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成人呼吸机相关性肺炎的回顾(上)

发布时间:2020-04-30 浏览量:6604次 来源:杭州市第一人民医院

翻译:王剑荣       编辑:李沂玮

摘要

呼吸机相关性肺炎(VAP)ICU获得性感染最常见的疾病之一,文献报告的发病率差别很大,从5%40%不等,其差异取决于环境背景和诊断标准。VAP与机械通气和ICU住院时间延长有关。据估计,VAP的归因死亡率约为10%,入院时中度严重程度评分的外科重症监护病房患者死亡率更高。强烈推荐感染时明确微生物种类。使用哪种抽样方法仍然是一个有争议问题。新兴的微生物检测工具可能会改变我们在未来诊断和治疗VAP的方法。预防VAP的基础是尽量减少机械通气的暴露时间和鼓励早期撤机。结合多种预防策略的集束化措施可能会改善预后,但需要大型随机试验来证实这一点。大多数患者的治疗时间应限制在7天内。应每天对病人进行重新评估,以保持一定的质疑态度,一旦有药物敏感实验的结果,应尽快使用针对性窄谱抗生素。如果培养为阴性,临床医生应考虑停用抗生素。


关键词:呼吸机相关性肺炎,支气管镜检查,机械通气,支气管肺泡灌洗,气管内吸引,抗生素,多重耐药,治疗,预防,流行病学,发病率,死亡率


背景

呼吸机相关性肺炎(VAP)是指暴露于有创机械通气患者至少48h的肺实质感染,是ICU获得性肺炎的一部分。在需要有创机械通气的患者中,VAP仍然是最常见的感染之一。 尽管最近在微生物检测工具方面取得了进展,但VAP的流行病学和诊断标准仍然是有争议的,使治疗、预防和预后研究的研究复杂化VAP给社会带来了巨大的经济负担。最近美国的一次费用评估估计,因为VAP带来的费用为40,144$(95%CI$36286-$44220)。我们将重点回顾目前对呼吸机相关性肺炎的流行病学、诊断、预防和治疗的理解。其他情况如呼吸机相关的气管支气管炎介绍暂不赘述。

流行病学

发病率

流行病学报告VAP发病率在接受侵入性机械通气超过2天的患者中为5-40%,其差异取决于国家不同、ICU类型、诊断标准。据报道,北美医院的VAP率低至每1000个呼吸机日12.5例。然而,欧洲中心报告的发生率要高得多。例如EU-VAP/CAP研究报告,每1000呼吸机日的VAP发生率为18.3次。中低收入国家报告的发生率高于美国和其他高收入国家(18.59.0/1000导管日;P=.035) 其差异率之大至少在一定程度上可解释为:诊断标准的差异、诊断标准应用的不同、所有诊断方法的局限性和微生物取样的差异所致。VAP峰值风险在机械通气第5-9天之间,而累积发生率与机械通气总持续时间密切相关。

美国疾病控制和预防中心的医疗安全网络(NHSN)报告,在过去的15年里,内科和外科ICUVAP发病率大幅下降。然而,根据医疗保险患者安全监测系统(MPSMS)使用VAP稳定的标准对从2005年到2013年的VAP进行分析,并没有被证实以上结论。在主要诊断为急性心肌梗死、心力衰竭、肺炎、和特定外科手术,且年龄大于65岁的患者中,整个研究期间VAP的发生率约为10%。此差异表明,在应用监测标准方面可能存在差异,并支持使用更客观的监测方法。在这种背景下,对新的生物标志物的深入研究可能是令人感兴趣的。

根据研究的人群不同,发病率差异很大。例如,癌症患者的VAP率高达24.5/1000呼吸机日。创伤患者也有类似报道:(511例患者中有17.8%),至少部分原因是重大创伤后免疫功能的改变,脑损伤引起的误吸、肺挫伤。慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的发生率增加可能是由于有创机械通气持续时间延长、微量误吸和细菌定植(粘液纤毛清除缺陷)的发生率高、局部和一般宿主防御机制改变所致。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)也与VAP的高风险有关。 即使使用了肺保护策略,ARDS患者的VAP发病率也高达29%,而因ARDS应用体外膜氧合(ECMO)的患者发病率高达35%

