A型主动脉夹层术后并发感染的原因分析及防治进展

尹立明 杨苏民

[摘要]近年来，随着诊疗技术及经济水平的进步，主动脉夹层病人的就诊率及确诊率明显增加。但由于主动脉夹层病情凶险、手术过程复杂、术后并发症较多，导致病人术后存活率较低。术后并发症中感染为一项重要因素。本文就主动脉夹层术前、术中以及术后并发感染的原因进行综述，以期更好地防治感染，提高病人生存率。

[关键词]动脉瘤，夹层;细菌感染;危险因素;体外循环

[中图分类号]R543.16[文献标志码]A[文章编号]2096-5532（2019）03-0371-05

1术前影响因素

1.1术前基础疾病

术前基础疾病是A型主动脉夹层病人术后感染的危险因素。①术前存在糖尿病病史的病人，因为胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗，导致营养物质代谢紊乱。蛋白质分解代谢增加，导致以此为原料的抗体及补体合成减少[3-4];脂肪以及脂肪酸缺乏，导致巨噬细胞合成溶菌酶减少[5];另外，长期的高糖血症状态，包括应激性血糖升高使得血浆渗透压升高，导致白细胞的吞噬功能降低，以上因素均使人体对感染的抵抗防御能力降低，容易并发感染。②病人存在肺部基础疾病，如慢性阻塞性肺疾病（COPD）、慢性支气管炎等，且大多数术前存在吸烟史，术前时间急迫无法实现呼吸功能训练或应用药物改善呼吸功能，成为术后肺部感染的危险因素[6]。③肥胖病人肺顺应性减低明显，呼吸阻力增加，术后肺部感染的概率明显增高[7]。另外，于坤等[8]研究显示，肥胖病人在体外循环转流术后发生肺不张的概率更高。

1.2年龄因素

主动脉夹层病人的年龄偏大，有研究显示主动脉夹层病人的平均发病年龄为63岁[9]。

高龄是增加病人术后感染的危险因素之一，考虑原因如下。①随着年龄的增加，人体组织器官的功能缓慢退化，机体抗打击能力也将下降。研究证实，年龄>60岁的病人各脏器功能退化相对明显[10]。②老年病人呼吸系统功能退行性改变导致纤毛运动及清除功能减弱，同时腺体增生与分泌物增多，使得肺泡及小气道发生阻塞的概率增加[11]。

1.3主动脉夹层疾病本身

主动脉夹层病情复杂、危重，会增加术后感染的风险。主动脉夹层发病后，破口位置较高或壁间血肿压迫会影响主动脉瓣的功能，致使主动脉瓣关闭不全，引起急性心力衰竭;冠状动脉开口受累及，或者因主动脉瓣大量反流，致使冠状动脉灌注不足，心肌急性缺血，引起心肌梗死，影响心肌收缩;大量心包积液压迫心脏，影响心脏做功。因此，A型主动脉夹层病人术前心功能受损，致使术后心功能恢复缓慢，增加感染风险。已有研究证明，炎症反应在主动脉夹层的发生以及进展中发挥巨大作用[11-12]。主动脉夹层发生时，促炎性细胞因子浸润主动脉壁，导致机体发生炎症反应。炎症反应被认为是组织修复必然过程，且具有一定自限性。一旦炎症反应被不恰当地激活，可能会引起炎症反应被级联放大，甚至导致全身炎症反应综合征。炎症反应会破坏肺毛细血管内皮，导致血管通透性增加，渗出增多，致使肺泡积液或急性肺损伤;同时也会损害其他脏器，如肝肾等[13]。脏器灌注不良对主动脉夹层的发生也有影响，术前夹层累及或血肿压迫三大分支，或者低血压状态导致脑缺血低氧性损害，严重影响病人预后;累及肾动脉、腹腔干动脉、肠系膜动脉等，将导致各脏器缺血低氧性损害，炎症因子的水平逐渐上升，各脏器间相互作用并形成恶性循环，将影响病人整个机体状态。另外，主动脉夹层急性发病及急诊手术导致机体应激反应，诱导儿茶酚胺（肾上腺素和去甲肾上腺素）、促肾上腺皮质激素、皮质醇激素释放，通过自主神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴介导免疫功能的抑制效应[14]。

