呼吸机外表面消毒模式与院内感染的相关性分析

陈学斌高 敏安 峥高海鹏

呼吸机外表面消毒模式与院内感染的相关性分析

陈学斌①高 敏①安 峥①高海鹏①

证据显示呼吸机外表面的致病微生物污染是发生院内感染的重要原因之一.因此,在分析呼吸机外表面致病微生物的种类、分布及生存情况的基础上,比较不同消毒模式对呼吸机外表面不同致病微生物的消毒效果,针对有效进行呼吸机外表面消毒阐述呼吸机外表面消毒与院内感染的关系.

呼吸机外表面;微生物;消毒;院内感染

陈学斌,男,(1984- ),博士,工程师.中日友好医院医学工程处,从事呼吸机维护保养工作.

[First-author's address] China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China.

院内感染(nosocomial infections)是患者在住院期间发生的感染,可延长患者的住院时间,增加患者的医疗负担,而且是造成住院患者感染发病和死亡的一个主要原因[1-2].世界卫生组织预测,发展中国家每年发生院内感染的概率为5.7%～19.1%,在发达国家院内感染发生的概率约为3.5%～12%,仅美国每年约有1700万患者发生院内感染,其中约99000感染者死亡,每年的治疗费用约为280万亿至450万亿美元[3-5].

近年来,因呼吸机污染而导致患者发生感染的报道日渐增多,研究表明,呼吸机外表面的致病微生物是造成感染的主要原因之一[6-7].呼吸机是重症监护病房(intensive care unit,ICU)的核心生命支持类设备,在临床呼吸衰竭的抢救治疗、手术及手术后患者的复苏等方面都发挥着重要的作用.呼吸道相关感染和血液感染都是临床常见的因呼吸机使用而导致的院内感染.研究显示,在发展中国家中呼吸道相关感染的感染率约为15%～31%,血液感染的感染率为16%～19%[3,8].基于此,本研究综合叙述常见的能在呼吸机外表面存活的致病微生物及其引起的院内感染的情况,比较分析不同的消毒模式对呼吸机外表面致病微生物的消毒效果,提出呼吸机外表面消毒的有效方法,旨在为进一步提出针对呼吸机外表面微生物的、有效的消毒模式提供理论支持,以控制院内感染的发生率.

1 呼吸机外表面常见致病微生物及其临床表现

1.1 常见致病微生物

很多的致病微生物都能够在医疗设备外表面长期存活并且能够从污染的环境表面传染给患者[9-10].

美国乔治亚大学的研究发现,呼吸机使用过程中造成新生儿细菌定植和感染的细菌类型主要是肺炎杆菌、金黄色葡萄球菌及铜绿假单胞菌[11].台湾马偕纪念医院的Sui等[12]检测了呼吸机外表面细菌的污染情况,发现在呼吸机表面常见的细菌为金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌.其中,金黄色葡萄球菌在呼吸机的扶手处检出率为64.7%,在呼吸机Y形管处的检出率为86.7%,在人工呼吸器的检出率为60%;铜绿假单胞菌在呼吸机Y形管和吸入系统处的检出率都为6.7%,在积水杯处和手动呼吸器处的检出率为13.3%.Rodr í guez等[13]分析了家用呼吸机细菌定植情况,发现在家用呼吸机最常见的污染细菌是金黄色葡萄球菌,同时分离到的细菌还包含变形杆菌种属的细菌以及其他一些革兰氏阴性菌.国内的一些研究发现,鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌是常见的从呼吸机外表面分离得到的致病微生物.金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯杆菌、鲍曼不动杆菌以及大肠杆菌等都是常见的能够通过呼吸机使用而导致患者发生感染的致病微生物[14-17].总结文献报道的可在呼吸机外表面生存的致病微生物及其分布和生存时间见表1.

表1 可在呼吸机外表面生存的微生物的类型及分布

1.2 呼吸机外表面微生物导致的院内感染

因呼吸机使用导致的院内感染与呼吸机使用过程中气管内插管、呼吸机管路及湿化罐的消毒灭菌状况、呼吸机的外表面清洁消毒状况等多种因素相关[18-21].