在机械通气患者中,年龄似乎与肺炎的风险无关。一项欧洲队列研究的二次分析报告了中年(45-64)患者VAP发生率为每1000个呼吸机日为13.7例次,老年患者(65-74)16.6例次,非常年长的患者(≥75岁)为13.0例次。Logistic回归分析无法确定VAP在老年人中风险较高。

相比之下,男性性别通常被认为是VAP的独立危险因素。然而,VAP最重要的风险因素可能是潜在的基础临床状况,包括其并发症和病情严重程度。病人群体的差异和VAP定义对制定合适的监测方案、分析不同ICU之间VAP发生率的差异、评估潜在的治疗方法和预防策略至关重要。我们应该系统的利用发病率密度参数作为评价VAP流行病学,有助于达到需要的目标。


结局

尽管报告称,与VAP相关的全因死亡率高达50%,但在ICUVAP造成死亡的程度方面仍存在相当大的争议。然而,VAP一直与机械通气和ICU住院时间延长有关。

不同的方法被用来评估VAP的归因死亡率。在90年代进行的观察队列研究报告了结果。 然而,这些研究包括异质群体,不具有前瞻性。在机械通气的整个过程中,发生VAP的风险不是恒定的(在第一个10天内风险更高),由于ICU死亡率和出院作为竞争终点有偏倚的风险。(病情最重的病人可能有很短的停留时间,因此早期死亡)。因此,需要使用了更复杂的统计方法,如多状态竞争风险模型,估计VAP的归因死亡率。一项竞争风险生存分析显示,在法国ICU中将ICU出院作为4479ICU死亡的竞争风险,报告称,可归因于VAPICU死亡率很低,第30天约为1%,第60天为1.5%。在ARDS患者中,报告的粗死亡率高达41.8%,无VAP患者占30.7%(P=0.05)。不过,在复杂的校正之后VAP已经与ICU的死亡率无关。

即使在使用多状态法控制相同的危险因素后,发生细菌性VAP也与ICU死亡的风险无关。 与最近的癌症患者和创伤性脑损伤患者保持一致,VAP与死亡无关。

另一种控制混杂因素存在的方法是使用随机对照试验来评估对VAP和死亡率的预防影响。基于来自58VAP预防随机研究的数据显示,VAP的归因死亡率为9%。还有一种类似的方法,是使用个体病人数据进行Meta分析,包括来自24VAP预防试验的6284名患者,估计归因死亡率为13%,外科ICU患者和中度严重程度评分的患者(比如急性生理学和慢性健康评估评分[APA CHE2]20-29和简化急性生理学评分[SAPS2]评分35-58)死亡率较高,创伤患者、内科病患者和病情评分低或高的患者为零归因死亡率接近于0。耐药性病原体可能会增加与VAP相关的死亡率,虽然这是有争议的。总之,VAP与机械通气时间和ICU住院时间延长有关,而死亡率主要是由患者的基础情况和疾病严重程度决定。未来的研究应该集中在更均质的患者群体上,以便更好地阐明潜在疾病、类型和器官衰竭的数量和病原体的种类、耐药性对VAP相关的死亡风险的影响。