2术中影响因素

2.1麻醉因素

麻醉是把双刃剑，保证手术在平稳状态下进行的同时，也会给病人带来不可避免的伤害。①吸入麻醉药对各种免疫效应细胞存在抑制作用，可以抑制机体免疫效应[15];②气管插管将破坏病人气管的天然免疫屏障，插管留置时间越长，气管黏膜的损伤就越重[16];③麻醉通常采用静脉吸入复合麻醉，这些麻醉药物将导致病人呼吸肌收缩力减弱，气道分泌物清除能力下降，使得肺部感染概率增加。

2.2手术操作因素

主动脉夹层手术操作环节多，手术时间长，组织相应的暴露时间长，加上体内植入物较多，包括支架、人工血管、异种瓣膜等，这对于手术室无菌环境及层流系统要求较高;术中各项无菌操作执行程度强，任一环节出现问题，就会导致感染的发生。

2.3体外循环影响因素

主动脉夹层手术需要在体外循环下进行，并且需要深低温停循环过程，这会降低機体免疫力，增加感染风险，原因如下。①体外循环术后T、B淋巴细胞数量显著减少，亚群分布异常，导致病人术后体液及细胞免疫功能降低[17]。②体外循环为非生理性循环，会造成包括红细胞在内的多种血液有形成分的损伤，而红细胞在体内免疫反应以及抗感染中起着重要的作用[18]。③研究证实，空气与血液的交界面以及人工材料表面的血浆蛋白被破坏并由网状内皮系统清除，导致血浆免疫球蛋白含量下降[19]。④体外循环过程中由于血液与体外循环管道表面接触、非生理性灌注、缺血-再灌注损伤、体温变化等均可触发对全身有害的炎性反应[20]。⑤低体温可以通过活化神经内分泌系统发挥免疫抑制效应。研究表明，体外循环过程中，病人体温降低导致自主神经调控的体温调节性血管收缩促发的中性粒细胞氧化杀伤功能受损。⑥体外循环过程中存在降温过程，体温降低会使酶活性下降，导致细胞代谢以及细胞膜稳定性减低，影响免疫细胞的分泌及杀菌功能[21]。

3术后影响因素

3.1胸腔积液的影响

主动脉夹层病人因心包积液或者急性心力衰竭致使静脉压升高，渗出增多，胸腔积液增多，致使肺不张;术中胸膜破损未被发现，心包及胸骨后渗出液积存于胸腔致肺不张;术后病人营养状态差，引流较多，加上手术创伤大、消耗多，致使清蛋白水平降低，胶体渗透压较低，胸膜渗出增多，胸腔积液增多。诸多原因导致病人术后发生肺不张，影响通气及换气功能，使得术后感染发生率增加。

3.2机械通气的影响

病人术后因出现神经系统并发症，意识恢复慢，致使带管时间延长;病人术后发生急性肺损伤，氧饱和度低，氧分压低，拔管时间延长。而气管插管本身就是感染的危险因素，特别是术后带管时间长，更易增加感染风险。原因如下：①气管插管破坏了口咽部与气管间的屏障，会造成口咽部定植菌的误吸，导致肺部感染[22];②机械通气时间越长，气管纤毛损伤越严重，其清除分泌物的功能下降，导致病原菌直接输送到下呼吸道，增加感染机会[23];③病人的气道与呼吸机存在温度差，气道内较为温暖的气体遇冷凝集成水，并随气管插管流入下段气道，如果冷凝水包含细菌极易导致感染;④吸痰操作时，操作不当将损伤气道黏膜或将细菌带入气道，增加感染机会[22];⑤呼吸机使用期间也很容易由于机械使用、清理不当而造成外界病原入侵，再加上气管插管时间较长将导致病人呼吸道黏膜损伤，由此引发病人外部病原入侵并导致肺部感染症状[24]。

