普通外科手术部位感染因素及预防措施的研究进展

2020-02-16 08:34徐月姣贾增增李吉何若冲

医学综述 2020年8期

徐月姣，贾增增，李吉，何若冲

(1.山西医科大学，太原 030001；2.山西医学科学院山西白求恩医院普通外科，太原 030032)

现代外科手术是通过合理使用现代手术设备和手术仪器，在外科医师的操作下，在洁净程度达到无菌的手术环境中，利用外部人工介入的方法将破坏性手术设备介入人体或其他生物组织，将病灶切除或改变组织结构的处理过程。外科手术对表皮的损伤会引起微生物感染，手术切口暴露在致病微生物环境中可引起二次感染。手术部位感染(surgical site infection，SSI)是指围手术期发生在表浅切口、深部切口、手术深部器官或腔隙的感染[1]，临床表现包括切口肿胀、渗出、化脓、疼痛以及发热等，微生物培养是诊断SSI的金标准。SSI是最常见的医院感染之一，报告率高达30%，仅次于呼吸系统感染[2]。SSI的发生一般是由多种因素共同造成的，如患者自身情况、治疗情况等。近年来随着人们生活方式的改变以及医疗社会环境的恶化，抗生素不合理应用的现象逐渐增多，进一步增加了SSI的发生率[3]。SSI的高发生率一方面加重了患者的经济负担，另一方面也浪费了医疗资源[4-5]，延长了患者的住院时间，不利于患者术后恢复，严重者将会导致手术失败。预防和减少SSI发生对于改善患者的预后非常重要。现从普通外科的角度，结合近年来相关研究对影响SSI发生的因素以及针对SSI的预防措施进行综述。

1 普通外科SSI常见分类

普通外科是以手术为主要方法治疗肝脏、胆管、胰腺、胃肠、肛肠、甲状腺、乳腺、血管以及外伤等疾病的临床学科，是外科系统最大的专科，SSI是最常见的术后并发症。普通外科术后SSI的发生率居医院感染前列，且近年来有上升趋势[6]。为加强围手术期管理，通过进一步细化普通外科，如将甲状腺、乳腺、疝与腹壁外科以及血管外科等清洁科室独立出来，从而防止与其他疾病交叉感染，从源头上一定程度地预防SSI的发生。人体胃肠道是一个与外界相互连通的腔道，并且存在数量庞大的肠道菌群，其本身就是一种感染源，即使行肠道吻合前已经使用碘伏进行消毒，仍不排除腹腔内感染和切口感染的可能性。相比之下，部分肝胆手术的清洁程度相对较高，如腹腔镜胆囊切除术在原则上归属于Ⅰ类切口，SSI的发生率也相对较低[7]。但既往研究表明，开腹胆管取石术后SSI的发生率为15%，而肝癌术后SSI的发生率高达22%[8-9]。因此，对于一些病情复杂、需要开腹的肝胆手术，SSI仍是困扰临床医师的重大难题。

2 患者相关因素

随着医学技术的进步，越来越多的高龄以及合并其他疾病的患者开始接受手术治疗，这使得患者的病情越来越复杂，SSI的发生风险也越来越高。

2.1肠道菌群人体肠道内存在着数量庞大、种类繁多的细菌，其在促进营养物质消化吸收、维持肠道正常生理功能、调节机体免疫等生命活动中发挥着重要作用，从这个角度来看，肠道菌群可以看作是人体的“器官”[10]。正常人体内，乳酸杆菌、双歧杆菌等益生菌群占数量优势，其一方面通过代谢产物发挥调节功能，另一方面还可以抑制潜在病原菌繁殖[11]。一旦肠黏膜完整性遭到破坏，肠道菌群就会变成感染的源头。涉及肠腔的Ⅱ、Ⅲ类手术切口，肠源性感染发生率远大于Ⅰ类手术切口，究其原因在于肠屏障受损，肠黏膜通透性增加导致肠道菌群移位。消化道穿孔时常伴有腹腔脓性渗液形成，开腹手术过程中控制切口感染、改善预后尤为重要，而术后切口感染也难以避免，此为Ⅲ类切口。若不及时处理，肠道菌群即可移位至腹腔或邻近器官，从而导致腹腔内感染，甚至发生中毒性休克，甚至死亡[12]。Kanazawa等[13]曾报道过1例牙签导致消化道穿孔并继发肝脓肿的病例。行普通肠道吻合手术时，由于破坏了肠壁和肠黏膜的完整性，导致肠黏膜屏障功能受损，菌群移位，即使使用碘伏充分消毒仍存在手术部位和邻近器官感染的可能性，此为Ⅱ类切口。此外，对于不涉及肠腔的其他手术，患者术后应激状态也可能导致菌群移位的发生，此为Ⅰ类切口[14]。