      微生物相关VAP

VAP相关的微生物因多种因素而异,包括机械通气时间、在VAP之前医院和ICU的停留时间、以及累积暴露于抗菌药物时间、当地任何潜在病原体的流行状况。常见的参与VAP的革兰氏阴性菌是铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和不动杆菌;主要的革兰氏阳性菌是金黄色葡萄球菌。人们普遍认识到,早期(在住院前4天内)在先前未接受抗生素的健康患者中,VAP病原通常为正常的口咽菌群,而晚发性VAP(发生在5天之后)有多重药耐药(MDR)病原体风险的更有可能感染MDR病原体。然而,在某些主要危险因素的存在的情况下,MDR病原体可能是在早期发病的VAP中分离出来的,如在VAP90天有抗菌药物暴露的,一些报告发现早期和晚期VAP患者MDR病原体的比率相当。另外一些公认的MDR病原体危险因素包括:先前定植或感染MDR病原体、VAP之前的ARDSVAP之前的急性肾替代治疗、以及VAP时存在感染性休克。最近由欧洲呼吸学会、欧洲重症监护医学学会、欧洲临床微生物学和传染病学会和拉丁美洲胸外协会制定的指南建议:应考虑到其他风险因素,如MDR病原体的高当地发生率、近期延长住院时间(>住院5天)和之前与MDR病原体的定植。肠杆菌科菌株对第三代和第四代头孢菌素的抗药性是由于获得的广谱β内酰胺酶(ESBLs)的和/AMPC-β内酰胺酶表达所致,是学界一个主要的担忧。产碳青霉烯酶菌株的传播也是一个越来越令人关注的问题。绿脓杆菌MDR分离物越来越普遍,造成VAP的鲍曼不动杆菌菌株中,有一半到三分之二是耐碳青霉烯类的。多粘菌素耐药性随着针对广泛治疗耐药(X DR)使用量的增加而增加。VAP可能是由多种病原体引起的,这会使治疗方法复杂化。 真菌很少引起VAP。念珠菌是呼吸道标本中最常见的酵母。高达27%的机械通气患者有念珠菌下呼吸道的定植,并可能增加细菌感染的风险,最常见的是铜绿假单胞菌。然而,现有数据不支持念珠菌是VAP的直接致病菌。最近的一份报告纳入了发生念珠菌定植或/和细菌VAP213例多器官衰竭患者进行了前瞻性评估。然而,对146例(68.5%气道有念珠菌定植)的患者研究的结果显示,念珠菌定植与细菌性VAP无关联。曲霉菌(主要是烟曲霉)可能参与某些迟发性VAP的原因之一,特别是在近期有流感病史的患者中。最近提出的临床算法用于评估近期阳性培养的相关性,可能有助于临床医生决定是否给予治疗。最后,呼吸道病毒,包括流感病毒、呼吸道合胞病毒和其他病毒可能VAP的原因。

单纯疱疹病毒(HSV)和巨细胞病毒(CMV)可引起免疫功能低下患者病毒再激活、非免疫功能低下的机械通气患者的肺炎。组织病理学显示多达21%的呼吸功能恶化的机械通气患者合并HSV支气管肺炎的证据。研究显示在20%-30%的多器官衰竭和ICU住院时间长的患者中观察到CMV再激活,尤其是多器官功能衰竭的患者和住院时间较长的患者。有研究报告,在ARDS患者中,临床症状的持续恶化而支气管肺泡灌洗阴性患者的组织学证实存在CMV肺炎。在机械通气患者中其他病毒也能被检出,但其致病性有待证实。