3.3术后并发各脏器损伤因素

3.3.1术后肺损伤有研究显示，我国A型主动脉夹层术后并发急性肺损伤的发生率为13.4%，其中78%的急性肺损伤病人发生在术后24 h以内，考虑与缺血再灌注损伤导致的炎性反应有关[25]。体外循环后14 h往往会出现肺间质水肿、肺淤血等现象，且会损伤部分内皮细胞，致使肺泡表面活性物质分泌减少;长时间的体外循环会导致部分肺内分流以及肺泡萎缩，进而加重病人肺功能不全症状[26];体外循环过程中肺的不通气状态以及肺血管炎性渗出均可导致部分肺泡萎缩塌陷，引发术后肺不张和急性肺损伤发生[27]。

3.3.2术后肝损伤病人术后受肝脏缺血再灌注损伤、肝毒性药物损害、输血量过多以及微小栓子堵塞肝小动脉的影响，致使肝功能受损，直接导致病人免疫功能减退，对外界病原体的抵抗力降低。原因如下：①肝功能受损，导致补体成分合成不足，补体所诱导的细胞趋化、调理、免疫黏附作用降低，白细胞黏附性减弱，宿主对细菌的易感性增加;②血浆纤维连接蛋白缺陷、Kupffer细胞功能下降，防御与清除细菌能力降低;③肝细胞坏死导致中性粒细胞、巨噬细胞功能减低，从而引发细胞免疫功能下降[28];④肝功能受损时，机体免疫功能下降，肠道细菌过度繁殖和易位、肠道菌群紊乱，加之肠黏膜屏障功能受损、肠壁通透性增高和腹水的出现，极易引起肠源性感染[29];⑤肝脏为代谢及解毒的脏器，肝功能受损时毒素蓄积，同时影响其他脏器功能，增加感染风险。

3.3.3术后肾损伤病人因主动脉夹层累及肾动脉供血以及深低温停循环等因素，术后可发生肾功能不全，或者急性肾衰竭，致使肾脏代谢、排除机体代谢废物的能力降低，同时增加机体感染概率。原因如下：①肾功能受损的病人血浆中存在抑制白细胞活性的细胞因子，使得白细胞的趋化受阻，最终导致中性粒细胞功能损害;②肾功能不全病人大多存在淋巴细胞数量及功能障碍，导致细胞及体液免疫损害严重[30];③病人血肌酐及尿素氮升高，需要应用血液透析治疗，相应增加感染概率。血液透析病人存在炎症状态，这将导致促红细胞生成素（EPO）抵抗和营养不良，使血红蛋白及清蛋白水平下降。此外，低清蛋白血症病人还可能存在较低的细胞增生状态，使得损伤坏死细胞得不到及时更新补充[31];血液透析会造成氨基酸等物质丢失，致使免疫蛋白和细胞因子合成等过程受限。因此，病人免疫细胞的功能和数目均降低，对外界的抵抗力减低[32-33]。