2.2基础疾病糖尿病是影响SSI发生的最主要因素。高血糖会干扰细胞正常代谢，产生过量的活性氧类，从而导致血液循环受阻，组织灌注减少。周围神经病变是糖尿病最常见的并发症，国际糖尿病联盟调查显示，糖尿病患者周围神经病变的发病率高达30%～50%[15]。血液循环受阻与神经损伤都可导致患者感染加剧。此外，高血糖也可激活促炎途径，降低患者免疫功能，利于细菌滋生，进一步延长切合愈合时间[16]。有研究表明，在糖尿病患者切口局部应用胰岛素可加快切口愈合，缩短愈合时间[17]。其他基础病如高血压、慢性肺病也是术后SSI发生的独立危险因素[18]。

2.3个人特征性别、年龄、营养状况等个人特征也是影响SSI发生的因素。相较于男性患者，女性患者皮下脂肪较厚，更易发生脂肪液化，进而造成切口感染[19]。老年人机体免疫功能下降，抗感染能力也逐渐降低，发生SSI的可能性也越来越大[20]。此外，对于低蛋白血症、肿瘤等身体营养状况差的患者，SSI的发生率也会增加。对于营养过剩的肥胖患者，由于脂肪肥厚，切口缝合后易形成无效腔，导致切口感染率增加[1]。吸烟和酗酒是影响切口愈合和SSI发生的危险因素[3,21]。吸烟可通过以下3种机制发挥作用：①吸烟可导致切口愈合受损，感染增加，组织氧合和灌注减少，炎症反应和杀菌机制受损，成纤维细胞增殖和重塑减少[3]；②术野血管收缩导致组织低血容量和缺氧；③组织灌注不良阻碍营养物质运输，并改变免疫反应。一项针对50万例患者的研究表明，吸烟和酗酒可使SSI的发生率增加79%[22]。美国外科医师协会/外科感染学会2016年的指导方针建议在手术前4～6周戒烟，以此作为预防SSI的一种方法[3]。

3 医师相关因素

从外科医师角度来看，手术操作和治疗方案也会影响SSI的发生，不规范的围手术期操作会增加患者发生SSI的风险。

3.1术前准备普通外科一般术前病情评估主要包括肠内营养、肠道准备、预防性使用抗生素以及良好水平的血糖和血压等。以加速康复外科理念为指导，术前肠内营养辅助肠道准备能改善患者的营养状况，且不影响肠道清洁[23]。已有研究表明，术前肠内营养能改善患者围手术期的营养状况，提高患者的免疫功能，减少SSI的发生[24]。预防性使用抗生素是指术前和术中使用抗生素以预防术后SSI发生的一项重要措施。良好的血糖和血压控制可提高患者的免疫力和耐受应激能力，降低SSI的发生率。总之，对患者进行充分的术前评估及准备能显著降低患者SSI的发生率。

3.2术中操作影响SSI发生的普通外科无菌操作主要包括手术时长、出血量、切口分类等。Cheng等[25]证实，随着手术时间的延长，手术部位SSI的发生率也随之增加。合并更晚期基础疾病、再次手术或手术过程复杂多变都是SSI的诱因[26]。手术时间往往与失血量增加相关，可导致组织低氧血症。长时间手术也会使切口干燥，增加切口污染的可能性，空气中的细菌也会落到手术野中，进一步增加切口感染率[27]。Fiorio等[28]研究显示，SSI发生率最高的是结肠手术，手术中随着手术野微生物负荷的增加，SSI的发生率随之增加。手术切口分类是预测SSI的重要因素。随着手术污染程度的增加，SSI的发生风险也增加[29]。国家医院感染监测系统指出，建立在切口分类的基础上，SSI的成本随感染深度的增加而呈指数级上升，提示与深腔SSI相比，浅表SSI的经济负担较小[30]。手术切口长度与SSI的发生率呈负相关[31]。在任何情况下，良好的外科技术都是减少感染的必要条件。

3.3术后治疗术后治疗主要包括合理使用抗生素和减少住院天数等。滥用抗生素包括没有合理的配伍，未规范给药方式，未对药物使用进行严格掌控，未严格控制预防用药，在未遵循相关指南及原则下在术前、术中及术后滥用抗生素。术前和术中使用抗生素属于预防性使用，而术后使用则属于治疗性用药[32]，一般情况下会在术后使用抗生素。但研究表明，术后使用抗生素会较术前及术中预防性使用抗生素更不易获益[33]。滥用抗生素会使患者产生耐药，在特定情况下耐药菌株优势生长，造成SSI发生率升高。Cruse和Foord等[34]研究发现，延长住院3～4 d会增加SSI和医院获得性感染的发生率。长时间的住院治疗也意味着长期接触以医院为基础的病原体和多重耐药菌，增加SSI的发生风险。规范治疗是防止SSI发生的必要措施。

4 SSI预防措施

影响SSI发生的危险因素较多，且不同的危险因素相互作用、相互影响，应针对上述危险因素制订有效的措施进行干预和处理，具体如下。

4.1预防性应用抗生素预防性应用抗生素使SSI的发生率明显降低[35]。尽管临床实践指南不断更新，但抗菌预防的一般原则是一致的：①抗生素应具有安全性；②应选择合适的抗生素，对预期的病原体具有较窄的覆盖范围；③应在术前给予抗生素预防，并使其在切口血清和组织中达到适当浓度；④抗生素应在最短有效期内使用，并在适当时间停止使用[6]。2013年，美国卫生系统药剂师学会、美国传染病学会、外科感染学会和美国卫生保健流行病学学会联合出版的《抗菌预防临床实践指南》强调了手术前给药时间、基于体重的给药以及术后预防的持续时间[36]。预防用抗生素的选择应首先考虑所需覆盖的范围、切口分类和感染的总体风险。合理使用抗生素是预防术后SSI发生的关键步骤，有效的预防措施也会促进切口愈合。

