定向障碍；⑤ 血尿素氮≥1.11 mmol/L；⑥ 血白细胞<4×109/L；⑦ 血小板<100×109/L；⑧ 中心体温<36 ℃；⑨ 低血压，需液体复苏］。（2）低氧血症，需要机械通气维持血氧饱和度，患者或家属同意机械通气治疗。（3）年龄 18～65 岁。（4）患者知情同意参与本研究。
排除标准：（1）合并其他感染；（2）重症急性胰腺炎等其他重大疾病；（3）肝肾功能不全；（4）心脑肺其他重大疾病；（5）恶性肿瘤；（6）肺部手术史。
根据纳入标准和排除标准，共纳入重症肺炎患者 120 例。本研究已经获得我院伦理委员会批准。
1.2 方法
1.2.1 治疗方法
入院后给予机械通气，均使用德国 Drager MR850 型号的一次性双加热且可自动加水加湿的湿化机械管道系统。
1.2.2 标本采集和检测
采集患者下呼吸道分泌物行细菌学检查，同时于气管插管并机械通气后 4、8、12、16、20、24 h 时分别采集呼吸机排气管中冷凝水行细菌学检查，分析不同时间点冷凝水中细菌污染情况，以及与下呼吸道分泌物中细菌的一致性，并对冷凝水中细菌污染情况进行耐药性分析。
冷凝水细菌学检查：由一名医师佩戴无菌手套，遵守无菌原则，取冷凝水 2 mL，送检；取冷凝水 1 mL，稀释 1 000 倍，取 1 mL 稀释液，平铺于血琼脂培养基，35 ℃ 恒温箱中培养 36 h 后，进行细菌计数，同时使用全自动细菌鉴定仪 VITEK-32 鉴定分离菌株。
患者的细菌学检查：首次气管插管当时吸引下呼吸道分泌物作为患者下呼吸道检出菌的标本（经支气管镜吸引），送检。吸出的分泌物需要先做涂片检查，若为合格的痰标本（剔除气管插管当时不能收集到合格标本或足够标本的、以及气管插管后数小时内不行机械通气的患者），使用全自动细菌鉴定仪 VITEK-32 鉴定分离菌株。
细菌耐药性：行药敏试验（K-B 纸片法，药敏纸片由 Oxoid Limited 公司提供）。
1.3 统计学方法
采用 SPSS 22.0 统计软件。以例数和百分比表示，行 χ2 检验比较不同时间点冷凝水细菌污染率。
2 结果
2.1 机械通气的重症肺炎患者下呼吸道中细菌学分析
120 例机械通气的重症肺炎患者，102 例下呼吸道分泌物培养出分离菌，其中 88 例培养出 1 株分离菌，10 例培养出 2 株分离菌，4 例培养出 3 株分离菌，共培养出 120 株。其中，革兰阴性菌 69 株（57.5%），革兰阳性菌 51 株（42.5%）。最常见的分离菌株为铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和鲍曼不动杆菌，分别为 21 株（17.5%）、21 株（17.5%）、18 株（15.0%）；肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、阴沟肠杆菌及其他革兰阴性菌分别为 12 株（10.0%）、9 株（7.5%）、6 株（5.0%）及 3 株（2.5%）。表皮葡萄球菌、肺炎链球菌及其他革兰阳性菌分别为 16 株（13.3%）、10 株（8.3%）及 4 株（3.3%）。
2.2 不同时间点呼吸管道中冷凝水细菌污染情况
4h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h 时冷凝水污染例数分别为6、45、72、92、114、120，污染率分别为 5.0%、37.5%、60.0%、76.7%、95.0%、100.0%。不同时间点冷凝水中细菌污染率整体比较差异有统计学意义（P=0.000）。4 h 污染率显著低于 8 h、12 h、16 h、20 h、24 h（均 P=0.000）。24 h 时革兰阴性菌占 57.5%，革兰阳性菌占 42.5%，最常见的分离菌株为金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌，分别占 18.3%、15.8%、14.2%。结果见表 1。
表1
24 h 时呼吸机排气管中冷凝水细菌污染及与呼吸道细菌学一致性分析