3.3.4术后脑损伤已有研究显示，急性Stanford A型主动脉夹层病人手术后脑卒中发生率为8%～10%，脑梗死的发生率为18%～20%[34]。主动脉夹层病人术后并发神经系统并发症的概率较大，一旦发生神经系统并发症，就会破坏机体内环境稳态及循环稳定，增加感染概率。发生神经系统并发症的原因可能与缺血低氧、再灌注损伤、栓子栓塞、凝血机制紊乱有关。术后并发脑卒中分为脑梗死和脑出血，其中，脑梗死增加感染的原因如下：①脑梗死病人的神经功能严重受损，并且往往合并脑水肿和高颅压，脑组织的缺血、低氧会加重中枢神经损害，出现意识障碍、真性球麻痹[35]，自主咳嗽功能、咳嗽反射及吞咽反射均减弱或消失，极易发生坠积性肺炎及吸入性肺炎，而且还会出现中枢性肺水肿[36];②危重病人下床时间较晚，容易引起坠积性肺炎[37-38];③部分病人意识恢复慢，不能自主进食，需要长期留置鼻饲管，增加病人误吸的风险[39]，为胃-下呼吸道逆向内源性感染提供途径[40];④脑梗死病变引起内分泌紊乱，血糖增高，使得机体多种防御功能受损，包括清除致病微生物的功能以及细胞免疫功能被抑制，从而导致机体感染风险增加[41]。脑出血增加感染风险的原因如下：①脑出血导致神经体液调节功能紊乱，使血液过多流入肺循環引起或加重肺部淤血[42];②颅内高压及脑水肿致使糖皮质激素分泌增加，血清T3浓度下降，引起免疫功能减低[43-44];③脑出血持续颅内高压者需应用脱水剂，导致呼吸道分泌物干燥，较难排出体外[45];④肠壁的免疫系统和机械屏障功能降低，导致肠源性感染[46]。

3.4院内交叉感染

主动脉夹层病人因病情重，术后恢复慢，重症监护室存留时间较长，增加术后感染的风险。究其原因，病人免疫功能差，易感体质;监护室病人大多为危重病人，肺部感染病人较多，且菌种广泛耐药，易产生交叉感染。

3.5营养状态差

主动脉夹层病人术后因胃肠功能启动慢，自主进食能力差，手术及术后机体恢复消耗大，代谢增高，导致营养状态差，清蛋白水平降低[47]。而营养不良可以导致病人淋巴细胞数量及功能降低，免疫功能障碍，易于合并感染[48]。

3.6输血相关性免疫抑制

主动脉夹层病人因体外循环及转机时间长，凝血机制紊乱以及血液成分破坏，术中及术后需要大剂量输注血液制品，而输注血液制品将会引起免疫抑制，使机体抵抗力下降[7]。其机制为：①异体血进入病人体内会产生抗原特异性免疫抑制，包括抗体分泌减少以及T细胞分化障碍。异体血被视为外来抗原，主要抑制CD4细胞的功能，增强CD8细胞的功能。有研究表明，同种异体血制品的输注可能引起Th2类细胞因子IL-4和IL-10的产生，从而抑制机体免疫功能[15]。②异体血对非特异免疫同样存在抑制，主要包括巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞以及补体系统[49]。

3.7糖皮质激素的应用

主动脉夹层病人术后为减轻炎症渗出及组织水肿，通常会应用甲泼尼龙琥珀酸钠等免疫抑制剂，获益的同时也会降低机体细胞及体液免疫功能，并且抑制中性粒细胞功能，使单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞减少。故此时病人抵抗力降低，易感染，若合并严重的多重感染往往是致命的[50]。

3.8抗生素的应用

主动脉夹层病人术后应用抗生素，杀灭致病菌的同时，损伤部分正常菌群，破坏了体内菌群的生物平衡，容易导致菌群失调发生条件致病菌感染，甚至导致肠道菌群失调，最终降低对外界细菌的抵抗力[51]。

3.9有创操作的影响

主动脉夹层病人术后有创操作较多，如动静脉穿刺置管、胸腔穿刺、心包穿刺、气管切开、体外膜肺氧合、血液透析、主动脉内球囊反搏等，若操作及护理不当则可增加感染风险。另外，主动脉夹层病人留置尿管增加术后尿道感染风险，原因如下。①置入导尿管时，如果动作粗暴或石蜡油涂抹不均匀，会造成尿道黏膜的损伤;②有资料显示，留置导尿管时间每延长1 d发生菌尿症的危险性增加;③外界细菌可通过导尿管外壁及内腔进入到膀胱，导致急性膀胱炎，甚至肾炎及肾盂肾炎[47]。