诊断

传统的诊断由以下三个标准构成的:临床疑似、新的进展性的和持续存在的X线浸润,下呼吸道标本的微生物培养阳性。

临床诊断

有许多疑似VAP的标准(发热、白细胞增多、氧合下降...),但它们单独或在组合诊断VAP是不够的。为了提高诊断的准确性,已经提出了计算分数,最常用的是Pugin等人提出的临床肺部感染评分(CPIS),CPIS评分基于6个变量(体温、白细胞、气管分泌物、氧合、胸片、半定量培养和革兰氏染色),评分超过6分的患者有患VAP的风险。一项随机研究发现,与固定抗感染时间的临床策略相比,使用CPIS来确定何时停止抗生素可减少抗生素的使用。然而,根据CPIS来确定何时开始使用抗生素可能会导致过度使用抗生素,原因在于其诊断特异性低,特别是与获得下呼吸道标本的培养相比。因此,最近的指南不建议CPIS诊断VAP。对于有临床感染迹象的患者,应该怀疑VAP,例如至少有以下两项标准:新发的发热、气道内有化脓性的分泌物、白细胞增多或减少,分钟通气增加,氧合下降,和/或需要增加血管活性药来维持血压。但是,这些表现对于VAP来说不是特异的,而且通常可以在其他相似的疾病中发现(如肺水肿、肺挫伤、肺出血、粘液堵塞、肺不张、血栓栓塞等)。

虽然几乎所有怀疑(和诊断)VAP的标准都包括X线标准(新的进展性的和持续的炎症),但众所周知,胸部X光用于VAP的诊断敏感性和特异都不好。图1和图2显示了两名患者按放射学标准是假阴性(图1),或无用的(图2)CT可能是一个很好的选择,因为它更敏感;然而,基于全肺CT扫描的策略有明显的缺点,主要问题是可行性,维持病人的安全转运。肺超声最近被认为是VAP的一种诊断手段,但是缺乏关于其敏感性和特异性的数据。

生物标志物,如C反应蛋白、降钙素原或在髓系细胞上表达的可溶性触发受体(sTREM-1

,已被提出作为VAP的诊断指标;然而,它们缺乏准确性。到目前为止,还不推荐用于VAP的诊断。

未来需要更多的研究来确定生物标志物的敏感和特异,以帮助临床医生诊断VAP,识别致病病原体,指导抗生素治疗。结合应用基因组、蛋白质组学和代谢组学方法,可能有助于改善我们对VAP的病理生理学的理解,以帮助确定合适的生物标志物或可以帮助临床医生。

总之,没有单一的临床标准、生物标志物或评分能够诊断VAP。因此,当有白细胞增多、氧合下降、不明原因的低血压、或血管活性药物需求增加合并有或没有新的进行性肺浸润时应该考虑VAP。一旦怀疑VAP,第二步的工作是进行微生物学采样(图3)。


    微生物诊断

最近,来自北美和欧洲的科学界提出了诊断VAP的建议(表1)。 欧洲指南建议抗生素治疗前获得远端定量样本,因为众所周知,如果在开始抗生素治疗后获得样本,结果可能会导致假阴性。应用远端定量培养可能比盲法(非定向)取样技术更有特异性,可能有助于减少抗生素的过度使用。


直接检查和革兰氏染色使用存在争议。来自美国的指南表明:从呼吸标本获得的高质量的革兰氏染色涂片,并提示较多数量的微生物时,支持VAP诊断。然而,如果革兰氏染色上未显示微生物,也不能可靠地排除VAP,因此也有必要浏览培养的结果。由于革兰氏染色缺乏敏感性和特异性,因此我们需要确定一项可替代的,快速诊断策略,包括生物标志物、快速微生物鉴定和药物敏感性检测。

侵入性技术是指通过支气管镜检查:如支气管肺泡灌洗(BAL)、保护标本刷(PSB)或肺活检(一种罕见的取样方法)。用插入式导管或者盲法保护性毛刷行盲法支气管肺泡灌洗是非直接取样技术,因此并不能每次都在远端刷取。

这些“入侵技术”还有几个缺点:需要有资格的人员来执行这些程序(尽管现在这些技术在一些国家是成为重症医师的必要技能),病人的潜在风险(低氧血症,肺泡损伤,出血),以及相关费用,特别是在使用一次性支气管镜时。然而,支气管镜BAL与定量培养相结合比定性取样方法具有更高的特异性,可获得更可靠的病原物识别,并可获得足够的样本进行成分分析(即细胞学、白蛋白水平、病毒鉴定、半乳甘露聚糖测定、ARDS患者的前胶原III)。使用近端取样法获得定性培养物,如气管内吸引,可能会高估细菌的数量,可能导致不必要的抗生素使用,并增加抗生素耐药性。然而,与支气管镜相比,更加快速、简单,并发症和需要的资源较少(图3)。有一项Meta分析了5个随机对照试验比较了侵入性的微生物定量或半定量培养取样技术与无创取样方法对患者的预后,结果显示没有任何差异。