2.3 机械通气的重症肺炎患者细菌学与冷凝水中细菌一致性
机械通气的重症肺炎患者下呼吸道中细菌与气管插管并机械通气后 24 h 冷凝水中细菌一致性高达 83.3%。结果见表 1。
2.4 冷凝水中常见细菌耐药性分析
铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌整体耐药性均较高，仅对亚胺培南/西司他丁耐药性较低，对氨苄西林、环丙沙星、头孢他啶、甲氧苄啶、庆大霉素、阿莫西林/克拉维酸、头孢噻肟、头孢哌酮、哌拉西林、阿米卡星和头孢呋辛等耐药性均较高。结果见表 2。
表2
冷凝水中常见细菌耐药性分析
3 讨论
重症肺炎患者由于存在呼吸功能的障碍，机械通气是必须的抢救措施[8-9]。但机械通气价格较为昂贵，呼吸机相关的各种高值耗材如呼吸管道对患者而言是一个严重的经济负担。不能及时更换的呼吸机管道和冷凝水提供了细菌滋生的良好环境。一方面，重症肺炎患者下呼吸道中含有大量的病原菌，可以通过呼吸气流进入呼吸机管道，从而在冷凝水中大量繁殖，而机体使用的抗菌素到达不了呼吸机管道，冷凝水中的细菌滋生较快；另一方面，大量的病原菌在冷凝水中聚集，又可以通过呼吸气流进入人体呼吸道加重感染，导致患者病情加重甚至死亡。因此，探讨机械通气的重症肺炎患者冷凝水污染情况具有重要意义。
由于直接吸入的气体较为干燥，湿度过低的气体进入人体呼吸道后可引起呼吸道纤维功能损伤，肺泡表面活性物质降低，因此在机械通气时常常对吸入的气体进行加温和湿化，这个过程会导致呼吸管道中产生冷凝水[10-11]。本研究显示 4 h 时，冷凝水污染率仅为 5.0%，而 8 h 时冷凝水已经高达 37.5%。这提示冷凝水中的细菌滋生集中在机械通气 4 h 之后，因此在 4 h 时应该更换冷凝水。此外，本研究显示 24 h 冷凝水污染率已经达到 100.0%，这可能与本研究纳入的患者均为重症肺炎患者，因此整体污染率较高。有研究显示，呼吸机管道中冷凝水细菌量可高达 1×105 cfu/mL[12]。本研究显示，冷凝水中细菌污染情况与患者下呼吸道中细菌一致性高达 83.3%，提示冷凝水中分离菌株多来源于下呼吸道。冷凝水中细菌来源主要有两种途径，一是呼吸机管道本身存在病原菌，二是来源于呼吸道。但是随着无菌观念的增强，目前呼吸机管道中本身存在病原菌的情况已经少见，因此冷凝水中的细菌多来源于呼吸道，主要途径有两种：一种是随着呼吸气流进入呼吸机管道；一种是患者呛咳时，下呼吸道分泌物进入呼吸机管道，最终引起冷凝水中细菌滋生[13-16]。而在冷凝水中大量滋生的病原菌，又可随着呼吸气流或者患者翻身等进入下呼吸道，导致患者病情加重。最后，本研究显示重症肺炎患者的病原菌主要是革兰阴性菌，与文献报道一致[17-20]。革兰阴性菌中又以铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌较为常见，整体耐药性较高，与文献报道一致[21-24]，本研究显示仅亚胺培南/西司他丁对铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌敏感性较高。
综上所述，机械通气的重症肺炎患者冷凝水中细菌污染严重，4 h 后是污染的高峰，与下呼吸道中细菌污染的一致性较高，细菌整体耐药性较高。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
重症肺炎病死率较高[1-3]，有创机械通气支持治疗是抢救重症肺炎患者的常用方法，可以为抢救重症患者赢得宝贵时间[4]。但是，重症肺炎患者在呼吸支持治疗过程中呼出气中含有大量的病原菌，而呼吸管道的温度、湿度比较适宜细菌的生长，尤其是冷凝水。有研究显示机械通气的患者呼吸管道中冷凝水污染较为严重，可引起呼吸机相关性肺炎[5-6]。而呼吸机管道中冷凝水污染严重的主要原因是细菌在冷凝水中大量滋生后，又可通过呼吸道正压等作用，随着呼吸气流进入下呼吸道，从而导致重症肺炎患者感染控制困难，住院时间延长，甚至导致病死率增高。因此，探讨机械通气的重症肺炎患者管道中冷凝水污染情况，有利于后续控制感染。
1 资料与方法