3.10切口易发感染因素

主动脉夹层病人术后并发切口愈合欠佳，导致切口感染，原因如下。①术后机体消耗大，营养状态差，切口愈合时间长，增加感染风险;②胸壁脂肪层厚，脂肪液化，持续渗血、渗液;③骨质疏松、钢丝或胸骨固定器切割胸骨致使胸骨松动;④术中因转机时间长，凝血机制破坏致止血困难;⑤骨皮质及皮下肌肉因电凝损伤严重，坏死组织较多;⑥手术时间长，切口暴露时间偏长，增加感染风险。

4感染防治

A型主动脉夹层病情重，情况凶险，病死率高，急症手术无疑为该类病人的首选治疗方式。但是，术后并发感染延缓病人的康复，增加病人住院时间及死亡率。因此，术后积极防治感染成为术后恢复的重中之重。急性期主动脉夹层术后并发感染的原因大致如下：①术前即存在的基础疾病，如高血压、糖尿病、慢性支气管炎、COPD;②主动脉夹层疾病本身导致的炎性表现;③病人术前、术中、术后肝、肾、肺、脑功能损害，导致内环境紊乱，降低机体抵抗力;④体外循环降低机体细胞与体液免疫功能，特别是时间较长及存在深低温停循环过程者;⑤输血也会导致免疫抑制;⑥术后应用糖皮质激素、高级抗生素等药物的影响;⑦营养状态差;⑧麻醉及气管插管对机体抵抗力及术后肺功能的损害。针对以上原因，需从以下方面进行防治。

作为首位的是预防感染的发生。①提高手术配合及外科操作能力，缩短手术及体外循环时间;术中严密止血，减少活动性出血及隐性失血，减少术中及术后输血量;操作轻柔，避免钙化斑块及组织碎屑的脱落。②术后需保持血流动力学稳定，改善微循环，增加各脏器血液灌注;保证氧饱和度及氧分压的稳定，避免加重各脏器低氧性损伤。③积极恢复各脏器功能：积极减轻肺水肿，术后给予肺复张-小潮气量的肺保护性通气及呼气末正压通气和手动膨肺[52];给予雾化吸入、叩背咳痰等改善呼吸功能;减少肝损害性药物的应用，加用保肝药物，严格调整肝脏代谢药物的用量，减少肝毒性药物的联合应用[53];给予常规利尿保护肾功能，适量加用甘露醇。甘露醇除有渗透性利尿作用外，还有清除自由基的功能，对减轻再灌注损伤有积极作用。如果肾功能损伤持续加重，应及时行血液净化治疗。同時，还需要控制炎症反应的发生。④严密监测病人内环境稳定，保持血钾、钠、氯及血糖动态稳定。⑤预防性应用抗生素，同时严密把握抗生素应用指标及时长，根据体征、血常规、X线胸片、痰培养及血培养结果调整抗生素种类及剂量[54]。⑥术后糖皮质激素应用需严格把握指征及时间，加强营养，提高机体抵抗力，必要时加用清蛋白或免疫球蛋白。⑦术中、术后各项操作需要严格按照无菌操作原则执行。

主动脉夹层病人术后一旦发生感染，一定要采取措施积极治疗。主动脉夹层术后并发感染以呼吸系统感染为主，主要致病菌为革兰阴性杆菌。术后发生感染经验性应用抗生素时，需选用主要针对革兰阴性杆菌的抗生素。肺部药物弥散浓度要高，并且应该及时送检痰、血标本，根据药敏结果调整抗生素种类。

综上所述，A型主动脉夹层病人术后并发感染防大于治。我们需要掌握此类病人感染的常见原因，在术前、术中以及术后积极预防致病因素的发生，或者尽量减轻其影响程度，从而降低病人术后感染率，提高病人的生存率。

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（本文编辑 黄建乡）