目前一个主要的困境是当侵入性定量培养结果为阴性或低于疑似VAP患者的诊断阈值时,是否开始使用抗生素的问题。美国疾病协会(IDS A)/美国胸科协会(ATS)指南建议,在这种情况下,只要临床上是稳定的,就应该停止使用抗生素。可减少不必要的抗生素的使用,减少抗生素的相关不良事件(艰难梭菌的感染和耐药性的上升)和费用。但尽管如此,重症医师应该用临床经验权衡做决定,特别是有其他肺部感染证据的时候、或在微生物取样前接受了抗菌药物治疗、有相关的脓毒性休克、病人免疫功能低下,和/或积极处理非感染性原因后症状没有改善。

尽管指南不推荐,但一些患者可能在微生物取样前接受了抗生素治疗,因此后者的结果多次为阴性。在这种情况下,可能会使病人暴露于不适当的长疗程的抗生素,并可能促进抗生素耐药性产生。因此,我们的建议是在48-72小时重新评估;如果临床症状改善,感染的可能性较低,抗生素可以停用。另一种方法是如果降钙素原水平<0.5ng/ml,或与峰值相比下降80%以上,可在48-72小时内停用抗生素。另一个常见的情况是病人取样时已经接受抗生素超过48小时(无论指征如何,比如肺外感染),如果培养是阴性的,提示这个病人没有VAP 因此,不应开始用新的抗生素,如何选择目前的抗菌药物治疗时应根据最初的指征。

不久的将来的微生物诊断

诊断VAP的其中一个挑战是,无论使用什么技术(气管内吸引或支气管镜引导的BAL),是为了减少病原体鉴定的时间。事实上,目前使用常规微生物方法至少需要24-48小时才能确定感染的病原体及其敏感性(图4)。在此期间,通常经验性使用广谱抗生素。抗菌药物管理的关键问题之一通过限制他们的处方和缩短他们的疗程,减少广谱抗生素的用量。在过去的几年里,为了缩短微生物样本鉴定时间与测定抗生素敏感性,很多分子生物学方法逐渐出现。例如,使用聚合酶链反应(PCR)检测细菌的DNA,可以缩短生物识别和检测的时间,但仅限于特定的病原体和耐药机制,例如检测甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌mecA菌株。尽管该技术不可用于确定引起VAP的病原体,如铜绿假单胞菌或需要培养的方法检测耐药机制,在许多机构,通常开始早期降阶梯,和在特定情况下缩小抗菌治疗范围,例如停用或保留抗MRSA抗生素(图4)。

最近,一些新工具用于鉴定病原体。有一些测试只是筛选引起VAP的主要病原体,有一些筛选主要的耐药机制。Unyvero系统应用于肺炎中(Curetis AGHolzgerlingenGermany)允许测试20种不同的细菌和一种真菌,包括那些常见的VAP病原体,以及19个耐药标记物,回报时间为45小时。最近的研究对这项新技术与传统技术进行了微生物学方法和一致率比较:微生物检测一致性为50-60%,识别耐药性一致性为70-75%。然而,这种技术有检测过度敏感的风险,即检测到非活生物体的DNA、检测到非致病阈值、以及检测到非致病菌(即定植菌而非致病菌)。这种技术允许临床医生在几个小时内制定抗生素方案(图4),对VAP管理可能取得重大进展,然而,在常规应用之前,需要在广度和灵敏度方面进行改进,且需要评估快速诊断的安全和有效性,以改进抗生素适用性和抗菌治疗的持续时间,并评估对患者的预后的影响。


(未完待续)









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