1.1 一般资料
连续性收集 2017 年 1 月至 2019 年 1 月我院收治的机械通气的社区获得性重症肺炎患者。
纳入标准：（1）细菌性重症肺炎［重症肺炎的诊断依据 IDSA/ATS[7]，包括两个主要标准和 9 个次要标准，如患者存在肺炎，同时符合 1 项主要标准或≥3 项次要标准，即可诊断为重症肺炎。主要标准包括：① 需机械通气维持氧饱和度；② 充分液体复苏后需血管活性药物维持血压。次要标准包括：① 呼吸≥30 次/min；② PaO2/FiO2≤250 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；③ 多肺叶浸润性肺炎；④ 意识障碍或定向障碍；⑤ 血尿素氮≥1.11 mmol/L；⑥ 血白细胞<4×109/L；⑦ 血小板<100×109/L；⑧ 中心体温<36 ℃；⑨ 低血压，需液体复苏］。（2）低氧血症，需要机械通气维持血氧饱和度，患者或家属同意机械通气治疗。（3）年龄 18～65 岁。（4）患者知情同意参与本研究。
排除标准：（1）合并其他感染；（2）重症急性胰腺炎等其他重大疾病；（3）肝肾功能不全；（4）心脑肺其他重大疾病；（5）恶性肿瘤；（6）肺部手术史。
根据纳入标准和排除标准，共纳入重症肺炎患者 120 例。本研究已经获得我院伦理委员会批准。
1.2 方法
1.2.1 治疗方法
入院后给予机械通气，均使用德国 Drager MR850 型号的一次性双加热且可自动加水加湿的湿化机械管道系统。
1.2.2 标本采集和检测
采集患者下呼吸道分泌物行细菌学检查，同时于气管插管并机械通气后 4、8、12、16、20、24 h 时分别采集呼吸机排气管中冷凝水行细菌学检查，分析不同时间点冷凝水中细菌污染情况，以及与下呼吸道分泌物中细菌的一致性，并对冷凝水中细菌污染情况进行耐药性分析。
冷凝水细菌学检查：由一名医师佩戴无菌手套，遵守无菌原则，取冷凝水 2 mL，送检；取冷凝水 1 mL，稀释 1 000 倍，取 1 mL 稀释液，平铺于血琼脂培养基，35 ℃ 恒温箱中培养 36 h 后，进行细菌计数，同时使用全自动细菌鉴定仪 VITEK-32 鉴定分离菌株。
患者的细菌学检查：首次气管插管当时吸引下呼吸道分泌物作为患者下呼吸道检出菌的标本（经支气管镜吸引），送检。吸出的分泌物需要先做涂片检查，若为合格的痰标本（剔除气管插管当时不能收集到合格标本或足够标本的、以及气管插管后数小时内不行机械通气的患者），使用全自动细菌鉴定仪 VITEK-32 鉴定分离菌株。
细菌耐药性：行药敏试验（K-B 纸片法，药敏纸片由 Oxoid Limited 公司提供）。
1.3 统计学方法
采用 SPSS 22.0 统计软件。以例数和百分比表示，行 χ2 检验比较不同时间点冷凝水细菌污染率。
2 结果
2.1 机械通气的重症肺炎患者下呼吸道中细菌学分析
120 例机械通气的重症肺炎患者，102 例下呼吸道分泌物培养出分离菌，其中 88 例培养出 1 株分离菌，10 例培养出 2 株分离菌，4 例培养出 3 株分离菌，共培养出 120 株。其中，革兰阴性菌 69 株（57.5%），革兰阳性菌 51 株（42.5%）。最常见的分离菌株为铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和鲍曼不动杆菌，分别为 21 株（17.5%）、21 株（17.5%）、18 株（15.0%）；肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、阴沟肠杆菌及其他革兰阴性菌分别为 12 株（10.0%）、9 株（7.5%）、6 株（5.0%）及 3 株（2.5%）。表皮葡萄球菌、肺炎链球菌及其他革兰阳性菌分别为 16 株（13.3%）、10 株（8.3%）及 4 株（3.3%）。
2.2 不同时间点呼吸管道中冷凝水细菌污染情况