4.2血糖控制及营养支持糖尿病是最常见的与SSI相关的基础疾病，长期和短期血糖控制不佳均可引发SSI。研究表明，无论糖尿病控制如何，围手术期高血糖都可促发SSI，更好的血糖控制可降低SSI的发生率[37]。美国外科医师协会/外科感染学会指南建议手术患者的血糖控制目标为4.4～8.3 mmol/L或<13.9 mmol/L[4]。Dronge等[38]的研究显示，高水平的糖化血红蛋白与术后感染发生风险增加相关。研究发现，短期血糖控制较长期糖化血红蛋白控制更能降低SSI[39]。临床上通常采用胰岛素短期控制血糖在最适范围内，纠正机体糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱，促进切口愈合。术前补充营养的目的是改变机体营养状况，防止SSI。术前营养支持可促进白蛋白形成及免疫力提高，这些因素都可促进切口的良好愈合，降低SSI的发生率[20]。世界卫生组织指出，对于接受主要外科手术的体质指数偏低的患者应考虑口服或肠道给予多营养强化配方食品，多种营养强化可使SSI的发生率降低47%[20]。术前对患者进行营养评估，及时补充营养、提高机体功能、增强免疫力是降低SSI的必要措施。

4.3切口处理负压引流管、切口保护套及冲洗策略已被广泛用于临床。研究发现，皮下放置引流管能降低腹部手术后切口液化及感染的发生率[40]。皮下预置引流管能充分引流切口内残留液体及液化脂肪,减少细菌繁殖，如术后早期切口出现轻微感染,脓液可经引流管充分引流[40]。引流管促进愈合的具体机制尚不清楚，可能是通过以下方式发挥作用：①皮下引流管通过负压吸引引流出皮下的积血积液，破坏细菌生存环境，进而降低感染的可能性[41]；②减轻皮下积血积液对周围组织的压迫也可减轻疼痛；③减少无效腔，从而促进切口愈合；④改善皮下切口血流微循环[42]。此外，通过观察引流管内引流液的变化也可早期判断是否存在切口感染，做到早发现、早诊断、早治疗。

切口保护套已在普通外科开腹手术中得到广泛应用。切口保护套一方面可以在腹部切口边缘与内脏、内脏内容物、受污染的器械以及手套之间建立物理屏障，防止或减少切口接触细菌，从而减少切口边缘内源性和外源性细菌积聚，减少SSI的发生[43]。另一方面，切口保护套可减轻对术野切口周围脂肪组织的牵拉，防止脂肪液化，降低SSI的发生率。但因SSI受多种因素影响，故临床强调同时使用其他SSI预防措施。手术部位冲洗是手术操作的一部分，其被广泛用于普通外科手术中。0.9%氯化钠溶液冲洗或0.9%氯化钠溶液加入各种抗菌剂或杀菌剂进行冲洗已被应用几十年，但有研究显示，对污染切口行局部抗生素治疗可能发生不良反应，但仍会降低感染率[44]。0.9%氯化钠溶液冲洗可以去除血块以及腹膜腔和手术切口污物，通过去除坏死或受损组织、代谢废物等降低SSI的发生率。

4.4氧气补充及核心体温控制术中补氧是一种理论上预防SSI的措施。气氧通过产生超氧化物自由基在中性粒细胞的杀菌活性中发挥作用。组织中氧分压的升高促进了超氧化物自由基的产生，自由基的水平与SSI发生率降低相关[45]。研究表明，补充氧气的患者血液中氧饱和度升高，组织灌注增加，手术野周围组织血供丰富，患者维持适宜的体温，切口坏死率显著降低，SSI减少[46]。体温过低会影响细胞和体液免疫，并影响细胞的调节功能[47]。体温过低会促进患者体内儿茶酚胺释放，外周血管收缩、血压升高压，心肌缺血发生率增加，从而诱发心肌梗死。血管收缩导致切口周围组织血供减少，加上手术时对手术野组织的牵拉，体温过低进一步导致患者基础代谢率降低，麻醉时间延长，氧耗量增加，免疫力下降，切口愈合减慢，SSI的发生率显著升高。Candela等[48]的研究表明，体温35 ℃时生理学凝血机制将发生变化，血小板功能降低，出血率增加，因此输血成为主要的干预手段，而输血可能会进一步降低患者体温，降低患者免疫力，增加SSI的发生率。保好保温措施的患者术中出血少，术后切口感染发生率低，术后恢复快，住院时间短。综上，应该严格遵循指南规定控制患者术中体温，以减少术后并发症发生。

5 展望