近年来,由于呼吸机外表面致病微生物传播导致的院内感染的报道越来越多,研究显示,除手的卫生外,对呼吸设备的有效消毒、灭菌和及时维护等措施对呼吸机相关感染的预防能起到积极效应[22-24].研究证实,呼吸机外表面致病微生物的污染是造成院内感染的重要原因,其中呼吸机相关肺炎是临床常见的因呼吸机使用,致使致病微生物传播而导致患者获得性感染的一类疾病,而呼吸机相关肺炎是危重患者发病和死亡的一个重要原因[25-31].Van Der Zwet等[6]报道了1997年1月至1998年6月在荷兰阿姆斯特丹自由大学附属医院的新生儿ICU中由蜡样芽孢杆菌导致的系统性感染情况.在该事件中有3例新生儿因细菌感染而引起败血症,同时还有35例患者的气道中发生细菌定植.通过对细菌进行扩增片段多态性分析发现,所有患者感染的细菌均为同一类型,即是蜡样芽孢杆菌.风险因子及环境监控的分析研究显示,呼吸机是发生感染的高风险因子,采样结果分析鉴定后发现,从呼吸机外表面上分离到了与感染相同类型的蜡样芽孢杆菌.在对呼吸机进行彻底的消毒,并对辅助的手工吸球进行高压灭菌后,成功抑制了由蜡样芽孢杆菌造成的感染.在沙特法赫德国王医院关于ICU多重耐药鲍曼不动杆菌的流行病学分析中,研究者发现呼吸机的使用是多重耐药鲍曼不动杆菌流行的一个重要风险因子.在6个月时间内研究者取样分析了ICU中多重耐药鲍曼不动杆菌感染或细菌定植情况,结果发现,在患者使用过的呼吸机的操作面板的按键上均能分离到多重耐药鲍曼不动杆菌,分离率为100%[32].在德国的一项研究中,研究者对医院ICU中短时间内连续5例由于肠球菌爆发而导致的感染情况进行了流行病学调查,结果发现,呼吸机进出气口和呼吸管路外表面的肠球菌污染是导致肠球菌爆发的原因[33].在另一项研究中,Schulz-Stu bner等[34]报道了因呼吸机的进出气口端肺炎克雷伯菌污染而导致的患者发生感染的情况.类似的研究表明,呼吸机外表面的铜绿假单胞菌污染是导致医院ICU,特别是新生儿ICU中的一个重要的风险因子[35-36].

近年来,国内很多的研究报道也显示呼吸机外表面污染是导致院内致病微生物感染爆发的重要原因.赵慧颖等[37]报道,医院ICU对2009年9月至2013年4月,入住医院ICU的患者进行的耐药鲍曼不动杆菌定植与感染的监测及控制中发现,有68.9%的发病患者使用了呼吸机机械通气.取样检测发现,呼吸机的进出气口处耐药鲍曼不动杆菌的检出率为100%,呼吸机管路外表面检出率为66.7%,呼吸机面板的检出率为50%.王兆等[38]报道,医院ICU对2011年11月至2012年12月,ICU中32例多重耐药鲍曼不动杆菌院内感染进行流行病学调查分析发现,呼吸机污染是引起ICU患者发生多重耐药鲍曼不动杆菌感染暴发流行的一个重要原因.吕春梅等[39]报道,医院对2011年12月至2012年1月,ICU病房环境及12例鲍曼不动杆菌院内感染进行流行病学调查分析发现,全部患者均使用过呼吸机机械通气治疗.对2012年1月1日至4日及2月12日至15日,两个时段的环境微生物监测发现,在所有患者使用过的呼吸机都检测到了耐药鲍曼不动杆菌.鲁艳等[40]报道,2009年6月28日至7月6日,在医院ICU爆发5例患者发生下呼吸道不动杆菌的院内感染,流行病学调查分析发现,呼吸机管道进出气口处及呼吸机湿化罐中都检出了鲍曼不动杆菌,呼吸机污染是引起9天中5例患者发生下呼吸道鲍曼不动杆菌感染暴发流行的主要原因.王全楚等[41]报道,2005年7月1日至5日,医院心胸外科发生一起7例手术后患者不明原因集体发热事件, 经流行病学调查和实验室检测证实是一起由呼吸机湿化罐污染引起的铜绿假单胞菌院内感染[41].

2 呼吸机外表面的消毒模式及其有效性

2.1 消毒现状及相关消毒标准和规范

呼吸机外表面的污染和细菌定植情况与使用后的清洁、消毒及维护有密切关系,对呼吸机进行日常维护和及时有效消毒能够减少呼吸机污染及其导致的院内感染.目前,对于呼吸机的使用后消毒还存在一些问题.在欧洲的一项问卷调查中,调查了欧洲16个国家326个中心20000多名患者家用呼吸机的使用情况,调查发现,只有60%的患者或护理者能对呼吸机进行标准的清洗消毒,呼吸机的清洗消毒状况堪忧[42].在北京地区的一项调查中,研究者对17所奥运定点医院呼吸机清洗消毒情况进行了调查,结果发现有11所医院呼吸机的清洗消毒存在安全隐患[43].