4h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h 时冷凝水污染例数分别为6、45、72、92、114、120，污染率分别为 5.0%、37.5%、60.0%、76.7%、95.0%、100.0%。不同时间点冷凝水中细菌污染率整体比较差异有统计学意义（P=0.000）。4 h 污染率显著低于 8 h、12 h、16 h、20 h、24 h（均 P=0.000）。24 h 时革兰阴性菌占 57.5%，革兰阳性菌占 42.5%，最常见的分离菌株为金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌，分别占 18.3%、15.8%、14.2%。结果见表 1。
表1
24 h 时呼吸机排气管中冷凝水细菌污染及与呼吸道细菌学一致性分析
2.3 机械通气的重症肺炎患者细菌学与冷凝水中细菌一致性
机械通气的重症肺炎患者下呼吸道中细菌与气管插管并机械通气后 24 h 冷凝水中细菌一致性高达 83.3%。结果见表 1。
2.4 冷凝水中常见细菌耐药性分析
铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌整体耐药性均较高，仅对亚胺培南/西司他丁耐药性较低，对氨苄西林、环丙沙星、头孢他啶、甲氧苄啶、庆大霉素、阿莫西林/克拉维酸、头孢噻肟、头孢哌酮、哌拉西林、阿米卡星和头孢呋辛等耐药性均较高。结果见表 2。
表2
冷凝水中常见细菌耐药性分析
3 讨论
重症肺炎患者由于存在呼吸功能的障碍，机械通气是必须的抢救措施[8-9]。但机械通气价格较为昂贵，呼吸机相关的各种高值耗材如呼吸管道对患者而言是一个严重的经济负担。不能及时更换的呼吸机管道和冷凝水提供了细菌滋生的良好环境。一方面，重症肺炎患者下呼吸道中含有大量的病原菌，可以通过呼吸气流进入呼吸机管道，从而在冷凝水中大量繁殖，而机体使用的抗菌素到达不了呼吸机管道，冷凝水中的细菌滋生较快；另一方面，大量的病原菌在冷凝水中聚集，又可以通过呼吸气流进入人体呼吸道加重感染，导致患者病情加重甚至死亡。因此，探讨机械通气的重症肺炎患者冷凝水污染情况具有重要意义。
由于直接吸入的气体较为干燥，湿度过低的气体进入人体呼吸道后可引起呼吸道纤维功能损伤，肺泡表面活性物质降低，因此在机械通气时常常对吸入的气体进行加温和湿化，这个过程会导致呼吸管道中产生冷凝水[10-11]。本研究显示 4 h 时，冷凝水污染率仅为 5.0%，而 8 h 时冷凝水已经高达 37.5%。这提示冷凝水中的细菌滋生集中在机械通气 4 h 之后，因此在 4 h 时应该更换冷凝水。此外，本研究显示 24 h 冷凝水污染率已经达到 100.0%，这可能与本研究纳入的患者均为重症肺炎患者，因此整体污染率较高。有研究显示，呼吸机管道中冷凝水细菌量可高达 1×105 cfu/mL[12]。本研究显示，冷凝水中细菌污染情况与患者下呼吸道中细菌一致性高达 83.3%，提示冷凝水中分离菌株多来源于下呼吸道。冷凝水中细菌来源主要有两种途径，一是呼吸机管道本身存在病原菌，二是来源于呼吸道。但是随着无菌观念的增强，目前呼吸机管道中本身存在病原菌的情况已经少见，因此冷凝水中的细菌多来源于呼吸道，主要途径有两种：一种是随着呼吸气流进入呼吸机管道；一种是患者呛咳时，下呼吸道分泌物进入呼吸机管道，最终引起冷凝水中细菌滋生[13-16]。而在冷凝水中大量滋生的病原菌，又可随着呼吸气流或者患者翻身等进入下呼吸道，导致患者病情加重。最后，本研究显示重症肺炎患者的病原菌主要是革兰阴性菌，与文献报道一致[17-20]。革兰阴性菌中又以铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌较为常见，整体耐药性较高，与文献报道一致[21-24]，本研究显示仅亚胺培南/西司他丁对铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌敏感性较高。
综上所述，机械通气的重症肺炎患者冷凝水中细菌污染严重，4 h 后是污染的高峰，与下呼吸道中细菌污染的一致性较高，细菌整体耐药性较高。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