关于呼吸机的消毒灭菌,目前要求比较严格的是对呼吸机管路、面罩、湿化罐及外置的传感器等配件的消毒灭菌,但是对于呼吸机操作面板、显示屏、呼吸机进出气口以及积水杯等呼吸机外表面的消毒尚无严格的消毒规定.2003年,美国疾控中心公布的对呼吸机相关肺炎的指南中,对呼吸机内部管路、外部管路及湿化罐等都有具体的消毒灭菌措施规定,但对呼吸机外表面的消毒无明确的规定[24].我国呼吸机消毒方面尚未有国家统一性的标准,2006年北京市卫生局公布了"北京市呼吸机清洗、消毒指南(试行)"提出了呼吸机的清洗消毒方面的一些基本原则.对呼吸机外表面的消毒方案是用湿润的纱布擦拭即可,对污染严重的呼吸机用毕消毒时须用75%医用酒精擦拭,触摸屏式操作面板,应用湿润的纱布擦拭即可[44].

2.2 常用消毒模式比较

为防止设备外表面的致病微生物的传播,目前常用的消毒模式主要有3种:①常规消毒剂消毒模式,即通过使用清水和消毒剂等对医疗设备的外表面进行清洁和消毒处理,以提高设备外表面的清洁和消毒水平[45-46];②非接触消毒模式,即通过不接触设备的外表面,如运用紫外线照射消毒以及过氧化氢蒸汽消毒等对设备外表面进行消毒处理[47-48];③设备的自身消毒模式,该模式因需要致病微生物接触设备的外表面,因此也称为接触消毒模式,目前常见的自身消毒方法是在设备外表面用银、铜等重金属涂层作为自身消毒的一种措施来实现对致病微生物的消毒[49-51].

常规消毒剂消毒模式是目前对外表面进行消毒最常用的模式.目前对呼吸机外表面的消毒主要是通过消毒剂的使用来提高外表面的清洁和消毒水平来实现的;使用紫外线照射和过氧化氢蒸汽的非接触消毒方法能够对大多数致病微生物进行消毒,但是该方法只能对空房间的设备外表面进行消毒,并且无法对设备表面的污渍进行清除[52];虽然有证据显示使用银涂层的气管插管能够减少并推迟呼吸机相关肺炎的发病,但是设备外表面银或铜涂层的自身消毒方法目前仍然只是一种补充的消毒模式,仍需要进一步的研究[53].

2.3 消毒模式对不同微生物种群的消毒有效性

采用不同的消毒模式对呼吸机外表面不同的致病微生物有着不同的消毒效果.对设备外表面清洗消毒中较为常见的消毒剂有肥皂水、75%酚类物质、季铵化合物以及含氯化合物等[24,54].在一项研究中研究者比较了肥皂水、70%乙醇、10%聚维酮碘和4%的洗必泰溶液对致病微生物的清洗消毒效果,其结果发现,当致病微生物的污染程度轻时,均能较好地清除致病微生物,但当污染程度较重时70%的乙醇和10%的洗必泰具有更好的消毒效果[55].在Weber等[55]的研究比较了75%的酒精溶液和0.5%的次氯酸溶液对于呼吸机外表面的清洗消毒效果的差异,结果发现,75%的酒精能够对呼吸机外表面的金黄色葡萄球菌有较好的消毒效果,但是对铜绿假单胞杆菌的消毒效果不明显,而0.5%的次氯酸对于铜绿假单胞杆菌有较好的消毒抑菌效果.同时研究者还比较了75%的酒精溶液擦拭法与喷雾法对呼吸机外表面的消毒效果,结果发现,75%酒精喷雾消毒法能够更好的抑制呼吸机操作面板、积水杯、呼吸及呼吸管路等外表面及黄色葡萄球菌的生长.在Evans等[56]的研究中,研究者发现用洗必泰和肥皂水清洗消毒都能够减少金黄色葡萄球菌引起的呼吸机相关肺炎的发生,但是在对于肠球菌引起血液感染,用洗必泰清洗消毒后能明显降低其感染率[57].有证据显示,每日用肥皂水和清水对呼吸机的管路、面罩等的清洗消毒能够明显降低患者发生细菌定植的情况[13].使用0.5%的含氯消毒溶液对呼吸机操作面板、湿化罐及雾化器等每日消毒2～3次,能够控制鲍曼不动杆菌的感染情况[39].75%酒精、酚类和季铵化合物等对于能产生孢子的艰难芽孢杆菌及诺如病毒等的消毒效果不佳,含次氯酸钠的消毒剂是美国环境保护署规定的对于该类致病微生物的安全有效的消毒剂[58].

紫外线消毒也是对医疗设备外表面常见的非接触消毒方法,在Martin等[59]的研究发现,采用253.7 nm波长的紫外线照射消毒后能够杀灭金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌以及不动杆菌属的细菌,增加紫外线暴露时间也能够对艰难梭状杆菌进行有效的消毒.过氧化氢蒸汽消毒方式也是一种广谱的消毒方式,能够对设备外表面上大多数的致病微生物,包括艰难梭状杆菌进行有效的消毒[52].在自身消毒方式的研究中,有研究证实在气管插管的外表面涂银处理能够减少35.9%的由致病微生物导致的呼吸机相关肺炎[60].与常规材料外表面相比用金属铜包被的设备外表面能抑制肠球菌和大肠杆菌的生长,但是对于金黄色葡萄球菌和艰难梭状杆菌却无作用[9].

2.4 针对呼吸机外表面的消毒方法

根据呼吸机外表面常见的致病微生物的类型及特点,以及不同的消毒模式对致病微生物消毒的有效性,对呼吸机外表面消毒应该做到:①在每次使用后应该对呼吸机的外表面进行消毒处理;②呼吸机的外表面在进行消毒前应该进行初步的清洁工作;③根据呼吸机使用的特点对呼吸机的外表面进行有区别的消毒,对呼吸机外表面的进出气口等部位应用含有效氯的消毒剂进行消毒,对于操作面板、把手等部位可用75%酒精或其他的消毒剂进行常规消毒;④使用消毒剂消毒后可联合使用非接触消毒如紫外线照射法对呼吸机的外表面进行非接触消毒;⑤对于呼吸机外表面易染菌部位可以用重金属银或铜对其进行涂层处理.

3 呼吸机外表面消毒与院内感染的关系

呼吸机使用时会直接接触到患者的气道分泌物,同时由于呼吸机使用时间的长期性,因此在呼吸机的使用过程中,呼吸机的进出气口、操作面板及把手等外表面很容易受到致病微生物的污染.使用后的呼吸机如果未进行有效的外表面消毒,其上的致病微生物可能通过呼吸机或医护人员的手等方式直接或间接地传播给下一位患者,导致院内感染的发生.同时又会进一步加剧呼吸机外表面的致病微生物的浓度,引发连锁反应.研究结果显示,呼吸机使用后外表面的有效消毒能够在一定程度上减少院内感染相关的致病微生物的传播,对院内感染的预防控制可起到积极作用.

4 展望

呼吸机是一种辅助患者机械通气的医疗设备,直接与人体气道相接触,具有特殊性,因此对其外表面的消毒应该比普通物表消毒更严格.呼吸机外表面的致病微生物的污染是引发院内感染的重要原因,对呼吸机外表面的有效消毒能够在一定程度上减少院内感染的发生.目前,美国疾病控制中心颁布的呼吸机相关肺炎防治指南和北京市关于呼吸机清洗消毒指南规定的针对呼吸机外表面的消毒措施并不能对致病微生物进行有效的消毒.为实现对呼吸机外表面的有效消毒,应该根据呼吸机的使用特点及其外表面微生物分布的特性来选择合适的消毒模式.因此,需要进一步的探讨呼吸机外表面的微生物的种群分布特征及不同消毒模式对微生物消毒有效性的研究.

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Relationships between surface disinfection of mechanical ventilator and nosocomial Infections

CHEN Xue-bin, GAO Min, AN Zheng, et al

Nosocomial infections usually cause morbility and death in intensive care unit. It showed the contamination of pathogenic microorganisms on surface of mechanical ventilator system is a high risk factor for nosocomial infections. In this review, effects of different disinfection methods for various of pathogenic microorganisms were analyzed based on the population distribution of microbes on the surface of mechanical ventilator systems. Some advice was proposed for the surface disinfections and the relationships between nosocomial infections and disinfection of mechanical ventilator system surface were analyzed.

Surface of mechanical ventilator; Microorganism; Disinfection; Nosocomial infections

1672-8270(2016)07-0128-06 [中图分类号] R197.39

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.07.041

①中日友好医院医学工程处 北京 100029

2015-02-12